Koneistukseen osallistuvat ihmiset eivät ole halukkaita myöntämään tappiotaan tarkkuuden suhteen. Joskus jotkut ihmiset näyttävät pitävän 1 mikronin prosessointitarkkuutta yksinkertaisena, kun he puhuvat siitä. Itse asiassa erittäin tarkka koneistus on kuitenkin tekninen aihe, jota on käsiteltävä tiukasti. Tämän artikkelin tarkoituksena on tarjota kaikille kattavampi tietämys korkean tarkkuuden koneistuksesta.
01
Perusterve järkeä: lämpötilan muutosten vaikutus materiaaleihin
Kuten me kaikki tiedämme, lämpölaajeneminen ja -kutistuminen vaikuttavat materiaaleihin. Tarkkuustyöstyksessä lämpötilaongelmia ei saa jättää huomiotta! Lämpötilaero on tarkkuuden vihollinen. Jos emme kiinnitä huomiota lämpötilan keskeiseen kysymykseen, kuinka voimme keskustella tarkkuudesta perusteellisesti? Koska useimmat koneet on valmistettu teräksestä ja valuraudasta, ne muuttavat muotoa ja pituutta huoneenlämpötilan ja itse koneen tuottaman lämmön vaikutuksesta.
kuva
Materiaalin lämpölaajenemis- ja -kutistumisaste riippuu materiaalin tyypistä ja lämpötilan muutoksen suuruudesta. Seuraavassa on taulukko teräksen ja kuparin laajenemiskertoimista. Esimerkkinä teräs, sen lineaarinen laajeneminen aiheuttaa 12 μm muutoksen metriä kohti, kun lämpötila muuttuu 1 asteen. Näiden tietojen syvä ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää tarkkuuskoneistuksen vakauden varmistamiseksi.
Teräksen laajenemiskerroin on esitetty alla olevassa kuvassa:
kuva
Esimerkki:
Työkappaleen pituus: 200 mm
Lämpötilan muutos: 10 astetta
Laajennusarvo: 0. 02 mm
Kuparin laajenemiskerroin on esitetty alla olevassa kuvassa:
kuva
Esimerkki:
Elektrodin pituus: 200 mm
Lämpötilan muutos: 10 astetta
Laajennusarvo: 0,05 mm
02
Lämpötilan aiheuttama tunnistusvirhe
Kun työkappaleet, tarkastusinstrumentit ja mittarit on valmistettu eri materiaaleista ja ne eivät ole vakiolämpötilaolosuhteissa tarkastuksen aikana, poikkeamat vakiolämpötilasta (20 astetta) ovat aina keskeinen tekijä, joka johtaa tarkastusvirheisiin.
kuva
Lämpötilasta johtuva tunnistusvirhe
Esimerkiksi 100 mm pitkän teräspalan kuumentaminen 4 asteella, kuten kämmenen lämpötilalla, muuttaa sen pituutta 4,6 μm.
On syytä huomata, että erittäin tarkkoja osia mitattaessa tarvitaan tarkempia mittaustyökaluja. Jos itse mittauslaitteen tai -laitteen tarkkuusstandardi ei ole korkea, mistä ovat peräisin korkean tarkkuuden mittaustulokset?
kuva
03
Tärkeä käsittelykonsepti: lämpöstabiilisuuden säilyttäminen
Teräs: 100 x 30 x 20 mm
Koko muuttuu, kun lämpötila laskee 25 astetta 20 asteeseen: 25 asteessa koko on 6 μm suurempi. Kun lämpötila laskee 20 asteeseen, koko on vain 0,12 μm suurempi. Tämä on termisesti stabiili prosessi, vaikka lämpötila laskee nopeasti. Tarkkuuden ylläpitäminen vaatii vielä pitkän ajan. Suuremmat esineet vaativat enemmän aikaa tarkkuuden ja vakauden palauttamiseksi lämpötilan muuttuessa.
kuva
Tehtaissa, joilla ei ole kokemusta tarkkuustyöstöstä, epävakaa tarkkuus syytetään usein laitteiden tarkkuudesta tarkkuustyöstössä. Päinvastoin, tarkkuustyöstökokemusta omaavat tehtaat tietävät, että tämä on alkeellisinta ymmärrystä. He ymmärtävät, että lämpötasapaino ympäristön lämpötilan ja työstökoneiden välillä on ratkaisevan tärkeää vakaan koneistustarkkuuden ylläpitämiseksi. Nämä kokeneet tehtaat ymmärtävät selvästi, että jopa erittäin tarkoilla työstökoneilla vakaa käsittelytarkkuus voidaan saavuttaa vain ylläpitämällä vakaa lämpötilaympäristö ja lämpötasapaino.
kuva
Lämpöstabiilisuuden säilyttäminen on välttämätön ja tärkeä käsite tarkkuuskoneistuksessa. Joillakin ihmisillä saattaa olla epäilyksiä siitä, pitäisikö lämpötila pitää 20 vai 23 asteessa. Kriittisintä on kuitenkin varmistaa, että tavoitearvon vakaus voidaan säilyttää. Vaikka teoreettisissa kirjoissa yleensä suositellaan 20 astetta, todellisissa työpajoissa valitaan usein 22-23 asteen välillä. Painopiste on lämpötilanvaihteluiden tiukassa hallinnassa.
04
Oikea ymmärrys koneistuksen tarkkuudesta ja analyysistä
Yleisesti ottaen koneistustarkkuus voidaan jakaa tarkkuuteen ja tarkkuuteen. Alla oleva kuva on visuaalinen havainto.
kuva
Tarkkuus
Se viittaa tulosten toistettavuuteen ja johdonmukaisuuteen toistuvilla mittauksilla käyttäen samaa varanäytettä. Suuri tarkkuus on mahdollista, mutta se ei tarkoita, että tulokset ovat tarkkoja. Esimerkiksi kolme tulosta, jotka saatiin käyttämällä 1 mm:n pituutta, ovat 1,051 mm, 1,053 ja 1,052. Vaikka niillä on suuri tarkkuus, ne ovat epätarkkoja.
Tarkkuus
Viittaa saatujen mittaustulosten ja todellisen arvon väliseen läheisyyteen. Korkea mittaustarkkuus tarkoittaa, että järjestelmävirhe on pieni, kun mitatun tiedon keskiarvo poikkeaa vähemmän todellisesta arvosta, mutta kun data on hajallaan, eli sattumanvaraisen virheen suuruus on epäselvä.
Tarkkuuden, tarkkuuden ja lämpötilan välinen suhde
Yleisesti ottaen, jos koneistetut osat ovat tarkempia, mutta eivät tarkkoja, se voi johtua siitä, että konepajan lämpötila vaihtelee pienellä alueella, mutta poikkeama standardilämpötilasta on suuri. Tästä syystä saatujen osien koko on suhteellisen tasainen, mutta tavoitekoosta on suuri poikkeama. Päinvastoin, jos osat ovat tarkempia, mutta eivät tarkkoja, se voi johtua siitä, että työpajan lämpötila vaihtelee merkittävästi suhteessa standardilämpötilaan, mikä saa osan koon näyttämään erilliseltä. jakelu; ja jos osa ei ole tarkka tai tarkka, tämä voi viitata siihen, että myymälän lämpötila poikkeaa suuresti vakiolämpötilasta ja vaihtelee suuresti.
05
Unohtunut työstökoneiden lämmitys
Tehtaat käyttävät tarkkuus-CNC-työstökoneita erittäin tarkkaan koneistukseen. Onko sinulla koskaan ollut tällaista kokemusta: kun kone käynnistetään joka aamu käsittelyä varten, ensimmäisen kappaleen koneistustarkkuutta on usein vaikea saavuttaa ihanteellisella tasolla; Kun kone käynnistetään pitkän loman jälkeen ensimmäisen osaerän käsittelemiseksi, tarkkuus on usein huono. Epäonnistumisen riski on erityisen suuri vakaan, erittäin tarkan koneistuksen aikana, erityisesti kun on kyse paikannustarkkuuden säilyttämisestä.
Vain vakaassa lämpötilaympäristössä ja lämpötasapainossa työstökoneet voivat varmistaa vakaan käsittelytarkkuuden. Tilanteissa, joissa vaaditaan erittäin tarkkaa koneistusta ja tuotantoa heti käynnistyksen jälkeen, työstökoneen esilämmitys on kaikkein alkeellisinta tarkkuustyöstöä.
kuva
Koska CNC-työstökoneen karan ja jokaisen liikeakselin lämpötila pidetään suhteellisen kiinteällä tasolla tietyn ajan käytön jälkeen. Samaan aikaan, kun käsittelyaika kuluu, CNC-työstökoneiden lämpötarkkuus muuttuu vähitellen vakaaksi. Siksi on erittäin tärkeää esilämmittää kara ja liikkuvat osat ennen korkean tarkkuuden työstöä.
Usein monet tehtaat kuitenkin jättävät huomiotta tai eivät ymmärrä työstökoneiden "lämmittelyharjoittelun" valmistelulinkkiä. On suositeltavaa, että kun työstökone on käyttämättömänä yli useita päiviä, on suositeltavaa esilämmittää yli 30 minuuttia ennen erittäin tarkkaa työstöä; jos työstökone on käyttämättömänä vain muutaman tunnin, on myös suositeltavaa esilämmittää 5-10 minuuttia ennen erittäin tarkkaa työstöä.
Esilämmitysprosessissa työstökone osallistuu työstöakselin toistuvaan liikkeeseen. On parasta suorittaa moniakselinen kytkentä. Anna esimerkiksi XYZ-akselin siirtyä koordinaattijärjestelmän vasemmasta alakulmasta oikeaan yläkulmaan ja toistuvasti vinottaa. Tämä prosessi voidaan saavuttaa kirjoittamalla työstökoneeseen makroohjelma.
Kun työstökone on esikuumennettu kokonaan, työstökone voidaan laittaa erittäin tarkasti työstämään täydellä voimalla, ja saat vakaan ja tasaisen työstötarkkuuden.
