Људи који се баве машинском обрадом не желе да признају пораз када је у питању тачност. Понекад се чини да неки људи сматрају тачност обраде од 1 микрона као комад колача када говоре о томе. Међутим, у ствари, високо прецизна обрада је техничка тема коју треба ригорозно третирати. Овај чланак има за циљ да свима пружи свеобухватније знање о високопрецизној машинској обради.
01
Основни здрав разум: утицај промена температуре на материјале
Као што сви знамо, на материјале утичу топлотна експанзија и контракција. У прецизној машинској обради, температурни проблеми се не смеју занемарити! Температурна разлика је непријатељ тачности. Ако не обраћамо пажњу на кључно питање температуре, како можемо детаљно разговарати о тачности? Пошто је већина машина направљена од челика и ливеног гвожђа, оне мењају облик и дужину под утицајем собне температуре и топлоте коју производи сама машина.
слика
Степен топлотног ширења и контракције материјала зависи од врсте материјала и величине промене температуре. У наставку је дата табела коефицијената експанзије челика и бакра. Узимајући челик као пример, његово линеарно ширење ће произвести промену од 12 μм по метру када се температура промени за 1 степен. Дубоко разумевање ових података је кључно за осигурање стабилности прецизне обраде.
Коефицијент експанзије челика је приказан на слици испод:
слика
Пример:
Дужина радног комада: 200 мм
Промена температуре: 10 степени
Вредност проширења: 0. 02 мм
Коефицијент експанзије бакра приказан је на слици испод:
слика
Пример:
Дужина електроде: 200 мм
Промена температуре: 10 степени
Вредност проширења: 0.05 мм
02
Грешка детекције узрокована температуром
Када су предмети, инструменти за инспекцију и мерила направљени од различитих материјала и нису под стандардним температурним условима током инспекције, одступања од стандардне температуре (20 степени) ће увек бити кључни фактор који доводи до грешака у инспекцији.
слика
Грешка детекције због температуре
На пример, загревање челичног блока дужине 100 мм за 4 степена, као што је температура длана, довешће до промене његове дужине за 4,6 μм.
Вреди напоменути да је приликом мерења делова високе прецизности неопходно имати мерне алате веће прецизности. Ако стандард тачности самог мерног инструмента или опреме није висок, одакле долазе резултати мерења високе прецизности?
слика
03
Важан концепт обраде: одржавање термичке стабилности
Челик: 100 к 30 к 20 мм
Промене величине када температура падне са 25 степени на 20 степена: На 25 степени, величина је већа за 6μм. Када температура падне на 20 степени, величина је већа само за 0,12 μм. Ово је термички стабилан процес, чак и ако температура брзо опадне, још увек је потребан дуготрајан временски период да би се одржала тачност. Већим објектима је потребно више времена да поврате тачност и стабилност када се температура промени.
слика
За фабрике без искуства у прецизној машинској обради, за нестабилну прецизност се често окривљује тачност опреме при извођењу прецизне машинске обраде. Напротив, фабрике са искуством у прецизној машинској обради знају да је то најосновније разумевање. Они разумеју да је топлотна равнотежа између температуре околине и алатних машина кључна за одржавање стабилне тачности обраде. Ове искусне фабрике јасно разумеју да чак и са високо прецизним машинама алаткама, стабилна тачност обраде може се постићи само одржавањем стабилног температурног окружења и топлотне равнотеже.
слика
Одржавање термичке стабилности је неопходан и важан концепт у прецизној машинској обради. Неки људи могу имати сумње да ли температуру треба одржавати на 20 или 23 степена. Међутим, најкритичније је осигурати да се стабилност циљне вредности може одржати. Иако теоријске књиге обично препоручују 20 степени, стварне радионице често бирају између 22-23 степена. Фокус је на строгој контроли температурних флуктуација.
04
Тачно разумевање тачности обраде и анализе
Уопштено говорећи, тачност обраде се може поделити на прецизност и прецизност. Слика испод је визуелна илустрација.
слика
Прецизност
Односи се на поновљивост и конзистентност између резултата добијених поновљеним мерењима коришћењем истог резервног узорка. Могуће је имати високу прецизност, али то не значи да су резултати тачни. На пример, три резултата добијена коришћењем дужине од 1 мм су 1,051 мм, 1,053 и 1,052. Иако имају високу прецизност, они су нетачни.
Прецизност
Односи се на блискост између добијених резултата мерења и праве вредности. Висока тачност мерења значи да је системска грешка мала, када просечна вредност измерених података мање одступа од праве вредности, али када су подаци расути, односно величина случајне грешке је нејасна.
Однос између прецизности, тачности и температуре
Уопштено говорећи, ако су обрађени делови прецизнији, али нису тачни, то може бити зато што температура у радионици варира у малом опсегу, али постоји велико одступање од стандардне температуре. Дакле, величина добијених делова је релативно конзистентна, али постоји велико одступање од циљне величине. Напротив, ако су делови тачнији, али нису прецизни, то може бити зато што температура у радионици значајно варира у односу на стандардну температуру, што доводи до тога да величина дела изгледа дискретно. дистрибуција; а ако део није ни прецизан ни тачан, то може указивати на то да температура у радњи увелико одступа од стандардне температуре и да у великој мери варира.
05
Заборављено загревање алатке
Фабрике користе прецизне ЦНЦ машине алатке за високо прецизну машинску обраду. Да ли сте икада имали ово искуство: када се машина сваког јутра укључи за обраду, прецизност обраде првог комада често је тешко достићи идеалан ниво; када се машина укључи након дугог одмора за обраду прве серије делова, тачност је често лоша. Ризик од квара је посебно изражен током стабилне, високо прецизне обраде, посебно када је у питању одржавање тачности положаја.
Само у стабилном температурном окружењу и топлотном балансу машине алатке могу осигурати стабилну тачност обраде. За ситуације у којима је потребна висока прецизна обрада и производња одмах након покретања, предгревање алатне машине је најосновнија прецизна обрада здравог разума.
слика
Зато што ће температура вретена и сваке осе кретања ЦНЦ алатне машине бити релативно одржавана на одређеном фиксном нивоу након рада током одређеног временског периода. Истовремено, како време обраде пролази, термичка тачност ЦНЦ машина алатки постепено постаје стабилна. Због тога је веома неопходно претходно загрејати вретено и покретне делове пре извођења прецизне обраде.
Међутим, многе фабрике често игноришу или не разумеју везу за припрему „вежбе загревања“ алатних машина. Препоручљиво је да када је машина у стању мировања више од неколико дана, препоручује се претходно загревање дуже од 30 минута пре високо прецизне обраде; ако машина алатка мирује само неколико сати, препоручује се и претходно загревање 5-10 минута пре високо прецизне обраде.
Процес предгревања укључује машински алат који учествује у поновљеном кретању осе обраде. Најбоље је извршити вишеосно повезивање. На пример, пустите да се оса КСИЗ помера из доњег левог угла у горњи десни угао координатног система и више пута се помера дијагонално. Овај процес се може постићи писањем макро програма на машини.
Након што је алатна машина потпуно загрејана, алатна машина се може ставити у прецизну обраду са пуном снагом, а ви ћете добити стабилну и конзистентну тачност обраде.
