Greinið þrjú helstu atriði sem krefjast nákvæmnimælinga við afhendingu CNC vinnslumiðstöðvar.

Greining á lykilþáttum í nákvæmni viðurkenningu CNC vinnslumiðstöðva

Ágrip: Þessi grein fjallar ítarlega um þrjú lykilatriði sem þarf að mæla með tilliti til nákvæmni við afhendingu CNC-vinnslustöðva, þ.e. rúmfræðilega nákvæmni, staðsetningarnákvæmni og skurðarnákvæmni. Með ítarlegri greiningu á merkingu hvers nákvæmnisatriðis, skoðunarefni, algengum skoðunarverkfærum og varúðarráðstöfunum við skoðun, veitir hún ítarlegar og kerfisbundnar leiðbeiningar um móttöku CNC-vinnslustöðva, sem hjálpar til við að tryggja að vinnslustöðvarnar hafi góða afköst og nákvæmni við afhendingu til notkunar og uppfylli kröfur iðnaðarframleiðslu um mikla nákvæmni.

 

I. Inngangur

 

Nákvæmni CNC-vinnslumiðstöðva, sem er einn af kjarnabúnaði nútímaframleiðslu, hefur bein áhrif á gæði unninna vinnuhluta og framleiðsluhagkvæmni. Á afhendingarstigi er mikilvægt að framkvæma ítarlegar og nákvæmar mælingar og samþykkja rúmfræðilega nákvæmni, staðsetningarnákvæmni og skurðarnákvæmni. Þetta tengist ekki aðeins áreiðanleika búnaðarins við upphaflega notkun, heldur einnig mikilvægri trygging fyrir langtíma stöðugum rekstri hans og nákvæmri vinnslu.

 

II. Rúmfræðileg nákvæmnisskoðun á CNC vinnslustöðvum

 

(I) Skoðunaratriði og merkingar þeirra

 

Ef við tökum venjulega lóðrétta vinnslustöð sem dæmi, þá nær rúmfræðileg nákvæmniskoðun hennar yfir nokkra mikilvæga þætti.

 

  • Flatleiki vinnuborðsins: Sem klemmuviðmiðun fyrir vinnustykki hefur flatleiki vinnuborðsins bein áhrif á nákvæmni uppsetningar vinnustykkisins og gæði flatarmálsins eftir vinnslu. Ef flatleikin fer yfir vikmörkin munu vandamál eins og ójöfn þykkt og versnandi yfirborðsgrófleiki koma upp við vinnslu á sléttum vinnustykkjum.
  • Gagnkvæm hornrétt hreyfing í hverri hnitastefnu: Hornrétt frávik milli X-, Y- og Z-hnitaásanna mun valda 扭曲变形 í rúmfræðilegri lögun vinnustykkisins. Til dæmis, þegar fræst er teningslaga vinnustykki, munu upphaflega hornréttu brúnirnar hafa hornfrávik, sem hefur alvarleg áhrif á samsetningargetu vinnustykkisins.
  • Samsíða yfirborð vinnuborðsins við hreyfingar í X- og Y-hnitáttum: Þessi samsíða tryggir að hlutfallsleg staðsetning skurðarverkfærisins og yfirborðs vinnuborðsins haldist stöðug þegar verkfærið hreyfist í X- og Y-planinu. Annars, við flatfræsingu, munu ójöfn frávik koma fram í vinnsluferlinu, sem leiðir til lækkunar á yfirborðsgæðum og jafnvel óhóflegs slits á skurðarverkfærinu.
  • Samsíða hliðar T-raufarinnar á vinnuborðsyfirborði við hreyfingu í X-hnitátt: Fyrir vinnsluverkefni sem krefjast staðsetningar festingar með T-raufinni, er nákvæmni þessarar samsíða tengd nákvæmni uppsetningar festingar, sem aftur hefur áhrif á staðsetningarnákvæmni og vinnslunákvæmni vinnustykkisins.
  • Ásleg hlaup á spindlinum: Ásleg hlaup á spindlinum veldur lítilli tilfærslu skurðarverkfærisins í ásleg stefnu. Við borun, skurð og aðrar vinnsluferlar mun það leiða til skekkju í gatþvermáli, versnunar á sívalningslaga gatinu og aukinnar ójöfnu á yfirborði.
  • Geislaútfelling spindilgatsins: Þetta hefur áhrif á klemmunákvæmni skurðarverkfærisins og veldur því að geislaútfelling verkfærisins verður óstöðug við snúning. Þegar ytri hringur er fræstur eða holur boraðar eykur það útlínuvillu vélunnar, sem gerir það erfitt að tryggja hringlaga og sívalningslaga lögun.
  • Samsíða snúningsássins þegar snúningskassinn hreyfist eftir Z-hnitstefnu: Þessi nákvæmnisvísitala er mikilvæg til að tryggja samræmi í hlutfallslegri staðsetningu skurðarverkfærisins og vinnustykkisins þegar unnið er á mismunandi Z-ásstöðum. Ef samsíða snúningurinn er lélegur mun ójafn vinnsludýpt eiga sér stað við djúpfræsingu eða borun.
  • Hornrétt snúningsáss spindilsins á yfirborð vinnuborðsins: Fyrir lóðréttar vinnslumiðstöðvar ákvarðar þessi hornréttur beint nákvæmni vinnslu lóðréttra flata og hallandi flata. Ef frávik er til staðar munu vandamál eins og óhornrétt lóðrétt yfirborð og ónákvæm hallandi yfirborðshorn koma upp.
  • Beinleiki hreyfingar spindlakassans eftir Z-hnitstefnu: Beinleikavillan veldur því að skurðarverkfærið víkur frá kjörbeinni braut við hreyfingu eftir Z-ásnum. Þegar djúp holur eða margþrepaflöt eru unnin mun það valda samásavillum milli þrepanna og beinleikavillum holanna.

 

(II) Algeng skoðunarverkfæri

 

Nákvæm rúmfræðileg skoðun krefst notkunar á röð af nákvæmum skoðunartólum. Nákvæmar vatnsvogir geta verið notaðar til að mæla sléttleika vinnuborðsins og beina og samsíða stöðu í hverri hnitarás; nákvæmir ferkantaðir kassar, rétthyrndir ferningar og samsíða reglustikur geta aðstoðað við að greina hornréttleika og samsíða stöðu; samsíða ljósrör geta veitt nákvæmar viðmiðunarbeinar línur til samanburðarmælinga; mælikvarðar og míkrómetrar eru mikið notaðir til að mæla ýmsar litlar tilfærslur og úthlaup, svo sem ásalegan og geislalegan úthlaup spindilsins; nákvæmar prófunarstangir eru oft notaðar til að greina nákvæmni spindilgatsins og staðsetningarsamband milli spindilsins og hnitarásanna.

 

(III) Varúðarráðstafanir við skoðun

 

Rúmfræðileg nákvæmniskoðun á CNC vinnslustöðvum verður að fara fram samtímis eftir nákvæma stillingu á CNC vinnslustöðvum. Þetta er vegna þess að það eru innbyrðis og gagnvirk tengsl milli hinna ýmsu vísbendinga um rúmfræðilega nákvæmni. Til dæmis getur flatleiki vinnuborðsins og samsíða hreyfing hnitaásanna takmarkað hvort annað. Að stilla einn hlut getur haft keðjuverkun á aðra skylda hluti. Ef einn hlutur er stilltur og síðan skoðaður einn af öðrum er erfitt að ákvarða nákvæmlega hvort heildarrúmfræðileg nákvæmni uppfyllir raunverulega kröfurnar og það er heldur ekki til þess fallið að finna rót vandans við nákvæmnisfrávik og framkvæma kerfisbundnar aðlaganir og hagræðingar.

 

III. Staðsetningarnákvæmnisskoðun á CNC vinnslustöðvum

 

(I) Skilgreining og áhrifaþættir á nákvæmni staðsetningar

 

Staðsetningarnákvæmni vísar til staðsetningarnákvæmninnar sem hver hnitaás í CNC-vinnslumiðstöð getur náð undir stjórn tölulegs stýringarbúnaðar. Það fer aðallega eftir stjórnunarnákvæmni tölulega stýringarkerfisins og villum í vélræna flutningskerfinu. Upplausn tölulega stýringarkerfisins, innskotsreiknirit og nákvæmni afturvirkra greiningartækja munu öll hafa áhrif á staðsetningarnákvæmni. Hvað varðar vélræna flutninga, þá ákvarða þættir eins og hallavilla leiðarskrúfunnar, bilið milli leiðarskrúfunnar og hnetunnar, beinnleiki og núning leiðarskrúfunnar einnig að miklu leyti nákvæmni staðsetningar.

 

(II) Efni skoðunar

 

  • Staðsetningarnákvæmni og endurtekin staðsetningarnákvæmni hvers línulegrar hreyfiásar: Staðsetningarnákvæmni endurspeglar fráviksbilið milli skipaðrar staðsetningar og raunverulegrar náðrar staðsetningar hnitaássins, en endurtekin staðsetningarnákvæmni endurspeglar dreifingu staðsetningarinnar þegar hnitaásinn færist endurtekið í sömu skipuðu staðsetningu. Til dæmis, þegar útlínur eru fræstar, mun léleg staðsetningarnákvæmni valda frávikum milli vélrænnar útlínuforms og hönnuðrar útlínu, og léleg endurtekin staðsetningarnákvæmni mun leiða til ósamræmis í vinnsluferlum þegar sömu útlínur eru unnar margoft, sem hefur áhrif á yfirborðsgæði og víddarnákvæmni.
  • Nákvæmni endurkomu vélræns upphafspunkts hvers línulegrar hreyfiásar: Vélræni upphafspunkturinn er viðmiðunarpunktur hnitaássins og nákvæmni endurkomu hans hefur bein áhrif á nákvæmni upphafsstöðu hnitaássins eftir að vélin er kveikt á eða núllstillingaraðgerðin er framkvæmd. Ef nákvæmnin í endurkomu er ekki mikil getur það leitt til frávika á milli upphafspunkts hnitakerfis vinnustykkisins í síðari vinnslu og hönnuðs upphafspunkts, sem leiðir til kerfisbundinna staðsetningarvillna í öllu vinnsluferlinu.
  • Bakslag hvers línulegrar hreyfingarásar: Þegar hnitaásinn skiptir á milli hreyfinga fram og aftur, vegna þátta eins og bils milli vélrænna gírkassa og breytinga á núningi, mun bakslag myndast. Í vinnsluverkefnum með tíðum hreyfingum fram og aftur, svo sem að fræsa þræði eða framkvæma fram og til baka útlínuvinnslu, mun bakslag valda „þrepa“-líkum villum í vinnsluferlinum, sem hefur áhrif á nákvæmni vinnslu og gæði yfirborðs.
  • Staðsetningarnákvæmni og endurtekin staðsetningarnákvæmni hvers snúningsáss (snúningsvinnuborð): Fyrir vinnslumiðstöðvar með snúningsvinnuborðum eru staðsetningarnákvæmni og endurtekin staðsetningarnákvæmni snúningsásanna mikilvæg fyrir vinnslu á vinnustykkjum með hringlaga vísitölu eða fjölstöðvavinnslu. Til dæmis, þegar unnið er með vinnustykk með flóknum hringlaga dreifingareiginleikum eins og túrbínublöðum, ákvarðar nákvæmni snúningsássins beint hornnákvæmni og einsleitni dreifingar milli blaðanna.
  • Nákvæmni afturkomu uppruna hvers snúningsáss: Líkt og með línulega hreyfiásinn hefur nákvæmni afturkomu uppruna snúningsássins áhrif á nákvæmni upphafshornstöðu hans eftir núll-endurkomu og er mikilvægur grunnur að því að tryggja nákvæmni fjölstöðvavinnslu eða hringlaga vísitöluvinnslu.
  • Bakslag hvers snúningsáss: Bakslagið sem myndast þegar snúningsásinn skiptir á milli snúnings fram og aftur mun valda hornfrávikum við vinnslu hringlaga útlína eða framkvæmd hornvísitölu, sem hefur áhrif á nákvæmni lögunar og staðsetningarnákvæmni vinnustykkisins.

 

(III) Skoðunaraðferðir og búnaður

 

Við skoðun á nákvæmni staðsetningar er venjulega notaður háþróaður skoðunarbúnaður eins og leysigeisla-truflunarmælir og rifjakvarðar. Leysigeisla-truflunarmælirinn mælir nákvæmlega tilfærslu hnitaássins með því að senda frá sér leysigeisla og mæla breytingar á truflunarbrúnum hans, til að fá ýmsa vísbendingar eins og nákvæmni staðsetningar, nákvæmni endurtekinnar staðsetningar og bakslag. Rifjakvarðinn er settur beint upp á hnitaásinn og sendir til baka staðsetningarupplýsingar hnitaássins með því að lesa breytingarnar á rifjaröndunum, sem hægt er að nota til að fylgjast með og skoða breytur sem tengjast nákvæmni staðsetningar á netinu.

 

IV. Skoðun á nákvæmni skurðar í CNC vinnslustöðvum

 

(I) Eðli og mikilvægi nákvæmni í skurði

 

Skurðnákvæmni CNC vinnslustöðvar er alhliða nákvæmni sem endurspeglar nákvæmnistig vélarinnar í raunverulegu skurðarferli með því að taka tillit til ýmissa þátta eins og rúmfræðilegrar nákvæmni, staðsetningarnákvæmni, afköstum skurðarverkfærisins, skurðarbreytna og stöðugleika vinnslukerfisins. Skoðun á skurðnákvæmni er loka staðfesting á heildarafköstum vélarinnar og tengist beint því hvort unnin vinnustykki geti uppfyllt hönnunarkröfur.

 

(II) Flokkun og innihald skoðunar

 

  • Nákvæmniskoðun á einni vinnslu
    • Nákvæmni borunar – Hringlaga, sívalningslaga: Borun er algeng vinnsluaðferð í vinnslumiðstöðvum. Hringlaga og sívalningslaga boraða holunnar endurspeglar beint nákvæmni vélarinnar þegar snúnings- og línuhreyfingar vinna saman. Hringlaga villur leiða til ójafns þvermáls gata og sívalningslaga villur valda því að ás gatsins beygist, sem hefur áhrif á nákvæmni í samsvörun við aðra hluti.
    • Flatleiki og þrepamunur í planfræsingu með endafræsum: Þegar plan er fræst með endafræsum endurspeglar flatleikin samsíða yfirborði vinnuborðsins og hreyfingarplans verkfærisins og jafnt slit á skurðbrún verkfærisins, en þrepamunurinn endurspeglar samræmi skurðardýptar verkfærisins á mismunandi stöðum meðan á planfræsingarferlinu stendur. Ef þrepamunur er til staðar bendir það til vandamála með einsleitni hreyfingar vélarinnar í X- og Y-planinu.
    • Hornréttleiki og samsíða staða við hliðarfræsingu með endafræsum: Þegar hliðarflöturinn er fræstur prófar hornréttleikinn og samsíða staða hornréttleikann milli snúningsáss spindilsins og hnitaássins og samsíða hlutfallið milli verkfærisins og viðmiðunarflatarins þegar skorið er á hliðarflötinn, sem er mjög mikilvægt til að tryggja nákvæmni lögunar og samsetningar nákvæmni hliðarflatar vinnustykkisins.
  • Nákvæmnisskoðun á vinnslu á stöðluðu alhliða prófunarstykki
    • Efni nákvæmnisskoðunar á skurði fyrir láréttar vinnslustöðvar
      • Nákvæmni bils á milli borhola — í X-ás stefnu, Y-ás stefnu, ská stefnu og fráviki á milli holþvermáls: Nákvæmni bils á milli borhola prófar ítarlega staðsetningarnákvæmni vélarinnar í X- og Y-planinu og getu hennar til að stjórna víddarnákvæmni í mismunandi áttir. Frávikið á milli holþvermáls endurspeglar enn fremur nákvæmni í borunarferlinu.
      • Beinleiki, samsíða, þykktarmunur og hornrétt staða við fræsingu nærliggjandi fleta með fræsum: Með því að fræsa nærliggjandi fleti með fræsum er hægt að greina nákvæmni verkfærisins miðað við mismunandi fleti vinnustykkisins við fjölása tengivinnslu. Beinleiki, samsíða og hornrétt staða prófa nákvæmni rúmfræðilegrar lögunar milli flatanna, og þykktarmunurinn endurspeglar nákvæmni skurðardýptar verkfærisins í Z-ás átt.
      • Beinleiki, samsíða og hornrétt fræsing á beinum línum með tveimur ásum: Fræsing á beinum línum með tveimur ásum er grunnaðgerð í útlínuvinnslu. Þessi nákvæmnisskoðun getur metið nákvæmni brautar vélarinnar þegar X- og Y-ásarnir hreyfast í samræmi, sem gegnir lykilhlutverki í að tryggja nákvæmni vinnslu á vinnustykkjum með ýmsum beinum útlínum.
      • Hringlaga fræsingar með endafræsum: Nákvæmni hringlaga fræsingar prófar aðallega nákvæmni vélarinnar við bogahreyfingu. Hringlaga villur hafa áhrif á nákvæmni lögun vinnuhluta með bogaútlínur, svo sem leguhús og gíra.

 

(III) Skilyrði og kröfur varðandi skoðun á nákvæmni skurðar

 

Skoðun á skurðarnákvæmni ætti að framkvæma eftir að rúmfræðileg nákvæmni og staðsetningarnákvæmni vélarinnar hefur verið samþykkt sem hæf. Velja skal viðeigandi skurðarverkfæri, skurðarbreytur og efni í vinnustykkið. Skurðverkfærin ættu að hafa góða skerpu og slitþol og velja skal skurðarbreyturnar á sanngjarnan hátt í samræmi við afköst vélarinnar, efni skurðarverkfærisins og efni vinnustykkisins til að tryggja að raunveruleg skurðarnákvæmni vélarinnar sé skoðuð við eðlilegar skurðaraðstæður. Á meðan, meðan á skoðunarferlinu stendur, ætti að mæla unnar vinnustykkir nákvæmlega og nota skal nákvæman mælibúnað eins og hnitamælitæki og prófílmæla til að meta ítarlega og nákvæmlega ýmsa vísa um skurðarnákvæmni.

 

V. Niðurstaða

 

Eftirlit með rúmfræðilegri nákvæmni, staðsetningarnákvæmni og skurðarnákvæmni við afhendingu CNC-vinnslustöðva er lykilatriði til að tryggja gæði og afköst vélanna. Rúmfræðileg nákvæmni tryggir grunnnákvæmni vélanna, staðsetningarnákvæmni ákvarðar nákvæmni vélanna í hreyfistýringu og skurðarnákvæmni er ítarleg skoðun á heildarvinnslugetu vélanna. Í raunverulegu móttökuferlinu er nauðsynlegt að fylgja viðeigandi stöðlum og forskriftum stranglega, nota viðeigandi skoðunartæki og aðferðir og mæla og meta ýmsa nákvæmnisvísa vandlega og ítarlega. Aðeins þegar allar þrjár nákvæmniskröfur eru uppfylltar er hægt að setja CNC-vinnslustöðina formlega í framleiðslu og notkun, veita framleiðsluiðnaðinum mikla nákvæmni og skilvirkni vinnsluþjónustu og stuðla að þróun iðnaðarframleiðslu í átt að hærri gæðum og meiri nákvæmni. Á sama tíma er regluleg endurskoðun og kvörðun á nákvæmni vinnslustöðvarinnar einnig mikilvæg ráðstöfun til að tryggja langtíma stöðugan rekstur hennar og samfellda áreiðanleika vinnslunákvæmni hennar.