CNC 기계 정확도 및 반복성: 그것은 무엇입니까?

CNC 공작 기계의 정밀도는 부하가 걸린 상태에서 지정된 경로를 정확하게 추적하고 명령된 끝점에 도달하는 능력을 의미하며, 이는 동적 정확도라는 개념입니다. 반대로, 반복성은 작동 중 여러 사이클을 거치더라도 명령된 동작을 재현하는 기계의 일관성을 측정합니다. 정확성과 반복성에 대한 이러한 정의는 기계 제작업체가 제공하는 정적 측정에서 벗어날 수 있다는 점을 인식하는 것이 중요합니다. 정적 정확성과 반복성은 일반적으로 기계가 비활성 상태일 때 평가되며 비교 기준으로 사용됩니다.

 

동적 정확성 및 반복성 CNC 공작 기계 본질적으로 가변적이며 기계 구성 요소에 가해지는 응력의 영향을 받습니다. 응력이 증가하면 정밀도를 유지하는 데 어려움이 발생하여 정확도와 반복성에 영향을 미칩니다. 관련된 변수가 많기 때문에 기계 제작자는 보장이 있는 동적 정확도 및 반복성 사양을 제공할 수 없습니다.

 

그럼에도 불구하고 기계 제조업체는 자신의 기계가 특정 응용 분야의 정확성과 반복성 요구 사항을 충족하는지 평가할 수 있는 능력을 보유해야 합니다. 새로운 공작 기계를 구입하기 전에 해당 공작 기계가 귀하의 운영 요구 사항을 충족할 수 있는지에 관해 제작사로부터 보증을 구하는 것이 좋습니다. 이러한 사전 예방적 접근 방식은 투명성을 강화하고 장비 성능과 요구 사항 간의 조정을 보장합니다.

 

CNC 기계 정확도에 영향을 미치는 요소

 

CNC 기계를 설치한 후 정확도에 영향을 미치는 특정 요소는 사용자가 통제할 수 없습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

 

1. 기계 제작: 기계 구조는 지지 부품이 과도하게 휘어지지 않고 까다로운 가공 작업을 처리할 수 있을 만큼 튼튼해야 합니다.

 

2. 피드백 시스템: 선형 스케일은 각 축의 움직이는 구성요소 위치를 모니터링하는 데 중추적인 역할을 합니다. 로터리 엔코더와 달리 웨이 시스템, 볼스크류, 커플러 등 축 시스템 구성요소의 무결성에 덜 의존합니다.

 

그러나 다음을 포함하여 정확성과 관련된 일부 책임은 기계 사용자에게 있습니다.

 

1. 공작기계 교정: 기계 제작자는 처음에 피치 오류 및 백래시 보상을 보정하지만 기계 수명 전체에 걸쳐 정확성을 유지하기 위해 정기적으로 이러한 보정을 반복하는 것은 최종 사용자의 책임입니다.

 

2. 환경: 기계 성능에 영향을 미칠 수 있는 주변 온도 및 습도 변화를 최소화하려면 안정적인 작업 환경을 보장하는 것이 중요합니다.

 

CNC 기계 반복성을 위한 열 변화 해결

 

최적의 동적 정확성을 보장하고 기계 무결성을 유지하는 것은 일관된 부품 생산을 유지하는 데 필수적입니다. 그러나 특히 기계 예열 단계에서 신뢰할 수 있는 반복성을 달성하는 것도 마찬가지로 중요합니다.

 

움직이는 부품, 특히 스핀들과 웨이 시스템의 열 변화는 반복성을 유지하는 데 큰 장애물이 됩니다. 이러한 부품은 따뜻해지면 팽창하고 냉각되면 수축합니다. 이러한 고유한 열 변동으로 인해 중요하고 허용 오차가 엄격한 표면에서 크기 일관성을 유지하는 데 어려움이 있습니다.

 

이 문제를 해결하기 위해 기계 제조업체는 기계 구성요소의 열 변화를 완화하기 위한 다양한 전략을 사용합니다. 여기에는 스핀들 및 웨이 시스템을 위한 냉각 메커니즘 구현과 열 변화의 반복성에 미치는 영향을 최소화하기 위한 설계 기술 통합이 포함됩니다. 예를 들어, CNC 터닝 센터에서 주축대를 베드에 수직으로 배치하면 절삭 공구 가장자리 높이만 열 변화의 영향을 받아 가공 직경의 변동이 최소화됩니다.

 

새로운 에 투자할 때CNC 기계, 열 변화를 처리하는 제조업체의 접근 방식에 대해 문의하는 것이 중요합니다. 또한 워밍업 중 열 팽창으로 인해 가공된 표면의 편차가 허용 가능한 허용 오차 내에 있는지 확인하는 것이 필수적입니다. 그렇지 않으면 생산을 시작하기 전에 기계에 워밍업 기간이 필요할 때 생산성 저하로 이어질 수 있습니다.

 

게다가 기계 설계보다는 기계의 특정 적용으로 인해 심각한 반복성 문제가 발생할 수 있다는 점을 인식하는 것이 중요합니다. 생산 실행 중 또는 작업 주기 간의 변화는 반복성에 큰 영향을 미쳐 잠재적으로 자재 낭비를 초래하고 시간이 많이 걸리는 조정이 필요할 수 있습니다.

 

CNC 가공의 변형 예

 

생산이 진행되는 동안 다음과 같은 다양한 요인으로 인해 변형이 발생할 수 있습니다.

 

- 공구 마모: 시간이 지남에 따라 절삭날의 품질이 저하되어 가공된 표면이 변경될 수 있습니다. 외부 표면은 팽창할 수 있지만 내부 표면은 수축할 수 있습니다.

 

- 무딘 도구 교체: 무딘 절삭 공구를 교체할 때 정확성을 유지하려면 새 절삭날을 정밀하게 정렬하는 것이 중요합니다.

 

한 작업 실행에서 다음 작업 실행까지 변형의 예는 다음과 같습니다.

 

- 워크홀딩 설정: 의 배치 및 정렬작업 고정 장치, 클램핑 위치 및 힘, 프로그램 원점 지정은 공작물 안정성에 영향을 미칠 수 있습니다.

 

- 절삭 공구 조립, 측정 및 오프셋 입력: 구성요소와 조립품의 변형은 강성에 영향을 미쳐 잠재적인 가공 문제를 일으킬 수 있습니다.

 

- 기계 상태: 사고나 유지 관리 소홀로 인한 변형은 이전에 성공적이었던 작업에서도 크기 조정 문제를 일으킬 수 있습니다.