Analise os três principais itens que exigem medição de precisão ao entregar um centro de usinagem CNC.

Análise dos Elementos Chave na Aceitação de Precisão de Centros de Usinagem CNC

I. Introdução

II. Inspeção de Precisão Geométrica de Centros de Usinagem CNC

(I) Itens de Inspeção e Conotações

• Planicidade da superfície da mesa de trabalho: Como referência de fixação para peças de trabalho, a planicidade da superfície da mesa de trabalho afeta diretamente a precisão de instalação das peças e a qualidade plana após o processamento. Se a planicidade exceder a tolerância, ocorrerão problemas como espessura irregular e rugosidade superficial deteriorada durante o processamento de peças planas.
• Perpendicularidade mútua dos movimentos em cada direção coordenada: O desvio de perpendicularidade entre os eixos coordenados X, Y e Z causará distorções na forma geométrica espacial da peça processada. Por exemplo, ao fresar uma peça cuboide, as bordas originalmente perpendiculares apresentarão desvios angulares, afetando seriamente o desempenho da montagem da peça.
• Paralelismo da superfície da mesa de trabalho durante movimentos nas direções das coordenadas X e Y: esse paralelismo garante que a relação de posição relativa entre a ferramenta de corte e a superfície da mesa de trabalho permaneça constante quando a ferramenta se move nos planos X e Y. Caso contrário, durante o fresamento plano, ocorrerão tolerâncias de usinagem irregulares, resultando em um declínio na qualidade da superfície e até mesmo desgaste excessivo da ferramenta de corte.
• Paralelismo da lateral da ranhura em T na superfície da mesa de trabalho durante o movimento na direção da coordenada X: para tarefas de usinagem que exigem posicionamento do dispositivo usando a ranhura em T, a precisão desse paralelismo está relacionada à precisão da instalação do dispositivo, o que por sua vez afeta a precisão do posicionamento e a precisão da usinagem da peça de trabalho.
• Desvio Axial do Spindle: O desvio axial do spindle causará um pequeno deslocamento da ferramenta de corte na direção axial. Durante a furação, mandrilamento e outros processos de usinagem, isso resultará em erros no tamanho do diâmetro do furo, deterioração da cilindricidade do furo e aumento da rugosidade da superfície.
• Desvio radial do furo do fuso: afeta a precisão de fixação da ferramenta de corte, causando instabilidade na posição radial da ferramenta durante a rotação. Ao fresar o círculo externo ou furar furos, aumenta o erro de contorno da peça usinada, dificultando a obtenção de circularidade e cilindricidade.
• Paralelismo do eixo do fuso quando a caixa do fuso se move ao longo da direção da coordenada Z: Este índice de precisão é crucial para garantir a consistência da posição relativa entre a ferramenta de corte e a peça de trabalho ao usinar em diferentes posições do eixo Z. Se o paralelismo for ruim, profundidades de usinagem irregulares ocorrerão durante fresamento ou mandrilamento profundo.
• Perpendicularidade do eixo de rotação do fuso à superfície da mesa de trabalho: Para centros de usinagem verticais, essa perpendicularidade determina diretamente a precisão da usinagem de superfícies verticais e inclinadas. Se houver um desvio, ocorrerão problemas como superfícies verticais não perpendiculares e ângulos de superfície inclinados imprecisos.
• Retilinidade do movimento da caixa do fuso ao longo da direção da coordenada Z: O erro de retilinidade fará com que a ferramenta de corte se desvie da trajetória reta ideal durante o movimento ao longo do eixo Z. Ao usinar furos profundos ou superfícies com vários passos, isso causará erros de coaxialidade entre os passos e erros de retilinidade dos furos.

(II) Ferramentas de inspeção comumente usadas

(III) Precauções de Inspeção

III. Inspeção de Precisão de Posicionamento de Centros de Usinagem CNC

(I) Definição e fatores de influência da precisão de posicionamento

(II) Conteúdo da Inspeção

• Precisão de Posicionamento e Precisão de Posicionamento Repetitivo de Cada Eixo de Movimento Linear: A precisão de posicionamento reflete a faixa de desvio entre a posição comandada e a posição efetivamente alcançada do eixo de coordenadas, enquanto a precisão de posicionamento repetitivo reflete o grau de dispersão da posição quando o eixo de coordenadas se move repetidamente para a mesma posição comandada. Por exemplo, ao realizar fresamento de contorno, a baixa precisão de posicionamento causará desvios entre a forma do contorno usinado e o contorno projetado, e a baixa precisão de posicionamento repetitivo levará a trajetórias de usinagem inconsistentes ao processar o mesmo contorno várias vezes, afetando a qualidade da superfície e a precisão dimensional.
• Precisão de Retorno da Origem Mecânica de Cada Eixo de Movimento Linear: A origem mecânica é o ponto de referência do eixo de coordenadas, e sua precisão de retorno afeta diretamente a precisão da posição inicial do eixo de coordenadas após a máquina-ferramenta ser ligada ou a operação de retorno a zero ser realizada. Se a precisão de retorno não for alta, pode haver desvios entre a origem do sistema de coordenadas da peça na usinagem subsequente e a origem projetada, resultando em erros sistemáticos de posicionamento em todo o processo de usinagem.
• Folga de cada eixo de movimento linear: Quando o eixo de coordenadas alterna entre movimentos para frente e para trás, devido a fatores como a folga entre os componentes da transmissão mecânica e mudanças no atrito, ocorre folga. Em tarefas de usinagem com movimentos frequentes para frente e para trás, como fresamento de roscas ou usinagem de contornos reciprocantes, a folga causa erros do tipo "degrau" na trajetória de usinagem, afetando a precisão da usinagem e a qualidade da superfície.
• Precisão de Posicionamento e Precisão de Posicionamento Repetitivo de Cada Eixo de Movimento Rotativo (Mesa de Trabalho Rotativa): Para centros de usinagem com mesas de trabalho rotativas, a precisão de posicionamento e a precisão de posicionamento repetitivo dos eixos de movimento rotativo são cruciais para a usinagem de peças com indexação circular ou processamento multiestação. Por exemplo, ao processar peças com características complexas de distribuição circular, como pás de turbina, a precisão do eixo rotativo determina diretamente a precisão angular e a uniformidade de distribuição entre as pás.
• Precisão de retorno da origem de cada eixo de movimento rotativo: semelhante ao eixo de movimento linear, a precisão de retorno da origem do eixo de movimento rotativo afeta a precisão de sua posição angular inicial após a operação de retorno a zero e é uma base importante para garantir a precisão do processamento de múltiplas estações ou do processamento de indexação circular.
• Folga de cada eixo de movimento rotativo: a folga gerada quando o eixo rotativo alterna entre rotações para frente e para trás causará desvios angulares ao usinar contornos circulares ou executar indexação angular, afetando a precisão da forma e da posição da peça de trabalho.

(III) Métodos e Equipamentos de Inspeção

IV. Inspeção de Precisão de Corte em Centros de Usinagem CNC

(I) Natureza e significado da precisão de corte

(II) Classificação e Conteúdo da Inspeção

• Inspeção de precisão de usinagem única
  • Precisão de Mandrilamento – Circularidade, Cilindricidade: O mandrilamento é um processo de usinagem comum em centros de usinagem. A circularidade e a cilindricidade do furo perfurado refletem diretamente o nível de precisão da máquina-ferramenta quando os movimentos rotativos e lineares trabalham em conjunto. Erros de circularidade levarão a diâmetros de furo desiguais, e erros de cilindricidade farão com que o eixo do furo se curve, afetando a precisão do encaixe com outras peças.
  • Planicidade e Diferença de Passo no Fresamento Planar com Fresas de Topo: Ao fresar um plano com uma fresa de topo, a planicidade reflete o paralelismo entre a superfície da mesa de trabalho e o plano de movimento da ferramenta e o desgaste uniforme da aresta de corte da ferramenta, enquanto a diferença de passo reflete a consistência da profundidade de corte da ferramenta em diferentes posições durante o processo de fresamento planar. Se houver diferença de passo, isso indica que há problemas com a uniformidade do movimento da máquina-ferramenta nos planos X e Y.
  • Perpendicularidade e paralelismo do fresamento lateral com fresas de topo: Ao fresar a superfície lateral, a perpendicularidade e o paralelismo testam respectivamente a perpendicularidade entre o eixo de rotação do fuso e o eixo de coordenadas e a relação de paralelismo entre a ferramenta e a superfície de referência ao cortar na superfície lateral, o que é de grande importância para garantir a precisão da forma e a precisão da montagem da superfície lateral da peça de trabalho.
• Inspeção de precisão da usinagem de uma peça de teste abrangente padrão
  • Conteúdo da Inspeção de Precisão de Corte para Centros de Usinagem Horizontais
    • Precisão do Espaçamento de Furos — na Direção do Eixo X, Direção do Eixo Y, Direção Diagonal e Desvio do Diâmetro do Furo: A precisão do espaçamento de furos testa exaustivamente a precisão do posicionamento da máquina-ferramenta nos planos X e Y e a capacidade de controlar a precisão dimensional em diferentes direções. O desvio do diâmetro do furo reflete ainda a estabilidade da precisão do processo de mandrilamento.
    • Retilinidade, paralelismo, diferença de espessura e perpendicularidade do fresamento das superfícies circundantes com fresas de topo: Ao fresar as superfícies circundantes com fresas de topo, a relação de precisão posicional da ferramenta em relação às diferentes superfícies da peça pode ser detectada durante a usinagem de articulação multieixo. Retilinidade, paralelismo e perpendicularidade testam, respectivamente, a precisão da forma geométrica entre as superfícies, e a diferença de espessura reflete a precisão do controle da profundidade de corte da ferramenta na direção do eixo Z.
    • Retilinidade, Paralelismo e Perpendicularidade do Fresamento de Articulação Biaxial de Linhas Retas: O fresamento de articulação biaxial de linhas retas é uma operação básica de usinagem de contornos. Esta inspeção de precisão permite avaliar a precisão da trajetória da máquina-ferramenta quando os eixos X e Y se movem em coordenação, o que desempenha um papel fundamental para garantir a precisão da usinagem de peças com diversos contornos retos.
    • Circularidade do Fresamento em Arco com Fresas de Topo: A precisão do fresamento em arco testa principalmente a precisão da máquina-ferramenta durante o movimento de interpolação em arco. Erros de circularidade afetarão a precisão da forma de peças com contornos em arco, como mancais de rolamento e engrenagens.

(III) Condições e Requisitos para Inspeção de Precisão de Corte

V. Conclusão