Améliorer la précision de l'usinage CNC : analyse des causes racines et atténuation efficace des erreurs

En opération réelle, les machines CNC sont principalement utilisées pour fabriquer des pièces, et les pièces ont généralement une précision d'usinage extrêmement élevée. Si vous voulez améliorer la précision d'usinage de la machine CNC elle-même, vous devez analyser les erreurs qui peuvent survenir à chaque étape de l'usinage CNC, et le but est de trouver la cause racine de l'erreur, afin d'éviter la génération continue d'erreurs. Vous pouvez également formuler des mesures correspondantes selon les raisons analysées, et compenser immédiatement dès qu'il y a une erreur. Dans l'ensemble du projet d'usinage CNC, que ce soit à l'étape initiale du dessin ou à la finalisation du produit final, les erreurs à n'importe quelle étape auront un certain impact sur la précision des pièces usinées finales.

Ce qui suit discutera de plusieurs erreurs principales qui se produisent fréquemment, discutera des raisons des erreurs et comment les améliorer.

1. Erreurs faciles à apparaître en opération réelle

1.1 Erreur de programmation.

Cette erreur est principalement causée par le processus du logiciel de programmation CNC, qui est un type d'erreur d'interpolation. Lors de l'utilisation d'une machine CNC pour traiter des pièces, parce que les dispositifs CNC ont différentes fonctions d'interpolation, elles sont différentes du contour de la pièce. Lors de l'approche mutuelle, elles choisissent toujours une ligne droite, et parfois elles utilisent un arc circulaire.

Lorsqu'une ligne droite ou un arc s'approche immédiatement de la courbe de contour d'une pièce, il y aura une différence maximale entre la courbe d'approximation et la courbe originale du contour réel. C'est ce qu'on appelle communément l'erreur d'interpolation, qui affecte la précision d'usinage de la pièce. Parmi les facteurs qui affectent la précision d'usinage des pièces, c'est une raison très importante.

1.2 Erreur d'arc de nez d'outil.

Dans le processus de coupe du trou intérieur, lorsque l'opération va vers le cercle extérieur, l'arc du nez d'outil n'affecte généralement pas la taille et la forme. Cependant, lors du traitement de la surface conique ou d'arc, l'arc du nez d'outil l'affectera, ce qui entraîne généralement une surcoupe ou une sous-coupe.

1.3 Erreur de mesure.

Cette erreur est généralement affectée par la précision de mesure de l'outil de mesure, et elle peut également avoir un certain impact parce que le mesureur n'a pas adopté la méthode d'opération correcte pour la mesure. La taille réellement mesurée a généralement une déviation.

1.4 Erreur d'usure d'outil.

Lorsque la machine CNC fonctionne en continu, les pièces et matériaux à traiter et l'outil lui-même sont dans un environnement à haute température et haute pression, et useront généralement la pointe de l'outil, ce qui causera également certaines erreurs. Au début du travail, la vitesse d'usure de la pointe de l'outil sera plus rapide, puis elle deviendra de plus en plus petite, jusqu'à ce qu'il y ait à nouveau une tendance à l'accélération progressive.

1.5 Erreur causée par la perte de momentum inverse.

La machine CNC cause des erreurs en raison des jeux entre les machines et les déformations élastiques entre les pièces de transmission des machines-outils.

1.6 Erreur de réglage d'outil.

Le processus principal de ce type d'erreur est dans le processus de réglage d'outil. Lorsque l'outil commence à se déplacer vers le point de départ, le système d'exploitation générera une certaine valeur de ratio d'avance. Cette valeur affectera la déviation.

1.7 Erreur du système machine.

Le corps de la machine peut avoir une certaine influence, ce qui entraîne l'apparition de tolérances géométriques, qui sont généralement impossibles à ajuster. Dans l'unité servo, le dispositif d'entraînement aura une certaine erreur de positionnement répétitif pendant le travail. La raison est que l'équivalent d'impulsion de la machine-outil a un certain impact sur le système. L'uniformité et la route de transmission affecteront le système, mais les deux montants d'erreur ci-dessus sont relativement petits et stables, et n'ont besoin d'être pris en compte que lors de l'usinage de précision.

2. Améliorer la méthode d'opération

Dans l'opération réelle, il est impossible d'éviter toute erreur dans l'usinage des pièces de machines-outils CNC. Cependant, si certaines améliorations sont apportées dans l'opération des machines-outils CNC, alors certaines erreurs seront efficacement contrôlées dans une plage raisonnable.

Processus de programme

Avant que les pièces ne soient traitées par commande numérique, il est nécessaire d'écrire un programme de traitement avec un certain degré de faisabilité. En général, il y a deux façons d'écrire un programme. L'une est la programmation manuelle et l'autre est la programmation assistée par ordinateur.

La programmation manuelle est généralement seulement adaptée à la préparation de programmes de pièces simples, et il n'y a généralement pas de déviation dans ce lien. La programmation assistée par ordinateur est pour l'écriture de programmes de pièces exigeants et complexes, mais en raison de la nécessité d'utiliser le logiciel correspondant pour définir le point de changement d'outil et la trajectoire, il y aura inévitablement certains problèmes, ce qui nécessite des paramètres de modification extrêmement élevés. En même temps, faites attention à savoir si le programme a une faisabilité extrêmement élevée. Ces aspects peuvent causer des erreurs. En général, l'augmentation du nombre de nœuds peut efficacement résoudre de tels problèmes, mais cela augmentera également considérablement la charge de travail de programmation. L'efficacité de traitement sera grandement réduite.

Le niveau d'efficacité du programme a un grand impact sur l'efficacité de travail de la machine. Par conséquent, l'optimisation de la qualité de la programmation peut également améliorer l'efficacité de travail de la machine CNC. Cela nécessite une familiarité avec toutes les instructions de la machine et le développement approfondi des fonctions internes, et l'exploration constante de méthodes de programmation efficaces. De plus, la programmation informatique doit être vigoureusement promue, et la fiabilité du programme doit être continuellement améliorée. Un autre point est que la programmation doit être raisonnable, et ne pas permettre à la machine-outil de fonctionner à vide.

Valeur du rayon de nez d'outil

Lorsque le programme a fini d'être écrit, il est nécessaire de prêter attention au problème de la valeur du rayon de nez d'outil. Non seulement il faut utiliser les commandes correspondantes dans le programme, mais il faut aussi mesurer la valeur du rayon de nez d'outil possédée par la machine CNC. Après la mesure, définissez-la dans la page de paramètres. Ce n'est qu'après ce processus que la commande correspondante dans le programme CNC peut être utilisée, sinon, la valeur par défaut du rayon de nez d'outil dans le système est toujours zéro.

Réglage de l'outil de coupe

Le travail qui doit être effectué par la suite est le réglage du couteau, généralement en même temps par coupe d'essai et réglage. Choisir un outil peut améliorer la qualité de traitement d'un côté, et peut également favoriser l'amélioration de l'efficacité de traitement. Pour augmenter la productivité, les machines CNC nationales et étrangères se développent vers la haute vitesse. Cela pose également des exigences plus élevées pour la machine : elle doit être capable de supporter la coupe à grande vitesse, en même temps elle doit avoir la fonction de coupe puissante, et la fonction doit avoir une stabilité extrêmement élevée. Lors de la sélection des matériaux d'outils, si les outils en carbure cémenté peuvent être utilisés pour l'usinage, alors les outils en acier rapide ne doivent pas être sélectionnés. Si les conditions le permettent, des outils avec une résistance à l'usure plus élevée peuvent être sélectionnés.

En même temps, la mesure doit être effectuée dans un environnement statique, mais le processus d'usinage est précisément dynamique. L'outil et la pièce sont inévitablement affectés par des forces externes, de sorte que la taille usinée et la taille attendue seront incohérentes. Par conséquent, nous devons prêter attention au matériau de l'outil utilisé, et toujours vérifier si la pièce et le porte-outil sont serrés, et si la longueur de la pièce dépassant du dispositif de fixation répond à la norme.

Les machines CNC sont très différentes des machines ordinaires. Il n'est pas réalisable d'appliquer directement les méthodes utilisées dans la gestion des machines ordinaires aux machines CNC. Selon l'expérience des usines avec une longue durée de service, il est préférable d'adopter une gestion centralisée pour les usines avec un grand nombre de machines CNC et de les organiser selon la production. Si les conditions le permettent, l'ordinateur peut être utilisé pour une gestion intégrée, et l'ordinateur peut effectuer une gestion unifiée de toutes les informations d'exploitation, de sorte que les informations puissent être partagées, le temps de préparation requis pour la production peut être grandement réduit, et la productivité augmentera naturellement.

3. Conclusion

Dans l'ensemble du processus d'usinage, les erreurs sont inévitables. Cependant, si la méthode d'opération de la machine CNC est améliorée, dans le processus de production réel, qu'il s'agisse de la production et du traitement de petites séries de pièces, il y a encore des exigences de précision moyennes. Toutes les pièces peuvent atteindre l'objectif de réduire les erreurs, et les pièces peuvent également répondre aux normes requises par les dessins. Que ce soit le fabricant de machines CNC, ou les utilisateurs et mainteneurs de machines-outils CNC, ils doivent accorder une attention suffisante à la précision d'usinage des machines CNC. Les machines CNC ont généralement des sources d'erreurs extrêmement complexes. Cet article n'analyse que les plus importantes et propose des mesures plus réalisables pour les améliorer.

Grâce à l'analyse et au résumé de l'expérience ci-dessus, j'espère pouvoir améliorer de manière significative le niveau quotidien de fabrication, d'utilisation et de maintenance des machines CNC. Nous croyons qu'à mesure que de plus en plus de meilleures technologies sont appliquées au domaine des machines CNC, les problèmes d'erreurs existants des machines CNC seront certainement résolus de manière plus satisfaisante.