De precisie-eisen voor belangrijke onderdelen van typische verticale bewerkingscentra bepalen het nauwkeurigheidsniveau bij de selectie van CNC-bewerkingsmachines. CNC-bewerkingsmachines kunnen worden onderverdeeld in eenvoudige, volledig functionele, ultraprecieze, enz., afhankelijk van hun gebruik, en de nauwkeurigheid die ze kunnen bereiken verschilt ook. Het eenvoudige type wordt momenteel gebruikt in sommige draaibanken en freesmachines, met een minimale bewegingsresolutie van 0,01 mm, en zowel de bewegingsnauwkeurigheid als de bewerkingsnauwkeurigheid liggen boven (0,03-0,05) mm. Het ultraprecieze type wordt gebruikt voor speciale bewerkingen, met een nauwkeurigheid van minder dan 0,001 mm. Dit bespreekt voornamelijk de meest gebruikte volledig functionele CNC-bewerkingsmachines (voornamelijk bewerkingscentra).
Verticale bewerkingscentra kunnen op basis van nauwkeurigheid worden onderverdeeld in gewone en precisietypen. Over het algemeen hebben CNC-bewerkingsmachines 20-30 nauwkeurigheidsinspectiepunten, maar de meest onderscheidende punten zijn: de positioneringsnauwkeurigheid van één as, de herhaalde positioneringsnauwkeurigheid van één as en de rondheid van teststukken die door twee of meer gekoppelde bewerkingsassen worden geproduceerd.
De positioneringsnauwkeurigheid en de herhaalde positioneringsnauwkeurigheid weerspiegelen volledig de volledige nauwkeurigheid van elk bewegend onderdeel van de as. Met name wat betreft de herhaalde positioneringsnauwkeurigheid weerspiegelt dit de positioneringsstabiliteit van de as op elk positioneringspunt binnen zijn slag, wat een basisindicator is om te meten of de as stabiel en betrouwbaar kan werken. Momenteel beschikt software in CNC-systemen over uitgebreide foutcompensatiefuncties, die systeemfouten in elke schakel van de voedingstransmissieketen stabiel kunnen compenseren. Factoren zoals speling, elastische vervorming en contactstijfheid in elke schakel van de transmissieketen weerspiegelen bijvoorbeeld vaak verschillende momentane bewegingen met de belasting van de werkbank, de lengte van de bewegingsafstand en de snelheid van de bewegingspositionering. In sommige open-loop en semi-gesloten-loop voedingsservosystemen worden de mechanische aandrijfcomponenten na het meten van de componenten beïnvloed door verschillende toevallige factoren en vertonen ze ook aanzienlijke willekeurige fouten, zoals de werkelijke positioneringspositiedrift van de werkbank veroorzaakt door de thermische uitrekking van de kogelomloopspindel. Kortom, als u kunt kiezen, kies dan voor het apparaat met de beste herhaalde positioneringsnauwkeurigheid!
De precisie van het verticale bewerkingscentrum bij het frezen van cilindrische oppervlakken of het frezen van ruimtelijke spiraalgroeven (schroefdraad) is een uitgebreide evaluatie van de servo-as van de CNC-as (twee of drie assen), gebaseerd op de bewegingskarakteristieken en de interpolatiefunctie van het CNC-systeem van de bewerkingsmachine. De beoordelingsmethode is het meten van de rondheid van het bewerkte cilindrische oppervlak. In CNC-bewerkingsmachines bestaat ook een schuine, vierkante, vierzijdige bewerkingsmethode voor het frezen van proefstukken, waarmee ook de nauwkeurigheid van twee regelbare assen in lineaire interpolatiebeweging kan worden bepaald. Bij het uitvoeren van deze proefsnede wordt de frees die voor precisiebewerking wordt gebruikt, op de spindel van de bewerkingsmachine geïnstalleerd en wordt het ronde proefstuk dat op de werkbank is geplaatst, gefreesd. Voor kleine en middelgrote bewerkingsmachines wordt het ronde proefstuk over het algemeen genomen bij een hoek van 200 tot 300. Vervolgens wordt het gesneden proefstuk op een rondheidsmeter geplaatst en wordt de rondheid van het bewerkte oppervlak gemeten. De duidelijke trillingspatronen van de frees op het cilindrische oppervlak duiden op de instabiele interpolatiesnelheid van de bewerkingsmachine. De gefreesde rondheid vertoont een aanzienlijke elliptische fout, wat duidt op een mismatch in de versterking van de twee regelbare assystemen voor de interpolatiebeweging. Wanneer er stopmarkeringen zijn op elk punt van verandering van de bewegingsrichting van de regelbare assen op een cirkelvormig oppervlak (bij een continue snijbeweging zal het stoppen van de toevoerbeweging op een bepaalde positie een klein segment van metaalsnijmarkeringen op het bewerkingsoppervlak vormen), duidt dit erop dat de voor- en achterwaartse speling van de as niet goed zijn afgesteld.
De positioneringsnauwkeurigheid van één as verwijst naar het foutbereik bij positionering op elk punt binnen de asslag, wat direct de bewerkingsnauwkeurigheid van de machine kan weerspiegelen, waardoor het de meest kritische technische indicator van CNC-machinegereedschappen is. Momenteel hanteren landen over de hele wereld verschillende regelgevingen, definities, meetmethoden en gegevensverwerking voor deze indicator. Bij de introductie van verschillende voorbeeldgegevens van CNC-machinegereedschappen zijn de meest gebruikte normen de American Standard (NAS) en de aanbevolen normen van de American Machine Tool Manufacturers Association, de German Standard (VDI), de Japanese Standard (JIS), de International Organization for Standardization (ISO) en de Chinese National Standard (GB). De laagste norm van deze normen is de Japanse norm, omdat de meetmethode is gebaseerd op een enkele set stabiele gegevens en de foutwaarde vervolgens wordt gehalveerd met een ±-waarde. Daarom is de positioneringsnauwkeurigheid die met deze meetmethode wordt gemeten vaak meer dan twee keer zo hoog als die gemeten met andere normen.
Hoewel er verschillen zijn in gegevensverwerking tussen verschillende standaarden, weerspiegelen ze allemaal de noodzaak om de positioneringsnauwkeurigheid te analyseren en te meten op basis van foutstatistieken. Dat wil zeggen, voor een positioneringspuntfout in een regelbare asslag van een CNC-bewerkingsmachine (verticaal bewerkingscentrum), moet deze de fout weerspiegelen die ontstaat doordat dat punt duizenden keren wordt gelokaliseerd tijdens langdurig gebruik van de bewerkingsmachine in de toekomst. We kunnen echter slechts een beperkt aantal keren meten (meestal 5-7 keer) tijdens de meting.
De nauwkeurigheid van verticale bewerkingscentra is lastig te bepalen. Sommige centra moeten eerst worden bewerkt voordat er een oordeel kan worden geveld. Deze stap is dus vrij lastig.