Точность обрабатывающих центров HEDELIUS

Достижение определенной точности обработки заготовки требует учета множества одновременно действующих факторов. Во-первых, это сам станок. Так, на результат обработки влияют конструкция, компоненты и программное обеспечение. Следует также учитывать многие другие факторы, начиная с расположения машины и измерительных средств, зажимных приспособлений и инструментов и заканчивая квалификацией персонала.

Конструкция

На первом этапе разработки каждого нового обрабатывающего центра невозможно одновременно выполнить критерии стабильности, точности, динамики, возможностей автоматизации, занимаемой площади, транспортных габаритов и затрат на производство, поэтому необходимо установить приоритеты для каждого из критериев в зависимости от планируемой области применения. Поскокльку обрабатывающие центры выпускаются универсальными для широкого спектра применения в машиностроении и инструментальном производстве, в компании HEDELIUS на этапе проектирования более высокий приоритет имеют аспекты стабильности и точности. Результатом этого процесса стала особая конструкция обрабатывающих центров TILTENTA с постоянной выступающей осью Y и достигаемой благодаря этому высокой жесткостью и точностью во всем диапазоне перемещений по осям Y и Z. Результаты оказались настолько убедительными, что на основе этой конструкции были разработаны компактные 5-координатные обрабатывающие центры серии ACURA.

Системы измерения

Для определения положения по осям X, Y и Zкомпания HEDELIUS использует исключительно датчики длины прямого измерения. Так, контур регулирования положения включает в себя весь механизм подачи. Это называется работой в замкнутом контуре (Closed Loop). Прибор для измерения длины, расположенный на оси подачи, фиксирует ошибки передачи механических компонентов и регулирует систему средствами управляющей электроники.

Это позволяет исключить ряд возможных источников ошибок:

ошибка позиционирования из-за нагрева шарикового циркуляционного ходового винта
ошибка при реверсе
кинематическая ошибка из-за погрешности шага шарикового циркуляционного ходового винта

Поэтому в станках с высокими требованиями к точности позиционирования и скорости обработки не обойтись без приборов для непосредственного измерения длины. Все обрабатывающие центры HEDELIUS оснащены в серийной комплектации системами для непосредственного измерения длины.

Узлы

Такие критически важные конструктивные группы, как передвижные стойки, фундаментные рамы и блоки наклонно-поворотных столов, производятся и измеряются на предприятии компании HEDELIUS. Благодаря этому мы не только гарантируем высокое качество, но и выявляем в рамках ежедневной работы возможности и границы современной обработки резанием. Такое глубокое знание процесса способствует совершенствованию нашей продукции и позволяет нам консультировать своих клиентов.

Направляющие и прямолинейность

Регулировка направляющих требует особого внимания и опыта. Компания HEDELIUS использует предварительно отрегулированные роликовые направляющие немецких и швейцарских изготовителей. Точная юстировка с помощью оптической технологии измерения позволяет, например ACURA 65, устанавливать направляющие оси Y с показателем прямолинейности не более 5 µm. По окончании монтажа производится контроль и документирование точности позиционирования, повторяемости результатов, прямолинейности и обратного люфта в линейных осях с помощью лазерного интерферометра. Так, например, значения точности позиционирования линейных осей согласно ISO 230-2, как правило, ниже 6 µm. В рамках экскурсии по предприятию мы охотно предоставим вам информацию о внутренних процессах и протоколах приемки.

Измерительные системы для круговых осей

В 5-координатных обрабатывающих центрах точность измерительных систем оказывает существенное влияние на наклон и параллельность поверхностей и отверстий. Поэтому в интегрированных круглых столах, приводах поворотного шпинделя и узлах наклонно-поворотных столов HEDELIUS также непосредственно использует угломерные датчики угла в центре каждой оси поворота. По желанию мы можем с помощью лазерных угломеров измерить точность позиционирования осей поворота с разрешением ±1" и откалибровать оси на высочайшую точность позиционирования. Благодаря этому даже серийные компоненты обеспечивают точность позиционирования менее ±5". Кроме того, в некоторых моделях имеется возможность оснащения осей C в дополнительной комплектации угломерными приборами с повышенным классом точности, чтобы повысить точность позиционирования до ±2,5".

Auszug aus dem ISO Toleranzsystem russisch

Отклонение от круговой формы

Являясь быстрым и простым методом проверки точности обрабатывающих центров получило признание использование контактной измерительной головки для проверки круговой формы. С помощью такого измерения в течение нескольких минут может быть получена информация о согласованности действия двух линейных осей и точности кругового движения. Роликовые направляющие без скачкообразной подачи в сочетании с системами непосредственного измерения перемещений и высокой угловой точностью угла позволяют в большинстве случаев фрезеровать пазы высокого качества IT6, что сокращает время производства и количество необходимых инструментов со шпиндельным креплением. В рамках демонстрации станков мы с удовольствием продемонстрируем вам высокую точность круговой формы с помощь. нашего прибора с измерительной головкой.

Охладитель шпинделя и компенсация температуры

Для отвода тепла, возникающего в шпинделе фрезы, HEDELIUS оснащает обрабатывающие центры охладителями шпинделя. За счет охлаждения достигается повышенная термическая устойчивость даже в стандартном варианте. Поскольку охладитель шпинделя не может отвести все тепло, HEDELIUS дополнительно устанавливает датчики температуры на шпиндель, подвижную стойку, а также частично на поворотные оси, чтобы компенсировать структурные сдвиги с помощью системы управления.

Температура СОЖ

Для получения стабильных результатов производства необходимы неизменные условия окружающей среды. Для достижения максимальной точности и воспроизводимости результатов важна постоянная температура заготовки во время обработки. Поступление тепла в заготовку и инструмент может привести к превышению допустимых допусков и, тем самым, к производству брака. В этом случае соблюдение предъявляемые к качеству заготовки требований становится невозможным. Активное регулируемое охлаждение посредством СОЖ смазочно-охлаждающего средства препятствует поступлению тепла в материал и инструмент. Поэтому в дополнительной комплектации системы охлаждения HEDELIUS могут быть оснащены встроенным погружным охладителем для термостатирования СОЖ.

Трехмерный измерительный щуп и лазер

Учитвая точность и оптимизацию операций оснащения сегодняшней производственной линии невозможно представить себе современную технологию без трехмерного измерительного щупа. Область применения трехмерных щупов включает в себя проведение подготовительных измерений, например, определение припусков, контрольные измерения во время обработки, например, корректировка посадок, или контрольное измерение в конце программы для составления протоколов. В настоящее время почти все обрабатывающие центры оснащаются переключающимся инструментальным щупом или лазером для измерения инструментов.

Возможности применения, например:

Измерение размеров при колебаниях размеров заготовок, например, при производстве литых или отрезных деталей
Определение ориентации детали для определения вращения оси координат
Адаптация к процессу обработки, например, в случае увода инструмента, деформации заготовки и тепловых воздействий
Проверка особых характеристик
Отслеживание отклонений характеристик с помощью протоколов
Определение износа и поломки инструмента

Цикл измерения кинематики

Если требуется точное и воспроизводимое производство сложных деталей даже в течение длительных периодов времени, необходимо регулярно проверять положение круговых осей относительно линейных осей. Эта так называемая «трансформационная цепь» изменяется в зависимости от тепловых воздействий, например, погодных или технологических воздействий, и поэтому оси следует регулярно калибровать. Дополнительные программные функции, например, цикл KinematicsOpt в системе Heidenhain или цикл 996 в Sinumerik, позволяют оператору станка самостоятельно выполнить эту калибровку в течение нескольких минут.