Аналіз ключавых элементаў у прыёмцы дакладнасці апрацоўчых цэнтраў з ЧПУ
Анатацыя: У гэтым артыкуле падрабязна разглядаюцца тры ключавыя элементы, якія неабходна вымяраць для дакладнасці пры пастаўцы апрацоўчых цэнтраў з ЧПУ, а менавіта геаметрычная дакладнасць, дакладнасць пазіцыянавання і дакладнасць рэзання. Дзякуючы глыбокаму аналізу значэнняў кожнага дакладнага элемента, зместу кантролю, часта выкарыстоўваных інструментаў кантролю і мер засцярогі пры праверцы, у ім прадстаўлены ўсебаковыя і сістэматычныя рэкамендацыі па прыёмачнай працы апрацоўчых цэнтраў з ЧПУ, што дапамагае гарантаваць, што апрацоўчыя цэнтры маюць добрую прадукцыйнасць і дакладнасць пры пастаўцы ў эксплуатацыю, што адпавядае патрабаванням прамысловай вытворчасці да высокай дакладнасці апрацоўкі.
I. Уводзіны
Як адно з асноўных абсталявання ў сучаснай вытворчасці, дакладнасць апрацоўчых цэнтраў з ЧПУ непасрэдна ўплывае на якасць апрацоўваемых дэталяў і эфектыўнасць вытворчасці. На этапе пастаўкі вельмі важна праводзіць усебаковыя і дбайныя вымярэнні і прымаць геаметрычную дакладнасць, дакладнасць пазіцыянавання і дакладнасць рэзкі. Гэта звязана не толькі з надзейнасцю абсталявання пры першапачатковым уводзе ў эксплуатацыю, але і з'яўляецца важнай гарантыяй яго наступнай доўгатэрміновай стабільнай працы і высокадакладнай апрацоўкі.
II. Кантроль геаметрычнай дакладнасці апрацоўчых цэнтраў з ЧПУ
(I) Прадметы праверкі і іх канатацыі
У якасці прыкладу возьмем звычайны вертыкальны апрацоўчы цэнтр, дзе кантроль геаметрычнай дакладнасці ахоплівае некалькі важных аспектаў.
- Плоскасць паверхні працоўнага стала: як апорны пункт для заціску дэталяў, плоскасць паверхні працоўнага стала непасрэдна ўплывае на дакладнасць усталёўкі дэталяў і якасць плоскасці пасля апрацоўкі. Калі плоскасць перавышае дапушчальнае значэнне, пры апрацоўцы плоскіх дэталяў узнікнуць такія праблемы, як нераўнамерная таўшчыня і пагаршэнне шурпатасці паверхні.
- Узаемная перпендыкулярнасць рухаў у кожным кірунку каардынат: адхіленне перпендыкулярнасці паміж восямі каардынат X, Y і Z прывядзе да змяненняў прасторавай геаметрычнай формы апрацоўванай дэталі. Напрыклад, пры фрэзераванні кубападобнай дэталі першапачаткова перпендыкулярныя краю будуць мець вуглавыя адхіленні, што сур'ёзна паўплывае на прадукцыйнасць зборкі дэталі.
- Паралельнасць паверхні працоўнага стала падчас рухаў у каардынатных напрамках X і Y: Гэтая паралельнасць гарантуе, што адноснае становішча паміж рэжучым інструментам і паверхняй працоўнага стала застаецца нязменным пры руху інструмента ў плоскасці X і Y. У адваротным выпадку падчас плоскага фрэзеравання будуць узнікаць нераўнамерныя прыпускі на апрацоўку, што прывядзе да пагаршэння якасці паверхні і нават празмернага зносу рэжучага інструмента.
- Паралельнасць бакавой часткі Т-вобразнага паза на паверхні працоўнага стала падчас руху ў кірунку каардынат X: для задач апрацоўкі, якія патрабуюць пазіцыянавання прыстасавання з выкарыстаннем Т-вобразнага паза, дакладнасць гэтай паралельнасці звязана з дакладнасцю ўстаноўкі прыстасавання, што, у сваю чаргу, уплывае на дакладнасць пазіцыянавання і дакладнасць апрацоўкі дэталі.
- Восевае біццё шпіндзеля: Восевае біццё шпіндзеля прывядзе да нязначнага зрушэння рэжучага інструмента ў восевым кірунку. Падчас свідравання, расточвання і іншых працэсаў апрацоўкі гэта прывядзе да памылак у дыяметры адтуліны, пагаршэння цыліндрычнасці адтуліны і павелічэння шурпатасці паверхні.
- Радыяльнае біццё адтуліны шпіндзеля: яно ўплывае на дакладнасць заціску рэжучага інструмента, прыводзячы да нестабільнасці радыяльнага становішча інструмента падчас кручэння. Пры фрэзераванні вонкавага круга або расточванні адтулін гэта павялічвае памылку формы контуру апрацоўванай дэталі, што ўскладняе забеспячэнне кругласці і цыліндрычнасці.
- Паралельнасць восі шпіндзеля пры руху шпіндзельнай скрынкі ўздоўж кірунку каардынаты Z: гэты паказчык дакладнасці мае вырашальнае значэнне для забеспячэння паслядоўнасці адноснага становішча паміж рэжучым інструментам і апрацоўваемай дэталлю пры апрацоўцы ў розных палажэннях восі Z. Калі паралельнасць дрэнная, падчас глыбокага фрэзеравання або расточвання будзе ўзнікаць нераўнамерная глыбіня апрацоўкі.
- Перпендыкулярнасць восі кручэння шпіндзеля да паверхні працоўнага стала: для вертыкальных апрацоўчых цэнтраў гэтая перпендыкулярнасць непасрэдна вызначае дакладнасць апрацоўкі вертыкальных і нахільных паверхняў. Пры наяўнасці адхілення ўзнікаюць такія праблемы, як неперпендыкулярнасць вертыкальных паверхняў і недакладныя вуглы нахільных паверхняў.
- Прамалінейнасць руху шпіндзеля ўздоўж напрамку каардынаты Z: Памылка прамалінейнасці прывядзе да адхілення рэжучага інструмента ад ідэальнай прамой траекторыі падчас руху ўздоўж восі Z. Пры апрацоўцы глыбокіх адтулін або шматступеньчатых паверхняў гэта прывядзе да памылак сумяшчэння паміж ступенямі і памылак прамалінейнасці адтулін.
(II) Часта выкарыстоўваныя інструменты праверкі
Геаметрычная дакладнасць кантролю патрабуе выкарыстання шэрагу высокадакладных кантрольных інструментаў. Дакладныя ўзроўні могуць выкарыстоўвацца для вымярэння роўнасці паверхні працоўнага стала, а таксама прамалінейнасці і паралельнасці ў кожным кірунку каардынатных восяў; дакладныя квадратныя лінейкі, прамавугольныя квадраты і паралельныя лінейкі могуць дапамагчы ў выяўленні перпендыкулярнасці і паралельнасці; паралельныя светлавыя трубкі могуць забяспечыць высокадакладныя эталонныя прамыя лініі для параўнальных вымярэнняў; індыкатары гадзіннікавага тыпу і мікраметры шырока выкарыстоўваюцца для вымярэння розных нязначных зрушэнняў і біццяў, такіх як восевае і радыяльнае біццё шпіндзеля; высокадакладныя вымяральныя пласціны часта выкарыстоўваюцца для вызначэння дакладнасці адтуліны шпіндзеля і становішча паміж шпіндзелем і каардынатнымі восямі.
(III) Меры засцярогі пры праверцы
Геаметрычная праверка дакладнасці апрацоўчых цэнтраў з ЧПУ павінна быць выканана адразу пасля дакладнай рэгулявання апрацоўчых цэнтраў з ЧПУ. Гэта звязана з тым, што паміж рознымі паказчыкамі геаметрычнай дакладнасці існуюць узаемазвязаныя і ўзаемадзеянне. Напрыклад, роўнасць паверхні працоўнага стала і паралельнасць руху восяў каардынат могуць абмяжоўваць адзін аднаго. Рэгуляванне аднаго элемента можа выклікаць ланцуговую рэакцыю на іншыя звязаныя элементы. Калі адзін элемент рэгулюецца, а потым правяраецца паасобку, цяжка дакладна вызначыць, ці сапраўды агульная геаметрычная дакладнасць адпавядае патрабаванням, і гэта таксама не спрыяе выяўленню першапрычыны адхіленняў дакладнасці і правядзенню сістэматычных карэкціровак і аптымізацыі.
III. Кантроль дакладнасці пазіцыянавання апрацоўчых цэнтраў з ЧПУ
(I) Вызначэнне і фактары, якія ўплываюць на дакладнасць пазіцыянавання
Дакладнасць пазіцыянавання адносіцца да дакладнасці пазіцыянавання, якой можа дасягнуць кожная каардынатная вось апрацоўчага цэнтра з ЧПУ пад кіраваннем прылады лікавага праграмнага кіравання. Яна ў асноўным залежыць ад дакладнасці кіравання сістэмай лікавага праграмнага кіравання і памылак механічнай сістэмы перадачы. Раздзяляльная здольнасць сістэмы лікавага праграмнага кіравання, алгарытмы інтэрпаляцыі і дакладнасць прылад выяўлення зваротнай сувязі будуць уплываць на дакладнасць пазіцыянавання. Што тычыцца механічнай перадачы, такія фактары, як памылка кроку хадавога шрубы, зазор паміж хадавым шрубай і гайкай, прамалінейнасць і трэнне накіроўвалай рэйкі, таксама ў значнай ступені вызначаюць узровень дакладнасці пазіцыянавання.
(II) Змест праверкі
- Дакладнасць пазіцыянавання і дакладнасць паўтарэння пазіцыянавання кожнай восі лінейнага руху: дакладнасць пазіцыянавання адлюстроўвае дыяпазон адхіленняў паміж зададзенай пазіцыяй і фактычна дасягнутай пазіцыяй восі каардынат, у той час як дакладнасць паўтарэння пазіцыянавання адлюстроўвае ступень рассейвання пазіцыянавання, калі вось каардынат паўторна перамяшчаецца ў адну і тую ж зададзенаю пазіцыю. Напрыклад, пры выкананні контурнага фрэзеравання нізкая дакладнасць пазіцыянавання прывядзе да адхіленняў паміж формай апрацаванага контуру і праектаваным контурам, а нізкая дакладнасць паўтарэння пазіцыянавання прывядзе да неадпаведнасці траекторый апрацоўкі пры шматразовай апрацоўцы аднаго і таго ж контуру, што паўплывае на якасць паверхні і дакладнасць памераў.
- Дакладнасць вяртання механічнага пачатку каардынат кожнай восі лінейнага руху: механічны пачатак з'яўляецца кропкай адліку восі каардынат, і яго дакладнасць вяртання непасрэдна ўплывае на дакладнасць пачатковага становішча восі каардынат пасля ўключэння станка або выканання аперацыі вяртання ў нуль. Калі дакладнасць вяртання невысокая, гэта можа прывесці да адхіленняў паміж пачаткам сістэмы каардынат дэталі пры наступнай апрацоўцы і запланаваным пачаткам, што прывядзе да сістэматычных памылак становішча ва ўсім працэсе апрацоўкі.
- Люфт кожнай восі лінейнага руху: калі каардынатная вось пераключаецца паміж рухам наперад і назад з-за такіх фактараў, як зазор паміж кампанентамі механічнай перадачы і змены трэння, узнікае люфт. У задачах апрацоўкі з частымі рухамі наперад і назад, такіх як фрэзераванне разьбы або выкананне зваротна-паступальнай контурнай апрацоўкі, люфт выклікае «ступеньчатыя» памылкі ў траекторыі апрацоўкі, што ўплывае на дакладнасць апрацоўкі і якасць паверхні.
- Дакладнасць пазіцыянавання і дакладнасць паўтарэння пазіцыянавання кожнай восі вярчальнага руху (вярчальны працоўны стол): Для апрацоўчых цэнтраў з вярчальнымі працоўнымі сталамі дакладнасць пазіцыянавання і дакладнасць паўтарэння пазіцыянавання восяў вярчальнага руху маюць вырашальнае значэнне для апрацоўкі дэталяў з кругавым індэксаваннем або шматстанцыйнай апрацоўкі. Напрыклад, пры апрацоўцы дэталяў са складанымі характарыстыкамі кругавога размеркавання, такіх як лапаткі турбін, дакладнасць вярчальнай восі непасрэдна вызначае вуглавую дакладнасць і раўнамернасць размеркавання паміж лапаткамі.
- Дакладнасць вяртання пачатку кожнай восі вярчальнага руху: Падобна да восі лінейнага руху, дакладнасць вяртання пачатку восі вярчальнага руху ўплывае на дакладнасць яе пачатковага вуглавога становішча пасля аперацыі вяртання ў нуль і з'яўляецца важнай асновай для забеспячэння дакладнасці шматстанцыйнай апрацоўкі або апрацоўкі кругавога індэксавання.
- Люфт кожнай восі вярчальнага руху: люфт, які ўзнікае пры пераключэнні восі вярчэння паміж прамым і зваротным кручэннем, прывядзе да вуглавых адхіленняў пры апрацоўцы кругавых контураў або выкананні вуглавога індэксавання, што паўплывае на дакладнасць формы і дакладнасць пазіцыянавання дэталі.
(III) Метады і абсталяванне для праверкі
Для праверкі дакладнасці пазіцыянавання звычайна выкарыстоўваецца высокадакладнае кантрольнае абсталяванне, такое як лазерныя інтэрферометры і рашотчатыя шкалы. Лазерны інтэрферометр дакладна вымярае зрушэнне каардынатнай восі, выпраменьваючы лазерны прамень і вымяраючы змены ў яго інтэрферэнцыйных палосах, каб атрымаць розныя паказчыкі, такія як дакладнасць пазіцыянавання, дакладнасць паўтарэння пазіцыянавання і люфт. Рашотчатая шкала ўсталёўваецца непасрэдна на каардынатнай восі і перадае інфармацыю аб становішчы каардынатнай восі, счытваючы змены ў рашотчаных палосах, што можа быць выкарыстана для анлайн-маніторынгу і праверкі параметраў, звязаных з дакладнасцю пазіцыянавання.
IV. Кантроль дакладнасці рэзкі на апрацоўчых цэнтрах з ЧПУ
(I) Характар і значэнне дакладнасці рэзання
Дакладнасць рэзання апрацоўчага цэнтра з ЧПУ — гэта комплексны паказчык дакладнасці, які адлюстроўвае ўзровень дакладнасці апрацоўкі, якога станок можа дасягнуць у рэальным працэсе рэзання, шляхам комплекснага ўліку розных фактараў, такіх як геаметрычная дакладнасць, дакладнасць пазіцыянавання, прадукцыйнасць рэжучага інструмента, параметры рэзання і стабільнасць тэхналагічнай сістэмы. Кантроль дакладнасці рэзання — гэта канчатковая праверка агульнай прадукцыйнасці станка і непасрэдна звязана з тым, ці адпавядае апрацаваная дэталь патрабаванням канструкцыі.
(II) Класіфікацыя і змест праверкі
- Кантроль дакладнасці адной апрацоўкі
- Дакладнасць расточвання — кругласць, цыліндрычнасць: расточванне — гэта распаўсюджаны працэс апрацоўкі на апрацоўчых цэнтрах. Кругласць і цыліндрычнасць адтуліны непасрэдна адлюстроўваюць узровень дакладнасці станка, калі вярчальны і лінейны рухі працуюць разам. Памылкі кругласці прывядуць да нераўнамерных памераў дыяметра адтуліны, а памылкі цыліндрычнасці прывядуць да выгібу восі адтуліны, што паўплывае на дакладнасць сумяшчэння з іншымі дэталямі.
- Плоскасць і розніца крокаў пры плоскім фрэзераванні канцавымі фрэзамі: пры фрэзераванні плоскасці канцавой фрэзай плоскасць адлюстроўвае паралельнасць паміж паверхняй працоўнага стала і плоскасцю руху інструмента, а таксама раўнамерны знос рэжучай абзы інструмента, у той час як розніца крокаў адлюстроўвае паслядоўнасць глыбіні рэзання інструмента ў розных пазіцыях падчас працэсу плоскага фрэзеравання. Калі ёсць розніца крокаў, гэта сведчыць аб праблемах з раўнамернасцю руху станка ў плоскасцях X і Y.
- Перпендыкулярнасць і паралельнасць бакавога фрэзеравання канцавымі фрэзамі: пры фрэзераванні бакавой паверхні перпендыкулярнасць і паралельнасць адпаведна правяраюць перпендыкулярнасць паміж воссю кручэння шпіндзеля і воссю каардынат, а таксама суадносіны паралельнасці паміж інструментам і апорнай паверхняй пры рэзанні на бакавой паверхні, што мае вялікае значэнне для забеспячэння дакладнасці формы і дакладнасці зборкі бакавой паверхні апрацоўванай дэталі.
- Кантроль дакладнасці апрацоўкі стандартнага комплекснага тэставага ўзору
- Змест кантролю дакладнасці рэзання для гарызантальных апрацоўчых цэнтраў
- Дакладнасць адлегласці паміж адтулінамі — у напрамку восі X, напрамку восі Y, дыяганальным напрамку і адхіленні дыяметра адтуліны: Дакладнасць адлегласці паміж адтулінамі ўсебакова правярае дакладнасць пазіцыянавання станка ў плоскасцях X і Y і магчымасць кантраляваць дакладнасць памераў у розных напрамках. Адхіленне дыяметра адтуліны дадаткова адлюстроўвае стабільнасць дакладнасці працэсу расточвання.
- Прамалінейнасць, паралельнасць, розніца таўшчыні і перпендыкулярнасць фрэзеравання навакольных паверхняў канцавымі фрэзамі: пры фрэзераванні навакольных паверхняў канцавымі фрэзамі можна вызначыць дакладнасць размяшчэння інструмента адносна розных паверхняў апрацоўванай дэталі падчас шматвосевай рычажнай апрацоўкі. Прамалінейнасць, паралельнасць і перпендыкулярнасць адпаведна правяраюць дакладнасць геаметрычнай формы паверхняў, а розніца таўшчыні адлюстроўвае дакладнасць кантролю глыбіні рэзання інструмента ў напрамку восі Z.
- Прамалінейнасць, паралельнасць і перпендыкулярнасць двухвосевага фрэзеравання прамых ліній: двухвосевае фрэзераванне прамых ліній - гэта базавая аперацыя контурнай апрацоўкі. Гэтая праверка дакладнасці дазваляе ацаніць дакладнасць траекторыі руху станка пры каардынацыі руху восяў X і Y, што адыгрывае ключавую ролю ў забеспячэнні дакладнасці апрацоўкі дэталяў з рознымі прамымі контурнымі формамі.
- Кругласць дугавога фрэзеравання з дапамогай канцавых фрэз: Дакладнасць дугавога фрэзеравання ў асноўным вызначае дакладнасць станка падчас дугавой інтэрпаляцыі. Памылкі кругласці ўплываюць на дакладнасць формы дэталяў з дугавымі контурамі, такіх як корпуса падшыпнікаў і шасцярні.
- Змест кантролю дакладнасці рэзання для гарызантальных апрацоўчых цэнтраў
(III) Умовы і патрабаванні да кантролю дакладнасці рэзкі
Праверка дакладнасці рэзання павінна праводзіцца пасля таго, як геаметрычная дакладнасць і дакладнасць пазіцыянавання станка будуць прызнаны кваліфікаванымі. Неабходна выбраць адпаведныя рэжучыя інструменты, параметры рэзання і матэрыялы апрацоўванай дэталі. Рэжучыя інструменты павінны мець добрую вастрыню і зносаўстойлівасць, а параметры рэзання павінны быць разумна выбраны ў залежнасці ад прадукцыйнасці станка, матэрыялу рэжучага інструмента і матэрыялу апрацоўванай дэталі, каб забяспечыць сапраўдную дакладнасць рэзання станка ў нармальных умовах рэзання. У той жа час падчас працэсу праверкі апрацаваная апрацоўваная дэталь павінна быць дакладна вымерана, і для ўсебаковай і дакладнай ацэнкі розных паказчыкаў дакладнасці рэзання павінна выкарыстоўвацца высокадакладнае вымяральнае абсталяванне, такое як каардынатна-вымяральныя машыны і профілометры.
V. Заключэнне
Праверка геаметрычнай дакладнасці, дакладнасці пазіцыянавання і дакладнасці рэзання пры пастаўцы апрацоўчых цэнтраў з ЧПУ з'яўляецца ключавым звяном для забеспячэння якасці і прадукцыйнасці станкоў. Геаметрычная дакладнасць гарантуе асноўную дакладнасць станкоў, дакладнасць пазіцыянавання вызначае дакладнасць кіравання рухам станкоў, а дакладнасць рэзання - гэта комплексная праверка агульнай апрацоўчай здольнасці станкоў. Падчас фактычнага працэсу прыёмкі неабходна строга выконваць адпаведныя стандарты і спецыфікацыі, выкарыстоўваць адпаведныя інструменты і метады кантролю, а таксама ўсебакова і старанна вымяраць і ацэньваць розныя паказчыкі дакладнасці. Толькі пасля выканання ўсіх трох патрабаванняў да дакладнасці апрацоўчы цэнтр з ЧПУ можа быць афіцыйна ўведзены ў вытворчасць і выкарыстоўвацца, забяспечваючы высокадакладныя і высокаэфектыўныя апрацоўчыя паслугі для вытворчай прамысловасці і спрыяючы развіццю прамысловай вытворчасці ў бок больш высокай якасці і большай дакладнасці. У той жа час рэгулярная паўторная праверка і каліброўка дакладнасці апрацоўчага цэнтра таксама з'яўляецца важнай мерай для забеспячэння яго доўгатэрміновай стабільнай працы і пастаяннай надзейнасці дакладнасці апрацоўкі.