CNC加工精度の問題についてのディスカッション

最先端技術であるCNCを機械生産に適用すると、自動化レベルを効果的に向上させることができ、事前に設定された加工プログラムと組み合わせることで、部品の自動加工、従来のプロセスよりも高い生産効率と加工精度を実現し、安定した品質の製品を得ることができます。 。機械加工の生産工程では、加工手順の変更により形状が変化しますが、客観的要因と作業者の主観的要因の影響により、生産工程では加工精度を合理的に制御できず、最終的に製品が製品化されます。製品の品質が要件を満たしていない。そこで、CNCの加工精度に影響を与える要因を探索・分析することで、効果的な改善策のフォローアップを支援し、機械生産分野のより高度な発展の基盤を築きます。

1. CNCの技術的優位性の分析

CNC の技術的利点は、主に次の点で従来の技術よりも際立っています。

(1) 高い生産性、 CNC技術 実際の生産アプリケーションでは、従来の工作機械と比較してスピンドル速度が向上し、部品の加工時間を短縮できます。同時に、CNC工作機械の可動部品の速度が速くなり、生産効率が向上し、手動支援の時間が短縮されます。

(2) 加工精度が高い。CNC工作機械は最先端の技術機器であり、以前の工作機械と比較してより高い加工精度を実現し、自動補正を実現し、製品加工の品質を確実に保証します。CNC工作機械は、コマンドコードにあらかじめ設定されたプログラム、工具と速度の自動制御により、0.004mm～0.100mmの範囲の加工精度の高精度部品加工を実現します。CNC工作機械は自動化処理を実現し、人間の操作と不足に対する主観的な認識を同時に減らし、安全事故や品質問題によって引き起こされる人為的エラーを最大限に回避します。

(3) 経済性が高い。実際に CNC を使用すると、精密加工を実現し、人的補助時間を同時に削減し、生産効率を加速し、時間コストと生産コストを削減できます。たとえCNC工作機械のコストが高くても、従来の工作機械と比較してより高い経済的利益を生み出すため、機械生産の分野で広範に推進および適用する価値があります。

2. CNC技術の加工精度に影響を与える要因

I. ワーク座標系係数

ワーク座標系は CNC 加工精度に大きな影響を与えます。主に、プログラマーが対応する原則に従って、ワークピースの対応する座標系を確立することを指します。ワークの原点はプロセス位置決めデータに基づいて決定されるため、加工精度が向上します。計算誤差を可能な限り減らすために、ワークピースの原点を部品の寸法データムに可能な限り一致させます。できるだけ精度の高いワーク表面を選択し、加工精度を向上させます。横型マシニングセンタは回転中心とZ軸の接続位置を一致させるために回転中心にワーク原点を設定します。一般的な部品であれば、上記の原則に従うことで加工精度を効果的に確保できますが、

ただし、特殊な部品構造の場合は、さらに他の要素を考慮する必要があります。

(1) 横型マシニングセンタによる箱部品の加工。この種の部品はその構造上の特性上、4つの位置決め座標系を構築するか、左右に複数の座標系を構築する必要があり、加工精度に大きな影響を与えます。したがって、座標系を確立する際には、工作機械の回転中心座標の精度が相対的な側穴の同軸度に影響を与えることを考慮する必要があり、複数の座標系を確立する場合には、加工プロセスが合理的かどうかが直接影響します。加工精度です。基準研磨の精度は穴中心の高精度に影響します。

(2) 立形マシニングセンタによる異形ワーク加工。このタイプのワークピースには独特の構造的特徴があり、通常、加工精度への悪影響を考慮するために、部品の構造的特徴とクランプ方法を組み合わせて、部品上に 2 つ以上の座標系を確立する必要があります。これには、確立された座標系の数と、部品の精度を確保するためにどの座標系を最初に加工できるかが含まれます。座標系間の位置決め寸法の精度も部品の加工精度に影響します。

II.機械自体の構造的要因

(1) プログラミングエラー。プログラミングエラーは、機械自体の加工精度に影響を与える要因の1つであり、経済的なCNC工作機械では、ワーク加工プロセスにおいて、ツールを2つの座標軸の平面に沿って折り線の方向に移動させて動作させます。これにより、ワーク表面のギザギザの補間誤差が発生する可能性があります。このような誤差は、パルスの均一性の程度、機械の分解能、制御システムの動的特性や計算方法など、より多くの要因によって発生します。また、機械の動作を駆動する特定の値に達した後、計算プロセスでも累積誤差が発生します。ワークの加工精度に影響を与えます。このようなエラーに対して、プログラミングでは可能な限り絶対的なプログラミングを選択し、基準点に戻す命令を挿入し、座標をクリアして累積エラーを排除します。

(2) 近似誤差。近似誤差も加工精度に影響します。主に近似アルゴリズムの近似部分の輪郭誤差です。非円形曲線を加工すると、非円形曲線が近似され、曲線プロファイルが直線プロファイルに置き換えられます。これにより、プロファイルが不正確になり、全体の加工精度に影響を与えます。近似誤差値 dk の式は次のとおりです。Rmin は輪郭の理論上の最小曲率半径です。ワークの輪郭が不明な場合は、プログラミングでリスト曲線近似が使用され、その結果、近似誤差値誤差が決定されます。

(2) 丸め誤差。この誤差は CNC 工作機械の加工プロセスに関係しており、直線変位の最小値に相当するパルスが決定的な役割を果たします。このため、オペレータは、プログラミングのためのパルス数の制御において、部品のサイズの要件に厳密に従う必要があります。工作機械の加工精度境界におけるパルス相当値の影響が大きく、パルス相当値への四捨五入という数学的処理を行うと必然的に丸め誤差が生じ、最終的なワークの加工精度に影響を与えます。

Ⅲ．フィード構造

送り構造の伝達構造はカップリングジョイント、減速機、サポートベアリング、ボールねじの副構成要素などの複数の部品で構成されているため、送り構造のクリアランスは主に CNC 加工精度に影響します。これらの部品間の隙間は加工全体の進行に影響を与えますが、その中でも動作反転によって生じる隙間が加工精度に最も大きな影響を与えます。そのため、各部品のクリアランスを適切に小さくすることができ、加工精度を確保することができます。

軸受のアキシャルすきまはテーブル送り精度に大きな影響を与えます。軸受のアキシャルすきまは SZ です。逆にテーブル送り誤差が生じます。式は d2 = SZ です。位置決め予圧によりアキシャルすきまを排除し、全体の安定性を確保します。構造の。ただし、この工程ではバーの熱変形による加工誤差を考慮する必要があります。ボールねじとナットのすきまをSF、反転によるテーブル送り誤差をd1=SFとします。ねじとナットのペアのクリアランスは全体の剛性に悪影響を及ぼします。クリアランスによって生じる加工誤差は、ボールねじとナット間の予圧を試運転することで効果的に解決できます。なお、予圧をかける力が最大軸力の1/3と同じであれば、加工誤差は基本的に解消され、総合的な加工精度は保証されます。

Ⅳ．温度とプロセスシステムの熱変形係数

CNC 工作機械加工の生産プロセスでは、主に金属の影響により、温度要因が全体の加工精度に大きな影響を与えます。

金属の熱により熱膨張・収縮変化が現れ、部品の寸法が変化します。高精度が要求される場合は夏期加工生産

精度要件が高い場合、夏季の加工生産では、偏差をできる限り減らすために温度条件を合理的に制御する必要があります。冬季処理では、偏差を下限に近づける必要があります。そしてそのプロセス

システムの熱変形が加工精度に及ぼす影響は、加工プロセス中の摩擦熱と切削熱の要因に表れ、プロセス システムの温度はさまざまな程度に上昇します。

プロセスシステムの温度がさまざまな程度に上昇したり、部品が変形したりして、ツールとワークピース間の位置が変化し、最終的な仕上がりに影響を与えます。

最終的な加工精度に影響します。したがって、誤差の自動補正を利用して、機械構造と駆動システムの熱安定性を厳密に制御する必要があります。

とクリアランスを測定し、実際の状況に応じて工具補正サイズを測定および調整します。

3. CNC加工精度の向上対策

Ⅰ．CNC工作機械の設計を最適化する

機械製造における CNC テクノロジーは、生産効率と品質を向上させながら生産コストを削減するために広く使用されており、豊富な経験を蓄積してきましたが、高精度に影響を与える要因がまだいくつかあります。これに基づいて、この問題を解決するには、制御 CNC 工作機械の適用範囲を高め、機械構造の設計を最適化し、実際の生産経験で要約して改善し、CNC 工作機械の設計をより科学的かつ合理的にする必要があります。

まず、より高精度の部品を外部から購入することで、CNC工作機械の全体的な処理性能が向上し、同時に加工コストが削減され、より高品質の製品が生産されます。

第二に、構造が十分な剛性を持っていることを確保するために、力の構造が均一であるため、大きな外力があっても機械的形状の変形の問題が発生せず、ワークピースの高精度が向上します。同時に、工作機械の加工精度を総合的に分析し、パラメータの調整に基づいて性能要件を把握し、部品の精度が技術基準に適合していることを確認します。そして、ツールと治具の選択は、実際の生産ニーズに基づいて総合的に考慮し、適切な部品加工を選択する必要があります。

最後に、CNC工作機械の重心構造を最適化し、パラメータを調整して機械的形状の悪影響を軽減します。機械の重心を適切に下げ、工作機械のスイングモードの周波数を高め、同時に工作機械の負荷を軽減し、CNC工作機械の耐変形性能を効果的に向上させることができます。スピンドルシステムの最適化設計により、構造が下部に集中し、CNC 空港の熱状態性能が向上し、高温でも変形せず、CNC 工作機械の生産に対する熱影響の悪影響を効果的に軽減し、パフォーマンスを向上させます。加工精度。

Ⅱ．設備点検もしっかりやれよ

加工精度を確保するために、実際の状況を組み合わせて合理的な計画を立て、生産前にCNC工作機械の包括的な検査を行い、装置のさまざまな部分の動作と全体的な性能を理解し、動作環境をチェックします。加工精度に影響を与える可能性のある要因を排除するための合理的な予防および管理措置を準備すること。このような方法により、加工誤差を効果的に低減し、加工精度を向上させることができる。

Ⅲ．マシンガイドの幾何精度向上

加工精度の要件と組み合わせることで、既存の CNC 工作機械ガイドウェイの幾何学的精度が調整および改善され、加工中の強い振動を回避し、加工精度を向上させながら加工ニーズを満たすために、ガイドウェイには十分な剛性と安定性が求められます。

4. 結論

要約すると、機械加工分野の急速な発展に直面して、CNC技術はその独特の利点により広く使用されており、従来の工作機械と比較して生産コストと時間コストを効果的に削減し、製品の加工効率と品質を向上させることができます。この目標を達成するには、加工精度を厳密に管理し、考えられる影響要因を制御する計画を立てて、機械生産分野のより高いレベルの発展を促進する必要があります。