Wie überprüft man die Achsengenauigkeit einer CNC-Drehmaschine?

Als Lieferant von CNC-Drehmaschinen ist die Sicherstellung der Genauigkeit der Maschinenachsen von entscheidender Bedeutung für die Lieferung hochwertiger Produkte an unsere Kunden. In diesem Blog zeige ich einige effektive Methoden zur Überprüfung der Achsgenauigkeit einer CNC-Drehmaschine.

Die Bedeutung der Achsengenauigkeit verstehen

Die Achsgenauigkeit wirkt sich direkt auf die Qualität der bearbeiteten Teile aus. In einer CNC-Drehmaschine ist eine präzise Bewegung entlang der X-, Y- und Z-Achse für die Herstellung von Teilen mit engen Toleranzen unerlässlich. Jede Abweichung in der Achsgenauigkeit kann zu Maßfehlern, schlechter Oberflächengüte und sogar zum Ausschuss von Teilen führen. In Branchen wie der Luft- und Raumfahrt und der Automobilindustrie, in denen Präzision von größter Bedeutung ist, kann beispielsweise ein kleiner Fehler in der Achsgenauigkeit die Funktionalität des Endprodukts beeinträchtigen.

Werkzeuge zur Überprüfung der Achsengenauigkeit

1. Laserinterferometer
   Ein Laserinterferometer ist ein hochpräzises Werkzeug zur Messung von linearen und Winkelverschiebungen. Es funktioniert nach dem Prinzip der Interferenz von Laserlicht. Wenn sich die Achse der Maschine bewegt, misst das Interferometer die Änderungen der optischen Weglänge, die zur Berechnung der tatsächlichen Verschiebung der Achse verwendet werden können. Durch den Vergleich der gemessenen Verschiebung mit der programmierten Verschiebung können wir die Genauigkeit der Achse bestimmen. Wenn beispielsweise die programmierte Bewegung der X-Achse 100 mm beträgt, das Laserinterferometer jedoch eine Verschiebung von 100,05 mm misst, liegt ein Fehler von 0,05 mm vor, der behoben werden muss.
2. Kugelstange
   Eine Kugelstange ist ein weiteres nützliches Werkzeug zur Überprüfung der Kreisbewegungsgenauigkeit der Maschinenachsen. Es besteht aus einem Stab mit Kugeln an beiden Enden. Eine Kugel ist am Maschinentisch befestigt, die andere an der Spindel. Während sich die Maschine auf einer Kreisbahn bewegt, misst die Kugelstange die Änderung des Abstands zwischen den beiden Kugeln. Abweichungen von der idealen Kreisbahn deuten auf Fehler in der Achsbewegung hin, wie zum Beispiel Spiel, Positionierungsfehler oder Schleppfehler. Wenn beispielsweise die Kugelstange während eines kreisförmigen Interpolationstests ein nicht kreisförmiges Muster zeigt, bedeutet dies, dass Probleme mit der Synchronisierung der X- und Y-Achse vorliegen.
3. Messuhr
   Eine Messuhr ist ein einfaches, aber effektives Werkzeug zur Überprüfung der Geradheit und Parallelität der Maschinenachsen. Es kann verwendet werden, um die Abweichung der Achse von einer Referenzebene oder einer anderen Achse zu messen. Um beispielsweise die Geradheit der Z-Achse zu überprüfen, können wir eine Messuhr an der Spindel montieren und die Z-Achse über ihren gesamten Weg bewegen. Der Indikator zeigt das Ausmaß der Abweichung von einer geraden Linie an. Wenn die Abweichung die akzeptable Toleranz überschreitet, müssen Anpassungen an der Achse vorgenommen werden.

Schrittweise Überprüfung der Achsengenauigkeit

1. Überprüfen Sie vorab die Vorbereitung
   Bevor Sie mit der Genauigkeitsprüfung beginnen, ist unbedingt sicherzustellen, dass sich die Maschine in einem stabilen Zustand befindet. Die Maschine sollte ausreichend aufgewärmt sein, um ihre normale Betriebstemperatur zu erreichen. Alle beweglichen Teile sollten sauber und gut geschmiert sein. Darüber hinaus sollte der Arbeitstisch frei von Fremdkörpern oder Hindernissen sein, die die Genauigkeit der Messung beeinträchtigen könnten.
2. Überprüfung der Genauigkeit der Linearachse
   • Verwendung eines Laserinterferometers: Richten Sie zunächst das Laserinterferometer gemäß den Anweisungen des Herstellers ein. Richten Sie den Laserstrahl auf die zu messende Achse aus. Anschließend programmieren Sie die Maschine so, dass sie die Achse in kleinen Schritten (z. B. 10 mm) bewegt. Notieren Sie bei jedem Inkrement die tatsächliche vom Interferometer gemessene Verschiebung. Vergleichen Sie die gemessenen Werte mit den programmierten Werten. Berechnen Sie den Positionierungsfehler, die Wiederholgenauigkeit und das Spiel für jede Achse.
   • Verwendung einer Messuhr: Montieren Sie die Messuhr auf einer stabilen Halterung. Bringen Sie die Sonde des Anzeigegeräts in Kontakt mit einer Referenzfläche am beweglichen Teil der Achse. Bewegen Sie die Achse langsam und beobachten Sie den Anzeigewert. Die maximale Abweichung vom Nullwert gibt den Geradheitsfehler der Achse an.
3. Genauigkeitsprüfung der Kreisachse
   • Verwendung einer Kugelstange: Installieren Sie die Kugelstange an der Maschine. Programmieren Sie die Maschine so, dass sie eine kreisförmige Interpolationsbewegung ausführt. Die Kugelstange zeichnet die Daten während der Kreisbewegung auf. Analysieren Sie die Daten, um den Rundheitsfehler, den Konturfehler und alle anderen Probleme im Zusammenhang mit der Kreisbewegung der Achsen zu ermitteln.
4. Überprüfung der Winkelachsengenauigkeit (falls zutreffend)
   Bei Maschinen mit Winkelachsen kann ein Präzisions-Winkelmessgerät eingesetzt werden. Das Gerät kann am rotierenden Teil der Achse befestigt werden. Während sich die Achse dreht, misst das Gerät die Winkelverschiebung. Vergleichen Sie die gemessene Winkelverschiebung mit dem programmierten Wert, um die Genauigkeit der Winkelachse zu überprüfen.

Anpassen der Achsengenauigkeit

Wenn die Überprüfung der Achsgenauigkeit erhebliche Fehler aufdeckt, müssen Anpassungen vorgenommen werden. Zu den gängigen Anpassungsmethoden gehören:

1. Mechanische Anpassung
   • Riemenspannung: Riemenspannung des Achsantriebssystems prüfen und einstellen. Lockere Riemen können zum Durchrutschen und damit zu Positionierungsfehlern führen.
   • Schraubenmutterspiel: Passen Sie das Spiel zwischen der Leitspindel und der Mutter an. Zu großes Spiel kann zu Spiel führen, was die Genauigkeit der Achsbewegung beeinträchtigt.
   • Ausrichtung der Führungsschiene: Stellen Sie sicher, dass die Führungsschienen richtig ausgerichtet sind. Falsch ausgerichtete Führungsschienen können dazu führen, dass sich die Achse auf einer unregelmäßigen Bahn bewegt.
2. Software-Vergütung
   Die meisten modernen CNC-Drehmaschinen verfügen über Software-Kompensationsfunktionen. Mit diesen Funktionen können Achsfehler korrigiert werden. Wenn das Laserinterferometer beispielsweise einen konsistenten Positionierungsfehler in der X-Achse aufweist, kann die Software so programmiert werden, dass sie diesen Fehler kompensiert, indem sie die an den Achsenmotor gesendeten Positionsbefehle anpasst.

Unser Angebot an CNC-Drehmaschinen

Wir sind stolz darauf, eine breite Palette hochwertiger CNC-Drehmaschinen anbieten zu können, darunterSchrägbett CNC,CNC-Dreh-Fräszentrum-Maschine, UndDreh-Fräszentrum-Maschine. Diese Maschinen sind mit fortschrittlicher Technologie und Präzisionskomponenten ausgestattet, um eine hohe Achsgenauigkeit zu gewährleisten.

Abschluss

Die Überprüfung der Achsgenauigkeit einer CNC-Drehmaschine ist ein kritischer Prozess, der den Einsatz geeigneter Werkzeuge und Techniken erfordert. Durch regelmäßige Überprüfung und Anpassung der Achsgenauigkeit können wir sicherstellen, dass unsere Maschinen qualitativ hochwertige Teile mit engen Toleranzen produzieren. Wenn Sie auf der Suche nach einer CNC-Drehmaschine sind oder Hilfe bei der Prüfung der Achsgenauigkeit benötigen, können Sie sich gerne für weitere Gespräche und Beschaffung an uns wenden.

Referenzen

• „CNC Machine Tool Handbook“ von John T. Black
• „Precision Machine Design“ von Wayne A. Moore