Hallo! Als Lieferant von Arc-CNC-Bearbeitungszentren werde ich oft gefragt, wie man die Bearbeitungsgenauigkeit dieser erstaunlichen Maschinen messen kann. Dann sind Sie bei uns genau richtig! In diesem Blog werde ich Sie durch die Besonderheiten der Messung der Bearbeitungsgenauigkeit eines Arc CNC-Bearbeitungszentrums führen.
Lassen Sie uns zunächst darüber sprechen, warum die Messung der Bearbeitungsgenauigkeit so wichtig ist. Wenn Sie ein Arc CNC-Bearbeitungszentrum verwenden, möchten Sie sicherstellen, dass die von ihm hergestellten Teile so präzise wie möglich sind. Ganz gleich, ob Sie Komponenten für ein High-Tech-Gerät oder Teile für Möbel herstellen: Genauigkeit kann über die Qualität des Endprodukts entscheiden. Ein kleiner Bearbeitungsfehler kann dazu führen, dass Teile nicht richtig zusammenpassen, was später zu allen möglichen Problemen führen kann.
1. Geometrische Genauigkeit
Einer der Schlüsselaspekte bei der Messung der Bearbeitungsgenauigkeit eines Arc-CNC-Bearbeitungszentrums ist die Betrachtung seiner geometrischen Genauigkeit. Dazu gehören Dinge wie Geradheit, Ebenheit und Rechtwinkligkeit.
Geradlinigkeit
Um die Geradheit der Maschinenachsen zu messen, können Sie ein Laserinterferometer verwenden. Dieses Gerät sendet einen Laserstrahl entlang der Maschinenachse und erkennt jede Abweichung von einer geraden Linie. Das Laserinterferometer ist äußerst präzise und kann selbst kleinste Abweichungen messen. Wenn sich beispielsweise die X-Achse Ihres Arc CNC-Bearbeitungszentrums in einer vollkommen geraden Linie bewegen soll, aber eine leichte Kurve aufweist, wird sie vom Laserinterferometer erfasst. Dadurch können Sie feststellen, ob sich die Maschine genau auf einer geraden Bahn bewegt, was für die Herstellung von Teilen mit geraden Kanten von entscheidender Bedeutung ist.
Ebenheit
Ebenheit ist wichtig, wenn Sie Oberflächen bearbeiten, die vollkommen eben sein müssen. Zur Messung der Ebenheit können Sie eine Präzisionsmessplatte und eine Messuhr verwenden. Legen Sie die Richtplatte auf den Maschinentisch und messen Sie dann mit der Messuhr die Höhenunterschiede auf der zu bearbeitenden Fläche. Wenn der Messwert auf der Messuhr zu stark schwankt, bedeutet das, dass die Oberfläche nicht eben ist. Dies könnte ein Problem sein, wenn Sie eine Tischplatte oder eine Basis für ein Gerät herstellen, bei dem eine ebene Oberfläche unerlässlich ist.
Rechtwinkligkeit
Bei der Rechtwinkligkeit geht es darum sicherzustellen, dass die verschiedenen Achsen der Maschine im rechten Winkel zueinander stehen. Zur Messung der Rechtwinkligkeit können Sie ein Quadrat und eine Messuhr verwenden. Platzieren Sie den Winkel an zwei benachbarten Achsen der Maschine und überprüfen Sie dann mithilfe der Messuhr, ob eine Abweichung von einem 90-Grad-Winkel vorliegt. Wenn die Achsen nicht senkrecht sind, kann es dazu führen, dass Teile im falschen Winkel bearbeitet werden, was dazu führt, dass Teile nicht richtig zusammenpassen.
2. Positionierungsgenauigkeit
Ein weiterer wichtiger Faktor bei der Messung der Bearbeitungsgenauigkeit eines Arc CNC-Bearbeitungszentrums ist seine Positionierungsgenauigkeit. Damit ist gemeint, wie genau die Maschine das Schneidwerkzeug an einem bestimmten Punkt im Raum positionieren kann.
Wiederholbarkeit
Die Wiederholgenauigkeit ist ein wesentlicher Bestandteil der Positionierungsgenauigkeit. Es misst, wie konstant die Maschine in die gleiche Position zurückkehren kann. Um die Wiederholbarkeit zu testen, können Sie die Maschine so programmieren, dass sie das Schneidwerkzeug mehrmals zu einem bestimmten Punkt bewegt. Verwenden Sie dann jedes Mal ein Präzisionsmessgerät wie eine Mikrometerschraube oder ein Koordinatenmessgerät (KMG), um die Position des Werkzeugs zu messen. Wenn die Messungen konsistent sind, bedeutet dies, dass die Maschine eine gute Wiederholgenauigkeit aufweist. Wenn Sie beispielsweise mehrere identische Teile herstellen, möchten Sie, dass die Maschine das Werkzeug jedes Mal an der exakt gleichen Stelle positionieren kann, um sicherzustellen, dass alle Teile gleich sind.
Positionierungsfehler
Der Positionierungsfehler ist die Differenz zwischen der programmierten Position und der tatsächlichen Position des Schneidwerkzeugs. Sie können dies messen, indem Sie die Maschine so programmieren, dass sie sich zu einer Reihe spezifischer Positionen bewegt, und dann ein KMG verwenden, um die tatsächlichen Positionen zu messen. Der Unterschied zwischen der programmierten und der tatsächlichen Position ist der Positionierungsfehler. Ein geringer Positionierungsfehler zeigt an, dass die Maschine das Schneidwerkzeug genau positioniert.
3. Genauigkeit der Kreisinterpolation
Da es sich um ein Arc-CNC-Bearbeitungszentrum handelt, ist die Genauigkeit der Kreisinterpolation wirklich wichtig. Damit ist gemeint, wie genau die Maschine Kreisbögen schneiden kann.
Um die Genauigkeit der Kreisinterpolation zu messen, können Sie ein kreisförmiges Teststück verwenden. Programmieren Sie die Maschine so, dass sie einen Kreis auf dem Teststück schneidet, und messen Sie dann mit einem KMG den Durchmesser und die Rundheit des Kreises. Jede Abweichung vom programmierten Durchmesser oder der Rundheit weist auf einen Fehler in der Kreisinterpolation der Maschine hin. Wenn Sie beispielsweise Zahnräder oder kreisförmige Komponenten herstellen, muss die Genauigkeit der Kreisinterpolation Ihres Arc CNC-Bearbeitungszentrums erstklassig sein.
4. Oberflächenrauheit
Auch die Oberflächenrauheit der bearbeiteten Teile ist ein Indikator für die Genauigkeit der Maschine. Insbesondere bei Teilen, die mit anderen Bauteilen in Kontakt stehen oder aus ästhetischen Gründen ist oft eine glatte Oberfläche erwünscht.
Zur Messung der Oberflächenrauheit können Sie ein Oberflächenrauheitsmessgerät verwenden. Dieses Gerät misst die mikroskopischen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche des bearbeiteten Teils. Ein niedrigerer Oberflächenrauheitswert bedeutet eine glattere Oberfläche. Wenn die Oberflächenrauheit zu hoch ist, kann dies an einem stumpfen Schneidwerkzeug, einer falschen Vorschubgeschwindigkeit oder einer falschen Spindelgeschwindigkeit liegen.
5. Einflussfaktoren
Es gibt mehrere Faktoren, die die Bearbeitungsgenauigkeit eines Arc CNC-Bearbeitungszentrums beeinflussen können.
Maschinenverschleiß
Mit der Zeit können sich die Komponenten der Maschine abnutzen. Dazu gehören Dinge wie Kugelumlaufspindeln, Linearführungen und Lager. Durch den Verschleiß dieser Teile kann die Genauigkeit der Maschine beeinträchtigt werden. Beispielsweise kann es sein, dass eine abgenutzte Kugelumlaufspindel die Achse nicht so reibungslos und genau bewegt, wie sie sollte, was zu Positionierungsfehlern führt. Regelmäßige Wartung und Inspektion können dabei helfen, Verschleiß zu erkennen und zu beheben, bevor er zu erheblichen Problemen führt.
Umgebungsbedingungen
Auch die Umgebung, in der die Maschine betrieben wird, kann sich auf ihre Genauigkeit auswirken. Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Vibration können alle einen Einfluss haben. Durch hohe Temperaturen können sich die Maschinenkomponenten ausdehnen, was zu Maßveränderungen führen kann. Vibrationen von Maschinen in der Nähe oder sogar vom Gebäude selbst können dazu führen, dass sich das Schneidwerkzeug während der Bearbeitung leicht bewegt, was zu Ungenauigkeiten führt. Es ist wichtig, die Maschine in einer stabilen Umgebung zu halten und bei Bedarf vibrationsdämpfende Materialien zu verwenden.
Schnittparameter
Auch die von Ihnen gewählten Schnittparameter wie Vorschubgeschwindigkeit, Spindeldrehzahl und Schnitttiefe können sich auf die Bearbeitungsgenauigkeit auswirken. Wenn die Vorschubgeschwindigkeit zu hoch ist, kann das Schneidwerkzeug das Material möglicherweise nicht sauber entfernen, was zu einer rauen Oberfläche oder ungenauen Abmessungen führt. Wenn andererseits die Vorschubgeschwindigkeit zu niedrig ist, kann dies die Bearbeitungszeit verlängern und ist möglicherweise nicht kosteneffektiv. Sie müssen für jede spezifische Bearbeitungsaufgabe die richtige Balance finden.
Abschluss
Die Messung der Bearbeitungsgenauigkeit eines Arc CNC-Bearbeitungszentrums ist ein vielschichtiger Prozess. Durch die Betrachtung der geometrischen Genauigkeit, der Positionierungsgenauigkeit, der Kreisinterpolationsgenauigkeit und der Oberflächenrauheit können Sie sich ein umfassendes Bild von der Leistung der Maschine machen. Und vergessen Sie nicht die Einflussfaktoren wie Maschinenverschleiß, Umgebungsbedingungen und Schnittparameter.
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Referenzen
- „Handbuch zur CNC-Bearbeitung“
- „Präzisionsmesstechnik in der Fertigung“
