الزامات دقت برای قطعات کلیدی مراکز ماشینکاری عمودی معمولی، سطح دقت انتخاب ماشینهای CNC را تعیین میکند. ماشینهای CNC را میتوان بر اساس کاربردشان به ساده، کاملاً کاربردی، فوق دقیق و غیره تقسیم کرد و دقتی که میتوانند به دست آورند نیز متفاوت است. نوع ساده در حال حاضر در برخی از ماشینهای تراش و فرز با حداقل وضوح حرکت 0.01 میلیمتر استفاده میشود و هم دقت حرکت و هم دقت ماشینکاری بالاتر از (0.03-0.05) میلیمتر است. نوع فوق دقیق برای پردازشهای ویژه با دقت کمتر از 0.001 میلیمتر استفاده میشود. این عمدتاً در مورد پرکاربردترین ماشینهای CNC کاملاً کاربردی (عمدتاً مراکز ماشینکاری) بحث میکند.
مراکز ماشینکاری عمودی را میتوان بر اساس دقت به انواع معمولی و دقیق تقسیم کرد. به طور کلی، ماشینهای ابزار CNC دارای 20 تا 30 مورد بازرسی دقت هستند، اما متمایزترین موارد آنها عبارتند از: دقت موقعیتیابی تک محوره، دقت موقعیتیابی مکرر تک محوره و گردی قطعات آزمایشی تولید شده توسط دو یا چند محور ماشینکاری مرتبط.
دقت موقعیتیابی و دقت موقعیتیابی مکرر به طور جامع، دقت جامع هر جزء متحرک محور را منعکس میکند. به خصوص از نظر دقت موقعیتیابی مکرر، این دقت، پایداری موقعیتیابی محور را در هر نقطه موقعیتیابی در طول حرکت آن نشان میدهد که یک شاخص اساسی برای اندازهگیری پایداری و قابلیت اطمینان عملکرد محور است. در حال حاضر، نرمافزار در سیستمهای CNC دارای توابع جبران خطای غنی است که میتواند خطاهای سیستم را در هر حلقه از زنجیره انتقال تغذیه به طور پایدار جبران کند. به عنوان مثال، عواملی مانند فاصلهها، تغییر شکل الاستیک و سختی تماس در هر حلقه از زنجیره انتقال اغلب حرکات لحظهای مختلف را با اندازه بار میز کار، طول مسافت حرکت و سرعت موقعیتیابی حرکت منعکس میکنند. در برخی از سیستمهای سروو تغذیه حلقه باز و نیمه حلقه بسته، اجزای محرک مکانیکی پس از اندازهگیری اجزا تحت تأثیر عوامل تصادفی مختلف قرار میگیرند و همچنین خطاهای تصادفی قابل توجهی دارند، مانند رانش موقعیتیابی واقعی میز کار که ناشی از کشیدگی حرارتی پیچ ساچمه است. به طور خلاصه، اگر میتوانید انتخاب کنید، دستگاهی را با بهترین دقت موقعیتیابی مکرر انتخاب کنید!
دقت مرکز ماشینکاری عمودی در فرزکاری سطوح استوانهای یا فرزکاری شیارهای مارپیچی فضایی (رزوهها)، ارزیابی جامعی از ویژگیهای حرکت سروو محور CNC (دو یا سه محور) و عملکرد درونیابی سیستم CNC ابزار ماشین است. روش قضاوت، اندازهگیری میزان گردی سطح استوانهای پردازش شده است. در ابزارهای ماشینی CNC، یک روش ماشینکاری چهار طرفه مربعی مورب فرزکاری نیز برای برش قطعات آزمایشی وجود دارد که میتواند دقت دو محور قابل کنترل را در حرکت درونیابی خطی نیز تعیین کند. هنگام انجام این برش آزمایشی، فرز انتهایی مورد استفاده برای ماشینکاری دقیق روی اسپیندل ابزار ماشین نصب میشود و نمونه دایرهای قرار داده شده روی میز کار فرزکاری میشود. برای ابزارهای ماشینی کوچک و متوسط، نمونه دایرهای معمولاً در Ф 200 ~ Ф 300 گرفته میشود، سپس نمونه برش داده شده روی دستگاه تست گردی قرار میگیرد و گردی سطح ماشینکاری شده آن اندازهگیری میشود. الگوهای ارتعاش آشکار فرزکاری روی سطح استوانهای، سرعت درونیابی ناپایدار ابزار ماشین را نشان میدهد. گردی فرزکاری شده دارای خطای بیضوی قابل توجهی است که نشان دهنده عدم تطابق در بهره دو سیستم محور قابل کنترل برای حرکت درون یابی است؛ هنگامی که علائم توقف روی هر نقطه تغییر جهت حرکت محور قابل کنترل روی یک سطح دایره ای وجود دارد (در حرکت برش پیوسته، توقف حرکت تغذیه در یک موقعیت خاص، بخش کوچکی از علائم برش فلز را روی سطح ماشینکاری تشکیل می دهد)، نشان می دهد که فاصله های رو به جلو و عقب محور به درستی تنظیم نشده اند.
دقت موقعیتیابی تکمحوری به محدوده خطا هنگام موقعیتیابی در هر نقطهای در داخل کورس محور اشاره دارد که میتواند مستقیماً قابلیت دقت ماشینکاری ابزار ماشین را منعکس کند و آن را به مهمترین شاخص فنی ابزارهای ماشین CNC تبدیل کند. در حال حاضر، کشورهای جهان مقررات، تعاریف، روشهای اندازهگیری و پردازش دادههای مختلفی برای این شاخص دارند. در معرفی دادههای نمونه مختلف ابزارهای ماشین CNC، استانداردهای رایج شامل استاندارد آمریکایی (NAS) و استانداردهای توصیهشده انجمن تولیدکنندگان ابزار ماشین آمریکا، استاندارد آلمانی (VDI)، استاندارد ژاپنی (JIS)، سازمان بینالمللی استانداردسازی (ISO) و استاندارد ملی چین (GB) هستند. پایینترین استاندارد در بین این استانداردها، استاندارد ژاپنی است، زیرا روش اندازهگیری آن بر اساس یک مجموعه واحد از دادههای پایدار است و سپس مقدار خطا با مقدار ± به نصف فشرده میشود. بنابراین، دقت موقعیتیابی اندازهگیری شده با روش اندازهگیری آن اغلب بیش از دو برابر اندازهگیری شده توسط سایر استانداردها است.
اگرچه در پردازش دادهها بین استانداردهای دیگر تفاوتهایی وجود دارد، اما همه آنها نیاز به تجزیه و تحلیل و اندازهگیری دقت موقعیتیابی را بر اساس آمار خطا منعکس میکنند. یعنی، برای یک خطای نقطه موقعیتیابی در یک ضربه محور قابل کنترل از یک ابزار ماشین CNC (مرکز ماشینکاری عمودی)، باید خطای هزاران بار قرار گرفتن آن نقطه در استفاده طولانی مدت از ابزار ماشین در آینده را منعکس کند. با این حال، ما فقط میتوانیم تعداد محدودی از دفعات (معمولاً 5-7 بار) را در طول اندازهگیری اندازهگیری کنیم.
تعیین دقت مراکز ماشینکاری عمودی دشوار است و برخی از آنها قبل از قضاوت نیاز به ماشینکاری دارند، بنابراین این مرحله بسیار دشوار است.