Jalostusteollisuudessa työskentelevillä ihmisillä on usein kova halu voittaa tarkkuudessa, ikään kuin μm{0}}prosessointitarkkuuden saavuttaminen olisi helppoa. Mutta itse asiassa korkea-tarkkuuskäsittely on tiukka tekninen ala. Monet ihmiset eivät edes tiedä maalaisjärkeä lämpötilan vaikutuksesta tarkkuuteen, mutta he puhuvat tarkkuudesta, mikä on todella turhauttavaa! Seuraavaksi tämä artikkeli tarjoaa sinulle kattavamman populaaritieteen.
OSA 1 Perustervettä järkeä: Lämpötilan muutosten vaikutus materiaaleihin Kaikki tietävät, että materiaaleilla on yleensä lämpölaajenemisen ja -kutistumisen ominaisuuksia. Tarkkuuskäsittelyssä lämpötila-ongelmaa ei saa jättää huomiotta! Lämpötilaeroa voidaan kutsua tarkkuuden "viholliseksi". Jos tätä keskeistä tekijää ei oteta vakavasti, kuinka voimme puhua tarkkuudesta? Loppujen lopuksi useimmat koneet on valmistettu teräksestä ja valuraudasta, jotka muuttavat muotoa ja pituutta huoneen lämpötilan ja itse koneen tuottaman lämmön mukaan. Materiaalin lämpölaajenemisesta ja -kutistumisesta johtuva ominaismuodonmuutosmäärä riippuu materiaalin omista ominaisuuksista ja lämpötilan muutosalueesta. Seuraavassa on taulukko teräksen ja kuparin laajenemiskertoimista. Esimerkiksi teräksen lineaarinen laajeneminen ilmenee 12 μm:n muutoksena metriä kohti, kun lämpötila muuttuu 1 asteen. Teräksen laajenemiskerroin on esitetty alla olevassa kuvassa:
Esimerkiksi: Jos työkappaleen pituus on 200 mm ja lämpötila muuttuu 10 astetta, laajenemisarvo on 0,02 mm. Kuparin laajenemiskerroin on esitetty alla olevassa kuvassa:
Esimerkiksi: Kun elektrodin pituus on 200 mm ja lämpötila muuttuu 10 astetta, laajenemisarvo on 0,05 mm. OSA 2 Lämpötila aiheuttaa havaitsemisvirheitä Jos työkappale ja havaitsemiseen käytettävä instrumentti ja mittari on valmistettu eri materiaaleista eivätkä ole havaitsemisen aikana normaalilämpötilassa (20 astetta), poikkeamasta vakiolämpötilasta tulee tärkeä tekijä tunnistusvirheessä. Lämpötilan aiheuttama tunnistusvirhe
Esimerkkinä havaitsemisesta, jos 100 mm pitkä teräskappalemittari kuumennetaan kämmenen lämpötilasta ja sen lämpötila nousee 4 astetta, sen pituus muuttuu 4,6 μm. Lisäksi korkean-tarkkuuden osien mittaamiseen on oltava käytettävissä korkeampia-tarkkoja mittausmenetelmiä. Jos itse mittauslaitteen tai -laitteen tarkkuusindeksi ei ole korkea, miten voidaan saavuttaa korkea{7}tarkkuusmittaus? OSA 3 Tärkeä prosessointikonsepti: Säilytä lämpöstabiilisuus Ota esimerkkinä teräsosa, jonka koko on 100x30x20mm. Kun lämpötila laskee 25 astetta 20 asteeseen, sen koko muuttuu: 25 asteessa koko on 6 μm suurempi, ja kun lämpötila laskee 20 asteeseen, koko on vain 0,12 μm suurempi. Tämä on lämpöstabilointiprosessi. Vaikka lämpötila laskee nopeasti, vakaan tarkkuuden säilyttäminen kestää jonkin aikaa. Yleensä mitä suurempi kohde, sitä kauemmin kestää palauttaa vakaan tarkkuuden lämpötilan muuttuessa.
Jotkut tehtaat, joilla ei ole kokemusta tarkkuustyöstöstä, pitävät epävakaan tarkkuuden syynä usein laitteiden tarkkuusongelmia tarkkuustyöstössä. Kokeneet tehtaat tietävät, että on perustervettä järkeä kiinnittää huomiota ympäristön lämpötilan ja työstökoneiden väliseen lämpötasapainoon. He ymmärtävät, että vaikka työstökoneella olisi suuri tarkkuus, koneistustarkkuuden vakaus voidaan taata vain vakaassa lämpötilaympäristössä ja lämpötasapainotilassa.
Lämpöstabiilisuuden ylläpitäminen on tärkeä käsite, joka on ymmärrettävä tarkasti tarkkuuskoneistuksessa. Jotkut ihmiset voivat olla takertuneita siihen, pitäisikö lämpötila pitää 20 asteessa vai 23 asteessa. Itse asiassa tärkeintä on pitää tavoitelämpötila-arvo vakaana. Teoreettisesti lämpötilan vaaditaan yleensä olevan 20 astetta, mutta todellisissa työpajoissa lämpötilaa ohjataan yleensä 22-23 asteeseen, kunhan lämpötilan vaihtelua valvotaan tiukasti. OSA 4 Ymmärrä oikein käsittelyn tarkkuus ja analyysi Yleisesti ottaen käsittelyn tarkkuus voidaan jakaa tarkkuuteen ja tarkkuuteen. Alla olevan kuvan avulla voimme saada intuitiivisemman käsityksen. Tarkkuus (Tarkkuus) Tarkkuus viittaa tulosten toistettavuuteen ja johdonmukaisuuteen, kun samaa varanäytettä käytetään toistuviin mittauksiin. Joskus suuri tarkkuus ei tarkoita suurta tarkkuutta. Esimerkiksi kolme tulosta, jotka saatiin mittaamalla 1 mm:n pituudella standardina, ovat 1,051 mm, 1,053 mm ja 1,052 mm. Vaikka tämän tietojoukon tarkkuus on korkea, se ei ole tarkka. Tarkkuus (Accuracy) Tarkkuus viittaa mittaustuloksen ja todellisen arvon väliseen läheisyyteen. Kun mittaustarkkuus on korkea, se tarkoittaa, että järjestelmävirhe on pieni ja mitatun tiedon keskiarvon poikkeama todellisesta arvosta on pieni, mutta tietojen diskreetti eli satunnaisen virheen suuruus ei ole selvä. Tarkkuuden, tarkkuuden ja lämpötilan välinen suhde liittyy yleensä läheisesti tarkkuuteen ja tarkkuuteen. Jos koneistettujen osien tarkkuus on korkea, mutta tarkkuus on riittämätön, voi olla, että konepajan lämpötila vaihtelee hieman, mutta poikkeaa suuresti vakiolämpötilasta; jos osat ovat erittäin tarkkoja, mutta huonoja, on todennäköistä, että työpajan lämpötila vaihtelee suuresti, mikä johtaa suureen tarkkuuden epätarkkuuteen; jos osat eivät ole tarkkoja tai tarkkoja, se tarkoittaa, että työpajan lämpötila poikkeaa suuresti vakiolämpötila- ja ohjausvaatimuksista. OSA 5 Unohtunut työstökoneiden esilämmitys Kun käytät tarkkuus-CNC-työstökoneita korkean{25}tarkkuuden työstöön tehtaalla, sinulla on ehkä ollut tällainen kokemus: joka aamu, kun kone käynnistetään koneistusta varten, ensimmäisen tuotteen työstötarkkuus on usein epätyydyttävä; ensimmäinen erä pitkän loman jälkeen koneistukseen käynnistettyjen osien tarkkuus on usein epävakaa, ja epäonnistumisen todennäköisyys on erittäin korkea suoritettaessa -tarkkaa koneistusta, erityisesti paikannustarkkuuden kannalta. Työstökone voi varmistaa vain koneistustarkkuuden vakauden vakaassa lämpötilaympäristössä ja lämpötasapainotilassa. Kun erittäin-tarkkuustyöstö suoritetaan heti koneen käynnistämisen jälkeen, työstökoneen esilämmitys on tarkkuustyöstön perustervettä järkeä. Työstötarkkuus vaihtelee suuresti, kun työstö pysähtyy pitkäksi aikaa ja kun se on lämpötasapainossa. Tämä johtuu siitä, että CNC-työstökoneen karan ja jokaisen liikkuvan akselin lämpötila on suhteellisen vakaa tietyllä tasolla tietyn ajan käytön jälkeen, ja kun käsittelyaika kasvaa, CNC-työstökoneen lämpötarkkuus tasaantuu vähitellen, mikä osoittaa täysin karan ja liikkuvien osien esilämmityksen tarpeen ennen käsittelyä. Monet tehtaat kuitenkin jättävät huomioimatta työstökoneiden "lämmittelyharjoittelun"{33}}valmistelulinkin tai eivät edes tiedä siitä mitään. Jos työstökone on ollut käyttämättömänä yli muutaman päivän, on suositeltavaa esilämmittää yli 30 minuuttia ennen tarkkaa{36}käsittelyä. jos tyhjäkäyntiaika on vain muutama tunti, esilämmitä 5-10 minuuttia. Esilämmityksen aikana työstökoneen voidaan antaa osallistua työstöakselin toistuvaan liikkeeseen, ja on parasta suorittaa moni-akselin linkitys, kuten XYZ-akselin siirtäminen koordinaattijärjestelmän vasemmasta alakulmasta oikeaan yläkulmaan ja toistuva kävely vinosti. Varsinaisessa käytössä työstökoneeseen voidaan kirjoittaa makroohjelma, jonka avulla kone voi suorittaa esilämmitystoimintoja automaattisesti ja toistuvasti. Kun työstökone on esilämmitetty kokonaan, se voidaan ottaa{43}}tarkkuusprosessointituotannon käyttöön, ja tällä hetkellä voidaan saavuttaa vakaa ja tasainen työstötarkkuus.
