CNC apstrādes centru precizitātes pieņemšanas galveno elementu analīze
Kopsavilkums: Šajā rakstā detalizēti aplūkoti trīs galvenie elementi, kuru precizitāte jāizmēra, piegādājot CNC apstrādes centrus, proti, ģeometriskā precizitāte, pozicionēšanas precizitāte un griešanas precizitāte. Padziļināti analizējot katra precīzā elementa konotācijas, pārbaudes saturu, bieži izmantotos pārbaudes rīkus un pārbaudes piesardzības pasākumus, tajā sniegtas visaptverošas un sistemātiskas vadlīnijas CNC apstrādes centru pieņemšanas darbiem, kas palīdz nodrošināt, ka apstrādes centriem ir laba veiktspēja un precizitāte, kad tie tiek piegādāti lietošanai, atbilstot rūpnieciskās ražošanas augstas precizitātes apstrādes prasībām.
I. Ievads
CNC apstrādes centru precizitāte, kas ir viens no mūsdienu ražošanas pamataprīkojumiem, tieši ietekmē apstrādāto sagatavju kvalitāti un ražošanas efektivitāti. Piegādes posmā ir ļoti svarīgi veikt visaptverošus un rūpīgus ģeometriskās precizitātes, pozicionēšanas precizitātes un griešanas precizitātes mērījumus un pieņemšanu. Tas ir saistīts ne tikai ar iekārtas uzticamību sākotnējās nodošanas ekspluatācijā brīdī, bet arī ar svarīgu garantiju tās turpmākai ilgtermiņa stabilai darbībai un augstas precizitātes apstrādei.
II. CNC apstrādes centru ģeometriskās precizitātes pārbaude
(I) Pārbaudes vienumi un to konotācijas
Ņemot par piemēru parasto vertikālo apstrādes centru, tā ģeometriskās precizitātes pārbaude aptver vairākus svarīgus aspektus.
- Darba virsmas līdzenums: Darba virsmas līdzenums, kas ir sagataves stiprināšanas atskaites punkts, tieši ietekmē sagataves uzstādīšanas precizitāti un plaknes kvalitāti pēc apstrādes. Ja līdzenums pārsniedz pielaidi, apstrādājot plaknes sagataves, radīsies tādas problēmas kā nevienmērīgs biezums un virsmas raupjuma pasliktināšanās.
- Kustību savstarpēja perpendikulitāte katrā koordinātu virzienā: Perpendikulitātes novirze starp X, Y un Z koordinātu asīm radīs apstrādājamās sagataves telpiskās ģeometriskās formas izmaiņas. Piemēram, frēzējot taisnstūra formas sagatavi, sākotnēji perpendikulārajām malām būs leņķiskās novirzes, kas nopietni ietekmē sagataves montāžas veiktspēju.
- Apstrādes virsmas paralēlisms kustību laikā X un Y koordinātu virzienos: Šis paralēlisms nodrošina, ka griezējinstrumenta un apstrādes virsmas relatīvā stāvokļa attiecība paliek nemainīga, kad instruments pārvietojas X un Y plaknē. Pretējā gadījumā plaknes frēzēšanas laikā radīsies nevienmērīgas apstrādes pielaides, kā rezultātā pasliktināsies virsmas kvalitāte un pat pārmērīgs griezējinstrumenta nodilums.
- T veida rievas sānu paralēlisms uz darba virsmas kustības laikā X koordinātu virzienā: Apstrādes uzdevumiem, kuriem nepieciešama armatūras pozicionēšana, izmantojot T veida rievu, šī paralēlisma precizitāte ir saistīta ar armatūras uzstādīšanas precizitāti, kas savukārt ietekmē sagataves pozicionēšanas precizitāti un apstrādes precizitāti.
- Vārpstas aksiālais izvirzījums: Vārpstas aksiālais izvirzījums izraisīs nelielu griezējinstrumenta nobīdi aksiālajā virzienā. Urbšanas, izvirpošanas un citu apstrādes procesu laikā tas radīs kļūdas urbuma diametra izmēros, urbuma cilindriskuma pasliktināšanos un virsmas raupjuma palielināšanos.
- Vārpstas urbuma radiālais izvirzījums: tas ietekmē griezējinstrumenta iespīlēšanas precizitāti, izraisot instrumenta radiālā stāvokļa nestabilitāti rotācijas laikā. Frēzējot ārējo apli vai urbjot caurumus, tas palielinās apstrādājamās detaļas kontūras formas kļūdu, apgrūtinot apaļuma un cilindriskuma nodrošināšanu.
- Vārpstas ass paralēlisms, kad vārpstas kārba pārvietojas pa Z koordinātu virzienu: Šis precizitātes indekss ir ļoti svarīgs, lai nodrošinātu griezējinstrumenta un sagataves relatīvās pozīcijas konsekvenci, apstrādājot dažādās Z ass pozīcijās. Ja paralēlisms ir slikts, dziļās frēzēšanas vai urbšanas laikā radīsies nevienmērīgs apstrādes dziļums.
- Vārpstas rotācijas ass perpendikulitāte attiecībā pret darba virsmas virsmu: vertikāliem apstrādes centriem šī perpendikulitāte tieši nosaka vertikālu virsmu un slīpu virsmu apstrādes precizitāti. Ja pastāv novirze, radīsies tādas problēmas kā neperpendikulāras vertikālas virsmas un neprecīzi slīpu virsmu leņķi.
- Vārpstas kārbas kustības taisnums Z koordinātu virzienā: Taisnuma kļūda izraisīs griezējinstrumenta novirzi no ideālās taisnās trajektorijas kustības laikā pa Z asi. Apstrādājot dziļus caurumus vai daudzpakāpju virsmas, tas radīs koaksialitātes kļūdas starp pakāpieniem un caurumu taisnuma kļūdas.
(II) Bieži izmantotie pārbaudes rīki
Ģeometriskās precizitātes pārbaudei nepieciešams izmantot virkni augstas precizitātes pārbaudes instrumentu. Precīzijas līmeņrāži var tikt izmantoti, lai izmērītu darba virsmas līdzenumu, taisnstūri un paralēlismu katrā koordinātu ass virzienā; precīzijas kvadrāti, taisnleņķa kvadrāti un paralēlie lineāli var palīdzēt noteikt perpendikulitāti un paralēlismu; paralēlās gaismas caurules var nodrošināt augstas precizitātes atskaites taisnes salīdzinošiem mērījumiem; skalas indikatori un mikrometri tiek plaši izmantoti, lai mērītu dažādas sīkas nobīdes un izvirzījumus, piemēram, vārpstas aksiālo un radiālo izvirzījumu; augstas precizitātes testa stieņi bieži tiek izmantoti, lai noteiktu vārpstas urbuma precizitāti un vārpstas un koordinātu ass novietojuma attiecības.
(III) Pārbaudes piesardzības pasākumi
CNC apstrādes centru ģeometriskās precizitātes pārbaude jāveic vienlaikus pēc CNC apstrādes centru precīzas regulēšanas. Tas ir tāpēc, ka starp dažādiem ģeometriskās precizitātes rādītājiem pastāv savstarpēji saistītas un interaktīvas attiecības. Piemēram, darba virsmas līdzenums un koordinātu asu kustības paralēlisms var ierobežot viens otru. Viena elementa regulēšana var izraisīt ķēdes reakciju uz citiem saistītiem elementiem. Ja viens elements tiek noregulēts un pēc tam pārbaudīts pa vienam, ir grūti precīzi noteikt, vai kopējā ģeometriskā precizitāte patiešām atbilst prasībām, un tas arī neveicina precizitātes noviržu pamatcēloņa atrašanu un sistemātisku korekciju un optimizāciju veikšanu.
III. CNC apstrādes centru pozicionēšanas precizitātes pārbaude
(I) Pozicionēšanas precizitātes definīcija un ietekmējošie faktori
Pozicionēšanas precizitāte attiecas uz pozīcijas precizitāti, ko katra CNC apstrādes centra koordinātu ass var sasniegt, kontrolējot ciparu vadības ierīci. Tā galvenokārt ir atkarīga no ciparu vadības sistēmas vadības precizitātes un mehāniskās pārvades sistēmas kļūdām. Skaitliskās vadības sistēmas izšķirtspēja, interpolācijas algoritmi un atgriezeniskās saites noteikšanas ierīču precizitāte ietekmē pozicionēšanas precizitāti. Mehāniskās pārvades ziņā tādi faktori kā vadošās skrūves soļa kļūda, atstarpe starp vadošo skrūvi un uzgriezni, kā arī vadotnes taisnums un berze lielā mērā nosaka arī pozicionēšanas precizitātes līmeni.
(II) Pārbaudes saturs
- Katras lineārās kustības ass pozicionēšanas precizitāte un atkārtotas pozicionēšanas precizitāte: pozicionēšanas precizitāte atspoguļo novirzes diapazonu starp komandēto pozīciju un koordinātu ass faktiski sasniegto pozīciju, savukārt atkārtotas pozicionēšanas precizitāte atspoguļo pozīcijas izkliedes pakāpi, kad koordinātu ass atkārtoti pārvietojas uz to pašu komandēto pozīciju. Piemēram, veicot kontūru frēzēšanu, slikta pozicionēšanas precizitāte radīs novirzes starp apstrādāto kontūras formu un projektēto kontūru, un slikta atkārtotas pozicionēšanas precizitāte novedīs pie nekonsekventām apstrādes trajektorijām, apstrādājot vienu un to pašu kontūru vairākas reizes, ietekmējot virsmas kvalitāti un izmēru precizitāti.
- Katras lineārās kustības ass mehāniskās sākuma punkta atgriešanas precizitāte: mehāniskā sākuma punkts ir koordinātu ass atskaites punkts, un tā atgriešanas precizitāte tieši ietekmē koordinātu ass sākotnējās pozīcijas precizitāti pēc darbgalda ieslēgšanas vai nulles atgriešanas operācijas veikšanas. Ja atgriešanas precizitāte nav augsta, tas var izraisīt novirzes starp sagataves koordinātu sistēmas sākuma punktu turpmākajā apstrādē un projektēto sākuma punktu, kā rezultātā visā apstrādes procesā rodas sistemātiskas pozīcijas kļūdas.
- Katras lineārās kustības ass brīvkustība: Kad koordinātu ass pārslēdzas starp kustību uz priekšu un atpakaļ, tādu faktoru dēļ kā atstarpe starp mehāniskās transmisijas komponentiem un berzes izmaiņas, rodas brīvkustība. Apstrādes uzdevumos ar biežu kustību uz priekšu un atpakaļ, piemēram, vītņu frēzēšanā vai virzuļveida kontūru apstrādē, brīvkustība radīs "pakāpienveida" kļūdas apstrādes trajektorijā, ietekmējot apstrādes precizitāti un virsmas kvalitāti.
- Katras rotācijas kustības ass (rotējošā darbagalda) pozicionēšanas precizitāte un atkārtotas pozicionēšanas precizitāte: Apstrādes centriem ar rotējošiem darbagaldiem rotācijas kustības asu pozicionēšanas precizitāte un atkārtotas pozicionēšanas precizitāte ir ļoti svarīga, apstrādājot sagataves ar apļveida indeksēšanu vai daudzstaciju apstrādi. Piemēram, apstrādājot sagataves ar sarežģītām apļveida sadales īpašībām, piemēram, turbīnu lāpstiņas, rotācijas ass precizitāte tieši nosaka leņķisko precizitāti un sadalījuma vienmērīgumu starp lāpstiņām.
- Katras rotācijas kustības ass sākuma punkta atgriešanas precizitāte: līdzīgi kā lineārās kustības asij, rotācijas kustības ass sākuma punkta atgriešanas precizitāte ietekmē tās sākotnējās leņķiskās pozīcijas precizitāti pēc nulles atgriešanas operācijas, un tā ir svarīgs pamats daudzstaciju apstrādes vai apļveida indeksēšanas apstrādes precizitātes nodrošināšanai.
- Katras rotācijas kustības ass brīvkustība: Brīvkustība, kas rodas, rotācijas asij pārslēdzoties starp griešanos uz priekšu un atpakaļ, radīs leņķiskas novirzes, apstrādājot apļveida kontūras vai veicot leņķisko indeksēšanu, ietekmējot sagataves formas precizitāti un pozīcijas precizitāti.
(III) Pārbaudes metodes un aprīkojums
Pozicionēšanas precizitātes pārbaudei parasti izmanto augstas precizitātes pārbaudes iekārtas, piemēram, lāzera interferometrus un režģa skalas. Lāzera interferometrs precīzi mēra koordinātu ass nobīdi, izstarojot lāzera staru un mērot tā interferences joslu izmaiņas, lai iegūtu dažādus rādītājus, piemēram, pozicionēšanas precizitāti, atkārtotas pozicionēšanas precizitāti un prettriecienu. Režģa skala ir tieši uzstādīta uz koordinātu ass, un tā nolasa režģa joslu izmaiņas, lai sniegtu koordinātu ass pozīcijas informāciju, ko var izmantot tiešsaistes uzraudzībai un ar pozicionēšanas precizitāti saistīto parametru pārbaudei.
IV. CNC apstrādes centru griešanas precizitātes pārbaude
(I) Griešanas precizitātes būtība un nozīme
CNC apstrādes centra griešanas precizitāte ir visaptveroša precizitāte, kas atspoguļo apstrādes precizitātes līmeni, ko darbgalds var sasniegt faktiskajā griešanas procesā, vispusīgi ņemot vērā dažādus faktorus, piemēram, ģeometrisko precizitāti, pozicionēšanas precizitāti, griezējinstrumenta veiktspēju, griešanas parametrus un procesa sistēmas stabilitāti. Griešanas precizitātes pārbaude ir darbgalda vispārējās veiktspējas galīgā pārbaude, un tā ir tieši saistīta ar to, vai apstrādātā sagatave atbilst projektēšanas prasībām.
(II) Pārbaudes klasifikācija un saturs
- Viena apstrādes precīzā pārbaude
- Urbšanas precizitāte – apaļums, cilindriskums: Urbšana ir izplatīts apstrādes process apstrādes centros. Urbtā cauruma apaļums un cilindriskums tieši atspoguļo darbgalda precizitātes līmeni, kad rotācijas un lineārās kustības darbojas kopā. Apaļuma kļūdas novedīs pie nevienmērīga cauruma diametra, un cilindriskuma kļūdas izraisīs cauruma ass locīšanos, ietekmējot saderības precizitāti ar citām detaļām.
- Plakanfrēzēšanas ar gala frēzēm līdzenums un pakāpienu starpība: Frēzējot plakni ar gala frēzēm, līdzenums atspoguļo darba virsmas un instrumenta kustības plaknes paralēlismu un instrumenta griezējšķautnes vienmērīgu nodilumu, savukārt pakāpienu starpība atspoguļo instrumenta griešanas dziļuma vienmērīgumu dažādās pozīcijās plaknes frēzēšanas procesa laikā. Ja pastāv pakāpienu starpība, tas norāda uz problēmām ar darbgalda kustības vienmērīgumu X un Y plaknē.
- Sānu frēzēšanas ar gala frēzēm perpendikulitāte un paralēlisms: Frēzējot sānu virsmu, perpendikulitāte un paralēlisms attiecīgi pārbauda perpendikulitāti starp vārpstas rotācijas asi un koordinātu asi, kā arī paralēlisma attiecības starp instrumentu un atskaites virsmu, griežot sānu virsmā, kas ir ļoti svarīgi, lai nodrošinātu sagataves sānu virsmas formas precizitāti un montāžas precizitāti.
- Standarta visaptveroša testa parauga apstrādes precīza pārbaude
- Horizontālo apstrādes centru griešanas precizitātes pārbaudes saturs
- Urbuma atstarpes precizitāte — X ass virzienā, Y ass virzienā, diagonāles virzienā un urbuma diametra novirzē: Urbuma atstarpes precizitāte vispusīgi pārbauda darbgalda pozicionēšanas precizitāti X un Y plaknē un spēju kontrolēt izmēru precizitāti dažādos virzienos. Urbuma diametra novirze vēl vairāk atspoguļo urbšanas procesa precizitātes stabilitāti.
- Taisnums, paralēlisms, biezuma atšķirība un perpendikularitāte, frēzējot apkārtējās virsmas ar gala frēzēm: Frēzējot apkārtējās virsmas ar gala frēzēm, daudzu asu savienojumu apstrādes laikā var noteikt instrumenta pozicionālās precizitātes attiecības attiecībā pret dažādām sagataves virsmām. Taisnums, paralēlisms un perpendikularitāte attiecīgi pārbauda ģeometriskās formas precizitāti starp virsmām, un biezuma atšķirība atspoguļo instrumenta griešanas dziļuma kontroles precizitāti Z ass virzienā.
- Divu asu savienojumu taisnu līniju frēzēšanas taisnums, paralēlisms un perpendikularitāte: Divu asu savienojumu taisnu līniju frēzēšana ir pamata kontūru apstrādes darbība. Šī precizitātes pārbaude var novērtēt darbgalda trajektorijas precizitāti, kad X un Y asis pārvietojas koordinēti, kam ir galvenā loma dažādu taisnu kontūru formu sagataves apstrādes precizitātes nodrošināšanā.
- Loka frēzēšanas apaļums ar gala frēzēm: Loka frēzēšanas precizitāte galvenokārt pārbauda darbgalda precizitāti loka interpolācijas kustības laikā. Apaļuma kļūdas ietekmēs sagatavju ar loka kontūrām, piemēram, gultņu korpusu un zobratu, formas precizitāti.
- Horizontālo apstrādes centru griešanas precizitātes pārbaudes saturs
(III) Griešanas precizitātes pārbaudes nosacījumi un prasības
Griešanas precizitātes pārbaude jāveic pēc tam, kad ir apstiprināta darbgalda ģeometriskā precizitāte un pozicionēšanas precizitāte. Jāizvēlas atbilstoši griezējinstrumenti, griešanas parametri un sagataves materiāli. Griešanas instrumentiem jābūt ar labu asumu un nodilumizturību, un griešanas parametri jāizvēlas atbilstoši darbgalda veiktspējai, griezējinstrumenta materiālam un sagataves materiālam, lai nodrošinātu, ka normālos griešanas apstākļos tiek pārbaudīta darbgalda patiesā griešanas precizitāte. Tikmēr pārbaudes procesā precīzi jāizmēra apstrādātā sagatave, un jāizmanto augstas precizitātes mērīšanas iekārtas, piemēram, koordinātu mērīšanas mašīnas un profilometri, lai vispusīgi un precīzi novērtētu dažādus griešanas precizitātes rādītājus.
V. Secinājums
Ģeometriskās precizitātes, pozicionēšanas precizitātes un griešanas precizitātes pārbaude, piegādājot CNC apstrādes centrus, ir galvenā saikne, lai nodrošinātu darbgaldu kvalitāti un veiktspēju. Ģeometriskā precizitāte garantē darbgaldu pamata precizitāti, pozicionēšanas precizitāte nosaka darbgaldu precizitāti kustības vadībā, un griešanas precizitāte ir visaptveroša darbgaldu kopējās apstrādes spējas pārbaude. Faktiskās pieņemšanas procesa laikā ir stingri jāievēro attiecīgie standarti un specifikācijas, jāpieņem atbilstoši pārbaudes rīki un metodes, kā arī vispusīgi un rūpīgi jāizmēra un jānovērtē dažādi precizitātes rādītāji. Tikai tad, kad ir izpildītas visas trīs precizitātes prasības, CNC apstrādes centru var oficiāli nodot ražošanā un lietošanā, nodrošinot augstas precizitātes un augstas efektivitātes apstrādes pakalpojumus ražošanas nozarei un veicinot rūpnieciskās ražošanas attīstību virzienā uz augstāku kvalitāti un lielāku precizitāti. Tikmēr apstrādes centra precizitātes regulāra atkārtota pārbaude un kalibrēšana ir arī svarīgs pasākums, lai nodrošinātu tā ilgtermiņa stabilu darbību un nepārtrauktu apstrādes precizitātes uzticamību.