Veistu hvaða þættir hafa áhrif á nákvæmni vinnsluvíddar í vinnslumiðstöð?

Greining og hagræðing þátta sem hafa áhrif á nákvæmni víddarvinnslu í vinnslustöðvum

Ágrip: Þessi grein kannar ítarlega ýmsa þætti sem hafa áhrif á nákvæmni víddar vinnslu í vinnslustöðvum og skiptir þeim í tvo flokka: forðanlega þætti og óviðráðanlega þætti. Fyrir forðanlega þætti, svo sem vinnsluferli, tölulegar útreikningar í handvirkri og sjálfvirkri forritun, skurðþætti og verkfærastillingar o.s.frv., eru gerðar ítarlegar útfærslur og samsvarandi hagræðingaraðgerðir lagðar til. Fyrir óviðráðanlega þætti, þar á meðal aflögun kælingar vinnustykkisins og stöðugleika vélarinnar sjálfrar, eru orsakir og áhrifaþættir greindir. Markmiðið er að veita tæknimönnum sem starfa við rekstur og stjórnun vinnslustöðva alhliða þekkingarupplýsingar, til að bæta stjórnunarstig víddar nákvæmni vinnslustöðva og auka gæði vöru og framleiðsluhagkvæmni.

 

I. Inngangur
Sem lykilbúnaður í nútíma vinnslu er nákvæmni vinnsluvíddar vinnslumiðstöðva í beinu samhengi við gæði og afköst vörunnar. Í raunverulegu framleiðsluferlinu hafa ýmsar þættir áhrif á nákvæmni vinnsluvíddar. Það er mjög mikilvægt að greina þessa þætti ítarlega og leita að árangursríkum stjórnunaraðferðum.

 

II. Áhrifaþættir sem hægt er að forðast

 

(I) Vélvinnsluferli
Rökréttni vinnsluferlisins ræður að miklu leyti nákvæmni víddar vinnslunnar. Með því að fylgja grunnreglum vinnsluferlisins, þegar mjúk efni eins og álhlutir eru unnin, ætti að huga sérstaklega að áhrifum járnslímingar. Til dæmis, við fræsingu álhluta, vegna mjúkrar áferðar álsins, er líklegt að járnslímingar sem myndast við skurðinn rispi unnin yfirborð og valdi víddarvillum. Til að draga úr slíkum villum er hægt að grípa til aðgerða eins og að hámarka flísafjarlægingarleiðina og auka sog flísafjarlægingarbúnaðarins. Á sama tíma ætti að skipuleggja dreifingu ábóta fyrir grófvinnslu og frágang á sanngjörnum hátt í ferlinu. Við grófvinnslu er notað stærra skurðardýpt og fóðrunarhraða til að fjarlægja mikið magn af frágangi fljótt, en viðeigandi frágangur á frágangi, almennt 0,3 - 0,5 mm, ætti að vera gefinn kostur á að tryggja að frágangurinn geti náð meiri víddarnákvæmni. Hvað varðar notkun festinga, auk þess að fylgja meginreglunum um að stytta klemmutíma og nota mátfestingar, þarf einnig að tryggja staðsetningarnákvæmni festinganna. Til dæmis, með því að nota nákvæmar staðsetningarpinnar og staðsetningarfleti til að tryggja nákvæmni vinnustykkisins meðan á klemmuferlinu stendur, forðast víddarvillur af völdum fráviks klemmustöðunnar.

 

(II) Tölulegar útreikningar í handvirkri og sjálfvirkri forritun vinnslustöðva
Hvort sem um er að ræða handvirka eða sjálfvirka forritun, þá er nákvæmni tölulegra útreikninga afar mikilvæg. Í forritunarferlinu felst útreikningur á verkfæraleiðum, ákvörðun hnitapunkta o.s.frv. Til dæmis, þegar reiknuð er út feril hringlaga innskots, ef hnit miðju hringsins eða radíusins ​​eru reiknuð rangt, mun það óhjákvæmilega leiða til frávika í víddum við vinnslu. Til að forrita flókna hluta þarf háþróaðan CAD/CAM hugbúnað til að framkvæma nákvæma líkanagerð og skipulagningu verkfæraleiða. Við notkun hugbúnaðarins ætti að tryggja að rúmfræðilegar víddir líkansins séu nákvæmar og að verkfæraleiðirnar sem myndast séu vandlega athugaðar og staðfestar. Forritarar ættu að hafa traustan stærðfræðilegan grunn og mikla forritunarreynslu og geta valið forritunarleiðbeiningar og breytur rétt í samræmi við vinnslukröfur hlutanna. Til dæmis, við forritun borunaraðgerða ætti að stilla breytur eins og bordýpt og afturdráttarfjarlægð nákvæmlega til að forðast víddarvillur af völdum forritunarvillna.

 

(III) Skurðarþættir og verkfærabætur
Skurðhraðinn vc, fóðrunarhraðinn f og skurðardýptin ap hafa veruleg áhrif á víddarnákvæmni vinnslunnar. Of mikill skurðhraði getur leitt til aukinnar slits á verkfærum og þar með áhrif á nákvæmni vinnslunnar; of mikill fóðrunarhraði getur aukið skurðkraftinn, valdið aflögun vinnustykkisins eða titringi á verkfærinu og leitt til víddarfrávika. Til dæmis, þegar unnið er með stálblöndur með mikilli hörku, ef skurðhraðinn er valinn of hár, er skurðbrún verkfærisins viðkvæm fyrir sliti, sem gerir vinnslustærðina minni. Ákvörðun á sanngjörnum skurðarbreytum ætti að taka tillit til ýmissa þátta eins og efnis vinnustykkisins, verkfærisefnisins og afkösts vélarinnar. Almennt er hægt að velja þá með skurðarprófum eða með því að vísa til viðeigandi skurðarhandbóka. Á sama tíma er verkfærabætur einnig mikilvæg leið til að tryggja nákvæmni vinnslunnar. Í vinnslumiðstöðvum getur slitbætur á verkfærum leiðrétt víddarbreytingar af völdum slits á verkfærum í rauntíma. Rekstraraðilar ættu að aðlaga verkfærabæturnar tímanlega í samræmi við raunverulegt slit á verkfærinu. Til dæmis, við samfellda vinnslu á lotu af hlutum eru vinnsluvíddir mældar reglulega. Þegar kemur í ljós að víddin er að aukast eða minnka smám saman er verkfærabótagildið breytt til að tryggja nákvæmni vinnslu síðari hluta.

 

(IV) Stilling verkfæra
Nákvæmni verkfærastillingar tengist beint víddarnákvæmni vinnslunnar. Ferlið við verkfærastillingu felst í því að ákvarða hlutfallslegt staðsetningarhlutfall verkfærisins og vinnustykkisins. Ef verkfærastillingin er ónákvæm munu víddarvillur óhjákvæmilega koma upp í vinnsluhlutunum. Að velja nákvæman kantmæli er ein mikilvægasta ráðstöfunin til að bæta nákvæmni verkfærastillingar. Til dæmis, með því að nota ljósfræðilegan kantmæli er hægt að greina staðsetningu verkfærisins og brún vinnustykkisins nákvæmlega, með nákvæmni upp á ±0,005 mm. Fyrir vinnslustöðvar sem eru búnar sjálfvirkum verkfærastillingarbúnaði er hægt að nýta virkni hans til fulls til að ná hraðri og nákvæmri verkfærastillingu. Við verkfærastillingu ætti einnig að huga að hreinleika umhverfisins til að forðast áhrif rusls á nákvæmni verkfærastillingarinnar. Á sama tíma ættu rekstraraðilar að fylgja stranglega verkfærastillingarferlinu og taka margar mælingar og reikna meðalgildið til að draga úr villunni í verkfærastillingunni.

 

III. Ómótstæðilegir þættir

 

(I) Kælingaraflögun vinnuhluta eftir vinnslu
Vinnuhlutar mynda hita við vinnsluferlið og þeir aflagast vegna varmaþenslu og samdráttaráhrifa við kælingu eftir vinnslu. Þetta fyrirbæri er algengt í málmvinnslu og erfitt er að forðast það alveg. Til dæmis, fyrir suma stóra burðarhluta úr álblöndu er hitinn sem myndast við vinnslu tiltölulega mikill og stærðarrýrnunin er augljós eftir kælingu. Til að draga úr áhrifum kælingaraflögunar á víddarnákvæmni er hægt að nota kælivökva á skynsamlegan hátt við vinnsluferlið. Kælivökvinn getur ekki aðeins dregið úr skurðarhita og sliti verkfærisins heldur einnig gert vinnustykkið jafnt kælt og dregið úr varmaaflögun. Við val á kælivökva ætti að byggjast á efni vinnustykkisins og kröfum vinnsluferlisins. Til dæmis, fyrir vinnslu álhluta er hægt að velja sérstakan skurðarvökva úr álblöndu sem hefur góða kæli- og smureiginleika. Að auki, þegar mælingar á staðnum eru framkvæmdar, ætti að taka tillit til áhrifa kælingartíma á stærð vinnustykkisins. Almennt ætti að framkvæma mælinguna eftir að vinnustykkið hefur kólnað niður í stofuhita, eða áætla víddarbreytingar við kælingu og leiðrétta mælingarniðurstöður samkvæmt reynslugögnum.

 

(II) Stöðugleiki vinnslustöðvarinnar sjálfrar

 

Vélrænir þættir
Losun á milli servómótors og skrúfu: Losun tengingarinnar milli servómótors og skrúfu mun leiða til minnkaðrar nákvæmni sendingar. Á meðan á vinnsluferlinu stendur, þegar mótorinn snýst, mun losun tengingarinnar valda því að snúningur skrúfunnar seinkar eða verður ójafn, sem veldur því að hreyfingarferill verkfærisins víkur frá kjörstöðu og leiðir til víddarvillna. Til dæmis, við nákvæma útlínuvinnslu getur þessi losun valdið frávikum í lögun unninna útlína, svo sem að kröfur um beina og hringlaga lögun séu ekki uppfylltar. Regluleg eftirlit og herða tengibolta milli servómótors og skrúfu er lykilatriði til að koma í veg fyrir slík vandamál. Á sama tíma er hægt að nota lausar hnetur eða skrúfulæsingarefni til að auka áreiðanleika tengingarinnar.

 

Slit á kúluskrúfulegum eða hnetum: Kúluskrúfan er mikilvægur þáttur til að framkvæma nákvæma hreyfingu í vinnslumiðstöðinni og slit á legum eða hnetum hefur áhrif á nákvæmni flutnings skrúfunnar. Þegar slitið eykst eykst bilið í skrúfunni smám saman, sem veldur því að verkfærið hreyfist óreglulega við hreyfingu. Til dæmis, við ásskurð, mun slit á skrúfuhnetunni gera staðsetningu verkfærisins í ásstefnu ónákvæma, sem leiðir til víddarvillna í lengd vinnsluhlutarins. Til að draga úr þessu sliti ætti að tryggja góða smurningu skrúfunnar og skipta reglulega um smurolíu. Á sama tíma ætti að framkvæma reglulega nákvæma greiningu á kúluskrúfunni og þegar slitið fer yfir leyfilegt bil ætti að skipta um legur eða hnetur tímanlega.

 

Ófullnægjandi smurning milli skrúfunnar og hnetunnar: Ófullnægjandi smurning eykur núning milli skrúfunnar og hnetunnar, sem ekki aðeins hraðar sliti íhluta heldur einnig veldur ójafnri mótstöðu og hefur áhrif á nákvæmni vinnslu. Við vinnsluferlið getur komið fram skrið, það er að segja, verkfærið mun gera hlé og stökk þegar það hreyfist á lágum hraða, sem gerir gæði vinnsluyfirborðsins verri og erfitt að tryggja nákvæmni víddar. Samkvæmt notkunarhandbók vélarinnar ætti að athuga reglulega og bæta við smurolíu til að tryggja að skrúfan og hnetan séu í góðu smurástandi. Á sama tíma er hægt að velja afkastamikil smurefni til að bæta smuráhrifin og draga úr núningi.

 

Rafmagnsþættir
Bilun í servómótor: Bilun í servómótor hefur bein áhrif á hreyfistýringu verkfærisins. Til dæmis getur skammhlaup eða opið hringrás í mótorvindingunni valdið því að mótorinn geti ekki starfað eðlilega eða hafi óstöðugt úttakstog, sem gerir verkfærið ófært um að hreyfast samkvæmt fyrirfram ákveðinni braut og leiðir til víddarvillna. Að auki mun bilun í kóðara mótorsins hafa áhrif á nákvæmni staðsetningarmerkisins, sem veldur því að stjórnkerfi vélarinnar getur ekki stjórnað stöðu verkfærisins nákvæmlega. Reglulegt viðhald á servómótornum ætti að fara fram, þar á meðal að athuga rafmagnsbreytur mótorsins, þrífa kæliviftu mótorsins og greina virkni kóðarans o.s.frv., til að uppgötva og útrýma hugsanlegum bilunarhættu tímanlega.

 

Óhreinindi inni í rifkvarðanum: Rifkvarðinn er mikilvægur skynjari sem notaður er í vinnslumiðstöð til að mæla staðsetningu og hreyfingu verkfærisins. Ef óhreinindi eru inni í rifkvarðanum hefur það áhrif á nákvæmni mælinga á honum, sem veldur því að stjórnkerfi vélarinnar fær rangar staðsetningarupplýsingar og leiðir til frávika í víddum vinnslunnar. Til dæmis, þegar unnið er með nákvæmar holukerfi, getur staðsetningarnákvæmni holanna farið fram úr vikmörkum vegna villu í rifkvarðanum. Regluleg þrif og viðhald á rifkvarðanum ætti að fara fram með sérstökum hreinsitækjum og hreinsiefnum og fylgja réttum verklagsreglum til að forðast skemmdir á rifkvarðanum.

 

Bilun í servómagnara: Hlutverk servómagnarans er að magna skipunarmerkið sem stjórnkerfið gefur út og síðan knýja servómótorinn til að virka. Þegar servómagnarinn bilar, eins og þegar aflgjafarörið er skemmt eða mögnunarstuðullinn er óeðlilegur, veldur það óstöðugleika í servómótornum sem hefur áhrif á nákvæmni vinnslunnar. Til dæmis getur það valdið sveiflum í mótorhraðanum, sem gerir fóðrunarhraða verkfærisins ójafnan við skurðarferlið, eykur yfirborðsgrófleika vinnsluhlutans og minnkar víddarnákvæmni. Koma ætti á fót fullkomnu kerfi til að greina og gera við rafmagnsbilanir í vélbúnaði og fagfólk í rafmagnsviðgerðum ætti að vera búið til að greina og gera við bilanir í rafmagnsíhlutum eins og servómagnaranum tímanlega.

 

IV. Niðurstaða
Fjölmargir þættir hafa áhrif á nákvæmni víddar vinnslu í vinnslustöðvum. Forðast má þætti eins og vinnsluferli, tölulegar útreikningar í forritun, skurðþætti og verkfærastillingar með því að hámarka ferla, bæta forritunarstig, velja skurðarbreytur á skynsamlegan hátt og stilla verkfæri nákvæmlega. Ómótstæðilegir þættir eins og aflögun kælingar vinnustykkisins og stöðugleiki vélarinnar sjálfrar, þótt erfitt sé að útrýma þeim alveg, geta dregið úr áhrifum þeirra á nákvæmni vinnslu með því að nota skynsamlegar ráðstafanir í ferlinu eins og notkun kælivökva, reglulegt viðhald og bilanagreiningu og viðgerðir á vélinni. Í raunverulegu framleiðsluferli ættu rekstraraðilar og tæknistjórar vinnslustöðva að skilja þessa áhrifaþætti að fullu og grípa til markvissra ráðstafana til að koma í veg fyrir og stjórna til að bæta stöðugt nákvæmni víddar vinnslustöðva, tryggja að gæði vöru uppfylli kröfur og auka samkeppnishæfni fyrirtækja á markaði.