Aðferðir til að meta nákvæmni lóðréttra vinnslustöðva
Á sviði vélrænnar vinnslu er nákvæmni lóðréttra vinnslumiðstöðva afar mikilvæg fyrir gæði vinnslunnar. Sem rekstraraðili er nákvæm mat á nákvæmni hennar lykilatriði í að tryggja vinnsluárangur. Hér á eftir verður fjallað nánar um aðferðir til að meta nákvæmni lóðréttra vinnslumiðstöðva.
Ákvörðun skyldra þátta prófunarhlutans
Efni, verkfæri og skurðarbreytur prófunarhlutans
Val á efniviði í prófunarhlutann, verkfærum og skurðarbreytum hefur bein áhrif á nákvæmnimat. Þessir þættir eru venjulega ákvarðaðir samkvæmt samkomulagi milli framleiðsluverksmiðjunnar og notandans og þarf að skrá þá rétt.
Hvað varðar skurðarhraða er hann um það bil 50 m/mín. fyrir steypujárnshluta; en fyrir álhluta er hann um það bil 300 m/mín. Viðeigandi fóðrunarhraði er nokkurn veginn á bilinu (0,05 – 0,10) mm/tönn. Hvað varðar skurðardýpt ætti radíalskurðardýpt fyrir allar fræsingar að vera 0,2 mm. Sanngjörnt val á þessum breytum er grundvöllur fyrir nákvæmri mati á nákvæmni síðar. Til dæmis getur of mikill skurðarhraði leitt til aukins slits á verkfærum og haft áhrif á nákvæmni vinnslunnar; óviðeigandi fóðrunarhraði getur valdið því að yfirborðsgrófleiki unnar hlutar uppfyllir ekki kröfur.
Val á efniviði í prófunarhlutann, verkfærum og skurðarbreytum hefur bein áhrif á nákvæmnimat. Þessir þættir eru venjulega ákvarðaðir samkvæmt samkomulagi milli framleiðsluverksmiðjunnar og notandans og þarf að skrá þá rétt.
Hvað varðar skurðarhraða er hann um það bil 50 m/mín. fyrir steypujárnshluta; en fyrir álhluta er hann um það bil 300 m/mín. Viðeigandi fóðrunarhraði er nokkurn veginn á bilinu (0,05 – 0,10) mm/tönn. Hvað varðar skurðardýpt ætti radíalskurðardýpt fyrir allar fræsingar að vera 0,2 mm. Sanngjörnt val á þessum breytum er grundvöllur fyrir nákvæmri mati á nákvæmni síðar. Til dæmis getur of mikill skurðarhraði leitt til aukins slits á verkfærum og haft áhrif á nákvæmni vinnslunnar; óviðeigandi fóðrunarhraði getur valdið því að yfirborðsgrófleiki unnar hlutar uppfyllir ekki kröfur.
Festing prófunarhlutans
Festingaraðferð prófhlutans tengist beint stöðugleika hans við vinnslu. Prófhlutinn þarf að vera þægilega festur á sérstökum festibúnaði til að tryggja hámarksstöðugleika verkfærisins og festibúnaðarins. Uppsetningarfletir festibúnaðarins og prófhlutans verða að vera flatir, sem er forsenda til að tryggja nákvæmni vinnslunnar. Á sama tíma ætti að athuga hvort uppsetningarfletur prófhlutans og klemmuflatar festibúnaðarins séu samsíða.
Hvað varðar klemmuaðferðina ætti að nota viðeigandi leið til að verkfærið geti smeygt sér inn í og unnið með alla lengd miðjuholunnar. Til dæmis er mælt með því að nota niðursokknar skrúfur til að festa prófunarhlutann, sem getur á áhrifaríkan hátt komið í veg fyrir truflun milli verkfærisins og skrúfanna. Að sjálfsögðu er einnig hægt að velja aðrar sambærilegar aðferðir. Heildarhæð prófunarhlutans fer eftir valinni festingaraðferð. Viðeigandi hæð getur tryggt stöðugleika prófunarhlutans meðan á vinnsluferlinu stendur og dregið úr nákvæmnisfráviki af völdum þátta eins og titrings.
Festingaraðferð prófhlutans tengist beint stöðugleika hans við vinnslu. Prófhlutinn þarf að vera þægilega festur á sérstökum festibúnaði til að tryggja hámarksstöðugleika verkfærisins og festibúnaðarins. Uppsetningarfletir festibúnaðarins og prófhlutans verða að vera flatir, sem er forsenda til að tryggja nákvæmni vinnslunnar. Á sama tíma ætti að athuga hvort uppsetningarfletur prófhlutans og klemmuflatar festibúnaðarins séu samsíða.
Hvað varðar klemmuaðferðina ætti að nota viðeigandi leið til að verkfærið geti smeygt sér inn í og unnið með alla lengd miðjuholunnar. Til dæmis er mælt með því að nota niðursokknar skrúfur til að festa prófunarhlutann, sem getur á áhrifaríkan hátt komið í veg fyrir truflun milli verkfærisins og skrúfanna. Að sjálfsögðu er einnig hægt að velja aðrar sambærilegar aðferðir. Heildarhæð prófunarhlutans fer eftir valinni festingaraðferð. Viðeigandi hæð getur tryggt stöðugleika prófunarhlutans meðan á vinnsluferlinu stendur og dregið úr nákvæmnisfráviki af völdum þátta eins og titrings.
Stærð prófunarhlutans
Eftir endurteknar skurðaðgerðir munu ytri mál prófunarstykkisins minnka og þvermál gatsins aukast. Þegar það er notað til samþykktarskoðunar, til að endurspegla nákvæmni skurðar vinnslustöðvarinnar, er mælt með því að velja lokamál prófunarstykkisins þannig að þau séu í samræmi við þau mál sem tilgreind eru í staðlinum. Prófunarstykkið má nota aftur og aftur í skurðprófunum, en forskriftir þess ættu að vera innan ±10% frá einkennandi málum sem gefnar eru í staðlinum. Þegar prófunarstykkið er notað aftur ætti að framkvæma þunnlagsskurð til að hreinsa öll yfirborð áður en nýtt nákvæmnisskurðarpróf er framkvæmt. Þetta getur útrýmt áhrifum leifa frá fyrri vinnslu og gert hverja prófunarniðurstöðu nákvæmari til að endurspegla núverandi nákvæmni vinnslustöðvarinnar.
Eftir endurteknar skurðaðgerðir munu ytri mál prófunarstykkisins minnka og þvermál gatsins aukast. Þegar það er notað til samþykktarskoðunar, til að endurspegla nákvæmni skurðar vinnslustöðvarinnar, er mælt með því að velja lokamál prófunarstykkisins þannig að þau séu í samræmi við þau mál sem tilgreind eru í staðlinum. Prófunarstykkið má nota aftur og aftur í skurðprófunum, en forskriftir þess ættu að vera innan ±10% frá einkennandi málum sem gefnar eru í staðlinum. Þegar prófunarstykkið er notað aftur ætti að framkvæma þunnlagsskurð til að hreinsa öll yfirborð áður en nýtt nákvæmnisskurðarpróf er framkvæmt. Þetta getur útrýmt áhrifum leifa frá fyrri vinnslu og gert hverja prófunarniðurstöðu nákvæmari til að endurspegla núverandi nákvæmni vinnslustöðvarinnar.
Staðsetning prófunarhlutans
Prófunarhlutinn ætti að vera staðsettur í miðstöðu X-slagsins á lóðréttu vinnslumiðstöðinni og á viðeigandi stað meðfram Y- og Z-ásunum sem hentar fyrir staðsetningu prófunarhlutans og festingarinnar sem og lengd verkfærisins. Hins vegar, þegar sérstakar kröfur eru gerðar um staðsetningu prófunarhlutans, ættu þær að vera skýrt tilgreindar í samningi milli framleiðsluverksmiðjunnar og notandans. Rétt staðsetning getur tryggt nákvæma hlutfallslega staðsetningu milli verkfærisins og prófunarhlutans meðan á vinnsluferlinu stendur og þannig tryggt nákvæmni vinnslunnar á áhrifaríkan hátt. Ef prófunarhlutinn er rangt staðsettur getur það leitt til vandamála eins og frávika í vinnsluvídd og lögunarvillu. Til dæmis getur frávik frá miðstöðu í X-átt valdið víddarvillum í lengdarátt unninna vinnuhluta; óviðeigandi staðsetning meðfram Y- og Z-ásunum getur haft áhrif á nákvæmni vinnuhlutarins í hæðar- og breiddarátt.
Prófunarhlutinn ætti að vera staðsettur í miðstöðu X-slagsins á lóðréttu vinnslumiðstöðinni og á viðeigandi stað meðfram Y- og Z-ásunum sem hentar fyrir staðsetningu prófunarhlutans og festingarinnar sem og lengd verkfærisins. Hins vegar, þegar sérstakar kröfur eru gerðar um staðsetningu prófunarhlutans, ættu þær að vera skýrt tilgreindar í samningi milli framleiðsluverksmiðjunnar og notandans. Rétt staðsetning getur tryggt nákvæma hlutfallslega staðsetningu milli verkfærisins og prófunarhlutans meðan á vinnsluferlinu stendur og þannig tryggt nákvæmni vinnslunnar á áhrifaríkan hátt. Ef prófunarhlutinn er rangt staðsettur getur það leitt til vandamála eins og frávika í vinnsluvídd og lögunarvillu. Til dæmis getur frávik frá miðstöðu í X-átt valdið víddarvillum í lengdarátt unninna vinnuhluta; óviðeigandi staðsetning meðfram Y- og Z-ásunum getur haft áhrif á nákvæmni vinnuhlutarins í hæðar- og breiddarátt.
Sérstök greiningaratriði og aðferðir við nákvæmni vinnslu
Greining á víddarnákvæmni
Nákvæmni línulegra vídda
Notið mælitæki (eins og þykkt, míkrómetra o.s.frv.) til að mæla línulegar víddir unnar prófunarhlutar. Til dæmis skal mæla lengd, breidd, hæð og aðrar víddir vinnustykkisins og bera þær saman við hönnuðar víddir. Fyrir vinnslustöðvar með miklar nákvæmniskröfur ætti að stjórna víddarfrávikinu innan mjög lítils bils, almennt á míkrómetrastigi. Með því að mæla línulegar víddir í margar áttir er hægt að meta staðsetningarnákvæmni vinnslustöðvarinnar í X-, Y- og Z-ásunum ítarlega.
Nákvæmni línulegra vídda
Notið mælitæki (eins og þykkt, míkrómetra o.s.frv.) til að mæla línulegar víddir unnar prófunarhlutar. Til dæmis skal mæla lengd, breidd, hæð og aðrar víddir vinnustykkisins og bera þær saman við hönnuðar víddir. Fyrir vinnslustöðvar með miklar nákvæmniskröfur ætti að stjórna víddarfrávikinu innan mjög lítils bils, almennt á míkrómetrastigi. Með því að mæla línulegar víddir í margar áttir er hægt að meta staðsetningarnákvæmni vinnslustöðvarinnar í X-, Y- og Z-ásunum ítarlega.
Nákvæmni gatþvermáls
Fyrir vinnslu holanna er hægt að nota verkfæri eins og innri þvermálsmæla og hnitamælitæki til að greina þvermál holunnar. Nákvæmni holþvermálsins felur ekki aðeins í sér að þvermálið uppfylli kröfurnar, heldur einnig vísbendingar eins og sívalningsstærð. Ef frávik frá holþvermáli er of mikið getur það stafað af þáttum eins og sliti á verkfærum og radíusútgangi spindilsins.
Fyrir vinnslu holanna er hægt að nota verkfæri eins og innri þvermálsmæla og hnitamælitæki til að greina þvermál holunnar. Nákvæmni holþvermálsins felur ekki aðeins í sér að þvermálið uppfylli kröfurnar, heldur einnig vísbendingar eins og sívalningsstærð. Ef frávik frá holþvermáli er of mikið getur það stafað af þáttum eins og sliti á verkfærum og radíusútgangi spindilsins.
Greining á nákvæmni lögunar
Greining á flatneskju
Notið tæki eins og vatnsvog og ljósleiðara til að greina flatneskju unninna fleta. Setjið vatnsvog á unninna fleta og ákvarðið flatneskjuvilluna með því að fylgjast með breytingum á stöðu loftbólunnar. Fyrir nákvæma vinnslu ætti flatneskjuvillan að vera mjög lítil, annars hefur hún áhrif á síðari samsetningu og önnur ferli. Til dæmis, þegar unnið er með leiðarteina á vélum og öðrum fletum, er krafan um flatneskju mjög mikil. Ef hún fer yfir leyfilegan frádrátt mun það valda því að hreyfanlegir hlutar á leiðarteinum gangi óstöðugir.
Greining á flatneskju
Notið tæki eins og vatnsvog og ljósleiðara til að greina flatneskju unninna fleta. Setjið vatnsvog á unninna fleta og ákvarðið flatneskjuvilluna með því að fylgjast með breytingum á stöðu loftbólunnar. Fyrir nákvæma vinnslu ætti flatneskjuvillan að vera mjög lítil, annars hefur hún áhrif á síðari samsetningu og önnur ferli. Til dæmis, þegar unnið er með leiðarteina á vélum og öðrum fletum, er krafan um flatneskju mjög mikil. Ef hún fer yfir leyfilegan frádrátt mun það valda því að hreyfanlegir hlutar á leiðarteinum gangi óstöðugir.
Greining á hringlaga eðli
Fyrir vinnslu á hringlaga útlínum (eins og sívalningum, keilum o.s.frv.) er hægt að nota hringleikaprófara til að greina það. Hringleikavillan endurspeglar nákvæmni vinnslustöðvarinnar við snúningshreyfingu. Þættir eins og snúningsnákvæmni spindilsins og radíal útrás verkfærisins munu hafa áhrif á hringleikana. Ef hringleikavillan er of stór getur það leitt til ójafnvægis við snúning vélrænna hluta og haft áhrif á eðlilega virkni búnaðarins.
Fyrir vinnslu á hringlaga útlínum (eins og sívalningum, keilum o.s.frv.) er hægt að nota hringleikaprófara til að greina það. Hringleikavillan endurspeglar nákvæmni vinnslustöðvarinnar við snúningshreyfingu. Þættir eins og snúningsnákvæmni spindilsins og radíal útrás verkfærisins munu hafa áhrif á hringleikana. Ef hringleikavillan er of stór getur það leitt til ójafnvægis við snúning vélrænna hluta og haft áhrif á eðlilega virkni búnaðarins.
Greining á nákvæmni staðsetningar
Greining á samsíða
Greinið samsíða milli unninna yfirborða eða milli holna og yfirborða. Til dæmis, til að mæla samsíða milli tveggja flata, er hægt að nota mælikvarða. Festið mælikvarðann á spindlinum, látið mælihausinn snerta mælda fletið, færið vinnuborðið og fylgist með breytingunni á mælingarmælingunni. Of mikil samsíðavilla getur stafað af þáttum eins og beinni línuvillu leiðarlínunnar og halla vinnuborðsins.
Greining á samsíða
Greinið samsíða milli unninna yfirborða eða milli holna og yfirborða. Til dæmis, til að mæla samsíða milli tveggja flata, er hægt að nota mælikvarða. Festið mælikvarðann á spindlinum, látið mælihausinn snerta mælda fletið, færið vinnuborðið og fylgist með breytingunni á mælingarmælingunni. Of mikil samsíðavilla getur stafað af þáttum eins og beinni línuvillu leiðarlínunnar og halla vinnuborðsins.
Greining á hornréttri stöðu
Greinið hornréttni milli unnna yfirborða eða milli gata og yfirborðs með því að nota verkfæri eins og ferhyrninga og hornréttnimælitæki. Til dæmis, þegar unnið er með kassalaga hluti, hefur hornréttni milli hinna ýmsu yfirborða kassans mikilvæg áhrif á samsetningu og notkunargetu hlutanna. Hornréttnivillan getur stafað af hornréttnifráviki milli hnitása vélarinnar.
Greinið hornréttni milli unnna yfirborða eða milli gata og yfirborðs með því að nota verkfæri eins og ferhyrninga og hornréttnimælitæki. Til dæmis, þegar unnið er með kassalaga hluti, hefur hornréttni milli hinna ýmsu yfirborða kassans mikilvæg áhrif á samsetningu og notkunargetu hlutanna. Hornréttnivillan getur stafað af hornréttnifráviki milli hnitása vélarinnar.
Mat á nákvæmni í krafti
Greining titrings
Notið titringsskynjara til að greina titringsástand vinnslustöðvarinnar meðan á vinnsluferlinu stendur. Titringur getur leitt til vandamála eins og aukinnar yfirborðsgrófleika á unnin hlut og hraðari slits á verkfærum. Með því að greina tíðni og sveifluvídd titringsins er hægt að ákvarða hvort óeðlilegar titringsuppsprettur séu til staðar, svo sem ójafnvægi í snúningshlutum og lausum íhlutum. Fyrir nákvæmar vinnslustöðvar ætti að stjórna titringsvíddinni á mjög lágu stigi til að tryggja stöðugleika vinnslunákvæmninnar.
Notið titringsskynjara til að greina titringsástand vinnslustöðvarinnar meðan á vinnsluferlinu stendur. Titringur getur leitt til vandamála eins og aukinnar yfirborðsgrófleika á unnin hlut og hraðari slits á verkfærum. Með því að greina tíðni og sveifluvídd titringsins er hægt að ákvarða hvort óeðlilegar titringsuppsprettur séu til staðar, svo sem ójafnvægi í snúningshlutum og lausum íhlutum. Fyrir nákvæmar vinnslustöðvar ætti að stjórna titringsvíddinni á mjög lágu stigi til að tryggja stöðugleika vinnslunákvæmninnar.
Greining á hitauppstreymi
Vinnslustöðin mun mynda hita við langvarandi notkun, sem veldur hitabreytingum. Notið hitaskynjara til að mæla hitabreytingar á lykilhlutum (eins og spindlinum og stýribrautinni) og sameinið mælitæki til að greina breytingar á nákvæmni vinnslunnar. Hitabreytingar geta leitt til smám saman breytinga á vinnsluvíddum. Til dæmis getur lenging spindilsins við hátt hitastig valdið víddarfrávikum í ásátt vinnsluhlutarins. Til að draga úr áhrifum hitabreytinga á nákvæmnina eru sumar háþróaðar vinnslustöðvar búnar kælikerfum til að stjórna hitastigi.
Vinnslustöðin mun mynda hita við langvarandi notkun, sem veldur hitabreytingum. Notið hitaskynjara til að mæla hitabreytingar á lykilhlutum (eins og spindlinum og stýribrautinni) og sameinið mælitæki til að greina breytingar á nákvæmni vinnslunnar. Hitabreytingar geta leitt til smám saman breytinga á vinnsluvíddum. Til dæmis getur lenging spindilsins við hátt hitastig valdið víddarfrávikum í ásátt vinnsluhlutarins. Til að draga úr áhrifum hitabreytinga á nákvæmnina eru sumar háþróaðar vinnslustöðvar búnar kælikerfum til að stjórna hitastigi.
Íhugun á nákvæmni endurstaðsetningar
Samanburður á nákvæmni margra úrvinnslu á sama prófunarhluta
Með því að vinna úr sama prófhlutanum ítrekað og nota ofangreindar greiningaraðferðir til að mæla nákvæmni hvers unninna prófhluta. Fylgist með endurtekningarhæfni vísbendinga eins og víddarnákvæmni, lögunarnákvæmni og staðsetningarnákvæmni. Ef nákvæmni endurstaðsetningar er léleg getur það leitt til óstöðugs gæða vinnuhluta sem unnið er í lotu. Til dæmis, í mótvinnslu, ef nákvæmni endurstaðsetningar er lítil, getur það valdið því að holrúmsmál mótsins verði ósamræmi, sem hefur áhrif á notkunargetu mótsins.
Með því að vinna úr sama prófhlutanum ítrekað og nota ofangreindar greiningaraðferðir til að mæla nákvæmni hvers unninna prófhluta. Fylgist með endurtekningarhæfni vísbendinga eins og víddarnákvæmni, lögunarnákvæmni og staðsetningarnákvæmni. Ef nákvæmni endurstaðsetningar er léleg getur það leitt til óstöðugs gæða vinnuhluta sem unnið er í lotu. Til dæmis, í mótvinnslu, ef nákvæmni endurstaðsetningar er lítil, getur það valdið því að holrúmsmál mótsins verði ósamræmi, sem hefur áhrif á notkunargetu mótsins.
Að lokum, sem rekstraraðili, til að meta nákvæmni lóðréttra vinnslustöðva á ítarlegan og nákvæman hátt, er nauðsynlegt að byrja á mörgum þáttum eins og undirbúningi prófunarhluta (þar á meðal efni, verkfæri, skurðarbreytur, festingar og víddir), staðsetningu prófunarhluta, greiningu á ýmsum atriðum varðandi vinnslunákvæmni (víddarnákvæmni, lögunarnákvæmni, staðsetningarnákvæmni), mati á kraftmikilli nákvæmni og tilliti til nákvæmni endurstaðsetningar. Aðeins á þennan hátt getur vinnslustöðin uppfyllt kröfur um vinnslunákvæmni í framleiðsluferlinu og framleitt hágæða vélræna hluti.