O princípio da natureza materna nas máquinas CNC

• Limitações de transferência de precisão : Nenhuma máquina pode produzir peças mais precisas que ele. Isso ocorre porque os erros inerentes à própria máquina serão transferidos para as peças que estão sendo processadas, impedindo assim que as peças obtenham uma precisão mais alta do que a própria máquina.
• Acumulação de erro : Durante o processo de usinagem, erros da máquina -ferramenta, ferramentas de corte e procedimentos operacionais contribuem para um declínio em parte precisão. Esse acúmulo de erros significa que a precisão das partes não pode exceder a da máquina mãe.

O impacto do princípio da natureza materna

• Dificuldade e custo técnicos : Para fabricar peças de alta precisão, são necessárias máquinas-mãe de maior precisão, o que aumenta significativamente a dificuldade e o custo técnicos. Por exemplo, para produzir uma mesa de trabalho de litografia com uma precisão de 0,1 micrômetros, pelo menos cinco gerações de atualizações de máquina -ferramenta podem ser necessárias.
• Degradação de precisão : Precision degrada exponencialmente. A precisão das peças produzidas em cada geração de usinagem diminuirá. Por exemplo, os engenheiros da Makino, uma empresa de metralhadora japonesa, conduziram um teste de limite e descobriram que, depois de usar a mesma máquina para replicar um eixo três vezes em sucessão, a precisão do eixo de terceira geração caiu em 40%.

Métodos para abordar o princípio da natureza materna

• Máquinas iterativas de alta precisão : Iterando e atualizando continuamente as máquinas-ferramentas de alta precisão para melhorar gradualmente a precisão da usinagem. Por exemplo, usando centros de usinagem de ultra-precisão para fabricar peças mais precisas.
• Compensação do processo : Empregar técnicas de processo e ferramentas especializadas para compensar as deficiências da máquina -ferramenta. Por exemplo, a Okuma, uma empresa japonesa de metralhadoras, usa um processo de raspagem que aproveita a tensão do filme de óleo para compensar erros geométricos, aumentando significativamente a precisão da máquina.
• Sistemas de compensação inteligentes : Utilizando sensores avançados e sistemas de compensação para monitorar e ajustar erros em tempo real durante o processo de usinagem. Por exemplo, o sistema de compensação de acoplamento térmico, vibracional e de força de campo em máquinas de corte a laser Trumpf pode prever tendências de deformação com até 15 minutos de antecedência e ajustar dinamicamente o caminho da ferramenta.

Quebrando o princípio da natureza materna

• Princípios de usinagem criativa : Adotar um princípio de usinagem "evolutivo" para romper as limitações do princípio tradicional da natureza materna por meio de métodos e técnicas inovadoras de usinagem. Por exemplo, ao projetar processos especiais e selecionar materiais apropriados, é possível fabricar peças mais precisas que a máquina mãe.
• Melhorias nos materiais e processos básicos : Alcançar os avanços nos processos básicos de ciência e usinagem de materiais para aprimorar o desempenho geral de máquinas -ferramentas e peças. Por exemplo, o uso de tecnologias de rolamento hidrostático e hidrostático de alta precisão para atingir o micrômetro e até a usinagem em nível de nanômetro.