Compétences d'ajustement du centre d'usinage vertical : trois stratégies de base pour le contrôle des erreurs
L'essence de l'usinage de précision réside dans le contrôle des erreurs, et le processus d'ajustement du centre d'usinage vertical consiste essentiellement en un affinage des performances de la machine-outil. Grâce à une analyse systématique des erreurs et à des méthodes de compensation, l'opérateur peut améliorer significativement la précision et la stabilité de l'usinage. Voici trois dimensions clés pour atteindre un contrôle efficace des erreurs.
1. Calibration de base
La précision géométrique de l'outil machine est la base du contrôle des erreurs. Lors de l'utilisation d'un interféromètre laser pour détecter la précision de positionnement de chaque axe, la mesure doit être effectuée dans un environnement à température constante afin d'éviter les interférences dues aux déformations thermiques causées par les fluctuations de température. La compensation de jeu nécessite d'être combinée avec l'ajustement des paramètres de servocommande pour s'assurer que l'erreur de retour de mouvement du système de commande par vis sans fin reste inférieure à 30 % de la valeur nominale de l'équipement. Le calibrage du système d'arbre principal doit inclure la détection de l'oscillation radiale en état chaud, et la valeur de vibration de l'arbre principal doit être contrôlée au niveau G1.0 spécifié par la norme ISO grâce à une correction d'équilibrage dynamique.
La gestion du système d'outils doit établir un processus standardisé, en se concentrant sur la surveillance du taux de contact de la surface conique du porte-outil et l'affaiblissement de la force de verrouillage de l'écrou de retenue. Il est recommandé d'utiliser un dynamomètre hydraulique pour détecter la tension de l'écrou de retenue après chaque 500 changements d'outils, et de maintenir sa valeur dans une plage de ±5 % de la valeur nominale. Le niveau d'équilibrage dynamique de l'outil doit correspondre à la vitesse, et la méthode de décomposition vectorielle est utilisée pour éliminer l'influence de la distribution asymétrique de la masse de l'outil.
2. Application de compensation intelligente
Le module de compensation d'erreur équipé dans les systèmes CNC modernes est un outil clé pour améliorer la précision. La compensation d'erreur spatiale nécessite la construction de 21 modèles matriciels d'erreurs géométriques, et les données d'erreur de mouvement de chaque axe sont obtenues par mesure à six fils. La compensation des déformations thermiques doit établir un réseau de surveillance des températures de l'outil, placer des capteurs de température aux points sources de chaleur clés tels que les roulements d'arbre et les noyaux des vis sans fin, et utiliser un algorithme PID flou pour réaliser une compensation dynamique.
L'optimisation des paramètres du servomoteur affecte directement la précision du traitement de contour. Ajuster le coefficient proportionnel de l'avance en vitesse et de l'avance en accélération peut éliminer efficacement le phénomène de saillie quadrante. Il est recommandé d'obtenir des données réelles d'erreur de rondeur grâce au test avec barre sphérique, et d'optimiser les paramètres de gain de la boucle servo sur cette base, afin de réduire l'erreur de suivi dynamique à moins d'un tiers de la valeur théorique.
3. Optimisation des paramètres de processus
Une configuration raisonnable des paramètres d'usinage peut réprimer plus de 60 % des vibrations du système de processus. Établissez un modèle de fonction de transfert entre la force de coupe et les vibrations, et déterminez la profondeur critique de coupe pour chaque matériau par une méthode expérimentale. Il est recommandé d'utiliser la stratégie d'usinage cycloïdale au lieu de l'usinage de contour traditionnel pour réduire les fluctuations de la force de coupe de 40 % à 50 %. Lors de l'usinage de pièces à parois minces, il est préférable d'utiliser l'alimentation par interpolation spirale pour contrôler la déformation de la pièce en modifiant continuellement les angles de coupe.
La rigidité du système de maintien affecte directement la stabilité du traitement. Une analyse par éléments finis est utilisée pour optimiser la structure du maintien afin de s'assurer que sa fréquence naturelle évite la bande de fréquences de vibration principale de l'usinage. La structure de positionnement à trois points peut augmenter la rigidité de 30 % par rapport au tour à mâchoires traditionnel, et le maintien par adsorption au vide est particulièrement adapté au traitement précis des pièces facilement déformables.
Grâce à l'optimisation collaborative en trois dimensions ci-dessus, la précision d'usinage du centre d'usinage vertical peut être stablement atteinte au niveau des μm. Avec l'application de la technologie du jumeau numérique, le processus d'ajustement futur des machines réalisera l'intégration de l'ajustement virtuel préliminaire et de la compensation en temps réel, promouvant l'usinage de précision vers un niveau supérieur. En maîtrisant ces stratégies clés, les opérateurs peuvent construire un système systématique de contrôle des erreurs et poser les bases d'une fabrication de haute qualité.