En tant qu'équipement CNC à grande-haute-précision, les centres d'usinage à portique disposent de spécifications techniques qui définissent systématiquement les exigences de conception, de fabrication, de performances et d'inspection de la machine-outil. Ces spécifications visent à garantir des capacités d'usinage stables, des performances mécaniques fiables et une longue durée de vie dans diverses conditions de travail. Les spécifications couvrent la conception structurelle et la rigidité, les performances des axes de mouvement, le système de broche, le système de contrôle, les indicateurs de précision, la protection de la sécurité et l'adaptabilité environnementale, fournissant une base technique unifiée pour la fabrication, la sélection, l'acceptation et l'utilisation.
Concernant la structure et la rigidité, le cahier des charges impose aux centres d'usinage à portique d'adopter une disposition de châssis à portique symétrique. Les poutres, les colonnes et la table de travail forment une structure de type boîte à haute -rigidité-. De la fonte de haute-qualité ou de l'acier soudé vieilli doivent être utilisés pour garantir une bonne résistance à la flexion, à la torsion et à l'amortissement. Les -dimensions de la section transversale et la disposition des raidisseurs des principaux composants porteurs-doivent être optimisés grâce à une analyse par éléments finis pour supprimer la déformation structurelle lors de coupes lourdes à grande vitesse-. La planéité de la surface d'appui de la fondation et la précision géométrique de la surface de montage du rail de guidage doivent être strictement contrôlées pour éviter la déformation à long terme causée par les contraintes d'assemblage.
Les spécifications de performances des axes de mouvement définissent clairement la course, la précision du positionnement, la répétabilité et la vitesse d'avance maximale de chaque axe linéaire. Les axes X, Y et Z sont généralement entraînés par des vis à billes ou des moteurs linéaires de haute-précision, couplés à un retour en boucle fermée-de règles de réseau linéaire pour obtenir un contrôle de position au niveau du micron-. La perpendiculaire des axes et la précision du positionnement doivent être conformes aux normes nationales ou internationales pertinentes (telles que GB/T, série ISO 230) pour garantir la précision de la forme et de la position lors de l'usinage de contours complexes et de cavités profondes. Lors d'un mouvement à grande vitesse-, la réponse dynamique et les taux d'accélération/décélération du système d'axes doivent être fluides et contrôlables, évitant ainsi les phénomènes d'impact et de fluage.
Les spécifications du système de broche spécifient les exigences en matière de puissance, de plage de vitesse, de type de roulement et de méthode de refroidissement. Les broches électriques ou mécaniques à haute-puissance doivent être capables de couvrir des conditions d'ébauche à faible-vitesse, à couple élevé-et de finition à haute-vitesse, avec une large plage de puissance constante. Des roulements à billes en céramique ou des roulements hydrostatiques de haute -précision sont recommandés pour la broche, ainsi que des dispositifs de refroidissement par circulation ou de contrôle de la température pour contrôler la déformation thermique et garantir que le faux-rond radial et axial se situe dans les tolérances admissibles lors d'un fonctionnement à grande vitesse-. La précision du trou conique de la broche et la fiabilité du mécanisme de brochage doivent être testées régulièrement pour garantir la rigidité et la répétabilité du serrage de l'outil.
La spécification du système de contrôle met l'accent sur l'ouverture, la stabilité et la capacité de liaison multi--axes du système CNC. Le système doit prendre en charge le code G- standard et diverses fonctions de programmation avancées, et disposer de fonctions de correction telles que la compensation de la longueur et du rayon de l'outil, la compensation des erreurs de pas et la compensation du jeu. L'interface homme-machine doit être intuitive et fiable, avec-surveillance de l'état en temps réel, invites d'alarme et capacités de communication de données. Il doit être capable de s'interfacer avec le système d'exécution de fabrication (MES) ou le système de contrôle numérique distribué de l'entreprise pour réaliser l'acquisition de données et la gestion à distance du processus d'usinage.
La spécification de précision détaille les méthodes d'inspection et les tolérances pour la précision géométrique, la précision de positionnement et la répétabilité des machines-outils. L'inspection doit être effectuée dans un environnement à température constante à l'aide d'instruments de précision tels que des interféromètres laser et des barres à billes, en suivant des procédures standard pour effectuer des tests de liaison axiale et multi-, et en enregistrant la température ambiante, l'humidité et les conditions de mesure pour garantir la comparabilité et la traçabilité des données.
Les spécifications de protection de sécurité comprennent les exigences en matière de protection mécanique, de sécurité électrique et de protection d'urgence. Les pièces mobiles doivent être équipées de capots de protection robustes et de dispositifs de verrouillage pour empêcher les copeaux volants d'entrer en contact avec le personnel ; le système électrique doit être doté d'une protection contre les surcharges, les courts-circuits et les fuites, et la résistance de mise à la terre doit répondre aux normes de sécurité ; la fonction d'arrêt d'urgence doit être capable de couper instantanément l'alimentation électrique de l'entraînement et de la broche depuis n'importe quelle position de fonctionnement pour garantir la sécurité des personnes et des équipements.
La spécification d'adaptabilité environnementale clarifie les exigences de l'équipement en matière d'alimentation électrique de fonctionnement, d'alimentation en air, de température, d'humidité et de propreté, stipulant un fonctionnement stable à ± 10 % de la tension nominale, une pression d'air répondant aux exigences de fonctionnement des composants pneumatiques et l'environnement de travail doit être éloigné des fortes interférences électromagnétiques et des milieux corrosifs. Des dispositifs de stabilisation de tension, de filtrage et de filtration de l'air doivent être configurés si nécessaire.
En résumé, les spécifications techniques des équipements des centres d’usinage à portique sont des documents directeurs pour garantir la qualité de leur conception, de leur fabrication et de leur utilisation. Le respect des spécifications pendant la recherche et le développement, la sélection et l'acceptation peut améliorer efficacement la fiabilité, le maintien de la précision et l'adaptabilité de la production de l'équipement, en fournissant un support technique solide pour l'usinage de grandes pièces de précision.