Токарні верстати високої точності обробки. Верстати, числове програмне управління (ЧПУ), Постпроцесори Точність токарних верстатів чпу

У цій статті подано теоретичні міркування на етапі підготовки до створення. Без цих знань не варто приступати до його створення, тому стаття рекомендується прочитати тим, хто ще тільки планує побудувати свій верстат з ЧПУ. Через півтора року з моменту її опублікування я написав наступну статтю для тих, у кого вже є сам верстат. Вона називається . У ній я розповім про методику вимірювання точності та про висновки, які йдуть після вимірювань.

Почну з того, що для домашнього виробництва верстат із ЧПУ є просто незамінним обладнанням. Тому я і вирішив зібрати фрезерний верстат із ЧПУ своїми руками. Справа ця нелегка і, треба сказати, вкрай затратна. На даний момент витрачена створення верстата сума вже наближається до вартості готового верстата. Але для мене це не було секретом — про це скрізь часто пишуть. Просто коли робиш фрезерний верстат з ЧПУ своїми руками, то з неволі досконало знатимеш усі тонкощі: як він працює, як його налаштувати, які кроки зробити, щоб підвищити його точність, швидкість обробки та інші параметри. Загалом, з головою поринаєш у технологічне середовище верстатобудування.

У цій статті на ТехноБлозі Dimanjy йтиметься про точність верстата з ЧПУ в залежності від вибору типу передачі, крокових двигунів та режимів їх роботи.

Зовсім небагато теорії. Якщо ви вже цікавилися фрезерними верстатами з ЧПУ, то, напевно, знаєте, що вони складаються з різального/фрезеруючого інструменту (шпиндель із встановленою фрезою) та системи лінійних переміщень інструменту, тобто. системи, що забезпечує автоматичне переміщення інструменту у просторі. Саме так верстат із ЧПУ самвипилює задану деталь.

Система лінійних переміщень верстата будується (зазвичай) з урахуванням крокових двигунів. Тут я розглядатиму саме верстати з ЧПУ, зібрані своїми руками, а не дорогі промислові зразки, на яких можуть стояти набагато дорожчі промислові серводвигуни. А збираючи верстат своїми руками зазвичай намагаються дотримуватись мінімального бюджету. Саме бюджетним варіантом є використання крокових двигунів.

Ідемо далі. Завдання системи лінійного переміщенняз урахуванням крокових двигунів полягає у перетворенні обертального руху ротора двигуна в поступальний (лінійний) рух каретки, до якої кріпиться інструмент. Існує два види перетворювачів: передача гвинт-гайки (і її різновиди) та зубчасті передачі (зубчасті ремені або рейки).

Вибираючи тип передачі (гвинтова чи зубчаста), конструктор керується завданнями, які стоять перед верстатом, вимогами точності та доступності тих чи інших матеріалів. У загальному випадку, гвинтова передача забезпечує більш високу роздільну здатність верстата, ніж зубчаста передача, але поступається останньою в швидкості переміщення інструменту. Якщо вам потрібен верстат, здатний фрезерувати ювелірні прикраси, він швидше за все повинен бути побудований на гвинтових передачах, але він буде повільний. Якщо ви хочете випилювати багато і швидко не дрібні деталі (щодо ювелірки), то будувати його бажано на зубчастих передачах. Але на ньому не можна буде робити дуже дрібне, т.к. його роздільна здатність не дозволить. Давайте тепер порахуємо трохи на конкретних прикладах.

Розрахунки починаються з крокового двигуна, який має такий параметр, як число кроків однією повний оборот. Для саморобних верстатів з ЧПУ зазвичай застосовують крокові двигуни, що мають 200 кроків на один оборот (360 ° / 200 = 1.8 °). Крокові двигуни можуть працювати в режимі півкроку та робити 400 кроків на оборот. Тепер спробуємо перекласти це число на гвинтову та зубчасту передачу, і подивитися, який теоретичної роздільної здатності можна домогтися від них при використанні одного й того крокового двигуна. Тут і далі я говоритиму саме про роздільну здатність, а не про точність, хоча нерідко люди плутають ці поняття і під «точністю верстата з ЧПУ» мають на увазі саме його роздільну здатність.

Отже, який дозвіл можна отримати на гвинтовій передачі, маючи кроковий двигун з 400 півкроками на один оборот? Гвинтова передача має такий параметр, як крок різьблення. Нехай крок різьблення у гвинтової передачі буде 2 мм (саме такий крок роблять на звичайних будівельних шпильках). Тобто. гайка, накручена на цей гвинт за повний оборот, переміститься на 2 мм. Якщо приробити до гвинта кроковий двигун і покрутити гвинт, то вийде, що за один півкрок двигуна гвинт перемістить гайку на 2мм/400 = 0.005 мм! або 5 мікронів! Неймовірно! З таким дозволом тульський Лівша не тільки підкував би блоху, а й набив би їй татуху!

Однак уявіть тепер, що за допомогою такої гвинтової передачі нам потрібно перемістити інструмент на 20 см. Це 100 обертів гвинта або 100 х 400 = 40.000 півкроків. Швидкості крокових двигунів зазвичай відносно невеликі — 50 обертів за хвилину це вже досить швидко для кроковика. Отже, щоб перемістити інструмент на 20 см, зробивши 100 оборотів, треба чекати цілих 2 хвилини! Катастрофа!

Подивимося тепер на точність зубчастого ременя. Точніше, роздільну здатність, якої можна досягти використовуючи передачу на зубчастому ремені. У саморобних верстатах із ЧПУ часто застосовують зубчасті ремені з кроком зубів 5.08 мм. На ротор крокового двигуна одягається шків, який також має певну кількість зубів, що входять до зачеплення із зубчастим ременем. Наприклад розрахунків візьмемо шків на 12 зубів. Виходить, що за повний оберт крокового двигуна (400 півкроків) зубчастий ремінь пройде 12 х 5.08 = 61 мм. Значить однією півкрок припадає 61 / 400 = 0.15 мм.

Що ж! Тут мікронами і не пахне, і навіть у «десятку» (одну десяту міліметра) не вкладаємось. Але поставте собі питання, чи створюватимете ви деталі, у яких елементи (наприклад, сусідні отвори) будуть розташовуватися один до одного ближче ніж на 1 мм? І тепер уявіть, як швидко переміщатиметься інструмент вашого верстата з ЧПУ: при 50 обертах за хвилину передача на зубчастому ремені пересуне інструмент на 61 х 50 = 3000 мм або 3 метри! за хвилину. Це вам не 10 см за хвилину на гвинтовій передачі!

Тут ви могли б мені заперечити, особливо якщо вивчаєте питання створення верстатів з ЧПУ своїми руками досить тривалий час, тому що в мережі є умільці, які розганяють крокові двигуни до космічних швидкостей. Я зустрічав згадки мало не про 500 обертів за хвилину! З такою швидкістю можна гвинтову передачу крутити досить швидко. Теоретично, так ... Але на практиці кроковий двигун дуже сильно втрачає свій момент зі збільшенням швидкості обертання. Він взагалі не призначений для швидкого обертання – для цього існують інші типи двигунів.

З самого початку, коли я тільки-но приступив до виготовлення верстата з ЧПУ своїми руками і почав описувати цей процес у своєму ТехноБлозі Dimanjy, я також вирішив використовувати гвинтову передачу. Набрав у найближчому магазині будівельних шпильок по 100 рублів, замовив для них гайки з капролону, купив на базарі підшипники, виточив на них утримувачі... Але коли я все це господарство зібрав у єдину конструкцію, то прокрутити руками гвинт передачі просто не зміг! Будівельні шпильки всі криві – дають биття до 2мм на 1 метрі довжини. Підшипники відцентрувати в домашніх умовах просто неможливо, тому ні про яку співвісність мови бути не могло. Постає питання, як це все буде обертати бідний кроковий двигун? А ніяк!

Після першого невдалого експерименту я вирішив звернути увагу на промислові елементи передач для верстатів. Почав порівнювати їх і прикидати вартість.

Гвинтова передача вимагає високоточних гвинтів, підшипників на кожен гвинт з двох сторін, тримачів для підшипників і гайки передачі на кожен гвинт. Але гвинти треба якось обертати, тому на крокові двигуни потрібні ще спеціальні муфти, а ще краще — ті ж самі зубчасті ремені та два шківи: один на двигун, один на ходовий гвинт. Загалом - безліч деталей, та ще й великий голівняк при налаштуванні, не кажучи про початково підвищені вимоги до станини майбутнього верстата для дотримання співвісності при установці гвинтів. Подвійний цінник із явно непередбачуваним результатом. Нафік-нафік!

Передача на зубчастому ремені виявилася найбільш бюджетним варіантом. Для саморобного верстата з ЧПУ потрібен лише сам зубчастий ремінь, шківи для нього на крокові двигуни та по два натяжні ролики в комплект до шківа. Натяжні ролики я зробив із звичайних підшипників. Налаштування зубчастого ременя зводиться лише до його натягу - просто щоб не бовтався.

Отже вирішено – роблю на зубчастому ремені. Закупив комплектуючі, переробив станину, встановив крокові двигуни та ремені. І вуаля - все зашаріло, і досить бадьоро! Двигуни не мали ніяких труднощів при переміщенні багато-кілограмової станини разом з важким шпинделем. Всі недоліки складання та дрібну кривизну передача на зубчастому ремені згладжує за рахунок своєї еластичності. Але мінімальний дозвіл на 0.15 мм не давав мені спокою. Звичайно, завжди хочеться більшої точності, і я почав пошуки шляхів її збільшення.

Перше, що спадає на думку — використовувати редуктор. Але це тягне до ускладнення конструкції, її подорожчання і, знову ж таки, зниження швидкості! А можна якось підвищити роздільну здатність саморобного верстата з ЧПУ за збереження колишньої швидкості переміщень? Виявилося, що теоретично таке можливе. Рішення знайшлося у способі керування кроковим двигуном.

Справа в тому, що кроковий двигун може працювати не тільки в повнокроковому або напівкроковому режимі. Спеціальним чином керуючи струмом в обмотках двигуна можна досягти так званого «мікрокрокового» режиму роботи двигуна. При цьому є можливість подрібнити один повний крок на безліч дрібніших кроків, отримуючи 1/4, 1/8, 1/16, 1/32 кроки і навіть більше! Вже при 1/4 кроку роздільна здатність верстата з ЧПУ на ремінній передачі підвищується в 2 рази з 0.15 до 0.075 мм, при 1/8 - до 0.04 мм, при 1/16 - до 0.02 мм. Це вже дещо!

Однак тут криється невелика проблема. Справа в тому, що виробники не гарантують роботу двигуна в мікрокроковому режимі. Крім того, різні крокові двигуни поводяться в режимі мікрокроку по-різному і ніде не описується характеристика конкретного двигуна в мікрокроковому режимі. Воно і зрозуміло — цей режим у принципі не передбачався при розробці крокового двигуна, який по суті є кінцевим автоматом з чітко визначеними станами, властивими цифровій техніці (1 — зробили крок, 0 — стоїмо на місці). Мікрокроковий режим – це спроба аналогового керування двигуном, що спочатку розрахований на «цифровий» сигнал.

У мікрокроковому режимі кроковий двигун розкриває перед нами всю свою аналогову нелінійність, властиву всьому сущому нашому світі. Якщо струм в одній з обмоток зафіксувати, а в другій плавно піднімати від нуля до того ж рівня, то ротор двигуна, всупереч очікуванням, не плавно переміщатиметься. При величині струму в другій обмотці близько 50% від першої струму кроковий двигун взагалі не рухається. Від 50 до 70% ротор оживає і починає ледве помітно прокручуватися, а від 70 до 100% провертається вже втричі швидше. Тобто. залежність кута повороту від величини струму в обмотці близька до експоненціальної. Така картина характерна для потужних гібридних крокових двигунів, які застосовуються в саморобних верстатах з ЧПУ. Якщо взяти малопотужний кроковий двигун від старого принтера, то там залежність вже інша, майже лінійна. І так для кожного двигуна. Різні двигуни – різні характеристики для мікрокрокового режиму.

На ринку широко представлені контролери крокових двигунів з підтримкою мікрокрокового режиму, але в них для його реалізації застосовується звичайна таблиця синусів, яка не враховує нелінійність та індивідуальні особливості кожного конкретного двигуна. Яка користь від такого кривого мікрокроку? Як не дивно, але користь є навіть від такого. Вся справа в тому, що у звичайному режимі повного кроку або півкроку крокові двигуни сильно вібрують. Настає механічний резонанс, який змушує вібрувати і гуркотіти весь верстат, що вкрай негативно позначиться на точності. Якщо кожен крок, що надходить з керуючої програми розділити на мікрокроки і подати їх на двигун, то переміщення стане значно плавніше і тихіше. Але фіксації двигуна в мікрокроковому положенні такі контролери не забезпечують, оскільки положення ротора в цьому проміжному стані зовсім не передбачуване для звичайного мікрокрокового контролера.

Давайте тепер уявімо, що контролер десь знає про нелінійність характеристики крокового двигуна, і замість стандартної таблиці синусів, записаної в його пам'яті, він вибиратиме значення для струмів обмоток зі спеціальної індивідуальної таблиці, складеної під конкретний двигун. Тоді мікрокроковий режим можна буде використовувати не тільки для зниження резонансу, але і для реального збільшення роздільної здатності верстата з ЧПУ!

Але як передати в контролер крокового двигуна цю чарівну таблицю, що розраховується індивідуально під кожен двигун? Вирішити це завдання нам допоможе попереднє калібрування крокового двигуна та спеціальний контролер, який підтримує роботу з цією калібрувальною таблицею! Такий я якраз зараз і розробляю. На моєму Техноблозі Dimanjy ви можете стежити за ходом його розробки та останніми оновленнями.

Я вирішив здійснювати оптичним методом з використанням звичайної лазерної указки, жорстко встановленої на ротор крокового двигуна, але про це читайте у моїй наступній статті на Техноблозі Dimanjy.

Також я починаю цикл статей про те, як створити, тому що у мене вже з'явилися деякі результати у цьому напрямку. Слідкуйте за оновленнями!

Вихідні параметри верстата за показником точності

Оцінюючи якості та технічного рівня верстата насамперед необхідно встановити ті вихідні параметри, які характеризують його точність. При цьому точність оброблених на верстаті деталей не може бути обрана як такий параметр, так як вона є результатом впливу всіх компонентів технологічної системи (інструменту, заготівлі та ін.). Тому при проектуванні верстата треба встановити та регламентувати ті параметри, які визначають точність обробки та є вхідними для технологічної системи (див. рис. 2.1).

Якість верстата залежить від того, з яким ступенем точності виконуються закладені в технологічному процесі обробки взаємні переміщення інструменту та заготівлі при дії на верстат всього комплексу силових та теплових факторів. Тому основними вихідними параметрами верстата елемента технологічної системи є характеристики точності руху його формотворчих вузлів.

Отримувати ці характеристики можна одним із таких способів.

1.Оцінювати ті параметри траєкторій формоутворювальних вузлів верстата, які впливають на точність обробки. При цьому траєкторії відносяться до настановних баз верстата, що визначає положення пристосування, заготівлі або інструменту.

2.Оцінювати сумарний вплив параметрів траєкторій робочих органів верстата формування так званого «геометричного образу» обробленої деталі, коли визначено її похибки без урахування впливу точність інших компонентів технологічної системи.

Основна мета регламентації вихідних параметрів верстата - створення такого технологічного обладнання, похибка роботи якого перебувала протягом усього періоду експлуатації в межах, встановлених технологом.

Траєкторії формотворчих вузлів, параметри яких встановлюють як вихідні, відносяться до спеціально обраних опорним точкам,які мають у своєму розпорядженні на установочних базах верстата, що визначають положення заготовки, пристосування або інструменту. Число опорних точок та їх розташування пов'язане з методом обробки, конструктивною схемою верстата, характером руху його формоутворювальних органів та методом кріплення заготовки та інструменту.

Оскільки положення твердого тіла в просторі визначають три фіксовані точки або параметри просторового вектора, віднесеного до однієї точки, то загалом необхідно встановити шість координат (наприклад, три лінійних і три кутових відхилення вектора даної точки від заданого положення). Однак під час розгляду різних конструкційформоутворюючих вузлів верстата число цих характеристик може бути зменшено, якщо окремі відхилення не мають істотного впливу (складові другого порядку малості) на точність обробки.

Рис. 2.3. Опорні точки формоутворювальних вузлів верстата:
а- супорт; б- Стіл; в- шпиндель

На рис. 2.3 показано типові випадки вибору опорних точок. Для характеристики точності параметрів супорта токарного верстата достатньо однієї опорної точки 1, що збігається з вершиною різця (рис. 2.3, а),оскільки метою при створенні конструкції супорта є прагнення забезпечення прямолінійної траєкторії для інструменту, яка не змінює своєї форми і положення при силових впливах і різних положеннях інструменту в робочому просторі. Траєкторія даної опорної точки буде характеристикою можливостей супорта з обробки заданої номенклатури деталей із забезпеченням точності розміру, форми обробленої поверхні, хвилястості, шорсткості та інших показників точності.

Під час руху столу із закріпленою на ньому заготівлею (рис. 2.3, б)у фрезерних, розточувальних, шліфувальних та інших верстатів необхідно оцінити точність переміщення столу в просторі. Положення заготівлі або пристосування для її закріплення визначається положенням простору площини столу. Тому в загальному випадку повинні бути встановлені три опорні точки 1 , 2, 3, траєкторії руху яких розглядають або розглядають вектор для однієї з точок столу з характеристиками його положення в просторі в кожній точці траєкторії (три лінійних і три кутових відхилення від заданого положення при просторовому переміщенні столу).

Для шпиндельного вузла (рис. 2.3, в)точність його обертання та зміна положення осі шпинделя пов'язані з геометричною похибкою елементів вузла, з силовими та тепловими деформаціями. Все це впливає на положення інструменту або заготівлі, встановлену в шпинделі за допомогою пристосування (патрона, центру).

Коли положення патрона визначає площину переднього торця шпинделя, три фіксовані точки розташовують на цій площині або більш доцільно визначають для точки, що знаходиться в центрі шпинделя, положення в просторі вектора R, перпендикулярного до площини настановної бази. Характеристики траєкторій опорних точок формоутворювальних вузлів визначають якість верстата з позицій можливого досягнення точності обробки та його вкладу у сумарну похибку обробки.

Рис. 2.4. Типові ансамблі траєкторій під час поступального руху робочого органу верстата

При здійсненні на верстаті різних технологічних процесів (відповідно до його призначення та ступеня універсальності) траєкторії опорних точок виявляються як випадкові функції та утворюють сукупності (ансамблі) траєкторій. Такі сукупності можуть мати різний вид, що характеризує статистичну природу явищ (наприклад, із сильним чи слабким перемішуванням реалізацій чи іншими особливостями). На рис. 2.4 показані типові сукупності траєкторій під час поступального руху робочих органів верстата (супортів, столів, повзунів та ін.).

Широкосмугові ансамблі траєкторій (рис.2.4, а)характерні для випадку, коли основний вплив на форму траєкторії та її зміщення по відношенню до середньої лінії або нерухомої осі координат надають зовнішні силові впливи. Вузькосмугові ансамблі траєкторій (рис. 2.4, б)характерні при превалюючому впливі геометричної похибки напрямних, що визначає форму кривої математичного очікування траєкторій МX. Дисперсія, пов'язана із силовими впливами на вузол, тут відіграє другорядну роль. Міграція сукупностей траєкторій (рис. 2.4, в)спричинена, як правило, тепловими деформаціями вузла.

Кожна реалізація будь-якої сукупності пов'язана з параметрами точності конкретної деталі, яку при цьому обробляли, а характеристики всього ансамблю впливають на точні характеристики партії оброблених на верстаті деталей. Тому для кожної конкретної моделі верстата в залежності від його призначення необхідно встановити та регламентувати параметри траєкторій, які визначають ті чи інші види похибок, що виникають на оброблених поверхнях.

Як відомо, похибка обробки поділяють на п'ять основних видів: похибка розмірів, відхилення розташування поверхонь, відхилення форми, відхилення параметрів хвилястості та шорсткості поверхні.

При призначенні номенклатури параметрів траєкторій робочих органів верстата враховується їх взаємозв'язок із похибкою обробки, яка залежить від методу обробки та кінематики процесу формоутворення.

На рис. 2.5 показані типові траєкторії при поступальному русі формотворчого вузла верстата. Їх параметри (Х 1 , Х 2 , ..., Х п),визначальні відповідну похибку обробки, наведені в табл. 2.2. Ці параметри пов'язані з розміром та формою обробленої поверхні, точністю взаємного положення поверхонь, хвилястістю та шорсткістю поверхні.

2.2. Вихідні параметри верстата за показником точності

Для обертального руху характерна передача похибок траєкторії опорної точки шпинделя (її форми та високочастотних складових) на оброблену поверхню циліндричної деталі (рис. 2.6).

Для періодичних кривих розкладання траєкторії до ряду Фур'є дозволяє виділити ті параметри, які визначають форму, хвилястість і шорсткість оброблених поверхонь при токарній, розточувальній, шліфувальній та інших операціях.

Аналіз траєкторій доцільно здійснювати, розглядаючи відхилення поточного радіусу R від номінального R0 в полярній системі координат і визначати

де f (φ) - похибка траєкторії функції поточного кута φ.

Розкладемо цю функцію до ряду Фур'є з обмеженою кількістю членів:

де Сk – амплітуда k-гармоніки; φ-початкова фаза; n – порядковий номер вищої гармоніки полінома. Відповідно до теорії Фур'є нульовий член З розкладання є середнім значенням функції f(φ) за період 2π:

тому визначає значення похибки розміру.

Рис. 2.5. Типові види реалізацій траєкторій під час поступального руху

Перший член розкладання C1cos(φ+φ) виражає розбіжність центру обертання шпинделя в "З геометричним центром траєкторій О, тобто ексцентриситет е = ГО", що визначає похибку у відхиленні розташування оброблених циліндричних поверхонь (рис. 2.6, б). Інші члени ряду, починаючи з другого, визначають характеристику форми, яку утворюють траєкторії та яка безпосередньо пов'язана з формою обробленої деталі (овальністю та огранюванням).

Рис. 2.6. Форма поперечного перерізу обробленої циліндричної поверхні (а) та траєкторія руху опорної точки шпинделя (б):
1 форма поверхні; 2 - хвилястість; 3 - шорсткість; R д - номінальний радіус обробленої деталі

При виборі номенклатури вихідних параметрів даної моделі верстата та встановленні допустимих значень необхідно враховувати наступне.

1.Чим вище клас точності верстата та вимоги до точності оброблених поверхонь, тим більше призначають вихідних параметрів (характеристик траєкторій формотворчих вузлів) верстата.

2. Допустимі значення вихідних параметрів верстата становлять частину відповідного допуску виготовлення деталі, оскільки похибка обробки залежить від усіх компонентів технологічної системи.

3.Розрахунок частки сумарної похибки, що припадає на верстат та інші компоненти технологічної системи, здійснюється методами, що застосовуються у технології машинобудування для розрахунку точності обробки

У першому наближенні можна приймати допустиме значення для вихідного параметра верстата як частку від відповідного допуску на точність виготовлення деталі, що дорівнює 6 = 0,4...0,8, враховуючи ступінь впливу інших компонентів технологічної системи і даючи запас на можливу зміну параметрів верстата процесі експлуатації.

Для прецизійних верстатів значення k приймається великим, оскільки у разі верстат грає основну роль забезпеченні точності обробки.

Точність є основним показником верстата, однак для оцінки його технічного рівня та повної характеристики його якості необхідно застосовувати показники, що визначають весь діапазон вимог, що висуваються до верстата споживачем.

Загальні відомостіпро верстати з ЧПУ. Конструктивні особливості верстатів з ЧПУ Точність та якість обробки на верстатах з ЧПУ. Верстати з ЧПУ повинні забезпечувати високу точність та швидкість відпрацювання переміщень заданих УП, а також зберегти цю точність у заданих межах при тривалій експлуатації.

Поділіться роботою у соціальних мережах

Якщо ця робота Вам не підійшла внизу сторінки, є список схожих робіт. Також Ви можете скористатися кнопкою пошук

Міністерство освіти та науки Російської Федерації

Федеральне агентство з освіти

Державний освітній заклад

вищого професійногоосвіти

«Комсомольський-на-Амурі державний технічний університет»

ІКП МТО

Кафедра ТМ

Індивідуальне завдання

на тему «дослідження точності верстатів із ЧПУ»

2015

Вступ…………………………………………………………………………...3

1 Загальні відомості про верстати з ЧПУ.…………………………...........................4

2 Конструктивні особливості верстатів з ЧПУ ……………………………… 8

3 Точність та якість обробки на верстатах з ЧПУ…………………...……..13

Заключение……………………………………………………………………….17

Список використаних джерел…………………………………………...18

Вступ

Верстати з ЧПУ повинні забезпечувати високу точність та швидкість відпрацювання переміщень, заданих УП, а також зберегти цю точність у заданих межах при тривалій експлуатації. Конструкція верстатів з ЧПУ повинна, як правило, забезпечувати суміщення різних видів обробки, автоматизацію завантаження та вивантаження деталей, автоматичне чи дистанційне керування зміною інструменту, можливість вбудовування у загальну автоматичну системууправління. Висока точність обробки визначається точністю виготовлення та жорсткістю верстата. У конструкціях верстатів з ЧПУ використовують короткі кінематичні ланцюги, що підвищує статичну та динамічну жорсткість верстатів. Для всіх виконавчих органів застосовують автономні приводи із мінімально можливим числом механічних передач. Ці приводи повинні мати високу швидкодію.

Точність верстатів з ЧПУ підвищується внаслідок усунення зазорів у передавальних механізмах приводів, зменшення втрат на тертя у напрямних та механізмах, підвищення вібростійкості, зниження теплових деформацій.

1 Загальні відомості про верстати з ЧПУ.

Під керуванням верстатом прийнято розуміти сукупність впливів на його механізми, що забезпечують виконання технологічного циклу обробки, а під системою управління - пристрій чи сукупність, що реалізують ці дії.

Числове програмне управління (ЧПУ) - це управління, у якому програму задають як записаного на якому-небудь носії масиву інформації. Керуюча інформація для систем ЧПУ є дискретною та її обробка в процесі управління здійснюється цифровими методами. Управління технологічними циклами практично повсюдно здійснюється за допомогою програмованих логічних контролерів, що реалізуються на основі принципів цифрових електронних обчислювальних пристроїв. Системи ЧПУ фактично витісняють інші типи систем управління.

За технологічним призначенням та функціональними можливостями системи ЧПУ поділяють на чотири групи:

Позиційні, у яких задають лише координати кінцевих точок положення виконавчих органів після виконання ними певних елементів робочого циклу;

Контурні, або безперервні, що керують рухом виконавчого органу по заданій криволінійній траєкторії;

Універсальні (комбіновані), в яких здійснюється програмування як переміщень при позиціонуванні, так і руху виконавчих органів з траєкторії, а також зміни інструментів та завантаження-вивантаження заготовок;

Багатоконтурні системи, що забезпечують одночасне або послідовне керування функціонуванням ряду вузлів та механізмів верстата.

За способом підготовки та введення керуючої програми розрізняють так звані оперативні системи ЧПУ (у цьому випадку керуючу програму готують і редагують безпосередньо на верстаті, в процесі обробки першої деталі з партії або імітації її обробки) та системи, для яких керуюча програма готується незалежно від місця обробки деталей. Причому незалежна підготовка програми, що управляє, може виконуватися або за допомогою засобів обчислювальної техніки, що входять до складу систем ЧПУ даного верстата, або поза нею (вручну або за допомогою системи автоматизації програмування).

Системи числового програмного управління (СЧПУ)-це сукупність спеціалізованих пристроїв, методів та засобів, необхідних для здійснення ЧПУ верстатами. Пристрій ЧПУ (УЧПУ) верстатами - це частина СЧПУ, виконана як єдине ціле з нею і здійснює видачу впливів, що управляють, за заданою програмою.

У міжнародній практиці прийнято такі позначення: NC-ЧПУ; HNC-різновид ЧПУ із завданням програми оператором з пульта за допомогою клавіш, перемикачів тощо; SNS-пристрій ЧПУ, що має пам'ять для зберігання всієї програми, що управляє; CNC-управління автономним верстатом з ЧПУ, вміст міні-ЕОМ чи процесор; DNS-управління групою верстатів від загальної ЕОМ.

Для верстатів з ЧПУ стандартизовані напрями переміщення та їхня символіка. Стандартом ISO-R841 прийнято за позитивний напрямок переміщення елемента верстата вважати те, при якому інструмент або заготовка відходять один від одного. Вихідною віссю (вісь Z) є вісь робочого шпинделя. Якщо ця вісь поворотна, її положення вибирають перпендикулярно площині кріплення деталі. Позитивний напрямок осі Z-від пристрою кріплення деталі до інструменту.

Використання конкретного виду обладнання з ЧПУ залежить від складності виготовлення деталі та серійності виробництва. Чим менша серійність виробництва, тим більшу технологічну гнучкість повинен мати верстат.

При виготовленні деталей зі складними просторовими профілями в одиничному та дрібносерійне виробництвовикористання верстатів із ЧПУ є майже єдиним технічно виправданим рішенням. Це обладнання доцільно застосовувати у разі, якщо неможливо швидко виготовити оснастку. У серійному виробництві також доцільно використовувати верстати з ЧПУ. Останнім часом широко використовують автономні верстати з ЧПУ або системи з таких верстатів в умовах великосерійного виробництва, що переналагоджується.

p align="justify"> Принципова особливість верстата з ЧПУ - це робота за керуючою програмою (УП), на якій записані цикл роботи обладнання для обробки конкретної деталі та технологічні режими. При зміні деталі, що обробляється на верстаті, необхідно просто змінити програму, що скорочує на 80...90% трудомісткість переналагодження в порівнянні з трудомісткістю цієї операції на верстатах з ручним управлінням.

Основні переваги верстатів з ЧПУ:

Продуктивність верстата підвищується в 1,5...2,5 рази порівняно з продуктивністю аналогічних верстатів із ручним управлінням;

Поєднується гнучкість універсального обладнання з точністю та продуктивністю верстата-автомата;

Знижується потреба у кваліфікованих робочих верстатниках, а підготовка виробництва переноситься у сферу інженерної праці;

Скорочуються терміни підготовки та переходу на виготовлення нових деталей завдяки попередній підготовці програм, більш простому та універсальному технологічному оснащенню;

Знижується тривалість циклу виготовлення деталей і зменшується запас незавершеного виробництва. Виробництво, створення гнучких автоматизованих виробництв, перш за все, в машинобудуванні.

2 Конструктивні особливості верстатів із ЧПУ

Верстати з ЧПК мають розширені технологічні можливості за збереження високої надійності роботи. Конструкція верстатів з ЧПУ повинна, як правило, забезпечувати суміщення різних видів обробки (струмлення-фрезерування, фрезерування-шліфування), зручність завантаження заготовок, вивантаження деталей (що особливо важливо при використанні промислових роботів), автоматичне або дистанційне керування зміною інструменту тощо .

Підвищення точності обробки досягається високою точністю виготовлення та жорсткістю верстата, що перевищує жорсткість звичайного верстата того ж призначення, для чого роблять скорочення довжини його кінематичних ланцюгів: застосовують автономні приводи, що по можливості скорочують число механічних передач. Приводи верстатів із ЧПУ повинні також забезпечувати високу швидкодію.

Підвищенню точності сприяє і усунення зазорів у передавальні механізми приводів подач, зниження втрат на тертя в напрямних та інших механізмах, підвищення вібростійкості, зниження теплових деформацій, застосування верстатів датчиків зворотного зв'язку. Для зменшення теплових деформацій необхідно забезпечити рівномірний температурний режим механізмів верстата, чому, наприклад, сприяє попередній розігрів верстата та його гідросистеми. Температурну похибку верстата також можна зменшити, вводячи корекцію в привід подач від сигналів датчиків температур.

Базові деталі (станини, колони, санки). Столи, наприклад, конструюють коробчастої форми з поздовжніми та поперечними ребрами. Базові деталі виготовляють литими чи звареними. Намітилася тенденція виконувати такі деталі з полімерного бетону або синтетичного граніту, що ще більше підвищує жорсткість і вібростійкість верстата.

Напрямні верстатів з ЧПУ мають високу зносостійкість і малу силу тертя, що дозволяє знизити потужність приводу, що стежить, збільшити точність переміщень, зменшити неузгодженість в системі стеження.

Напрямні ковзання станини та супорта для зменшення коефіцієнта тертя створюють у вигляді пари ковзання "сталь (або високоякісний чавун)-пластикове покриття (фторопласт та ін.)"

Напрямні кочення мають високу довговічність, характеризуються невеликим тертям, причому коефіцієнт тертя практично залежить від швидкості руху. Як тіл кочення використовують ролики. Попередній натяг підвищує жорсткість напрямних у 2...3 рази, для створення натягу використовують регулюючі пристрої.

Приводи та перетворювачі для верстатів з ЧПУ. У зв'язку з розвитком мікропроцесорної техніки застосовують перетворювачі для приводів подачі та головного руху з повним мікропроцесорним управлінням - цифрові приводи є електродвигунами, що працюють на постійному або змінному струмі. Конструктивно перетворювачі частоти, сервоприводи та пристрої головного пуску та реверсу є окремими електронними блоками управління.

Привід подачі для верстатів з ЧПУ. В якості приводу використовують двигуни, що є керованими від цифрових перетворювачів синхронні або асинхронні машини. Безколекторні синхронні (вентильні) двигуни для верстатів з ЧПУ виготовляють із постійним магнітом на основі рідкісноземельних елементів та оснащують датчиками зворотного зв'язку та гальмами. Асинхронні двигуни застосовують рідше, ніж синхронні. Привід руху подач характеризується мінімально можливими зазорами, малим часом розгону та гальмування, невеликими силами тертя, зменшеним нагріванням елементів приводу, великим діапазоном регулювання. Забезпечення цих характеристик можливе завдяки застосуванню кулькових та гідростатичних гвинтових передач, направляючих кочення та гідростатичних напрямних, беззорих редукторів з короткими кінематичними ланцюгами тощо.

Приводами головного руху для верстатів з ЧПУ зазвичай є двигуни змінного струму – для великих потужностей та постійного струму – для малих потужностей. Як приводи служать трифазні чотирисмугові асинхронні двигуни, що сприймають великі перевантаження і працюють за наявності в повітрі металевого пилу, стружки, олії і т.д. Тому в їхній конструкції передбачений зовнішній вентилятор. У двигун вбудовують різні датчики, наприклад, датчик положення шпинделя, що необхідно для орієнтації або забезпечення незалежної координати.

Перетворювачі частоти для управління асинхронними двигунами мають діапазон регулювання до 250. Перетворювачі є електронні пристрої, побудовані на базі мікропроцесорної техніки. Програмування та параметрування їх роботи здійснюються від вбудованих програматорів із цифровим або графічним дисплеєм. Оптимізація керування досягається автоматично після введення параметрів електродвигуна. У математичному забезпеченні закладено можливість налаштування приводу та пуск його в експлуатацію.

Шпинделі верстатів з ЧПУ виконує точними, жорсткими, з підвищеною зносостійкістю шийок, посадкових та базуючих поверхонь. Конструкція шпинделя значно ускладнюється через вбудовані в нього пристрої автоматичного режиму та затискання інструменту, датчики при адаптивному керуванні та автоматичну діагностику.

Опори шпинделя повинні забезпечити точність шпинделя протягом тривалого часу у змінних умовах роботи, підвищену жорсткість, невеликі температурні деформації. Точність обертання шпинделя забезпечується насамперед високою точністю виготовлення підшипників.

Найчастіше в опорах шпинделів застосовують підшипники кочення. Для зменшення впливу проміжків і підвищення жорсткості опор зазвичай встановлюють підшипники з попереднім натягом або збільшують число тіл кочення. Підшипники ковзання в оправках шпинделів застосовують рідше і лише за наявності пристроїв з періодичним (ручним) або автоматичним регулюванням зазору в осьовому чи радіальному напрямку. У прецизійних верстатах застосовують аеростатичні підшипники, в яких між шийкою валу та поверхнею підшипника знаходиться стиснене повітря, завдяки цьому знижується зношування та нагрівання підшипника, підвищується точність обертання тощо.

Привід позиціонування (тобто переміщення робочого органу верстата в необхідну позицію згідно з програмою) повинен мати високу жорсткість та забезпечувати плавність переміщення при малих швидкостях, більшу швидкість допоміжних переміщень робочих органів (до 10 м/хв і більше).

Допоміжні механізми верстатів з ЧПУ включають пристрої зміни інструменту, прибирання стружки, систему змащування, затискні пристосування, завантажувальні пристрої і т.д. Ця група механізмів у верстатах із ЧПУ значно відрізняється від аналогічних механізмів, що використовуються у звичайних універсальних верстатах. Наприклад, в результаті підвищення продуктивності верстатів з ЧПУ відбулося різке збільшення кількості стружки, що сходить, в одиницю часу, а звідси виникла необхідність створення спеціальних пристроїв для відведення стружки. Для скорочення втрат часу під час завантаження застосовують пристрої, що дозволяють одночасно встановлювати заготовку і знімати деталь під час обробки іншої заготовки.

Пристрої автоматичної зміни інструменту (магазини, автооператори, револьверні головки) повинні забезпечувати мінімальні витрати часу зміну інструменту, високу надійність у роботі, стабільність становища інструменту, тобто. сталість розміру вильоту та положення осі при повторних змінах інструменту мають необхідну місткість магазину або револьверні головки.

Револьверна головка-це найбільш простий пристрій зміни інструменту: встановлення та затискання інструменту здійснюють вручну. У робочій позиції один із шпинделів приводиться у обертання від головного приводу верстата. Револьверні головки встановлюють на токарні, свердлильні, фрезерні, багатоцільові верстати з ЧПУ; у головці закріплюють від 4 до 12 інструментів.

3 Точність та якість обробки на верстатах з ЧПУ.

Під якістю у сенсі розуміється сукупність значимих ознак, властивостей, особливостей аналізованого предмета загалом, характеризуючих його як і відрізняють з інших предметів. У промисловому виробництві якістю продукції (відповідно до найпізніших редакцій ГОСТів) називається ступінь відповідності її характеристик вимогам, що висуваються. Відповідно до цього, вводиться поняття точності виробу, як міри відповідності зразку (зазвичай заданому кресленням і технічними умовамивиробництва). Точність розмірів, форм та взаємного розташування елементів виробу є основною характеристикою його якості.

На якість продукції впливає низка факторів, які прийнято поділяти на зовнішні та внутрішні. Зовнішніми факторами є рівень попиту та вимоги споживачів та законодавчі стандарти. До внутрішніх чинників відносяться матеріальна база підприємства, кваліфікація персоналу та характеристики обладнання, що випускає продукцію. Таким чином, задоволення зовнішнього попиту та отримання конкурентної перевагина ринку неможливо без забезпечення та постійної роботи з підвищення якості виробів, що випускаються підприємством.

Проблеми забезпечення якості обробки.

Фрезерування є одним із основних методів обробки заготовок різанням. Як і в інших випадках, фрезерування на верстатному устаткуванні пов'язане з неминучою появою неточностей під час обробки. Серед причин виникнення похибок розмірів та форми виробу можна виділити:

1. ступінь точності (досконалості) фрезерного верстата;

2. похибки базування (установки, кріплення) заготівлі;

3. зношування ріжучого інструменту (а також помилки при його установці/закріпленні);

4. пружні та теплові деформації системи «верстат-пристосування-заготівля» у процесі обробки;

5. залишкові внутрішні напруги у заготівлі.

Крім вищепереліченого, можна назвати і «людський чинник», тобто. кваліфікацію персоналу. Для верстатів з ручним управлінням цей фактор надає вирішальний вплив на якість продукції, що випускається. При фрезеруванні на сучасних автоматизованих верстатах з ЧПУ даний фактор(всупереч поширеній помилці) грає ще більшу роль, тільки в дещо «зміщеній» формі. Тут основна робота наладчиків та операторів виконується при підготовці верстата до роботи, його програмуванні, пробному «прогоні», а також подальшому періодичному обслуговуванні. Безпосередньо в процесі обробки вплив «людського фактора» на якість виробів при обробці на фрезерних верстатах з ЧПУ зводитиметься до мінімуму, проте повністю все ж таки не виключається.

Якість обробки на сучасних верстатах з ЧПУ.

Більшість описаних вище причин виникнення похибок при обробці виробів практично повністю усунуті або зведені до мінімуму при використанні сучасних фрезерних верстатів з ЧПУ:

1.Висока ступінь точності за рахунок досконалості механічної конструкції та широкого використання електронних компонентів досягає величин порядку 0,05-0,01 мм і не зменшується в процесі роботи (відсутнє накопичення т.зв. «плаваючих помилок»).

2.Неточності базування заготівлі не мають вирішального впливу, оскільки більшість верстатів мають можливість корекції «нульової точки» (початкового позиціонування ріжучого інструменту), а деякі моделі обладнані спеціальними датчиками, що визначають габарити заготівлі та автоматично коригують свій «інструментальний нуль». Допоміжні системи кріплення заготовки на робочому столі (як стандартні струбцини, так і складні типу «вакуумний стіл») дозволяють розміщувати та надійно фіксувати заготовки практично будь-якої геометрії. А програма верстата, що управляє, допускає відлік координат заготовки з будь-якої зручної точки (тобто вибір основних конструкторських баз істотно спрощений).

3. Поява верстатів з ЧПУ, здатних фрезерувати на високій швидкості, активізувала відповідний розвиток ріжучого інструменту. Зараз все більшого поширення набувають твердосплавні фрези з алмазним напиленням. Відрізняються малими похибками розмірів та низькими вібраціями, сучасні фрези успішно протистоять зносу та забезпечують високу якість обробки поверхонь. Для кріплення фрез у патроні верстата використовуються прості конструкції та надійні в експлуатації цангові патрони. Таким чином, ризик неправильної/ненадійної установки та закріплення інструменту теж зводиться до мінімуму.

4.Сучасні верстати з ЧПУ, як правило, вирізняться підвищеною жорсткістю конструкції, здатної ефективно протистояти вібраціям (навіть при обробці на високих швидкостях) і зводити до мінімуму деформацію системи «верстат пристосування заготівля». Це виключає відведення інструменту при обробці та підвищує якість фрезерування. Надійні системи охолодження (як шпинделя верстата, так і безпосередньо фрези) допомагають підтримувати постійний тепловий режим та забезпечувати збереження високих показниківточності навіть при тривалій напруженій обробці.

Ще однією важливою перевагою автоматичного верстата з ЧПУ є сталість характеристик обробки, що означає відсутність суттєвих відмінностей точності окремих деталей усередині серії, що обробляється.

Висновок

Виходячи з вищеописаного видно, що сучасне обладнання з ЧПУ дозволяє досягти високої точності. Проте резерв підвищення якості далеко не вичерпаний і більшою мірою полягає у досконалості програм, що управляють. Тобто знову залежить від «людського фактора», майстерності та таланту дослідників, які працюють над виявленням нових технологічних можливостей.

Список використаних джерел

1 Гжиров Р.І. Програмування обробки на верстатах з ЧПУ/ Р.І. Гжиров.- : Машинобудування, 1990. 592 с.

2 Шурков В.М. Основи автоматизації виробництва/ В.М. Шурков, 1989 - 240 с.

3 Харченко О.О. Верстати з ЧПУ та обладнання гнучких виробничих систем / А.О. Харченко.-: «Професіонал», 2004. 304 с

Інші схожі роботи, які можуть вас зацікавити.
12245.		ДОСЛІДЖЕННЯ ТОЧНОСТІ ГЕОДЕЗИЧНИХ РОБОТ ПРИ БУДІВНИЦТВІ МОСТОВИХ СПОРУД	46.96 KB
	Застосування сучасних геодезичних приладів для розбиття та контролю центрів опор мостових споруд. Застосування сучасних геодезичних технологій для розбивки та контролю центрів опор мостових споруд.
14532.		Особливості проектування технологічних процесів для верстатів з ЧПУ та ДПС	14.6 KB
	Особливості проектування технологічних процесів для верстатів із ЧПУ та ДПС При проектуванні технологічних операцій для верстатів із ЧПУ необхідно враховувати ряд особливостей обробки. Порядок обробки поверхонь заготовок для деталей типу валів є наступним. Чорнова та чистова обробка додаткових форм поверхні якщо є додаткові форми, що потребують чорнової обробки. Обробка додаткових форм поверхні, що не потребують чорнової обробки.
19612.		Обслуговує електроустаткування металорізальних верстатів на прикладі механічної ділянки цеху №37	40.86 KB
	Заземленню не підлягають: а електрообладнання, встановлене на заземлених металевих конструкціях, при цьому на опорних поверхнях повинні бути передбачені захищені та незафарбовані місця для забезпечення електричного контакту; б корпусу реле електровимірювальних приладів кнопок і т. При значному зносі контактів реле і перемикачів контактні поверхні зачищають напилком з дрібною насічкою, намагаючись зберегти при цьому форму контактної поверхні. При поточному догляді контролюють величини спрацьовування реле.
8947.		НОРМУВАННЯ ТОЧНОСТІ ШПОНОЧНИХ СПОЛУК	4.91 MB
	Їх приймають головним чином у малонавантажених тихохідних передачах кінематичні ланцюги подач верстатів у великогабаритних з'єднаннях шестернімаховики шківи ковальсько-пресових машин у всіх відповідальних нерухомих конічних з'єднаннях при одиничному та дрібносерійному виробництві виробів. Форма і розміри перерізів шпонок і пазів стандартизовані і вибираються в залежності від діаметра валу, а вид шпонкового з'єднання визначається умовами роботи деталей, що з'єднуються. Призматичні шпонки дають можливість отримувати як рухливі...
8949.		Нормування точності зубчастих коліс та передач	2.4 MB
	Кінематична точність передачі визначає сталість передавального відношення за повний оберт зубчастого колеса. Колеса цих передач здебільшого мають малий модуль і працюють при малих навантаженнях та низьких швидкостях. Плавність роботи передачі залежить від коливання миттєвих передавальних відносин тобто від різниць передавальних відносин у кожний момент зачеплення, які багаторазово відтворюються за один оборот зубчастого колеса.
13583.		Нормування точності типових з'єднань та їх деталей	132.92 KB
	Взаємозамінність виробів, їх частин або інших видів продукції називають їх властивість рівноцінно замінювати при використанні будь-якої з множини екземплярів виробів, їх частин або іншої продукції іншим однотипним екземпляром. Взаємозамінність може бути повною, неповною та груповою із застосуванням регулювання та підгонки при складанні вузлів та агрегатів машин. Найбільш широко застосовують повну взаємозамінність.
8952.		НОРМУВАННЯ ТОЧНОСТІ РІЗЬБОВИХ ПОВЕРХНІВ І СПОЛУКІВ	1.98 MB
	Параметри різьблення У загальному машинобудуванні найширше застосовується метричне різьблення. ГОСТ 247052004 встановлює номінальний профіль метричного різьблення та розміри елементів профілю рис. Параметри метричних різьблень зовнішній діаметр зовнішнього різьблення болта; D зовнішній діаметр внутрішнього різьблення гайки; d2 середній діаметр болта; D2 - середній діаметр гайки; d1 внутрішній діаметр болта; D1 внутрішній діаметр гайки; dз внутрішній діаметр болта по дну западини; Р крок профілю; Н висота вихідного трикутника; = 60 кут...
13010.		Розробка технологічного процесу виготовлення деталі складального виробу з використанням СNС верстатів та засобів автоматизації	6.58 MB
	Для виготовлення корпусу зазвичай використовують метали або їх сплави: бронзу або латунь, які можуть бути покриті позолотою нікелем хромом; нержавіючу сталь; титан; алюміній; дорогоцінні метали: срібло золото платину і пластик; кераміку; карбіди титану чи вольфраму; натуральний камінь; сапфір; гуми дерева. Як годинникове скло зазвичай використовується прозорий пластик мінеральне або сапфірове скло.
5873.		ДОСЛІДЖЕННЯ СПОЖИВАЧІВ	25.61 KB
	Предметом вивчення є показники споживачів що визначають їх поведінка під час виборів товару. Результатами даних досліджень може бути типології споживачів виділення їх типів класів груп прогнози змін ємності та частки ринку що дозволить підприємству раціонально здійснити сегментацію ринку визначити цільові сегменти та розробити інструменти для позиціонування свого товару. При цьому розглядається вплив на поведінку покупця таких факторів, як рівень його доходу, ціна товару, його експлуатаційні властивості.
5916.		Дослідження якості САУ	87.25 KB
	Аналіз САУ встановлення виявлення впливу структури системи та її параметрів початкових умов та вхідних впливів на показники якості процесу управління. Помилка відпрацювання системою вхідного впливу - міра динамічної точності системи; кількісний показник якості регулювання функція утворена різницею між фактичним процесом на виході досліджуваної системи та необхідним бажаним еталонним видом вихідної функції. Пріоритетними в системах стабілізації є властивості системи в режимах, що встановилися.

Точність верстатів у ненавантаженому стані називають геометричною. Залежно від точності характеристики верстати з ЧПУ підрозділяють у порядку зростання точності на чотири класи: нормальної Н; підвищеної П; високою В; особливо високою А.

Верстати підвищеноюточності відрізняються від верстатів нормальноюточності переважно більш точним виконанням або підбором деталей, а також окремими особливостями монтажу та експлуатації у споживачів. Вони забезпечують точність обробки в середньому в межах 06 відхилень, одержуваних на верстатах нормальної точності. Верстати з ЧПУ високоюточності класу забезпечують точність обробки в межах 0,4, а верстати класу А - в межах 0,25 відхилень, одержуваних на верстатах нормальної точності. Верстати класів В та А отримують в результаті спеціального конструктивного виконання, їх вузлів та елементів, а також високої точності виготовлення.

При перевірці норм точності верстатів встановлюють точність геометричних форм і відносного положення опорних поверхонь, що базують заготівлю та інструмент; точність рухів по напрямних робочих органів верстата; точність розташування осей обертання та траєкторій переміщень робочих органів верстата, що несуть заготівлю та інструмент, щодо один одного та щодо базуючих поверхонь; точність оброблених поверхонь зразка; шорсткість оброблених поверхонь зразка.

Перевірка точності

Точність верстатів із ЧПУ виявляється додатково такими специфічними перевірками: точністю лінійного позиціонування робочих органів; величиною зони нечутливості, тобто відставанням у зміщенні робочих органів при зміні напряму руху; точністю повернення робочих органів у вихідне положення; стабільністю виходу робочих органів у задану точку; точністю відпрацювання кола у режимі кругової інтерполяції; стабільністю становища інструментів після автоматичної зміни.

При перевірках виявляють як точність, так і стабільність, тобто багаторазову повторюваність приходу робочих органів в те саме положення, причому найчастіше стабільність важливіше для досягнення точності обробки на верстатах з ЧПУ, ніж сама точність.

Загальна припустима помилка при позиціонуванні робочих органів Δ р = Δ + δ.

Виходячи з відхилень, що допускаються, найбільша похибка у відпрацюванні переміщення, наприклад, довжиною в 300 мм по осях Xі Yдля верстата класу П складе 17,2 мкм, а для верстата класу В – 8,6 мкм.

Для збереження верстатом точності протягом тривалого часу експлуатації норми геометричної точності майже на всі перевірки при виготовленні верстата, порівняно з нормативними, посилюють на 40%. Тим самим завод-виробник резервує у новому верстаті запас на знос.