Persyaratan presisi untuk komponen utama pusat permesinan vertikal tipikal menentukan tingkat akurasi pemilihan mesin perkakas CNC. Mesin perkakas CNC dapat dibagi menjadi sederhana, fungsional penuh, ultra presisi, dll. sesuai penggunaannya, dan akurasi yang dapat dicapai juga berbeda. Tipe sederhana saat ini digunakan di beberapa mesin bubut dan mesin frais, dengan resolusi gerakan minimum 0,01 mm, dan akurasi gerakan maupun akurasi pemesinan di atas (0,03-0,05) mm. Tipe ultra presisi digunakan untuk pemrosesan khusus, dengan akurasi kurang dari 0,001 mm. Artikel ini terutama membahas mesin perkakas CNC fungsional penuh yang paling banyak digunakan (terutama pusat permesinan).
Pusat permesinan vertikal dapat dibagi menjadi tipe biasa dan presisi berdasarkan akurasinya. Umumnya, mesin perkakas CNC memiliki 20-30 item pemeriksaan akurasi, tetapi item yang paling khas adalah: akurasi pemosisian sumbu tunggal, akurasi pemosisian berulang sumbu tunggal, dan kebulatan benda uji yang dihasilkan oleh dua atau lebih sumbu permesinan yang terhubung.
Akurasi pemosisian dan akurasi pemosisian berulang secara komprehensif mencerminkan akurasi setiap komponen sumbu yang bergerak. Khususnya dalam hal akurasi pemosisian berulang, hal ini mencerminkan stabilitas pemosisian sumbu di setiap titik pemosisian dalam langkahnya, yang merupakan indikator dasar untuk mengukur apakah sumbu dapat bekerja secara stabil dan andal. Saat ini, perangkat lunak dalam sistem CNC memiliki fungsi kompensasi kesalahan yang kaya, yang dapat mengkompensasi kesalahan sistem secara stabil di setiap mata rantai transmisi umpan. Misalnya, faktor-faktor seperti jarak bebas, deformasi elastis, dan kekakuan kontak di setiap mata rantai transmisi seringkali mencerminkan pergerakan sesaat yang berbeda dengan ukuran beban meja kerja, panjang jarak gerakan, dan kecepatan pemosisian gerakan. Pada beberapa sistem servo umpan loop terbuka dan semi-loop tertutup, komponen penggerak mekanis setelah pengukuran komponen dipengaruhi oleh berbagai faktor tak terduga dan juga memiliki kesalahan acak yang signifikan, seperti pergeseran posisi aktual meja kerja yang disebabkan oleh perpanjangan termal sekrup bola. Singkatnya, jika Anda dapat memilih, maka pilihlah perangkat dengan akurasi pemosisian berulang terbaik!
Presisi pusat permesinan vertikal dalam penggilingan permukaan silinder atau penggilingan alur spiral spasial (ulir) adalah evaluasi komprehensif dari karakteristik gerakan servo mengikuti sumbu CNC (dua atau tiga sumbu) dan fungsi interpolasi sistem CNC dari perkakas mesin. Metode penilaiannya adalah mengukur kebulatan permukaan silinder yang diproses. Pada perkakas mesin CNC, ada juga metode pemesinan persegi miring empat sisi penggilingan untuk memotong benda uji, yang juga dapat menentukan keakuratan dua sumbu yang dapat dikontrol dalam gerakan interpolasi linier. Saat melakukan pemotongan uji ini, penggilingan ujung yang digunakan untuk pemesinan presisi dipasang pada spindel perkakas mesin, dan spesimen melingkar yang diletakkan di meja kerja digiling. Untuk perkakas mesin berukuran kecil dan menengah, spesimen melingkar umumnya diambil pada Ф 200 ~ Ф 300, kemudian letakkan spesimen yang dipotong pada penguji kebulatan dan ukur kebulatan permukaan mesinnya. Pola getaran yang jelas dari pemotong penggilingan pada permukaan silinder menunjukkan kecepatan interpolasi perkakas mesin yang tidak stabil; Kebulatan yang digiling memiliki kesalahan elips yang signifikan, mencerminkan ketidakcocokan dalam perolehan dua sistem sumbu yang dapat dikontrol untuk gerakan interpolasi; Bila ada tanda berhenti pada setiap titik perubahan arah gerakan sumbu yang dapat dikontrol pada permukaan melingkar (dalam gerakan pemotongan berkelanjutan, menghentikan gerakan umpan pada posisi tertentu akan membentuk segmen kecil tanda pemotongan logam pada permukaan permesinan), itu mencerminkan bahwa jarak bebas maju dan mundur sumbu belum disesuaikan dengan benar.
Akurasi posisi sumbu tunggal mengacu pada rentang kesalahan saat memposisikan di titik mana pun dalam langkah sumbu, yang secara langsung dapat mencerminkan kemampuan akurasi pemesinan perkakas mesin, menjadikannya indikator teknis paling penting dari perkakas mesin CNC. Saat ini, negara-negara di seluruh dunia memiliki peraturan, definisi, metode pengukuran, dan pemrosesan data yang berbeda untuk indikator ini. Dalam pengenalan berbagai data sampel perkakas mesin CNC, standar yang umum digunakan meliputi Standar Amerika (NAS) dan standar yang direkomendasikan dari Asosiasi Produsen Perkakas Mesin Amerika, Standar Jerman (VDI), Standar Jepang (JIS), Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO), dan Standar Nasional Tiongkok (GB). Standar terendah di antara standar-standar ini adalah standar Jepang, karena metode pengukurannya didasarkan pada satu set data stabil, dan kemudian nilai kesalahan dikompresi setengahnya dengan nilai ±. Oleh karena itu, akurasi posisi yang diukur dengan metode pengukurannya seringkali lebih dari dua kali lipat yang diukur dengan standar lain.
Meskipun terdapat perbedaan dalam pemrosesan data di antara standar-standar lain, semuanya mencerminkan kebutuhan untuk menganalisis dan mengukur akurasi pemosisian berdasarkan statistik kesalahan. Artinya, untuk kesalahan titik pemosisian pada langkah sumbu yang dapat dikontrol dari mesin perkakas CNC (pusat permesinan vertikal), kesalahan tersebut seharusnya mencerminkan kesalahan titik tersebut yang telah terdeteksi ribuan kali selama penggunaan mesin perkakas dalam jangka panjang di masa mendatang. Namun, kami hanya dapat mengukurnya dalam jumlah terbatas (biasanya 5-7 kali) selama pengukuran.
Keakuratan pusat permesinan vertikal sulit ditentukan, dan beberapa memerlukan permesinan sebelum penilaian, jadi langkah ini cukup sulit.