Metode de evaluare a preciziei centrelor de prelucrare verticale
În domeniul prelucrărilor mecanice, precizia centrelor de prelucrare verticale este de o importanță crucială pentru calitatea prelucrării. Ca operator, evaluarea cu exactitate a preciziei acestora este un pas cheie în asigurarea efectului prelucrării. În continuare, vor fi detaliate metodele de evaluare a preciziei centrelor de prelucrare verticale.
Determinarea elementelor conexe ale epruvetei de testare
Materiale, unelte și parametri de tăiere ai piesei de testare
Selecția materialelor pentru piesele de testare, a sculelor și a parametrilor de tăiere are un impact direct asupra aprecierii preciziei. Aceste elemente sunt de obicei determinate în conformitate cu acordul dintre fabrica producătoare și utilizator și trebuie înregistrate corespunzător.
În ceea ce privește viteza de așchiere, aceasta este de aproximativ 50 m/min pentru piesele din fontă; în timp ce pentru piesele din aluminiu este de aproximativ 300 m/min. Viteza de avans adecvată este de aproximativ (0,05 – 0,10) mm/dinte. În ceea ce privește adâncimea de așchiere, adâncimea de așchiere radială pentru toate operațiunile de frezare ar trebui să fie de 0,2 mm. Alegerea rezonabilă a acestor parametri este baza pentru evaluarea cu precizie a preciziei ulterioare. De exemplu, o viteză de așchiere prea mare poate duce la o uzură crescută a sculei și poate afecta precizia prelucrării; o viteză de avans necorespunzătoare poate face ca rugozitatea suprafeței piesei prelucrate să nu îndeplinească cerințele.
Selecția materialelor pentru piesele de testare, a sculelor și a parametrilor de tăiere are un impact direct asupra aprecierii preciziei. Aceste elemente sunt de obicei determinate în conformitate cu acordul dintre fabrica producătoare și utilizator și trebuie înregistrate corespunzător.
În ceea ce privește viteza de așchiere, aceasta este de aproximativ 50 m/min pentru piesele din fontă; în timp ce pentru piesele din aluminiu este de aproximativ 300 m/min. Viteza de avans adecvată este de aproximativ (0,05 – 0,10) mm/dinte. În ceea ce privește adâncimea de așchiere, adâncimea de așchiere radială pentru toate operațiunile de frezare ar trebui să fie de 0,2 mm. Alegerea rezonabilă a acestor parametri este baza pentru evaluarea cu precizie a preciziei ulterioare. De exemplu, o viteză de așchiere prea mare poate duce la o uzură crescută a sculei și poate afecta precizia prelucrării; o viteză de avans necorespunzătoare poate face ca rugozitatea suprafeței piesei prelucrate să nu îndeplinească cerințele.
Fixarea piesei de testare
Metoda de fixare a piesei de testare este direct legată de stabilitatea acesteia în timpul prelucrării. Piesa de testare trebuie instalată convenabil pe un dispozitiv special de fixare pentru a asigura stabilitatea maximă a sculei și a dispozitivului de fixare. Suprafețele de fixare ale dispozitivului de fixare și ale piesei de testare trebuie să fie plane, ceea ce este o condiție prealabilă pentru asigurarea preciziei prelucrării. În același timp, trebuie verificat paralelismul dintre suprafața de fixare a piesei de testare și suprafața de prindere a dispozitivului de fixare.
În ceea ce privește metoda de prindere, trebuie utilizată o modalitate adecvată pentru a permite sculei să pătrundă și să prelucreze întreaga lungime a găurii centrale. De exemplu, se recomandă utilizarea șuruburilor cu cap înecat pentru fixarea piesei de testare, ceea ce poate evita eficient interferențele dintre sculă și șuruburi. Desigur, pot fi selectate și alte metode echivalente. Înălțimea totală a piesei de testare depinde de metoda de fixare selectată. O înălțime adecvată poate asigura stabilitatea poziției piesei de testare în timpul procesului de prelucrare și poate reduce abaterea de precizie cauzată de factori precum vibrațiile.
Metoda de fixare a piesei de testare este direct legată de stabilitatea acesteia în timpul prelucrării. Piesa de testare trebuie instalată convenabil pe un dispozitiv special de fixare pentru a asigura stabilitatea maximă a sculei și a dispozitivului de fixare. Suprafețele de fixare ale dispozitivului de fixare și ale piesei de testare trebuie să fie plane, ceea ce este o condiție prealabilă pentru asigurarea preciziei prelucrării. În același timp, trebuie verificat paralelismul dintre suprafața de fixare a piesei de testare și suprafața de prindere a dispozitivului de fixare.
În ceea ce privește metoda de prindere, trebuie utilizată o modalitate adecvată pentru a permite sculei să pătrundă și să prelucreze întreaga lungime a găurii centrale. De exemplu, se recomandă utilizarea șuruburilor cu cap înecat pentru fixarea piesei de testare, ceea ce poate evita eficient interferențele dintre sculă și șuruburi. Desigur, pot fi selectate și alte metode echivalente. Înălțimea totală a piesei de testare depinde de metoda de fixare selectată. O înălțime adecvată poate asigura stabilitatea poziției piesei de testare în timpul procesului de prelucrare și poate reduce abaterea de precizie cauzată de factori precum vibrațiile.
Dimensiunile piesei de testare
După mai multe operațiuni de așchiere, dimensiunile exterioare ale piesei de testare vor scădea, iar diametrul găurii va crește. Atunci când este utilizată pentru inspecția de acceptare, pentru a reflecta cu exactitate precizia de așchiere a centrului de prelucrare, se recomandă selectarea dimensiunilor finale ale piesei de testare pentru prelucrarea conturului, astfel încât să fie în concordanță cu cele specificate în standard. Piesa de testare poate fi utilizată în mod repetat în testele de așchiere, dar specificațiile sale trebuie menținute în limita a ±10% din dimensiunile caracteristice date de standard. Când piesa de testare este utilizată din nou, trebuie efectuată o așchiere în strat subțire pentru a curăța toate suprafețele înainte de a efectua un nou test de așchiere de precizie. Acest lucru poate elimina influența reziduurilor de la prelucrarea anterioară și poate face ca fiecare rezultat al testului să reflecte mai precis starea actuală de precizie a centrului de prelucrare.
După mai multe operațiuni de așchiere, dimensiunile exterioare ale piesei de testare vor scădea, iar diametrul găurii va crește. Atunci când este utilizată pentru inspecția de acceptare, pentru a reflecta cu exactitate precizia de așchiere a centrului de prelucrare, se recomandă selectarea dimensiunilor finale ale piesei de testare pentru prelucrarea conturului, astfel încât să fie în concordanță cu cele specificate în standard. Piesa de testare poate fi utilizată în mod repetat în testele de așchiere, dar specificațiile sale trebuie menținute în limita a ±10% din dimensiunile caracteristice date de standard. Când piesa de testare este utilizată din nou, trebuie efectuată o așchiere în strat subțire pentru a curăța toate suprafețele înainte de a efectua un nou test de așchiere de precizie. Acest lucru poate elimina influența reziduurilor de la prelucrarea anterioară și poate face ca fiecare rezultat al testului să reflecte mai precis starea actuală de precizie a centrului de prelucrare.
Poziționarea piesei de testare
Piesa de testare trebuie plasată în poziția centrală a cursei X a centrului de prelucrare vertical și într-o poziție adecvată de-a lungul axelor Y și Z, potrivită pentru poziționarea piesei de testare și a dispozitivului de fixare, precum și pentru lungimea sculei. Cu toate acestea, atunci când există cerințe speciale pentru poziția de poziționare a piesei de testare, acestea trebuie specificate clar în acordul dintre fabrica producătoare și utilizator. Poziționarea corectă poate asigura poziția relativă precisă dintre sculă și piesa de testare în timpul procesului de prelucrare, asigurând astfel în mod eficient precizia prelucrării. Dacă piesa de testare este poziționată incorect, poate duce la probleme precum abaterea dimensiunii de prelucrare și eroarea de formă. De exemplu, abaterea de la poziția centrală în direcția X poate cauza erori de dimensiune în direcția lungimii piesei de prelucrat prelucrate; poziționarea incorectă de-a lungul axelor Y și Z poate afecta precizia piesei de prelucrat în direcțiile înălțimii și lățimii.
Piesa de testare trebuie plasată în poziția centrală a cursei X a centrului de prelucrare vertical și într-o poziție adecvată de-a lungul axelor Y și Z, potrivită pentru poziționarea piesei de testare și a dispozitivului de fixare, precum și pentru lungimea sculei. Cu toate acestea, atunci când există cerințe speciale pentru poziția de poziționare a piesei de testare, acestea trebuie specificate clar în acordul dintre fabrica producătoare și utilizator. Poziționarea corectă poate asigura poziția relativă precisă dintre sculă și piesa de testare în timpul procesului de prelucrare, asigurând astfel în mod eficient precizia prelucrării. Dacă piesa de testare este poziționată incorect, poate duce la probleme precum abaterea dimensiunii de prelucrare și eroarea de formă. De exemplu, abaterea de la poziția centrală în direcția X poate cauza erori de dimensiune în direcția lungimii piesei de prelucrat prelucrate; poziționarea incorectă de-a lungul axelor Y și Z poate afecta precizia piesei de prelucrat în direcțiile înălțimii și lățimii.
Elemente specifice de detectare și metode de procesare - precizie
Detectarea preciziei dimensionale
Precizia dimensiunilor liniare
Folosiți instrumente de măsurare (cum ar fi șublere, micrometre etc.) pentru a măsura dimensiunile liniare ale piesei de prelucrat. De exemplu, măsurați lungimea, lățimea, înălțimea și alte dimensiuni ale piesei de prelucrat și comparați-le cu dimensiunile proiectate. Pentru centrele de prelucrare cu cerințe de precizie ridicată, abaterea dimensiunii trebuie controlată într-un interval foarte mic, în general la nivel de microni. Prin măsurarea dimensiunilor liniare în direcții multiple, precizia de poziționare a centrului de prelucrare pe axele X, Y, Z poate fi evaluată în mod complet.
Precizia dimensiunilor liniare
Folosiți instrumente de măsurare (cum ar fi șublere, micrometre etc.) pentru a măsura dimensiunile liniare ale piesei de prelucrat. De exemplu, măsurați lungimea, lățimea, înălțimea și alte dimensiuni ale piesei de prelucrat și comparați-le cu dimensiunile proiectate. Pentru centrele de prelucrare cu cerințe de precizie ridicată, abaterea dimensiunii trebuie controlată într-un interval foarte mic, în general la nivel de microni. Prin măsurarea dimensiunilor liniare în direcții multiple, precizia de poziționare a centrului de prelucrare pe axele X, Y, Z poate fi evaluată în mod complet.
Precizia diametrului găurii
Pentru găurile prelucrate, se pot utiliza instrumente precum calibre pentru diametrul interior și mașini de măsurat în coordonate pentru a detecta diametrul găurii. Precizia diametrului găurii include nu numai cerința ca dimensiunea diametrului să îndeplinească cerințele, ci și indicatori precum cilindricitatea. Dacă abaterea diametrului găurii este prea mare, aceasta poate fi cauzată de factori precum uzura sculei și bătaia radială a axului.
Pentru găurile prelucrate, se pot utiliza instrumente precum calibre pentru diametrul interior și mașini de măsurat în coordonate pentru a detecta diametrul găurii. Precizia diametrului găurii include nu numai cerința ca dimensiunea diametrului să îndeplinească cerințele, ci și indicatori precum cilindricitatea. Dacă abaterea diametrului găurii este prea mare, aceasta poate fi cauzată de factori precum uzura sculei și bătaia radială a axului.
Detectarea preciziei formei
Detectarea planeității
Folosiți instrumente precum nivele și plane optice pentru a detecta planeitatea planului prelucrat. Plasați nivela pe planul prelucrat și determinați eroarea de planeitate observând schimbarea poziției bulei. Pentru o prelucrare de înaltă precizie, eroarea de planeitate trebuie să fie extrem de mică, altfel va afecta asamblarea ulterioară și alte procese. De exemplu, la prelucrarea șinelor de ghidare ale mașinilor-unelte și a altor plane, cerința de planeitate este extrem de mare. Dacă depășește eroarea admisă, va face ca piesele mobile de pe șinele de ghidare să funcționeze instabil.
Detectarea planeității
Folosiți instrumente precum nivele și plane optice pentru a detecta planeitatea planului prelucrat. Plasați nivela pe planul prelucrat și determinați eroarea de planeitate observând schimbarea poziției bulei. Pentru o prelucrare de înaltă precizie, eroarea de planeitate trebuie să fie extrem de mică, altfel va afecta asamblarea ulterioară și alte procese. De exemplu, la prelucrarea șinelor de ghidare ale mașinilor-unelte și a altor plane, cerința de planeitate este extrem de mare. Dacă depășește eroarea admisă, va face ca piesele mobile de pe șinele de ghidare să funcționeze instabil.
Detectarea rotunjimii
Pentru contururile circulare prelucrate (cum ar fi cilindri, conuri etc.), se poate utiliza un aparat de testare a rotunjimii. Eroarea de rotunjime reflectă situația de precizie a centrului de prelucrare în timpul mișcării de rotație. Factori precum precizia de rotație a axului și bătaia radială a sculei vor afecta rotunjimea. Dacă eroarea de rotunjime este prea mare, aceasta poate duce la dezechilibru în timpul rotației pieselor mecanice și poate afecta funcționarea normală a echipamentului.
Pentru contururile circulare prelucrate (cum ar fi cilindri, conuri etc.), se poate utiliza un aparat de testare a rotunjimii. Eroarea de rotunjime reflectă situația de precizie a centrului de prelucrare în timpul mișcării de rotație. Factori precum precizia de rotație a axului și bătaia radială a sculei vor afecta rotunjimea. Dacă eroarea de rotunjime este prea mare, aceasta poate duce la dezechilibru în timpul rotației pieselor mecanice și poate afecta funcționarea normală a echipamentului.
Detectarea preciziei poziției
Detectarea paralelismului
Detectarea paralelismului dintre suprafețele prelucrate sau dintre găuri și suprafețe. De exemplu, pentru a măsura paralelismul dintre două plane, se poate utiliza un comparator cu cadran. Fixați comparatorul cu cadran pe ax, aduceți capul comparatorului în contact cu planul măsurat, mișcați masa de lucru și observați modificarea citirii comparatorului cu cadran. Eroarea excesivă de paralelism poate fi cauzată de factori precum eroarea de rectilinie a șinei de ghidare și înclinarea mesei de lucru.
Detectarea paralelismului
Detectarea paralelismului dintre suprafețele prelucrate sau dintre găuri și suprafețe. De exemplu, pentru a măsura paralelismul dintre două plane, se poate utiliza un comparator cu cadran. Fixați comparatorul cu cadran pe ax, aduceți capul comparatorului în contact cu planul măsurat, mișcați masa de lucru și observați modificarea citirii comparatorului cu cadran. Eroarea excesivă de paralelism poate fi cauzată de factori precum eroarea de rectilinie a șinei de ghidare și înclinarea mesei de lucru.
Detectarea perpendicularității
Detectați perpendicularitatea dintre suprafețele prelucrate sau dintre găuri și suprafață utilizând instrumente precum echeruri și instrumente de măsurare a perpendicularității. De exemplu, la prelucrarea pieselor de tip cutie, perpendicularitatea dintre diferitele suprafețe ale cutiei are un impact important asupra performanței de asamblare și utilizare a pieselor. Eroarea de perpendicularitate poate fi cauzată de abaterea de perpendicularitate dintre axele de coordonate ale mașinii-unelte.
Detectați perpendicularitatea dintre suprafețele prelucrate sau dintre găuri și suprafață utilizând instrumente precum echeruri și instrumente de măsurare a perpendicularității. De exemplu, la prelucrarea pieselor de tip cutie, perpendicularitatea dintre diferitele suprafețe ale cutiei are un impact important asupra performanței de asamblare și utilizare a pieselor. Eroarea de perpendicularitate poate fi cauzată de abaterea de perpendicularitate dintre axele de coordonate ale mașinii-unelte.
Evaluarea preciziei dinamice
Detectarea vibrațiilor
În timpul procesului de prelucrare, utilizați senzori de vibrații pentru a detecta situația vibrațiilor centrului de prelucrare. Vibrațiile pot duce la probleme precum creșterea rugozității suprafeței piesei prelucrate și uzura accelerată a sculelor. Prin analizarea frecvenței și amplitudinii vibrațiilor, este posibil să se determine dacă există surse anormale de vibrații, cum ar fi piese rotative dezechilibrate și componente slăbite. Pentru centrele de prelucrare de înaltă precizie, amplitudinea vibrațiilor trebuie controlată la un nivel foarte scăzut pentru a asigura stabilitatea preciziei prelucrării.
În timpul procesului de prelucrare, utilizați senzori de vibrații pentru a detecta situația vibrațiilor centrului de prelucrare. Vibrațiile pot duce la probleme precum creșterea rugozității suprafeței piesei prelucrate și uzura accelerată a sculelor. Prin analizarea frecvenței și amplitudinii vibrațiilor, este posibil să se determine dacă există surse anormale de vibrații, cum ar fi piese rotative dezechilibrate și componente slăbite. Pentru centrele de prelucrare de înaltă precizie, amplitudinea vibrațiilor trebuie controlată la un nivel foarte scăzut pentru a asigura stabilitatea preciziei prelucrării.
Detectarea deformării termice
Centrul de prelucrare va genera căldură în timpul funcționării pe termen lung, provocând astfel deformări termice. Folosiți senzori de temperatură pentru a măsura schimbările de temperatură ale componentelor cheie (cum ar fi axul principal și șina de ghidare) și combinați-i cu instrumente de măsurare pentru a detecta modificarea preciziei de prelucrare. Deformarea termică poate duce la modificări graduale ale dimensiunilor de prelucrare. De exemplu, alungirea axului principal la temperaturi ridicate poate provoca abateri de dimensiune în direcția axială a piesei de prelucrat. Pentru a reduce impactul deformării termice asupra preciziei, unele centre de prelucrare avansate sunt echipate cu sisteme de răcire pentru controlul temperaturii.
Centrul de prelucrare va genera căldură în timpul funcționării pe termen lung, provocând astfel deformări termice. Folosiți senzori de temperatură pentru a măsura schimbările de temperatură ale componentelor cheie (cum ar fi axul principal și șina de ghidare) și combinați-i cu instrumente de măsurare pentru a detecta modificarea preciziei de prelucrare. Deformarea termică poate duce la modificări graduale ale dimensiunilor de prelucrare. De exemplu, alungirea axului principal la temperaturi ridicate poate provoca abateri de dimensiune în direcția axială a piesei de prelucrat. Pentru a reduce impactul deformării termice asupra preciziei, unele centre de prelucrare avansate sunt echipate cu sisteme de răcire pentru controlul temperaturii.
Luarea în considerare a preciziei repoziționării
Compararea preciziei prelucrării multiple a aceleiași piese de testare
Prin procesarea repetată a aceleiași piese de testare și utilizarea metodelor de detectare de mai sus pentru a măsura precizia fiecărei piese de testare procesate. Observați repetabilitatea indicatorilor precum precizia dimensională, precizia formei și precizia poziției. Dacă precizia de repoziționare este slabă, aceasta poate duce la o calitate instabilă a pieselor prelucrate în lot. De exemplu, în prelucrarea matriței, dacă precizia de repoziționare este scăzută, aceasta poate cauza inconsecvență în dimensiunile cavității matriței, afectând performanța de utilizare a acesteia.
Prin procesarea repetată a aceleiași piese de testare și utilizarea metodelor de detectare de mai sus pentru a măsura precizia fiecărei piese de testare procesate. Observați repetabilitatea indicatorilor precum precizia dimensională, precizia formei și precizia poziției. Dacă precizia de repoziționare este slabă, aceasta poate duce la o calitate instabilă a pieselor prelucrate în lot. De exemplu, în prelucrarea matriței, dacă precizia de repoziționare este scăzută, aceasta poate cauza inconsecvență în dimensiunile cavității matriței, afectând performanța de utilizare a acesteia.
În concluzie, ca operator, pentru a evalua în mod complet și precis precizia centrelor de prelucrare verticale, este necesar să se pornească de la mai multe aspecte, cum ar fi pregătirea pieselor de testare (inclusiv materiale, scule, parametri de așchiere, fixare și dimensiuni), poziționarea pieselor de testare, detectarea diferitelor elemente de precizie de prelucrare (precizie dimensională, precizie de formă, precizie de poziționare), evaluarea preciziei dinamice și luarea în considerare a preciziei de repoziționare. Numai în acest fel, centrul de prelucrare poate îndeplini cerințele de precizie de prelucrare în timpul procesului de producție și poate produce piese mecanice de înaltă calitate.