Не секрет, что для высокоточной металлообработки требуется специальное оборудование. Не является исключением и такой вид обработки металлических заготовок, как точение. В производстве продукции особой точности используются так называемые прецизионные токарные станки. Характеристик обычного типового оборудования для выполнения подобных работ явно недостаточно. Именно поэтому в ситуациях, когда речь идёт о микронных допусках и погрешностях, приоритет отдаётся высокоточным станкам. Ниже мы расскажем об этой технике и её функционировании.
Классы точности токарных станков
Для того чтобы потребитель мог ориентироваться в параметрах токарного оборудования, все прецизионные станки подразделяются на 4 класса (по возрастанию степени точности):
- повышенная (класс П);
- особая (класс С);
- высокая (класс В);
- особо высокая (класс А).
Сведения о классе станка содержатся в техническом паспорте оборудования, и потенциальному покупателю не составит труда ознакомиться с этой информацией при выборе конкретного устройства.
Особенности прецизионного оборудования
Величина погрешностей в процессе точения определяется различными паразитными факторами, возникающими при работе станка. Самый главный из них заключается в биениях заготовки – периодических отклонениях от нормального положения, то есть от идеальной горизонтали.
Это приводит к тому, что при точении резец снимает слой металла неравномерно, и обработанная поверхность получается не строго цилиндрической, а эллиптической формы. Пусть здесь фигурируют микроны, но это всё же не цилиндр, а эллипс. Биения заготовки в высокоточных станках устраняются применением в конструкции особых подшипников, например, гидродинамических. Именно в этом состоит одна из ключевых особенностей прецизионного металлообрабатывающего оборудования.
Второй нюанс, присущий токарным станкам высокой точности, касается, в основном, новой техники, оснащённой системой ЧПУ. Дело в том, что в сравнении с типовыми автоматизированными устройствами, высокоточные станки оснащаются процессорами с очень большим быстродействием. Данное решение обусловлено тем, что прецизионная техника должна быстрее реагировать на сверхмалые погрешности и передавать команды исполнительным устройствам в более короткий промежуток времени, чем это происходит в технике со стандартными требованиями в отношении точности.
Погрешности металлообработки
Отклонения размеров, возникающие при точении металлоизделий, определяются различными факторами. Существуют следующие типы погрешностей.
- Кинематические.
- Температурные.
- Деформационные.
- Вибрационные.
Кинематические возникают вследствие неточного монтажа узлов и комплектующих станка. Температурные зависят от изменения размеров заготовки и инструмента при точении. Причиной деформационных отклонений является упругие деформации резца и компонентов станка. Вибрационные погрешности возникают из-за колебаний элементов станка.
Принцип действия высокоточного токарного оборудования
В своей основе принцип действия прецизионного токарного станка ничем не отличается от механизма работы обычного оборудования. Различия заключаются в считывании и обработке информации. Датчики высокоточного станка делают большее число измерений, а процессор обрабатывает массив, число переменных в котором превышает эту характеристику информационного потока стандартного оборудования. Причём анализ снятой датчиками информации выполняется гораздо быстрее, поэтому прецизионные токарные станки могут оперировать точностью до десятков нанометров.
