Presnosť a opakovateľnosť obrábacích strojov CNC

Ako presný je stroj CNC? Čo znamená opakovateľnosť a presnosť CNC obrábacieho stroja a aký je medzi nimi rozdiel?

Každé odvetvie si vyžaduje inú presnosť výroby. V tomto krátkom článku nie je potrebné porovnávať stavebníctvo, drevospracujúci, strojársky alebo dokonca optický priemysel. Táto problematika je určite každému dostatočne známa, rovnako ako technológie používané pre daný priemysel.

V tomto príspevku z praxe popíšem vzťahy ovplyvňujúce presnosť strojárskeho výrobku a vybrané závislosti, ktoré súvisia s presnou výrobou. Vo všeobecnosti platí, že takmer všetci výrobcovia strojov dokážu vyrobiť CNC stroj, ktorý dokáže pomerne presne polohovať svoje dráhy. Upozorňujem, že tento krátky článok nie je napísaný s cieľom zastrašiť používateľa pred kúpou CNC stroja, ktorý nedokáže vyrobiť danú súčiastku, ale s cieľom všeobecne poukázať na to, že každá výroba má svoje zákonitosti. To všetko závisí od mnohých okolností a znalostí. Nemôžem si teda kúpiť napríklad vymyslenú linku na pečenie rožkov a očakávať, že niekde nasypem múku a droždie a zo zadnej časti linky budú vychádzať chrumkavé rožky. Aj túto linku (a prakticky všetky výrobné stroje) treba nastaviť a vyladiť na výrobok, ktorý mi vyhovuje.

Celkom presne pre CNC stroje, takže to znamená čo?

1. Znamená to, že stroj polohuje s presnosťou na tisícinu mm (0,001 mm). Takže ak chcete napríklad obrábať priemer 30 mm, umiestni nôž na 29,998 alebo 30,003. Nástroj sa teda vzhľadom na obrobok pohybuje (v dôsledku rôznych vonkajších podnetov) v tolerančnom poli 0,005 mm.
2. Ďalším parametrom je opakovateľnosť, ktorá je zvyčajne ešte nižšia a môže mať užšie tolerančné pole, napr. 0,002 mm.
3. Skutočnosť, že stroj dobre polohuje, neznamená, že stroj bude bezpečne obrábať diel v danom rozmere. Žiaľ, toto si stále myslí veľa ľudí a niektorí "odborní predajcovia" CNC strojov ich o tom radi presviedčajú.
4. V praxi sa tieto dva pojmy často spájajú do jedného slova "presnosť", hoci v skutočnosti je dôležitejšia opakovateľnosť, pretože opakovateľnosť závisí od presnosti a mechanickej jednotky stroja, zatiaľ čo presnosť možno "doladiť" korekciami.

Ilustrácia rozdielu medzi presnosťou a opakovateľnosťou. Na nasledujúcom obrázku je znázornené realistické polohovanie s požiadavkou polohovania do teoretického stredu "cieľa".

Pružnosť systému: stroj - vreteno - lože - revolver - koník nevyhnutne vstupuje do konečného rozmeru. A samozrejme tuhosť držiaka nástroja a tuhosť samotného nástroja.

Teplota obrobku, reznej kvapaliny a samotného stroja tiež zohrávajú významnú úlohu pri konečnom rozmere. Takže určite nie je jedno, či stroj umiestnite vedľa vstupnej brány, kde pri každom priechode vysokozdvižného vozíka ku stroju vniká ľadový vzduch, alebo naopak vedľa okna, kde časť stroja ohrieva slnko na 80°C.

Optimalizáciu týchto faktorov treba vnímať ako proces, ktorým používateľ dosiahne stabilné prostredie na umiestnenie a následnú prevádzku svojho CNC stroja. S touto témou sa spája množstvo ľudových rozprávok a nezmyslov. Môžeme si niektore nezmysly a povery, ako aj podľa môjho názoru dôležité podmienky, znovu pripomenúť: