เพื่อเอาชนะปัญหาคอขวดสองประการของ "ความแม่นยำโดยธรรมชาติของเครื่องมือกล" และ "ข้อผิดพลาดของกระบวนการ" VMC (Vertical Machining Centers) จะต้องสร้างวงปิดที่ครอบคลุมซึ่งครอบคลุม "การควบคุม-การตรวจจับโครงสร้าง-การชดเชย-" จากการวิจัยล่าสุดและกรณีภาคสนาม สามารถระบุประเด็นสำคัญได้หกประเด็นต่อไปนี้:
1. การเบี่ยงเบนของสปินเดิลระดับไมครอน-คือสิ่งสำคัญที่สุด
VMC คุณภาพสูง-จะลดการเบี่ยงเบนหนีศูนย์ในแนวรัศมี/แนวแกนที่ปลายสปินเดิลให้เหลือน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.003 มม. เมื่อใช้ร่วมกับแบริ่งสัมผัสเชิงมุมแบบเซรามิกและการหล่อลื่นด้วยน้ำมัน-ในอากาศ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าอุณหภูมิจะสูงขึ้น<15 K after 4 hours of continuous cutting at 8000 rpm, with controllable thermal expansion, resulting in a surface roughness reduction of over 20%.
2. โครงสร้างทางเทอร์โมสมมาตรและการชดเชยตามเวลาจริง-
การใช้คอลัมน์ก้างปลา กล่องสปินเดิลแบบเทอร์โมสมมาตร และรางนำการกลิ้งที่ชุบแข็งด้วยเหล็กหล่อ ทำให้การกระจัดเนื่องจากความร้อนที่เกิดจากการไล่ระดับอุณหภูมิสามารถลดลงได้ 30% นอกจากนี้ เซ็นเซอร์อุณหภูมิและแบบจำลองข้อผิดพลาดทางความร้อนยังใช้เพื่อแก้ไขพิกัดออฟเซ็ตทุกๆ 10 วินาที เพื่อให้มั่นใจว่าการเปลี่ยนแปลงขนาดภายในระยะชัก 400 มม.<5 µm. 3. Geometric Error Measurement and Compensation:
เมื่อใช้เลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ ข้อผิดพลาดทางเรขาคณิต 21 รายการจะถูกรวบรวมพร้อมกันและเขียนลงในตารางการชดเชยสามมิติ-ของระบบ CNC ("ข้อผิดพลาดของระยะพิทช์ + ความตรง + มุม") ซึ่งปรับปรุงความแม่นยำของตำแหน่งจาก 0.025 มม. เป็น 0.006 มม. ซึ่งเพิ่มขึ้น 75%
4. การเพิ่มประสิทธิภาพลูปและเซอร์โวแบบปิดเต็มรูปแบบ:
ไม้บรรทัดตะแกรงระดับ 0.1 µm- ใช้กับแกนเชิงเส้นตรง และใช้ตะแกรงวงกลมบนแกนหมุน ทำให้เกิดวงปิดเต็มรูปแบบ เมื่อรวมกับฟังก์ชันการปรับแต่งอัตโนมัติของเซอร์โวไดรฟ์ ข้อผิดพลาดต่อไปนี้จะลดลง 40% การตัดเกินมุมลดลงจาก 12 µm เหลือ 3 µm และเครื่องหมายเครื่องมือที่ข้อต่อของแม่พิมพ์แทบจะหายไปเลย
5. การหล่อที่มีความแข็งแกร่งสูงและการลดการสั่นสะเทือนและลดเสียงรบกวน:
ด้วยการปรับปริมาณ C, Si, Mn และ Cr และสัณฐานวิทยาของกราไฟท์ การลดแรงสั่นสะเทือนของเบดจะเพิ่มขึ้น 15% เมื่อใช้ร่วมกับรางนำทางขนาดใหญ่-และซีลแบบขั้นบันได ความกว้างของแรงสั่นสะเทือนในการตัดจะลดลง 30% ช่วยปกป้องเครื่องมือและปรับปรุงความสม่ำเสมอของพื้นผิว
6. การควบคุมข้อผิดพลาดในการเชื่อมโยงแกนห้า-ที่ครอบคลุม
มีการสร้างแบบจำลองข้อผิดพลาดของแกนหมุนเพิ่มเติมสำหรับ VMC ห้า-แกน หลังจากระบุตัวตนโดยใช้บัลบาร์และซอฟต์แวร์การวัด RENISHAW แล้ว ข้อผิดพลาดเชิงเส้นและการหมุนจะได้รับการชดเชยพร้อมกันภายในตัวควบคุม ซึ่งช่วยลดข้อผิดพลาดของรูปร่างของส่วนประกอบ frustum จาก 0.08 มม. เหลือภายใน 0.02 มม. ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดการตัดเฉือนที่แม่นยำของใบพัดการบินและอวกาศ
ด้วยการรวมเอาแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดทั้งห้า-สปินเดิล ความร้อน รูปทรง เซอร์โว และการสั่นสะเทือน-เข้าไว้ในการจัดการลูป-แบบปิด VMC สมัยใหม่สามารถรักษาความแม่นยำของตำแหน่งได้น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.005 มม. และความสามารถในการทำซ้ำน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.003 มม. แม้ภายใต้การดำเนินการโหลด-ระยะยาวและสูง- เพื่อให้ได้การผลิต "ระดับไมครอน-อย่างแท้จริง"