Ανάλυση και Βελτιστοποίηση Παράγοντων που Επηρεάζουν την Ακρίβεια Διαστάσεων Κατεργασίας των Κέντρων Κατεργασίας
Περίληψη: Η παρούσα εργασία διερευνά διεξοδικά διάφορους παράγοντες που επηρεάζουν την ακρίβεια διαστάσεων κατεργασίας των κέντρων κατεργασίας και τους χωρίζει σε δύο κατηγορίες: παράγοντες που μπορούν να αποφευχθούν και παράγοντες που μπορούν να αντιμετωπιστούν. Για παράγοντες που μπορούν να αποφευχθούν, όπως οι διαδικασίες κατεργασίας, οι αριθμητικοί υπολογισμοί στον χειροκίνητο και αυτόματο προγραμματισμό, τα στοιχεία κοπής και η ρύθμιση εργαλείων κ.λπ., γίνονται λεπτομερείς επεξεργασίες και προτείνονται αντίστοιχα μέτρα βελτιστοποίησης. Για παράγοντες που μπορούν να αντιμετωπιστούν, όπως η παραμόρφωση κατά την ψύξη του τεμαχίου και η σταθερότητα της ίδιας της εργαλειομηχανής, αναλύονται οι αιτίες και οι μηχανισμοί επιρροής. Στόχος είναι η παροχή ολοκληρωμένων αναφορών γνώσεων για τους τεχνικούς που ασχολούνται με τη λειτουργία και τη διαχείριση κέντρων κατεργασίας, ώστε να βελτιωθεί το επίπεδο ελέγχου της ακρίβειας διαστάσεων κατεργασίας των κέντρων κατεργασίας και να ενισχυθεί η ποιότητα του προϊόντος και η αποδοτικότητα της παραγωγής.
Ι. Εισαγωγή
Ως βασικός εξοπλισμός στη σύγχρονη κατεργασία, η ακρίβεια διαστάσεων κατεργασίας των κέντρων κατεργασίας σχετίζεται άμεσα με την ποιότητα και την απόδοση των προϊόντων. Κατά την πραγματική παραγωγική διαδικασία, διάφοροι παράγοντες επηρεάζουν την ακρίβεια διαστάσεων της κατεργασίας. Είναι πολύ σημαντικό να αναλυθούν σε βάθος αυτοί οι παράγοντες και να αναζητηθούν αποτελεσματικές μέθοδοι ελέγχου.
Ως βασικός εξοπλισμός στη σύγχρονη κατεργασία, η ακρίβεια διαστάσεων κατεργασίας των κέντρων κατεργασίας σχετίζεται άμεσα με την ποιότητα και την απόδοση των προϊόντων. Κατά την πραγματική παραγωγική διαδικασία, διάφοροι παράγοντες επηρεάζουν την ακρίβεια διαστάσεων της κατεργασίας. Είναι πολύ σημαντικό να αναλυθούν σε βάθος αυτοί οι παράγοντες και να αναζητηθούν αποτελεσματικές μέθοδοι ελέγχου.
II. Παράγοντες επιρροής που μπορούν να αποφευχθούν
(I) Διαδικασία κατεργασίας
Η ορθολογικότητα της διαδικασίας κατεργασίας καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την ακρίβεια των διαστάσεων της κατεργασίας. Με βάση την τήρηση των βασικών αρχών της διαδικασίας κατεργασίας, κατά την κατεργασία μαλακών υλικών όπως τα εξαρτήματα αλουμινίου, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στην επίδραση των ρινισμάτων σιδήρου. Για παράδειγμα, κατά τη διαδικασία φρεζαρίσματος εξαρτημάτων αλουμινίου, λόγω της μαλακής υφής του αλουμινίου, τα ρινίσματα σιδήρου που παράγονται από την κοπή είναι πιθανό να γρατσουνίσουν την κατεργασμένη επιφάνεια, εισάγοντας έτσι σφάλματα διαστάσεων. Για τη μείωση τέτοιων σφαλμάτων, μπορούν να ληφθούν μέτρα όπως η βελτιστοποίηση της διαδρομής αφαίρεσης ρινισμάτων και η ενίσχυση της αναρρόφησης της συσκευής αφαίρεσης ρινισμάτων. Εν τω μεταξύ, στη διάταξη της διαδικασίας, η κατανομή των επιτρεπόμενων ποσοτήτων της τραχιάς κατεργασίας και της τελικής κατεργασίας θα πρέπει να σχεδιάζεται λογικά. Κατά την τραχιά κατεργασία, χρησιμοποιείται μεγαλύτερο βάθος κοπής και ρυθμός τροφοδοσίας για την γρήγορη αφαίρεση μιας μεγάλης ποσότητας επιτρεπόμενου ποσού, αλλά θα πρέπει να διατηρείται ένα κατάλληλο επίδομα τελικής κατεργασίας, γενικά 0,3 - 0,5 mm, για να διασφαλιστεί ότι η τελική κατεργασία μπορεί να επιτύχει υψηλότερη ακρίβεια διαστάσεων. Όσον αφορά τη χρήση των εξαρτημάτων, εκτός από την τήρηση των αρχών της μείωσης των χρόνων σύσφιξης και της χρήσης αρθρωτών εξαρτημάτων, πρέπει επίσης να διασφαλίζεται η ακρίβεια τοποθέτησης των εξαρτημάτων. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας πείρους εντοπισμού υψηλής ακρίβειας και επιφάνειες εντοπισμού για να διασφαλιστεί η ακρίβεια θέσης του τεμαχίου εργασίας κατά τη διαδικασία σύσφιξης, αποφεύγοντας τα σφάλματα διαστάσεων που προκαλούνται από την απόκλιση της θέσης σύσφιξης.
Η ορθολογικότητα της διαδικασίας κατεργασίας καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την ακρίβεια των διαστάσεων της κατεργασίας. Με βάση την τήρηση των βασικών αρχών της διαδικασίας κατεργασίας, κατά την κατεργασία μαλακών υλικών όπως τα εξαρτήματα αλουμινίου, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στην επίδραση των ρινισμάτων σιδήρου. Για παράδειγμα, κατά τη διαδικασία φρεζαρίσματος εξαρτημάτων αλουμινίου, λόγω της μαλακής υφής του αλουμινίου, τα ρινίσματα σιδήρου που παράγονται από την κοπή είναι πιθανό να γρατσουνίσουν την κατεργασμένη επιφάνεια, εισάγοντας έτσι σφάλματα διαστάσεων. Για τη μείωση τέτοιων σφαλμάτων, μπορούν να ληφθούν μέτρα όπως η βελτιστοποίηση της διαδρομής αφαίρεσης ρινισμάτων και η ενίσχυση της αναρρόφησης της συσκευής αφαίρεσης ρινισμάτων. Εν τω μεταξύ, στη διάταξη της διαδικασίας, η κατανομή των επιτρεπόμενων ποσοτήτων της τραχιάς κατεργασίας και της τελικής κατεργασίας θα πρέπει να σχεδιάζεται λογικά. Κατά την τραχιά κατεργασία, χρησιμοποιείται μεγαλύτερο βάθος κοπής και ρυθμός τροφοδοσίας για την γρήγορη αφαίρεση μιας μεγάλης ποσότητας επιτρεπόμενου ποσού, αλλά θα πρέπει να διατηρείται ένα κατάλληλο επίδομα τελικής κατεργασίας, γενικά 0,3 - 0,5 mm, για να διασφαλιστεί ότι η τελική κατεργασία μπορεί να επιτύχει υψηλότερη ακρίβεια διαστάσεων. Όσον αφορά τη χρήση των εξαρτημάτων, εκτός από την τήρηση των αρχών της μείωσης των χρόνων σύσφιξης και της χρήσης αρθρωτών εξαρτημάτων, πρέπει επίσης να διασφαλίζεται η ακρίβεια τοποθέτησης των εξαρτημάτων. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας πείρους εντοπισμού υψηλής ακρίβειας και επιφάνειες εντοπισμού για να διασφαλιστεί η ακρίβεια θέσης του τεμαχίου εργασίας κατά τη διαδικασία σύσφιξης, αποφεύγοντας τα σφάλματα διαστάσεων που προκαλούνται από την απόκλιση της θέσης σύσφιξης.
(II) Αριθμητικοί Υπολογισμοί στον Χειροκίνητο και Αυτόματο Προγραμματισμό Κέντρων Μηχανουργικής
Είτε πρόκειται για χειροκίνητο προγραμματισμό είτε για αυτόματο προγραμματισμό, η ακρίβεια των αριθμητικών υπολογισμών είναι κρίσιμης σημασίας. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας προγραμματισμού, περιλαμβάνει τον υπολογισμό των διαδρομών των εργαλείων, τον προσδιορισμό των σημείων συντεταγμένων κ.λπ. Για παράδειγμα, κατά τον υπολογισμό της τροχιάς της κυκλικής παρεμβολής, εάν οι συντεταγμένες του κέντρου του κύκλου ή της ακτίνας υπολογιστούν λανθασμένα, αυτό αναπόφευκτα θα οδηγήσει σε διαστατικές αποκλίσεις κατά την κατεργασία. Για τον προγραμματισμό εξαρτημάτων σύνθετου σχήματος, απαιτείται προηγμένο λογισμικό CAD/CAM για την ακριβή μοντελοποίηση και τον σχεδιασμό της διαδρομής του εργαλείου. Κατά τη χρήση του λογισμικού, θα πρέπει να διασφαλίζεται ότι οι γεωμετρικές διαστάσεις του μοντέλου είναι ακριβείς και οι δημιουργούμενες διαδρομές των εργαλείων θα πρέπει να ελέγχονται και να επαληθεύονται προσεκτικά. Εν τω μεταξύ, οι προγραμματιστές θα πρέπει να έχουν μια σταθερή μαθηματική βάση και πλούσια εμπειρία προγραμματισμού και να είναι σε θέση να επιλέγουν σωστά τις οδηγίες και τις παραμέτρους προγραμματισμού σύμφωνα με τις απαιτήσεις κατεργασίας των εξαρτημάτων. Για παράδειγμα, κατά τον προγραμματισμό των εργασιών γεώτρησης, παράμετροι όπως το βάθος γεώτρησης και η απόσταση ανάκλησης θα πρέπει να ορίζονται με ακρίβεια για να αποφεύγονται τα διαστατικά σφάλματα που προκαλούνται από σφάλματα προγραμματισμού.
Είτε πρόκειται για χειροκίνητο προγραμματισμό είτε για αυτόματο προγραμματισμό, η ακρίβεια των αριθμητικών υπολογισμών είναι κρίσιμης σημασίας. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας προγραμματισμού, περιλαμβάνει τον υπολογισμό των διαδρομών των εργαλείων, τον προσδιορισμό των σημείων συντεταγμένων κ.λπ. Για παράδειγμα, κατά τον υπολογισμό της τροχιάς της κυκλικής παρεμβολής, εάν οι συντεταγμένες του κέντρου του κύκλου ή της ακτίνας υπολογιστούν λανθασμένα, αυτό αναπόφευκτα θα οδηγήσει σε διαστατικές αποκλίσεις κατά την κατεργασία. Για τον προγραμματισμό εξαρτημάτων σύνθετου σχήματος, απαιτείται προηγμένο λογισμικό CAD/CAM για την ακριβή μοντελοποίηση και τον σχεδιασμό της διαδρομής του εργαλείου. Κατά τη χρήση του λογισμικού, θα πρέπει να διασφαλίζεται ότι οι γεωμετρικές διαστάσεις του μοντέλου είναι ακριβείς και οι δημιουργούμενες διαδρομές των εργαλείων θα πρέπει να ελέγχονται και να επαληθεύονται προσεκτικά. Εν τω μεταξύ, οι προγραμματιστές θα πρέπει να έχουν μια σταθερή μαθηματική βάση και πλούσια εμπειρία προγραμματισμού και να είναι σε θέση να επιλέγουν σωστά τις οδηγίες και τις παραμέτρους προγραμματισμού σύμφωνα με τις απαιτήσεις κατεργασίας των εξαρτημάτων. Για παράδειγμα, κατά τον προγραμματισμό των εργασιών γεώτρησης, παράμετροι όπως το βάθος γεώτρησης και η απόσταση ανάκλησης θα πρέπει να ορίζονται με ακρίβεια για να αποφεύγονται τα διαστατικά σφάλματα που προκαλούνται από σφάλματα προγραμματισμού.
(III) Στοιχεία κοπής και αντιστάθμιση εργαλείου
Η ταχύτητα κοπής vc, ο ρυθμός πρόωσης f και το βάθος κοπής ap έχουν σημαντικές επιπτώσεις στην ακρίβεια διαστάσεων της κατεργασίας. Η υπερβολική ταχύτητα κοπής μπορεί να οδηγήσει σε εντατική φθορά του εργαλείου, επηρεάζοντας έτσι την ακρίβεια κατεργασίας. Ο υπερβολικός ρυθμός πρόωσης μπορεί να αυξήσει τη δύναμη κοπής, προκαλώντας παραμόρφωση του τεμαχίου εργασίας ή δόνηση του εργαλείου και με αποτέλεσμα αποκλίσεις διαστάσεων. Για παράδειγμα, κατά την κατεργασία χαλύβων κραμάτων υψηλής σκληρότητας, εάν η ταχύτητα κοπής επιλεγεί πολύ υψηλή, η κοπτική ακμή του εργαλείου είναι επιρρεπής σε φθορά, καθιστώντας το κατεργασμένο μέγεθος μικρότερο. Οι λογικές παράμετροι κοπής θα πρέπει να καθορίζονται διεξοδικά λαμβάνοντας υπόψη διάφορους παράγοντες όπως το υλικό του τεμαχίου εργασίας, το υλικό του εργαλείου και την απόδοση της εργαλειομηχανής. Γενικά, μπορούν να επιλεγούν μέσω δοκιμών κοπής ή ανατρέχοντας σε σχετικά εγχειρίδια κοπής. Εν τω μεταξύ, η αντιστάθμιση του εργαλείου είναι επίσης ένα σημαντικό μέσο για τη διασφάλιση της ακρίβειας της κατεργασίας. Στα κέντρα κατεργασίας, η αντιστάθμιση φθοράς του εργαλείου μπορεί να διορθώσει σε πραγματικό χρόνο τις αλλαγές διαστάσεων που προκαλούνται από τη φθορά του εργαλείου. Οι χειριστές θα πρέπει να προσαρμόζουν την τιμή αντιστάθμισης του εργαλείου έγκαιρα ανάλογα με την πραγματική κατάσταση φθοράς του εργαλείου. Για παράδειγμα, κατά τη συνεχή κατεργασία μιας παρτίδας εξαρτημάτων, οι διαστάσεις της κατεργασίας μετρώνται τακτικά. Όταν διαπιστωθεί ότι οι διαστάσεις αυξάνονται ή μειώνονται σταδιακά, η τιμή αντιστάθμισης εργαλείου τροποποιείται για να διασφαλιστεί η ακρίβεια κατεργασίας των επόμενων εξαρτημάτων.
Η ταχύτητα κοπής vc, ο ρυθμός πρόωσης f και το βάθος κοπής ap έχουν σημαντικές επιπτώσεις στην ακρίβεια διαστάσεων της κατεργασίας. Η υπερβολική ταχύτητα κοπής μπορεί να οδηγήσει σε εντατική φθορά του εργαλείου, επηρεάζοντας έτσι την ακρίβεια κατεργασίας. Ο υπερβολικός ρυθμός πρόωσης μπορεί να αυξήσει τη δύναμη κοπής, προκαλώντας παραμόρφωση του τεμαχίου εργασίας ή δόνηση του εργαλείου και με αποτέλεσμα αποκλίσεις διαστάσεων. Για παράδειγμα, κατά την κατεργασία χαλύβων κραμάτων υψηλής σκληρότητας, εάν η ταχύτητα κοπής επιλεγεί πολύ υψηλή, η κοπτική ακμή του εργαλείου είναι επιρρεπής σε φθορά, καθιστώντας το κατεργασμένο μέγεθος μικρότερο. Οι λογικές παράμετροι κοπής θα πρέπει να καθορίζονται διεξοδικά λαμβάνοντας υπόψη διάφορους παράγοντες όπως το υλικό του τεμαχίου εργασίας, το υλικό του εργαλείου και την απόδοση της εργαλειομηχανής. Γενικά, μπορούν να επιλεγούν μέσω δοκιμών κοπής ή ανατρέχοντας σε σχετικά εγχειρίδια κοπής. Εν τω μεταξύ, η αντιστάθμιση του εργαλείου είναι επίσης ένα σημαντικό μέσο για τη διασφάλιση της ακρίβειας της κατεργασίας. Στα κέντρα κατεργασίας, η αντιστάθμιση φθοράς του εργαλείου μπορεί να διορθώσει σε πραγματικό χρόνο τις αλλαγές διαστάσεων που προκαλούνται από τη φθορά του εργαλείου. Οι χειριστές θα πρέπει να προσαρμόζουν την τιμή αντιστάθμισης του εργαλείου έγκαιρα ανάλογα με την πραγματική κατάσταση φθοράς του εργαλείου. Για παράδειγμα, κατά τη συνεχή κατεργασία μιας παρτίδας εξαρτημάτων, οι διαστάσεις της κατεργασίας μετρώνται τακτικά. Όταν διαπιστωθεί ότι οι διαστάσεις αυξάνονται ή μειώνονται σταδιακά, η τιμή αντιστάθμισης εργαλείου τροποποιείται για να διασφαλιστεί η ακρίβεια κατεργασίας των επόμενων εξαρτημάτων.
(IV) Ρύθμιση Εργαλείου
Η ακρίβεια της ρύθμισης του εργαλείου σχετίζεται άμεσα με την ακρίβεια των διαστάσεων της κατεργασίας. Η διαδικασία ρύθμισης του εργαλείου είναι ο προσδιορισμός της σχετικής θέσης μεταξύ του εργαλείου και του τεμαχίου εργασίας. Εάν η ρύθμιση του εργαλείου είναι ανακριβής, αναπόφευκτα θα προκύψουν σφάλματα διαστάσεων στα κατεργασμένα μέρη. Η επιλογή ενός ανιχνευτή ακμών υψηλής ακρίβειας είναι ένα από τα σημαντικά μέτρα για τη βελτίωση της ακρίβειας της ρύθμισης του εργαλείου. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας έναν οπτικό ανιχνευτή ακμών, η θέση του εργαλείου και η άκρη του τεμαχίου εργασίας μπορούν να ανιχνευθούν με ακρίβεια, με ακρίβεια ±0,005 mm. Για κέντρα κατεργασίας που είναι εξοπλισμένα με αυτόματο ρυθμιστή εργαλείων, οι λειτουργίες του μπορούν να αξιοποιηθούν πλήρως για την επίτευξη γρήγορης και ακριβούς ρύθμισης του εργαλείου. Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας ρύθμισης του εργαλείου, πρέπει επίσης να δοθεί προσοχή στην καθαριότητα του περιβάλλοντος ρύθμισης του εργαλείου, ώστε να αποφευχθεί η επίδραση των υπολειμμάτων στην ακρίβεια της ρύθμισης του εργαλείου. Εν τω μεταξύ, οι χειριστές θα πρέπει να ακολουθούν αυστηρά τις διαδικασίες λειτουργίας της ρύθμισης του εργαλείου και να λαμβάνουν πολλαπλές μετρήσεις και να υπολογίζουν τη μέση τιμή για να μειώσουν το σφάλμα ρύθμισης του εργαλείου.
Η ακρίβεια της ρύθμισης του εργαλείου σχετίζεται άμεσα με την ακρίβεια των διαστάσεων της κατεργασίας. Η διαδικασία ρύθμισης του εργαλείου είναι ο προσδιορισμός της σχετικής θέσης μεταξύ του εργαλείου και του τεμαχίου εργασίας. Εάν η ρύθμιση του εργαλείου είναι ανακριβής, αναπόφευκτα θα προκύψουν σφάλματα διαστάσεων στα κατεργασμένα μέρη. Η επιλογή ενός ανιχνευτή ακμών υψηλής ακρίβειας είναι ένα από τα σημαντικά μέτρα για τη βελτίωση της ακρίβειας της ρύθμισης του εργαλείου. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας έναν οπτικό ανιχνευτή ακμών, η θέση του εργαλείου και η άκρη του τεμαχίου εργασίας μπορούν να ανιχνευθούν με ακρίβεια, με ακρίβεια ±0,005 mm. Για κέντρα κατεργασίας που είναι εξοπλισμένα με αυτόματο ρυθμιστή εργαλείων, οι λειτουργίες του μπορούν να αξιοποιηθούν πλήρως για την επίτευξη γρήγορης και ακριβούς ρύθμισης του εργαλείου. Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας ρύθμισης του εργαλείου, πρέπει επίσης να δοθεί προσοχή στην καθαριότητα του περιβάλλοντος ρύθμισης του εργαλείου, ώστε να αποφευχθεί η επίδραση των υπολειμμάτων στην ακρίβεια της ρύθμισης του εργαλείου. Εν τω μεταξύ, οι χειριστές θα πρέπει να ακολουθούν αυστηρά τις διαδικασίες λειτουργίας της ρύθμισης του εργαλείου και να λαμβάνουν πολλαπλές μετρήσεις και να υπολογίζουν τη μέση τιμή για να μειώσουν το σφάλμα ρύθμισης του εργαλείου.
III. Ακαταμάχητοι παράγοντες
(I) Παραμόρφωση των τεμαχίων εργασίας μετά την κατεργασία λόγω ψύξης
Τα τεμάχια εργασίας θα παράγουν θερμότητα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατεργασίας και θα παραμορφώνονται λόγω της θερμικής διαστολής και συστολής κατά την ψύξη μετά την κατεργασία. Αυτό το φαινόμενο είναι συνηθισμένο στην κατεργασία μετάλλων και είναι δύσκολο να αποφευχθεί εντελώς. Για παράδειγμα, για ορισμένα μεγάλα δομικά μέρη από κράμα αλουμινίου, η θερμότητα που παράγεται κατά την κατεργασία είναι σχετικά υψηλή και η συρρίκνωση μεγέθους είναι εμφανής μετά την ψύξη. Για να μειωθεί η επίδραση της παραμόρφωσης ψύξης στην ακρίβεια των διαστάσεων, μπορεί να χρησιμοποιηθεί εύλογα ψυκτικό μέσο κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατεργασίας. Το ψυκτικό μέσο όχι μόνο μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία κοπής και τη φθορά του εργαλείου, αλλά και να κάνει το τεμάχιο εργασίας να κρυώσει ομοιόμορφα και να μειώσει τον βαθμό θερμικής παραμόρφωσης. Κατά την επιλογή του ψυκτικού μέσου, θα πρέπει να βασίζεται στο υλικό του τεμαχίου εργασίας και στις απαιτήσεις της διαδικασίας κατεργασίας. Για παράδειγμα, για την κατεργασία τεμαχίων αλουμινίου, μπορεί να επιλεγεί ένα ειδικό υγρό κοπής από κράμα αλουμινίου, το οποίο έχει καλές ιδιότητες ψύξης και λίπανσης. Επιπλέον, κατά την εκτέλεση επιτόπιας μέτρησης, θα πρέπει να λαμβάνεται πλήρως υπόψη η επίδραση του χρόνου ψύξης στο μέγεθος του τεμαχίου εργασίας. Γενικά, η μέτρηση θα πρέπει να πραγματοποιείται αφού το τεμάχιο εργασίας έχει ψυχθεί σε θερμοκρασία δωματίου ή οι αλλαγές διαστάσεων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ψύξης μπορούν να εκτιμηθούν και τα αποτελέσματα των μέτρησης μπορούν να διορθωθούν σύμφωνα με εμπειρικά δεδομένα.
Τα τεμάχια εργασίας θα παράγουν θερμότητα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατεργασίας και θα παραμορφώνονται λόγω της θερμικής διαστολής και συστολής κατά την ψύξη μετά την κατεργασία. Αυτό το φαινόμενο είναι συνηθισμένο στην κατεργασία μετάλλων και είναι δύσκολο να αποφευχθεί εντελώς. Για παράδειγμα, για ορισμένα μεγάλα δομικά μέρη από κράμα αλουμινίου, η θερμότητα που παράγεται κατά την κατεργασία είναι σχετικά υψηλή και η συρρίκνωση μεγέθους είναι εμφανής μετά την ψύξη. Για να μειωθεί η επίδραση της παραμόρφωσης ψύξης στην ακρίβεια των διαστάσεων, μπορεί να χρησιμοποιηθεί εύλογα ψυκτικό μέσο κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατεργασίας. Το ψυκτικό μέσο όχι μόνο μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία κοπής και τη φθορά του εργαλείου, αλλά και να κάνει το τεμάχιο εργασίας να κρυώσει ομοιόμορφα και να μειώσει τον βαθμό θερμικής παραμόρφωσης. Κατά την επιλογή του ψυκτικού μέσου, θα πρέπει να βασίζεται στο υλικό του τεμαχίου εργασίας και στις απαιτήσεις της διαδικασίας κατεργασίας. Για παράδειγμα, για την κατεργασία τεμαχίων αλουμινίου, μπορεί να επιλεγεί ένα ειδικό υγρό κοπής από κράμα αλουμινίου, το οποίο έχει καλές ιδιότητες ψύξης και λίπανσης. Επιπλέον, κατά την εκτέλεση επιτόπιας μέτρησης, θα πρέπει να λαμβάνεται πλήρως υπόψη η επίδραση του χρόνου ψύξης στο μέγεθος του τεμαχίου εργασίας. Γενικά, η μέτρηση θα πρέπει να πραγματοποιείται αφού το τεμάχιο εργασίας έχει ψυχθεί σε θερμοκρασία δωματίου ή οι αλλαγές διαστάσεων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ψύξης μπορούν να εκτιμηθούν και τα αποτελέσματα των μέτρησης μπορούν να διορθωθούν σύμφωνα με εμπειρικά δεδομένα.
(II) Σταθερότητα του ίδιου του κέντρου κατεργασίας
Μηχανικές πτυχές
Χαλάρωση μεταξύ του σερβοκινητήρα και της βίδας: Η χαλάρωση της σύνδεσης μεταξύ του σερβοκινητήρα και της βίδας θα οδηγήσει σε μείωση της ακρίβειας μετάδοσης. Κατά τη διάρκεια της κατεργασίας, όταν ο κινητήρας περιστρέφεται, η χαλαρή σύνδεση θα προκαλέσει καθυστέρηση ή ανομοιομορφία στην περιστροφή της βίδας, με αποτέλεσμα η τροχιά κίνησης του εργαλείου να αποκλίνει από την ιδανική θέση και να έχει ως αποτέλεσμα σφάλματα διαστάσεων. Για παράδειγμα, κατά την κατεργασία περιγράμματος υψηλής ακρίβειας, αυτή η χαλάρωση μπορεί να προκαλέσει αποκλίσεις στο σχήμα του κατεργασμένου περιγράμματος, όπως μη συμμόρφωση με τις απαιτήσεις όσον αφορά την ευθύτητα και την στρογγυλότητα. Ο τακτικός έλεγχος και το σφίξιμο των μπουλονιών σύνδεσης μεταξύ του σερβοκινητήρα και της βίδας είναι ένα βασικό μέτρο για την πρόληψη τέτοιων προβλημάτων. Εν τω μεταξύ, μπορούν να χρησιμοποιηθούν αντι-χαλαρά παξιμάδια ή παράγοντες ασφάλισης σπειρωμάτων για την ενίσχυση της αξιοπιστίας της σύνδεσης.
Χαλάρωση μεταξύ του σερβοκινητήρα και της βίδας: Η χαλάρωση της σύνδεσης μεταξύ του σερβοκινητήρα και της βίδας θα οδηγήσει σε μείωση της ακρίβειας μετάδοσης. Κατά τη διάρκεια της κατεργασίας, όταν ο κινητήρας περιστρέφεται, η χαλαρή σύνδεση θα προκαλέσει καθυστέρηση ή ανομοιομορφία στην περιστροφή της βίδας, με αποτέλεσμα η τροχιά κίνησης του εργαλείου να αποκλίνει από την ιδανική θέση και να έχει ως αποτέλεσμα σφάλματα διαστάσεων. Για παράδειγμα, κατά την κατεργασία περιγράμματος υψηλής ακρίβειας, αυτή η χαλάρωση μπορεί να προκαλέσει αποκλίσεις στο σχήμα του κατεργασμένου περιγράμματος, όπως μη συμμόρφωση με τις απαιτήσεις όσον αφορά την ευθύτητα και την στρογγυλότητα. Ο τακτικός έλεγχος και το σφίξιμο των μπουλονιών σύνδεσης μεταξύ του σερβοκινητήρα και της βίδας είναι ένα βασικό μέτρο για την πρόληψη τέτοιων προβλημάτων. Εν τω μεταξύ, μπορούν να χρησιμοποιηθούν αντι-χαλαρά παξιμάδια ή παράγοντες ασφάλισης σπειρωμάτων για την ενίσχυση της αξιοπιστίας της σύνδεσης.
Φθορά ρουλεμάν ή παξιμαδιών σφαιρικών βιδών: Η σφαιρική βίδα είναι ένα σημαντικό εξάρτημα για την πραγματοποίηση ακριβούς κίνησης στο κέντρο κατεργασίας και η φθορά των ρουλεμάν ή παξιμαδιών της θα επηρεάσει την ακρίβεια μετάδοσης της βίδας. Καθώς η φθορά εντείνεται, το διάκενο της βίδας θα αυξάνεται σταδιακά, προκαλώντας ακανόνιστη κίνηση του εργαλείου κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κίνησης. Για παράδειγμα, κατά την αξονική κοπή, η φθορά του παξιμαδιού της βίδας θα κάνει την τοποθέτηση του εργαλείου στην αξονική κατεύθυνση ανακριβή, με αποτέλεσμα σφάλματα διαστάσεων στο μήκος του κατεργασμένου εξαρτήματος. Για να μειωθεί αυτή η φθορά, θα πρέπει να διασφαλίζεται καλή λίπανση της βίδας και το λιπαντικό γράσο θα πρέπει να αντικαθίσταται τακτικά. Εν τω μεταξύ, θα πρέπει να πραγματοποιείται τακτική ανίχνευση ακριβείας της σφαιρικής βίδας και όταν η φθορά υπερβαίνει το επιτρεπόμενο εύρος, τα ρουλεμάν ή τα παξιμάδια θα πρέπει να αντικαθίστανται έγκαιρα.
Ανεπαρκής λίπανση μεταξύ της βίδας και του παξιμαδιού: Η ανεπαρκής λίπανση θα αυξήσει την τριβή μεταξύ της βίδας και του παξιμαδιού, όχι μόνο επιταχύνοντας τη φθορά των εξαρτημάτων αλλά και προκαλώντας ανομοιόμορφη αντίσταση στην κίνηση και επηρεάζοντας την ακρίβεια της κατεργασίας. Κατά τη διάρκεια της κατεργασίας, μπορεί να εμφανιστεί ένα φαινόμενο έρπυσης, δηλαδή το εργαλείο θα έχει διαλείπουσες παύσεις και άλματα όταν κινείται σε χαμηλή ταχύτητα, καθιστώντας την ποιότητα της κατεργασμένης επιφάνειας χειρότερη και την ακρίβεια των διαστάσεων δύσκολη στην εγγύηση. Σύμφωνα με το εγχειρίδιο λειτουργίας της εργαλειομηχανής, το γράσο ή το λάδι λίπανσης πρέπει να ελέγχεται και να συμπληρώνεται τακτικά για να διασφαλίζεται ότι η βίδα και το παξιμάδι βρίσκονται σε καλή κατάσταση λίπανσης. Εν τω μεταξύ, μπορούν να επιλεγούν προϊόντα λίπανσης υψηλής απόδοσης για να βελτιωθεί το αποτέλεσμα λίπανσης και να μειωθεί η τριβή.
Ηλεκτρικές πτυχές
Βλάβη Σερβοκινητήρα: Η βλάβη του σερβοκινητήρα θα επηρεάσει άμεσα τον έλεγχο κίνησης του εργαλείου. Για παράδειγμα, ένα βραχυκύκλωμα ή ένα ανοιχτό κύκλωμα στην περιέλιξη του κινητήρα θα προκαλέσει την αδυναμία του κινητήρα να λειτουργήσει κανονικά ή να έχει ασταθή ροπή εξόδου, καθιστώντας το εργαλείο ανίκανο να κινηθεί σύμφωνα με την προκαθορισμένη τροχιά και με αποτέλεσμα σφάλματα διαστάσεων. Επιπλέον, η βλάβη του κωδικοποιητή του κινητήρα θα επηρεάσει την ακρίβεια του σήματος ανάδρασης θέσης, με αποτέλεσμα το σύστημα ελέγχου της εργαλειομηχανής να μην μπορεί να ελέγξει με ακρίβεια τη θέση του εργαλείου. Θα πρέπει να πραγματοποιείται τακτική συντήρηση του σερβοκινητήρα, συμπεριλαμβανομένου του ελέγχου των ηλεκτρικών παραμέτρων του κινητήρα, του καθαρισμού του ανεμιστήρα ψύξης του κινητήρα και της ανίχνευσης της κατάστασης λειτουργίας του κωδικοποιητή κ.λπ., για την έγκαιρη ανίχνευση και εξάλειψη πιθανών κινδύνων βλάβης.
Βλάβη Σερβοκινητήρα: Η βλάβη του σερβοκινητήρα θα επηρεάσει άμεσα τον έλεγχο κίνησης του εργαλείου. Για παράδειγμα, ένα βραχυκύκλωμα ή ένα ανοιχτό κύκλωμα στην περιέλιξη του κινητήρα θα προκαλέσει την αδυναμία του κινητήρα να λειτουργήσει κανονικά ή να έχει ασταθή ροπή εξόδου, καθιστώντας το εργαλείο ανίκανο να κινηθεί σύμφωνα με την προκαθορισμένη τροχιά και με αποτέλεσμα σφάλματα διαστάσεων. Επιπλέον, η βλάβη του κωδικοποιητή του κινητήρα θα επηρεάσει την ακρίβεια του σήματος ανάδρασης θέσης, με αποτέλεσμα το σύστημα ελέγχου της εργαλειομηχανής να μην μπορεί να ελέγξει με ακρίβεια τη θέση του εργαλείου. Θα πρέπει να πραγματοποιείται τακτική συντήρηση του σερβοκινητήρα, συμπεριλαμβανομένου του ελέγχου των ηλεκτρικών παραμέτρων του κινητήρα, του καθαρισμού του ανεμιστήρα ψύξης του κινητήρα και της ανίχνευσης της κατάστασης λειτουργίας του κωδικοποιητή κ.λπ., για την έγκαιρη ανίχνευση και εξάλειψη πιθανών κινδύνων βλάβης.
Βρωμιά Μέσα στην Κλίμακα Σχάρας: Η κλίμακα σχάρας είναι ένας σημαντικός αισθητήρας που χρησιμοποιείται στο κέντρο κατεργασίας για τη μέτρηση της θέσης και της μετατόπισης κίνησης του εργαλείου. Εάν υπάρχει βρωμιά μέσα στην κλίμακα σχάρας, αυτό θα επηρεάσει την ακρίβεια των μετρήσεων της κλίμακας σχάρας, με αποτέλεσμα το σύστημα ελέγχου της εργαλειομηχανής να λαμβάνει λανθασμένες πληροφορίες θέσης και να έχει ως αποτέλεσμα αποκλίσεις διαστάσεων στην κατεργασία. Για παράδειγμα, κατά την κατεργασία συστημάτων οπών υψηλής ακρίβειας, λόγω του σφάλματος της κλίμακας σχάρας, η ακρίβεια θέσης των οπών μπορεί να υπερβαίνει την ανοχή. Πρέπει να πραγματοποιείται τακτικός καθαρισμός και συντήρηση της κλίμακας σχάρας, χρησιμοποιώντας ειδικά εργαλεία καθαρισμού και καθαριστικά, και ακολουθώντας τις σωστές διαδικασίες λειτουργίας για να αποφευχθεί η ζημιά στην κλίμακα σχάρας.
Βλάβη Σερβοενισχυτή: Η λειτουργία του σερβοενισχυτή είναι να ενισχύσει το σήμα εντολής που εκδίδεται από το σύστημα ελέγχου και στη συνέχεια να θέσει τον σερβοκινητήρα σε λειτουργία. Όταν ο σερβοενισχυτής παρουσιάσει βλάβη, όπως όταν ο σωλήνας τροφοδοσίας έχει υποστεί ζημιά ή ο συντελεστής ενίσχυσης είναι ανώμαλος, ο σερβοκινητήρας θα λειτουργεί ασταθώς, επηρεάζοντας την ακρίβεια κατεργασίας. Για παράδειγμα, μπορεί να προκαλέσει διακυμάνσεις στην ταχύτητα του κινητήρα, καθιστώντας τον ρυθμό τροφοδοσίας του εργαλείου ανομοιόμορφο κατά τη διαδικασία κοπής, αυξάνοντας την τραχύτητα της επιφάνειας του κατεργασμένου εξαρτήματος και μειώνοντας την ακρίβεια των διαστάσεων. Θα πρέπει να δημιουργηθεί ένας τέλειος μηχανισμός ανίχνευσης και επισκευής ηλεκτρικών βλαβών της εργαλειομηχανής και το επαγγελματικό προσωπικό επισκευής ηλεκτρολογικών εξαρτημάτων θα πρέπει να είναι εξοπλισμένο για την έγκαιρη διάγνωση και επισκευή βλαβών ηλεκτρικών εξαρτημάτων, όπως ο σερβοενισχυτής.
IV. Συμπέρασμα
Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν την ακρίβεια διαστάσεων κατεργασίας των κέντρων κατεργασίας. Παράγοντες που μπορούν να αποφευχθούν, όπως οι διαδικασίες κατεργασίας, οι αριθμητικοί υπολογισμοί στον προγραμματισμό, τα στοιχεία κοπής και η ρύθμιση των εργαλείων, μπορούν να ελεγχθούν αποτελεσματικά με τη βελτιστοποίηση των συστημάτων διεργασίας, τη βελτίωση των επιπέδων προγραμματισμού, την εύλογη επιλογή παραμέτρων κοπής και την ακριβή ρύθμιση των εργαλείων. Ακαταμάχητοι παράγοντες όπως η παραμόρφωση κατά την ψύξη του τεμαχίου εργασίας και η σταθερότητα της ίδιας της εργαλειομηχανής, αν και είναι δύσκολο να εξαλειφθούν εντελώς, μπορούν να μειωθούν ως προς τον αντίκτυπό τους στην ακρίβεια κατεργασίας με τη χρήση εύλογων μέτρων διεργασίας, όπως η χρήση ψυκτικού, η τακτική συντήρηση και η ανίχνευση και επισκευή σφαλμάτων της εργαλειομηχανής. Στην πραγματική διαδικασία παραγωγής, οι χειριστές και οι τεχνικοί διευθυντές των κέντρων κατεργασίας θα πρέπει να κατανοούν πλήρως αυτούς τους παράγοντες που επηρεάζουν και να λαμβάνουν στοχευμένα μέτρα πρόληψης και ελέγχου, ώστε να βελτιώνουν συνεχώς την ακρίβεια διαστάσεων κατεργασίας των κέντρων κατεργασίας, να διασφαλίζουν ότι η ποιότητα του προϊόντος πληροί τις απαιτήσεις και να ενισχύουν την ανταγωνιστικότητα των επιχειρήσεων στην αγορά.
Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν την ακρίβεια διαστάσεων κατεργασίας των κέντρων κατεργασίας. Παράγοντες που μπορούν να αποφευχθούν, όπως οι διαδικασίες κατεργασίας, οι αριθμητικοί υπολογισμοί στον προγραμματισμό, τα στοιχεία κοπής και η ρύθμιση των εργαλείων, μπορούν να ελεγχθούν αποτελεσματικά με τη βελτιστοποίηση των συστημάτων διεργασίας, τη βελτίωση των επιπέδων προγραμματισμού, την εύλογη επιλογή παραμέτρων κοπής και την ακριβή ρύθμιση των εργαλείων. Ακαταμάχητοι παράγοντες όπως η παραμόρφωση κατά την ψύξη του τεμαχίου εργασίας και η σταθερότητα της ίδιας της εργαλειομηχανής, αν και είναι δύσκολο να εξαλειφθούν εντελώς, μπορούν να μειωθούν ως προς τον αντίκτυπό τους στην ακρίβεια κατεργασίας με τη χρήση εύλογων μέτρων διεργασίας, όπως η χρήση ψυκτικού, η τακτική συντήρηση και η ανίχνευση και επισκευή σφαλμάτων της εργαλειομηχανής. Στην πραγματική διαδικασία παραγωγής, οι χειριστές και οι τεχνικοί διευθυντές των κέντρων κατεργασίας θα πρέπει να κατανοούν πλήρως αυτούς τους παράγοντες που επηρεάζουν και να λαμβάνουν στοχευμένα μέτρα πρόληψης και ελέγχου, ώστε να βελτιώνουν συνεχώς την ακρίβεια διαστάσεων κατεργασίας των κέντρων κατεργασίας, να διασφαλίζουν ότι η ποιότητα του προϊόντος πληροί τις απαιτήσεις και να ενισχύουν την ανταγωνιστικότητα των επιχειρήσεων στην αγορά.