CNC өңдеу орталықтарын дәл қабылдаудағы негізгі элементтерді талдау
Аннотация: Бұл мақалада CNC өңдеу орталықтарын жеткізу кезінде дәлдік үшін өлшенуі қажет үш негізгі элемент, атап айтқанда геометриялық дәлдік, орналасу дәлдігі және кесу дәлдігі егжей-тегжейлі қарастырылған. Әрбір дәлдік элементінің коннотацияларын, тексеру мазмұнын, жиі қолданылатын тексеру құралдарын және тексеру сақтық шараларын терең талдау арқылы ол CNC өңдеу орталықтарының қабылдау жұмыстарына жан-жақты және жүйелі нұсқаулар береді, бұл өңдеу орталықтарының жақсы өнімділігі мен дәлдігін қамтамасыз етуге көмектеседі.
I. Кіріспе
Қазіргі заманғы өндірістегі негізгі жабдықтардың бірі ретінде CNC өңдеу орталықтарының дәлдігі өңделетін дайындаманың сапасына және өндіріс тиімділігіне тікелей әсер етеді. Жеткізу кезеңінде жан-жақты және мұқият өлшеулер жүргізу және геометриялық дәлдікті қабылдау, орналастыру дәлдігі және кесу дәлдігі өте маңызды. Бұл жабдықтың бастапқы пайдалануға берілгендегі сенімділігіне ғана байланысты емес, сонымен бірге оның кейінгі ұзақ мерзімді тұрақты жұмысы мен жоғары дәлдікпен өңдеуінің маңызды кепілі.
II. CNC өңдеу орталықтарының геометриялық дәлдігін тексеру
(I) Тексеру элементтері және коннотациялар
Мысал ретінде қарапайым тік өңдеу орталығын алатын болсақ, оның геометриялық дәлдігін тексеру бірнеше маңызды аспектілерді қамтиды.
- Жұмыс үстелінің бетінің тегістігі: дайындамаларды қысу анықтамасы ретінде жұмыс үстелінің бетінің тегістігі дайындамаларды орнату дәлдігіне және өңдеуден кейінгі жазықтық сапасына тікелей әсер етеді. Егер тегістік рұқсат етілгеннен асып кетсе, жазық дайындамаларды өңдеу кезінде біркелкі емес қалыңдық және бетінің кедір-бұдырлығының нашарлауы сияқты мәселелер туындайды.
- Әрбір координаталық бағыттағы қозғалыстардың өзара перпендикулярлығы: X, Y және Z координат осьтері арасындағы перпендикулярлық ауытқу өңделетін дайындаманың кеңістіктік геометриялық пішінінде 扭曲变形 пайда болады. Мысалы, текше пішінді дайындаманы фрезерлеу кезінде бастапқы перпендикуляр жиектерде дайындаманың құрастыру өнімділігіне елеулі әсер ететін бұрыштық ауытқулар болады.
- X және Y координаталық бағыттардағы қозғалыстар кезінде жұмыс үстелінің бетінің параллелдігі: Бұл параллелизм кескіш құрал мен жұмыс үстелі беті арасындағы салыстырмалы орналасу қатынасының құрал X және Y жазықтығында қозғалған кезде тұрақты болып қалуын қамтамасыз етеді. Әйтпесе, жазық фрезерлеу кезінде біркелкі емес өңдеуге мүмкіндіктер пайда болады, бұл бет сапасының төмендеуіне және тіпті кескіш құралдың шамадан тыс тозуына әкеледі.
- Х координаталық бағытта қозғалу кезінде жұмыс үстелінің бетіндегі T-слотының бүйірінің параллельдігі: Т-слотты пайдаланып бекітпенің орналасуын талап ететін өңдеу тапсырмалары үшін бұл параллелизмнің дәлдігі арматураны орнатудың дәлдігіне байланысты, бұл өз кезегінде дайындаманың орналасу дәлдігіне және өңдеу дәлдігіне әсер етеді.
- Шпиндельдің осьтік ағуы: шпиндельдің осьтік ағуы кескіш құралдың осьтік бағытта аздап жылжуына әкеледі. Бұрғылау, бұрғылау және басқа өңдеу процестері кезінде бұл саңылау диаметрінің өлшемдеріндегі қателерге, саңылаулардың цилиндрліктерінің нашарлауына және беттің кедір-бұдырының жоғарылауына әкеледі.
- Шпиндель тесігінің радиалды ағуы: ол кескіш құралдың қысу дәлдігіне әсер етіп, айналу кезінде құралдың радиалды орнының тұрақсыз болуына әкеледі. Сыртқы шеңберді немесе бұрғылау саңылауларын фрезерлеу кезінде ол өңделген бөліктің контур пішінінің қателігін арттырады, дөңгелек және цилиндрлік болуын қамтамасыз етуді қиындатады.
- Шпиндель қорабы Z координатының бағыты бойынша қозғалған кезде шпиндель осінің параллельдігі: бұл дәлдік көрсеткіші Z осінің әртүрлі позицияларында өңдеу кезінде кескіш құрал мен дайындама арасындағы салыстырмалы позицияның сәйкестігін қамтамасыз ету үшін өте маңызды. Параллелизм нашар болса, терең фрезерлеу немесе бұрғылау кезінде біркелкі емес өңдеу тереңдігі пайда болады.
- Шпиндельдің айналу осінің жұмыс үстелінің бетіне перпендикулярлығы: тік өңдеу орталықтары үшін бұл перпендикулярлық тік беттерді және көлбеу беттерді өңдеу дәлдігін тікелей анықтайды. Егер ауытқу болса, перпендикуляр емес тік беттер және дәл емес көлбеу бет бұрыштары сияқты мәселелер туындайды.
- Z координатының бағыты бойынша шпиндель қорабының қозғалысының түзулігі: түзулік қатесі кесу құралының Z осі бойынша қозғалыс кезінде идеалды түзу траекториядан ауытқуына әкеледі. Терең саңылауларды немесе көп сатылы беттерді өңдеу кезінде қадамдар арасындағы коаксиалдылық қателері мен саңылаулардың түзу қателері пайда болады.
(II) Жиі қолданылатын тексеру құралдары
Геометриялық дәлдікті тексеру жоғары дәлдіктегі бақылау құралдарының сериясын пайдалануды талап етеді. Дәлдік деңгейлері жұмыс үстелі бетінің тегістігін және координат осінің әрбір бағыты бойынша түзу мен параллельділігін өлшеу үшін пайдаланылуы мүмкін; дәлдіктегі шаршы жәшіктер, тік бұрышты квадраттар және параллель сызғыштар перпендикулярлық пен параллелизмді анықтауға көмектеседі; параллельді жарық түтіктері салыстырмалы өлшеу үшін жоғары дәлдіктегі анықтамалық түзу сызықтарды қамтамасыз ете алады; циферблат индикаторлары мен микрометрлер шпиндельдің осьтік ағыны және радиалды ағыны сияқты әртүрлі ұсақ орын ауыстырулар мен ағындарды өлшеу үшін кеңінен қолданылады; жоғары дәлдіктегі сынақ жолақтары көбінесе шпиндель саңылауының дәлдігін және шпиндель мен координат осьтері арасындағы позициялық қатынасты анықтау үшін қолданылады.
(III) Тексеру кезіндегі сақтық шаралары
CNC өңдеу орталықтарының геометриялық дәлдігін тексеру CNC өңдеу орталықтарын дәл реттеуден кейін бір уақытта аяқталуы керек. Себебі геометриялық дәлдіктің әртүрлі көрсеткіштерінің арасында өзара байланысты және интерактивті байланыстар бар. Мысалы, жұмыс үстелінің бетінің тегістігі және координаталық осьтер қозғалысының параллельдігі бір-бірін шектеуі мүмкін. Бір элементті реттеу басқа қатысты элементтерге тізбекті реакцияға ие болуы мүмкін. Бір элементті ретке келтіріп, содан кейін бір-бірлеп тексеретін болса, жалпы геометриялық дәлдіктің талаптарға шынымен сәйкес келетінін дәл анықтау қиын, сонымен қатар дәлдік ауытқуларының түпкі себебін табуға және жүйелі түзетулер мен оңтайландыруларды жүргізуге қолайлы болмайды.
III. CNC өңдеу орталықтарының орналасу дәлдігін тексеру
(I) Орналастыру дәлдігінің анықтамасы және әсер етуші факторлары
Орналасу дәлдігі CNC өңдеу орталығының әрбір координат осі сандық басқару құрылғысының басқаруымен қол жеткізе алатын позиция дәлдігін білдіреді. Ол негізінен сандық басқару жүйесінің басқару дәлдігіне және механикалық беріліс жүйесінің қателеріне байланысты. Сандық басқару жүйесінің рұқсаты, интерполяция алгоритмдері және кері байланысты анықтау құрылғыларының дәлдігі позициялау дәлдігіне әсер етеді. Механикалық беріліс тұрғысынан жетекші бұранданың қадамының қателігі, жетекші бұранда мен гайка арасындағы саңылау, бағыттаушы рельстің түзулігі мен үйкелісі сияқты факторлар да негізінен орналасу дәлдігінің деңгейін анықтайды.
(II) Инспекция мазмұны
- Орналастыру дәлдігі және әрбір сызықтық қозғалыс осінің қайталанатын орналасу дәлдігі: Орналастыру дәлдігі пәрмен берілген позиция мен координат осінің нақты жеткен орны арасындағы ауытқу диапазонын көрсетеді, ал қайталанатын орналасу дәлдігі координаталар осі бір пәрмендік орынға қайта-қайта жылжыған кезде позиция дисперсиясының дәрежесін көрсетеді. Мысалы, контурды фрезерлеуді орындаған кезде нашар орналасу дәлдігі өңделген контур пішіні мен жобаланған контур арасында ауытқуларды тудырады, ал қайталанатын орналасу дәлдігінің нашарлығы бір контурды бірнеше рет өңдеу кезінде өңдеу траекторияларының сәйкес келмеуіне әкеледі, бұл беттің сапасы мен өлшемдік дәлдікке әсер етеді.
- Әрбір сызықтық қозғалыс осінің механикалық шығу дәлдігі: механикалық бас координаталар осінің тірек нүктесі болып табылады және оның қайтару дәлдігі станокты қосқаннан кейін немесе нөлдік қайтару операциясы орындалғаннан кейін координаталар осінің бастапқы орнының дәлдігіне тікелей әсер етеді. Қайтару дәлдігі жоғары болмаса, ол келесі өңдеу кезінде дайындаманың координат жүйесінің шығу тегі мен жобаланған бастау арасындағы ауытқуларға әкелуі мүмкін, нәтижесінде бүкіл өңдеу процесінде жүйелі позиция қателері болады.
- Әрбір сызықтық қозғалыс осінің кері соққысы: координаталық ось алға және кері қозғалыстар арасында ауысқанда, механикалық беріліс бөліктері арасындағы саңылау және үйкелістің өзгеруі сияқты факторларға байланысты кері соққы пайда болады. Жіптерді фрезерлеу немесе кері контурды өңдеуді орындау сияқты жиі алға және кері қозғалыстары бар өңдеу тапсырмаларында кері соққы өңдеу дәлдігі мен бет сапасына әсер ететін өңдеу траекториясында «қадам» тәрізді қателерді тудырады.
- Әрбір айналмалы қозғалыс осінің орналасу дәлдігі және қайталанатын орналасу дәлдігі (айналмалы жұмыс үстелі): Айналмалы жұмыс үстелдері бар өңдеу орталықтары үшін айналмалы қозғалыс осьтерінің орналасу дәлдігі және қайталанатын орналасу дәлдігі айналмалы индекстеу немесе көп станциялық өңдеу бар дайындамаларды өңдеу үшін өте маңызды. Мысалы, турбиналық қалақтар сияқты күрделі айналмалы таралу сипаттамалары бар дайындамаларды өңдеу кезінде айналу осінің дәлдігі бұрыштық дәлдікті және қалақтардың арасындағы бөлу біркелкілігін тікелей анықтайды.
- Әрбір айналмалы қозғалыс осінің шығу дәлдігі: сызықты қозғалыс осіне ұқсас, айналмалы қозғалыс осінің бастауының қайтару дәлдігі нөлдік қайтару операциясынан кейін оның бастапқы бұрыштық позициясының дәлдігіне әсер етеді және ол көп станциялы өңдеудің немесе айналмалы индекстің дәлдігін қамтамасыз ету үшін маңызды негіз болып табылады.
- Әрбір айналмалы қозғалыс осінің кері шегініс: Айналмалы ось алға және кері айналулар арасында ауысқан кезде пайда болатын кері соққы дөңгелек контурларды өңдеу немесе бұрыштық индекстеуді орындау кезінде бұрыштық ауытқуларды тудырады, бұл дайындаманың пішін дәлдігі мен орналасу дәлдігіне әсер етеді.
(III) Тексеру әдістері мен жабдықтары
Орналастыру дәлдігін тексеру әдетте лазерлік интерферометрлер және торлы таразылар сияқты жоғары дәлдіктегі тексеру жабдығын қолданады. Лазерлік интерферометр позициялау дәлдігі, қайталанатын орналасу дәлдігі және кері соққы сияқты әртүрлі көрсеткіштерді алу үшін лазер сәулесін шығару және оның интерференциялық жиектеріндегі өзгерістерді өлшеу арқылы координаталар осінің орын ауыстыруын дәл өлшейді. Тор шкаласы координат осіне тікелей орнатылады және ол тор жолақтарындағы өзгерістерді оқу арқылы координаталар осінің позициясы туралы ақпаратты береді, оны онлайн бақылау және позициялау дәлдігіне қатысты параметрлерді тексеру үшін пайдалануға болады.
IV. CNC өңдеу орталықтарын кесу дәлдігін тексеру
(I) Кесу дәлдігінің сипаты мен маңызы
CNC өңдеу орталығының кесу дәлдігі - бұл геометриялық дәлдік, орналасу дәлдігі, кесу құралының өнімділігі, кесу параметрлері және технологиялық жүйенің тұрақтылығы сияқты әртүрлі факторларды жан-жақты қарастыру арқылы станок нақты кесу процесінде қол жеткізе алатын өңдеу дәлдігінің деңгейін көрсететін жан-жақты дәлдік. Кесу дәлдігін тексеру станоктың жалпы өнімділігін түпкілікті тексеру болып табылады және өңделетін дайындаманың дизайн талаптарына сәйкес келуіне тікелей байланысты.
(II) Инспекцияның классификациясы және мазмұны
- Бір реттік өңдеудің дәлдігін тексеру
- Бұрғылау дәлдігі – дөңгелектік, цилиндрлік: бұрғылау – өңдеу орталықтарында кең таралған өңдеу процесі. Бұрғылау саңылауының дөңгелектігі мен цилиндрлілігі айналмалы және сызықтық қозғалыстар бірге жұмыс істеген кезде станоктың дәлдік деңгейін тікелей көрсетеді. Дөңгелектілік қателері тесік диаметрінің біркелкі болмауына әкеледі, ал цилиндрлік қателер саңылау осінің бүгілуіне әкеліп соғады, бұл басқа бөліктермен орнату дәлдігіне әсер етеді.
- Фрезермен жазықтықты фрезерлеудің тегістігі мен қадамдық айырмашылығы: жазықтықты шеткі жонғышпен фрезерлеу кезінде тегістік жұмыс үстелінің беті мен құралдың қозғалыс жазықтығы арасындағы параллельділікті және құралдың кесу жиегінің біркелкі тозуын көрсетеді, ал қадамдар айырмашылығы жазық фрезерлік процесс кезінде әртүрлі позициялардағы құралдың кесу тереңдігінің консистенциясын көрсетеді. Егер қадамдар айырмашылығы болса, ол X және Y жазықтығында станоктың қозғалыс біркелкілігінде проблемалар бар екенін көрсетеді.
- Бүйірлік фрезерлермен бүйірлік фрезерлеудің перпендикулярлығы және параллелдігі: бүйірлік бетті фрезерлеу кезінде сәйкесінше перпендикулярлық және параллелизм шпиндельдің айналу осі мен координат осі арасындағы перпендикулярлықты және бүйір бетінде кесу кезінде құрал мен тірек бет арасындағы параллельдік қатынасты тексереді, бұл бүйір бетінің дәлдігі мен құрастыру жұмысының пішінін қамтамасыз ету үшін үлкен мәнге ие.
- Стандартты кешенді сынақ бөлігін өңдеуді дәлдікпен тексеру
- Көлденең өңдеу орталықтары үшін кесу дәлдігін тексеру мазмұны
- Саңылау саңылауларының дәлдігі — X осі бағытында, Y осі бағытында, диагональды бағытта және саңылау диаметрінің ауытқуында: Бұрғылау саңылауларының аралық дәлдігі станоктың X және Y жазықтығында орналасу дәлдігін және әртүрлі бағыттардағы өлшемдік дәлдікті басқару мүмкіндігін жан-жақты тексереді. Саңылау диаметрінің ауытқуы бұрғылау процесінің дәл тұрақтылығын одан әрі көрсетеді.
- Айналадағы беттерді шеткі фрезерлермен фрезерлеудің түзулігі, параллелдігі, қалыңдығының айырмашылығы және перпендикулярлығы: шеткі жонғыштармен қоршап тұрған беттерді фрезерлеу арқылы көп осьті байланыстарды өңдеу кезінде дайындаманың әртүрлі беттеріне қатысты құралдың позициялық дәлдік қатынасын анықтауға болады. Түзулік, параллелизм және перпендикулярлық сәйкесінше беттер арасындағы геометриялық пішіннің дәлдігін тексереді, ал қалыңдық айырмашылығы Z осі бағытында құралдың кесу тереңдігін бақылау дәлдігін көрсетеді.
- Түзу сызықтарды екі осьті жалғау фрезерлеуінің түзулігі, параллелдігі және перпендикулярлығы: Түзу сызықтарды екі осьті байланыстырушы фрезерлеу контурды өңдеудің негізгі операциясы болып табылады. Бұл дәлдікпен тексеру X және Y осьтері координацияда қозғалған кезде станоктың траектория дәлдігін бағалай алады, бұл әртүрлі түзу контур пішіндері бар дайындамаларды өңдеу дәлдігін қамтамасыз етуде шешуші рөл атқарады.
- Доғалық фрезерлермен доғалы фрезердің дөңгелектігі: Доғалық фрезерлеудің дәлдігі негізінен доғаның интерполяциялық қозғалысы кезінде станоктың дәлдігін тексереді. Дөңгелектілік қателері доғалық контурлары бар дайындамалардың пішінінің дәлдігіне әсер етеді, мысалы, мойынтіректердің корпустары мен берілістері.
- Көлденең өңдеу орталықтары үшін кесу дәлдігін тексеру мазмұны
(III) Кесу дәлдігін тексерудің шарттары мен талаптары
Кесу дәлдігін тексеру станоктың геометриялық дәлдігі мен орналасуының дәлдігі білікті деп қабылданғаннан кейін жүргізілуі керек. Сәйкес кесу құралдарын, кесу параметрлерін және дайындама материалдарын таңдау керек. Кесу құралдарының өткірлігі және тозуға төзімділігі жақсы болуы керек, ал кесу параметрлері станоктың өнімділігіне, кескіш құралдың материалына және дайындаманың материалына сәйкес дұрыс таңдалуы керек, бұл станоктың шынайы кесу дәлдігі қалыпты кесу жағдайында тексеріледі. Сонымен қатар, тексеру процесінде өңделген дайындаманы дәл өлшеу керек және кесу дәлдігінің әртүрлі көрсеткіштерін жан-жақты және дәл бағалау үшін координаттарды өлшейтін машиналар мен профилометрлер сияқты жоғары дәлдіктегі өлшеу жабдығын пайдалану керек.
V. Қорытынды
CNC өңдеу орталықтарын жеткізу кезінде геометриялық дәлдікті, орналасу дәлдігін және кесу дәлдігін тексеру станоктардың сапасы мен өнімділігін қамтамасыз етудің негізгі буыны болып табылады. Геометриялық дәлдік станоктардың негізгі дәлдігіне кепілдік береді, позициялау дәлдігі қозғалысты басқаруда станоктардың дәлдігін анықтайды, ал кесу дәлдігі станоктардың жалпы өңдеу қабілетін кешенді тексеру болып табылады. Нақты қабылдау процесінде тиісті стандарттар мен техникалық шарттарды қатаң сақтау, тиісті тексеру құралдары мен әдістерін қабылдау, әртүрлі дәлдік көрсеткіштерін жан-жақты және мұқият өлшеу және бағалау қажет. Барлық үш дәлдік талаптары орындалғанда ғана CNC өңдеу орталығы өңдеу өнеркәсібі үшін жоғары дәлдіктегі және жоғары тиімді өңдеу қызметтерін ұсынатын және өнеркәсіптік өндірістің жоғары сапа мен дәлдікке қарай дамуына ықпал ететін CNC өңдеу орталығын ресми түрде өндіруге және пайдалануға беруге болады. Сонымен қатар, өңдеу орталығының дәлдігін жүйелі түрде қайта тексеру және калибрлеу де оның ұзақ мерзімді тұрақты жұмысын және өңдеу дәлдігінің үздіксіз сенімділігін қамтамасыз етудің маңызды шарасы болып табылады.