Žmonės, kurie užsiima apdirbimu, nenori pripažinti pralaimėjimo, kai kalbama apie tikslumą. Kartais atrodo, kad kai kurie žmonės apie tai kalbėdami laiko 1 mikrono apdorojimo tikslumą kaip pyragą. Tačiau iš tikrųjų didelio tikslumo apdirbimas yra techninė tema, kurią reikia nagrinėti griežtai. Šio straipsnio tikslas – suteikti visiems išsamesnių žinių apie didelio tikslumo apdirbimą.
01
Pagrindinis sveikas protas: temperatūros pokyčių poveikis medžiagoms
Kaip visi žinome, medžiagas veikia terminis plėtimasis ir susitraukimas. Tiksliojo apdirbimo metu negalima ignoruoti temperatūros problemų! Temperatūros skirtumas yra tikslumo priešas. Jei nekreipiame dėmesio į pagrindinį temperatūros klausimą, kaip galime išsamiai aptarti tikslumą? Kadangi dauguma mašinų yra pagamintos iš plieno ir ketaus, jos keičia formą ir ilgį, veikiamos kambario temperatūros ir pačios mašinos skleidžiamos šilumos.
paveikslėlį
Medžiagos šiluminio plėtimosi ir susitraukimo laipsnis priklauso nuo medžiagos rūšies ir temperatūros pokyčio dydžio. Toliau pateikiama plieno ir vario plėtimosi koeficientų lentelė. Pavyzdžiui, plieną, jo tiesinis plėtimasis sukels 12 μm pokytį vienam metrui, kai temperatūra pasikeis 1 laipsniu. Norint užtikrinti tikslaus apdirbimo stabilumą, labai svarbu giliai suprasti šiuos duomenis.
Plieno plėtimosi koeficientas parodytas paveikslėlyje žemiau:
paveikslėlį
Pavyzdys:
Darbinės dalies ilgis: 200 mm
Temperatūros pokytis: 10 laipsnių
Išplėtimo vertė: 0. 02 mm
Vario plėtimosi koeficientas parodytas paveikslėlyje žemiau:
paveikslėlį
Pavyzdys:
Elektrodo ilgis: 200 mm
Temperatūros pokytis: 10 laipsnių
Išsiplėtimo vertė: 0,05 mm
02
Aptikimo klaida dėl temperatūros
Kai ruošiniai, tikrinimo prietaisai ir matuokliai yra pagaminti iš skirtingų medžiagų ir tikrinimo metu nėra standartinės temperatūros, nukrypimai nuo standartinės temperatūros (20 laipsnių) visada bus pagrindinis veiksnys, lemiantis tikrinimo klaidas.
paveikslėlį
Aptikimo klaida dėl temperatūros
Pavyzdžiui, pakaitinus 100 mm ilgio plieninį bloką 4 laipsniais, pavyzdžiui, delno temperatūra, jo ilgis pasikeis 4,6 μm.
Verta atkreipti dėmesį į tai, kad matuojant didelio tikslumo detales, būtina turėti didesnio tikslumo matavimo priemones. Jei pačios matavimo priemonės ar įrangos tikslumo standartas nėra aukštas, iš kur gaunami didelio tikslumo matavimo rezultatai?
paveikslėlį
03
Svarbi apdorojimo koncepcija: terminio stabilumo palaikymas
Plienas: 100 x 30 x 20 mm
Dydžio pokyčiai, kai temperatūra nukrenta nuo 25 laipsnių iki 2{5}} laipsnių: esant 25 laipsniams, dydis padidėja 6 μm. Kai temperatūra nukrenta iki 20 laipsnių, dydis padidėja tik 0,12 μm. Tai termiškai stabilus procesas, net jei temperatūra greitai krenta. Tikslumui palaikyti vis tiek reikia ilgo laiko. Didesniems objektams reikia daugiau laiko, kad kintant temperatūrai atgautų tikslumą ir stabilumą.
paveikslėlį
Gamykloms, neturinčioms tikslaus apdirbimo patirties, dėl nestabilaus tikslumo dažnai kaltinamas įrangos tikslumas atliekant tikslų apdirbimą. Priešingai, gamyklos, turinčios tikslaus apdirbimo patirties, žino, kad tai yra pats elementariausias supratimas. Jie supranta, kad šiluminis balansas tarp aplinkos temperatūros ir staklių yra labai svarbus norint išlaikyti stabilų apdirbimo tikslumą. Šios patyrusios gamyklos aiškiai supranta, kad net ir naudojant didelio tikslumo stakles, stabilų apdorojimo tikslumą galima pasiekti tik išlaikant stabilią temperatūros aplinką ir šilumos balansą.
paveikslėlį
Šiluminio stabilumo palaikymas yra nepakeičiama ir svarbi tikslaus apdirbimo koncepcija. Kai kuriems žmonėms gali kilti abejonių, ar reikia palaikyti 20 laipsnių ar 23 laipsnių temperatūrą. Tačiau svarbiausias dalykas yra užtikrinti, kad būtų galima išlaikyti tikslinės vertės stabilumą. Nors teorinės knygos paprastai rekomenduoja 20 laipsnių, tikrosiose dirbtuvėse dažnai pasirenkamas 22-23 laipsnis. Pagrindinis dėmesys skiriamas griežtai temperatūros svyravimų kontrolei.
04
Teisingas apdirbimo tikslumo ir analizės supratimas
Apskritai, apdirbimo tikslumas gali būti suskirstytas į tikslumą ir tikslumą. Žemiau esantis paveikslėlis yra vaizdinė iliustracija.
paveikslėlį
Tikslumas
Tai reiškia rezultatų, gautų atliekant pakartotinius matavimus naudojant tą patį atsarginį mėginį, atkuriamumą ir nuoseklumą. Galimas didelis tikslumas, tačiau tai nereiškia, kad rezultatai tikslūs. Pavyzdžiui, trys rezultatai, gauti naudojant 1 mm ilgį, yra 1,051 mm, 1,053 ir 1,052. Nors jie pasižymi dideliu tikslumu, jie yra netikslūs.
Tikslumas
Nurodo gautų matavimo rezultatų ir tikrosios vertės artumą. Didelis matavimo tikslumas reiškia, kad sistemos paklaida yra maža, kai vidutinė išmatuotų duomenų reikšmė mažiau nukrypsta nuo tikrosios reikšmės, tačiau kai duomenys yra išsklaidyti, tai yra neaiškus atsitiktinės paklaidos dydis.
Tikslumo, tikslumo ir temperatūros ryšys
Paprastai tariant, jei apdirbtos detalės yra tikslesnės, bet netikslios, tai gali būti dėl to, kad dirbtuvės temperatūra svyruoja nedideliame diapazone, tačiau yra didelis nuokrypis nuo standartinės temperatūros. Todėl gautų dalių dydis yra gana nuoseklus, tačiau yra didelis nukrypimas nuo tikslinio dydžio. Priešingai, jei dalys yra tikslesnės, bet netikslios, tai gali būti dėl to, kad dirbtuvės temperatūra labai svyruoja, palyginti su standartine temperatūra, todėl detalės dydis atrodo atskiras. platinimas; o jei detalė nėra nei tiksli, nei tiksli, tai gali reikšti, kad parduotuvės temperatūra labai skiriasi nuo standartinės temperatūros ir labai svyruoja.
05
Pamirštas staklių apšilimas
Gamyklos naudoja tikslias CNC stakles didelio tikslumo apdirbimui. Ar jūs kada nors turėjote tokią patirtį: kai mašina kiekvieną rytą įjungiama apdirbimui, pirmo gabalo apdirbimo tikslumas dažnai būna sunkus pasiekti idealų lygį; kai mašina įjungiama po ilgų atostogų pirmai dalių partijai apdoroti, tikslumas dažnai būna prastas. Gedimo rizika ypač didelė atliekant stabilų ir didelio tikslumo apdirbimą, ypač kai reikia išlaikyti padėties tikslumą.
Tik esant stabiliai temperatūrai ir šiluminiam balansui, staklės gali užtikrinti stabilų apdorojimo tikslumą. Tais atvejais, kai iš karto po paleidimo reikalingas didelio tikslumo apdirbimas ir gamyba, staklių pašildymas yra pats paprasčiausias tikslus apdirbimas.
paveikslėlį
Kadangi CNC staklių veleno ir kiekvienos judesio ašies temperatūra po veikimo tam tikrą laiką bus santykinai palaikoma tam tikrame fiksuotame lygyje. Tuo pačiu metu, bėgant laikui, CNC staklių terminis tikslumas palaipsniui tampa stabilus. Todėl prieš atliekant didelio tikslumo apdirbimą labai būtina iš anksto pašildyti veleną ir judančias dalis.
Tačiau daugelis gamyklų dažnai ignoruoja arba nesupranta staklių „apšilimo pratybų“ paruošimo sąsajos. Rekomenduojama, kad staklei nenaudojant ilgiau nei kelias dienas, prieš didelio tikslumo apdirbimą rekomenduojama pakaitinti ilgiau nei 30 minučių; jei staklės neveikia tik kelias valandas, taip pat rekomenduojama pašildyti 5-10 minutes prieš didelio tikslumo apdirbimą.
Išankstinio pašildymo procese staklės dalyvauja pakartotiniame apdorojimo ašies judėjime. Geriausia atlikti kelių ašių sujungimą. Pavyzdžiui, leiskite XYZ ašiai judėti iš apatinio kairiojo kampo į viršutinį dešinįjį koordinačių sistemos kampą ir pakartotinai judėkite įstrižai. Šį procesą galima pasiekti staklėje parašius makro programą.
Po to, kai staklės yra visiškai įkaitintos, staklės gali būti apdorojamos labai tiksliai, o jūs gausite stabilų ir nuoseklų apdorojimo tikslumą.
