Ключевые факторы обеспечения точности при крупномасштабном ЧПУ-точении

С непрерывным развитием технологий ЧПУ-обработки применение токарных станков с ЧПУ становится всё более широким, а технологии развиваются в сторону высоких скоростей и высокой точности. Обеспечение точности обработки деталей — ключевой фактор для получения экономической выгоды и выживания в острой рыночной конкуренции. Поэтому, чтобы повысить точность изделий и адаптироваться к меняющимся условиям, производители должны принимать меры по улучшению точности ЧПУ-точения. Как гарантировать точность при серийном ЧПУ-производстве? В статье раскрываем секреты JTR массового производства сверхточных деталей.

Факторы, влияющие на точность ЧПУ-точения

На точность ЧПУ-точения влияет множество факторов.

Во-первых, факторы, связанные со станком: геометрическая точность, точность мощности, жесткость.

Во-вторых, установка приспособления: относительное положение, величина и направление зажимной силы.

В-третьих, установка режущего инструмента: монтажная погрешность, износ режущей пластины.

В-четвертых, обрабатываемое заготовка: распределение остаточных напряжений, физические свойства материала.

Все перечисленные факторы могут влиять на точность, поэтому необходимы методы минимизации их воздействия.

Как контролировать точность при серийном ЧПУ-точении

На основе анализа факторов, можно улучшить точность с пяти сторон: разумный выбор и установка приспособлений, разумный выбор и установка инструментов, рациональный выбор режимов резания, определение технологического маршрута и повышение точности программирования размеров.

Разумный выбор и установка приспособлений

При выборе приспособления: 1) предпочитать универсальные приспособления, избегать специальных; 2) для уменьшения погрешности позиционирования опорные базы детали должны совпадать. При монтаже: так как связь гидравлического патрона с гидравлическим зажимным цилиндром осуществляется тяговым стержнем, сначала ключом откручивают гайку на гидравлическом цилиндре, вытаскивают тяговую трубу с тыльной стороны шпинделя, затем откручивают фиксирующие винты патрона, снимают патрон и устанавливают новый.

Разумный выбор и установка инструментов

При выборе инструмента учитывают три аспекта: 1) для чернового точения — инструмент с высокой прочностью и износостойкостью; 2) для чистового — с высокой точностью и износостойкостью; 3) по возможности использовать механически зажимаемые резаки и вставки для сокращения времени смены. При установке: увеличивают передний и задний углы, уменьшают главный и вспомогательный углы в плоскости, увеличивают радиус округления вершины — это улучшает качество обрабатываемой поверхности.

Разумный выбор режимов резания

Скорость резания, подача и глубина резания напрямую влияют на износ инструмента. Повышение скорости неминуемо поднимает температуру вершины и вызывает термический износ. Чем больше подача, тем быстрее растет температура в зоне резания и тем сильнее повреждается инструмент. Контроль глубины резания нужен для предотвращения образования закаленного слоя на обрабатываемом материале и снижения ресурса инструмента. В практике режимы подбирают исходя из конкретной ситуации.

Определение технологического маршрута ЧПУ-точения

Маршрут обработки также влияет на точность. Общее правило: обеспечить требования к точности и шероховатости, при этом сократить длину пути резания и время холостого хода инструмента для максимально эффективного использования ресурсов.

Повышение точности программирования размеров

Весь процесс ЧПУ-точения полностью управляется программой, поэтому точность и практичность программы напрямую влияют на точность деталей. Благодаря гибкости программного управления, чтобы гарантировать, что размер детали не меньше требуемого заказчиком, можно сначала увеличить припуск, после обработки измерить фактическую погрешность и, скорректировав программу, уменьшить припуск на величину ошибки, достигнув требуемой точности.

Меры предосторожности

Хотя процесс автоматизирован, оператору нужно обратить внимание на два момента: 1) измерение размеров детали проводить только после остывания до комнатной температуры, иначе тепло от резания исказит замеры; 2) следить за качеством охлаждения и смазки.

Заключение

ЧПУ-точение — автоматический метод обработки на базе ЧПУ-программ. На практике требуется сильная компетенция в программировании и богатый практический опыт для составления качественных программ, повышения эффективности и изготовления высокоточных деталей.