24-10-2022, 14:25
Pozycjonowanie, tolerancje, dokładności, powtarzalność obróbki – z tymi terminami w branży CNC spotykamy się na co dzień. Są to kluczowe wartości zarówno przy programowaniu, jak i na hali – przy obsłudze maszyn przez operatorów. Można powiedzieć, że to dzięki zastosowaniu odpowiednich liczb w odpowiednim czasie cała produkcja przebiega płynnie. Bardzo często producenci podają dokładność i powtarzalność pozycjonowania obrabiarki CNC, ale jak czytać te parametry?
Gdy nie jesteśmy pewni do czego się odnieść w kwestii dokładności czy powtarzalności pozycjonowania – warto zajrzeć do Polskiej Normy ISO 10791-4:2001. To polska wersja międzynarodowej normy, która zawiera wszystkie najważniejsze informacje na temat m.in. warunków badania centrów obróbkowych. W tym wypadku interesuje nas część 4 tego dokumentu, która jest poświęcona dokładności i powtarzalności pozycjonowania w osiach liniowych i obrotowych.
Oczywiście trzeba dodać, że PN-ISO 10791-4:2001 nie jest obligatoryjna, czyli producenci wcale nie muszą jej przestrzegać (choć jest to spore ułatwienie). Zawsze warto się zorientować, czy maszyna, którą zamierzamy kupić spełnia te normy – szczególnie, gdy zajmujemy się dokładną obróbką.
Tolerancje to dopuszczalne zakresy wartości liczbowych. W przypadku pozycjonowania maszyny – powinny się one mieścić w zakresach ustalonych poniższą normą.
Więc jeśli producent zapewnia, że dokładność maszyny mieści się w tolerancjach Polskiej Normy – warto ustalić w jaki sposób realizowany jest pomiar. Dokładności i powtarzalność będą miały rożne wartości w zależności od długości badanego odcinka (od 500mm do 2000mm), ale również od sposobu pomiaru: dwukierunkowo czy jednokierunkowo.
Na etapie szukania obrabiarki CNC, która ma zasilić nasz park maszynowy, często zadajemy pytanie: A jaką ta maszyna ma dokładność? Dokładność jest ważna, gdy obrabiamy skomplikowane detale albo takie, które muszą być wykonane w konkretnej tolerancji oraz we wszystkich przypadkach, gdy dokładność ma bezpośredni wpływ na otrzymany efekt końcowy: np. dwa otwory wykonane względem siebie, wysokość detalu, szerokość rowka.
Jeśli produkujemy elementy, w których precyzja wykonania, co do mikrona nie jest na pierwszym miejscu – dokładność pozycjonowania nie będzie aż tak ważna. Wtedy możemy zostać przy standardowych rozwiązaniach, bez konieczności używania obrabiarki wysokoprecyzyjnej lub doposażonej w liniały.
Na dokładność pozycji w obrabiarce, mają wpływ dwa najważniejsze czynniki:
Trzeba pamiętać, że każda śruba kulowa jest obarczona błędem – np. może się okazać, że jedna jest krótsza od drugiej o kilka mikronów. W centrach obróbkowych przeważnie występują 1-2 śruby na oś. Jeśli dokładność pozycjonowania danej osi nie mieści się w tolerancji – sytuację da się naprawić poprzez użycie interferometru laserowego. Po dokonaniu pomiaru, jesteśmy w stanie podczas korekcji poprzez software skorygować fizyczny błąd maszyny i ustawić idealną wartość – zgodną z normą.
Wartość powtarzalności pozycjonowania informuje o tym, jaka jest zdolność powtarzalności wymiarów przez maszynę – są mniejsze niż wartości dokładności. Dzieje się tak dlatego, że wartość powtarzalności powinna być mniejsza, aby jednocześnie zachować odpowiednią dokładność przy kolejnych przejazdach osi. Jest to niezwykle ważne w procesie obróbki seryjnej – im mniejszy błąd powtarzalności, tym łatwiej uzyskać precyzyjnie wykonany detal.
W ramach powtarzalności pozycjonowania maszyny wyróżniamy:
Mając na uwadze, że każda śruba obarczona jest błędem i ma różne klasy wykonania, w miarę eksploatacji maszyny, błąd ten się powiększy, a maszyna nie będzie trzymać już tak dokładnych wymiarów. Błędy te niweluje wymiana łożysk czy też liniały.
Linia Pionowych Centrów Obróbczych TBI VC jest najdłużej oferowana przez firmę TBI Technology, a ilość tych urządzeń dostarczonych na rynek Polski wyniosła ponad 250 sztuk. Na ich przykładzie obrazujemy, jak dużą precyzję wykonania mają obrabiarki TBI, dzięki zastosowaniu mechanizmu śrubowo-tocznego (śruba kulowo-toczna) o wysokiej klasie wykonania, precyzji szlifowania i ułożyskowania.
Dla nowej maszyny TBI VC 1270 gwarantowana przez nas dokładność pozycjonowania wynosi ±0,003, a powtarzalność pozycjonowania ± 0,002. Parametr ten jest mierzony przy dwukierunkowym przejeździe na całej długości przejazdu osi czyli 1200 mm.
Po 3 latach eksploatacji średni pomiar błędu powtarzalności pozycjonowania wynosi +/- 0,006. Po przeprowadzonej wymianie łożysk powtarzalność poprawiła się do wartości +/- 0,004. Natomiast po 10 latach eksploatacji i dwukrotnej wymianie łożysk śruby, powtarzalność obrabiarki TBI VC osiąga wartość +/- 0,008 czyli nadal powtarzalność jest dużo większa niż dopuszczalna norma dla nowych maszyn. Jest to jeden z elementów powodujących, że używane obrabiarki TBI utrzymują wysoką wycenę rynkową w stosunku do ceny zakupu.
Artykuł został dodany przez firmę
Polska marka maszyn CNC. Oferujemy rozwiązania technologiczne począwszy od dostarczania obrabiarek CNC, doboru narzędzi do obróbki, po komputerowe systemy CAD/CAM wspomagające wytwarzanie.
Inne publikacje firmy
Podobne artykuły
Komentarze