Mètodes per jutjar la precisió dels centres de mecanitzat verticals
En el camp del processament mecànic, la precisió dels centres de mecanitzat verticals és de crucial importància per a la qualitat del processament. Com a operador, jutjar amb precisió la seva precisió és un pas clau per garantir l'efecte del processament. A continuació, s'explicaran els mètodes per jutjar la precisió dels centres de mecanitzat verticals.
Determinació dels elements relacionats de la peça de prova
Materials, eines i paràmetres de tall de la peça de prova
La selecció dels materials de la peça de prova, les eines i els paràmetres de tall té un impacte directe en el judici de precisió. Aquests elements normalment es determinen segons l'acord entre la fàbrica de fabricació i l'usuari i s'han de registrar correctament.
Pel que fa a la velocitat de tall, és d'aproximadament 50 m/min per a peces de ferro colat; mentre que per a peces d'alumini, és d'aproximadament 300 m/min. La velocitat d'avanç adequada es troba aproximadament dins de (0,05 – 0,10) mm/dent. Pel que fa a la profunditat de tall, la profunditat de tall radial per a totes les operacions de fresat ha de ser de 0,2 mm. La selecció raonable d'aquests paràmetres és la base per jutjar amb precisió la precisió posteriorment. Per exemple, una velocitat de tall massa alta pot provocar un augment del desgast de l'eina i afectar la precisió del processament; una velocitat d'avanç inadequada pot fer que la rugositat superficial de la peça processada no compleixi els requisits.
La selecció dels materials de la peça de prova, les eines i els paràmetres de tall té un impacte directe en el judici de precisió. Aquests elements normalment es determinen segons l'acord entre la fàbrica de fabricació i l'usuari i s'han de registrar correctament.
Pel que fa a la velocitat de tall, és d'aproximadament 50 m/min per a peces de ferro colat; mentre que per a peces d'alumini, és d'aproximadament 300 m/min. La velocitat d'avanç adequada es troba aproximadament dins de (0,05 – 0,10) mm/dent. Pel que fa a la profunditat de tall, la profunditat de tall radial per a totes les operacions de fresat ha de ser de 0,2 mm. La selecció raonable d'aquests paràmetres és la base per jutjar amb precisió la precisió posteriorment. Per exemple, una velocitat de tall massa alta pot provocar un augment del desgast de l'eina i afectar la precisió del processament; una velocitat d'avanç inadequada pot fer que la rugositat superficial de la peça processada no compleixi els requisits.
Fixació de la peça de prova
El mètode de fixació de la peça de prova està directament relacionat amb l'estabilitat durant el processament. La peça de prova s'ha d'instal·lar convenientment en un dispositiu de fixació especial per garantir la màxima estabilitat de l'eina i el dispositiu de fixació. Les superfícies d'instal·lació del dispositiu de fixació i la peça de prova han de ser planes, cosa que és un requisit previ per garantir la precisió del processament. Al mateix temps, s'ha d'inspeccionar el paral·lelisme entre la superfície d'instal·lació de la peça de prova i la superfície de subjecció del dispositiu de fixació.
Pel que fa al mètode de subjecció, s'ha d'utilitzar una manera adequada que permeti que l'eina penetri i processi tota la longitud del forat central. Per exemple, es recomana utilitzar cargols de capçal avellanat per fixar la peça de prova, cosa que pot evitar eficaçment la interferència entre l'eina i els cargols. Per descomptat, també es poden seleccionar altres mètodes equivalents. L'alçada total de la peça de prova depèn del mètode de fixació seleccionat. Una alçada adequada pot garantir l'estabilitat de la posició de la peça de prova durant el procés de processament i reduir la desviació de precisió causada per factors com la vibració.
El mètode de fixació de la peça de prova està directament relacionat amb l'estabilitat durant el processament. La peça de prova s'ha d'instal·lar convenientment en un dispositiu de fixació especial per garantir la màxima estabilitat de l'eina i el dispositiu de fixació. Les superfícies d'instal·lació del dispositiu de fixació i la peça de prova han de ser planes, cosa que és un requisit previ per garantir la precisió del processament. Al mateix temps, s'ha d'inspeccionar el paral·lelisme entre la superfície d'instal·lació de la peça de prova i la superfície de subjecció del dispositiu de fixació.
Pel que fa al mètode de subjecció, s'ha d'utilitzar una manera adequada que permeti que l'eina penetri i processi tota la longitud del forat central. Per exemple, es recomana utilitzar cargols de capçal avellanat per fixar la peça de prova, cosa que pot evitar eficaçment la interferència entre l'eina i els cargols. Per descomptat, també es poden seleccionar altres mètodes equivalents. L'alçada total de la peça de prova depèn del mètode de fixació seleccionat. Una alçada adequada pot garantir l'estabilitat de la posició de la peça de prova durant el procés de processament i reduir la desviació de precisió causada per factors com la vibració.
Dimensions de la peça de prova
Després de múltiples operacions de tall, les dimensions externes de la peça de prova disminuiran i el diàmetre del forat augmentarà. Quan s'utilitza per a la inspecció d'acceptació, per tal de reflectir amb precisió la precisió de tall del centre de mecanitzat, es recomana seleccionar les dimensions finals de la peça de prova de mecanitzat de contorn que siguin coherents amb les especificades a la norma. La peça de prova es pot utilitzar repetidament en proves de tall, però les seves especificacions s'han de mantenir dins del ±10% de les dimensions característiques donades per la norma. Quan es torni a utilitzar la peça de prova, s'ha de realitzar un tall de capa fina per netejar totes les superfícies abans de realitzar una nova prova de tall de precisió. Això pot eliminar la influència dels residus del processament anterior i fer que cada resultat de la prova reflecteixi amb més precisió l'estat actual de precisió del centre de mecanitzat.
Després de múltiples operacions de tall, les dimensions externes de la peça de prova disminuiran i el diàmetre del forat augmentarà. Quan s'utilitza per a la inspecció d'acceptació, per tal de reflectir amb precisió la precisió de tall del centre de mecanitzat, es recomana seleccionar les dimensions finals de la peça de prova de mecanitzat de contorn que siguin coherents amb les especificades a la norma. La peça de prova es pot utilitzar repetidament en proves de tall, però les seves especificacions s'han de mantenir dins del ±10% de les dimensions característiques donades per la norma. Quan es torni a utilitzar la peça de prova, s'ha de realitzar un tall de capa fina per netejar totes les superfícies abans de realitzar una nova prova de tall de precisió. Això pot eliminar la influència dels residus del processament anterior i fer que cada resultat de la prova reflecteixi amb més precisió l'estat actual de precisió del centre de mecanitzat.
Posicionament de la peça de prova
La peça de prova s'ha de col·locar a la posició central de la carrera X del centre de mecanitzat vertical i en una posició adequada al llarg dels eixos Y i Z, adequada per al posicionament de la peça de prova i la fixació, així com per a la longitud de l'eina. Tanmateix, quan hi hagi requisits especials per a la posició de posicionament de la peça de prova, s'han d'especificar clarament en l'acord entre la fàbrica i l'usuari. Un posicionament correcte pot garantir la posició relativa precisa entre l'eina i la peça de prova durant el procés de processament, garantint així eficaçment la precisió del processament. Si la peça de prova es posiciona de manera incorrecta, pot provocar problemes com ara desviació de la dimensió del processament i error de forma. Per exemple, una desviació de la posició central en la direcció X pot causar errors de dimensió en la direcció de la longitud de la peça processada; un posicionament incorrecte al llarg dels eixos Y i Z pot afectar la precisió de la peça en les direccions d'alçada i amplada.
La peça de prova s'ha de col·locar a la posició central de la carrera X del centre de mecanitzat vertical i en una posició adequada al llarg dels eixos Y i Z, adequada per al posicionament de la peça de prova i la fixació, així com per a la longitud de l'eina. Tanmateix, quan hi hagi requisits especials per a la posició de posicionament de la peça de prova, s'han d'especificar clarament en l'acord entre la fàbrica i l'usuari. Un posicionament correcte pot garantir la posició relativa precisa entre l'eina i la peça de prova durant el procés de processament, garantint així eficaçment la precisió del processament. Si la peça de prova es posiciona de manera incorrecta, pot provocar problemes com ara desviació de la dimensió del processament i error de forma. Per exemple, una desviació de la posició central en la direcció X pot causar errors de dimensió en la direcció de la longitud de la peça processada; un posicionament incorrecte al llarg dels eixos Y i Z pot afectar la precisió de la peça en les direccions d'alçada i amplada.
Elements de detecció específics i mètodes de processament de precisió
Detecció de la precisió dimensional
Precisió de les dimensions lineals
Utilitzeu eines de mesura (com ara calibres, micròmetres, etc.) per mesurar les dimensions lineals de la peça de prova processada. Per exemple, mesureu la longitud, l'amplada, l'alçada i altres dimensions de la peça i compareu-les amb les dimensions dissenyades. Per a centres de mecanitzat amb requisits d'alta precisió, la desviació de la dimensió s'ha de controlar dins d'un rang molt petit, generalment a nivell de micres. En mesurar les dimensions lineals en múltiples direccions, es pot avaluar completament la precisió de posicionament del centre de mecanitzat en els eixos X, Y i Z.
Precisió de les dimensions lineals
Utilitzeu eines de mesura (com ara calibres, micròmetres, etc.) per mesurar les dimensions lineals de la peça de prova processada. Per exemple, mesureu la longitud, l'amplada, l'alçada i altres dimensions de la peça i compareu-les amb les dimensions dissenyades. Per a centres de mecanitzat amb requisits d'alta precisió, la desviació de la dimensió s'ha de controlar dins d'un rang molt petit, generalment a nivell de micres. En mesurar les dimensions lineals en múltiples direccions, es pot avaluar completament la precisió de posicionament del centre de mecanitzat en els eixos X, Y i Z.
Precisió del diàmetre del forat
Per als forats processats, es poden utilitzar eines com ara calibres de diàmetre intern i màquines de mesura de coordenades per detectar el diàmetre del forat. La precisió del diàmetre del forat inclou no només el requisit que la mida del diàmetre compleixi els requisits, sinó també indicadors com la cilindricitat. Si la desviació del diàmetre del forat és massa gran, pot ser causada per factors com el desgast de l'eina i la desviació radial del cargol.
Per als forats processats, es poden utilitzar eines com ara calibres de diàmetre intern i màquines de mesura de coordenades per detectar el diàmetre del forat. La precisió del diàmetre del forat inclou no només el requisit que la mida del diàmetre compleixi els requisits, sinó també indicadors com la cilindricitat. Si la desviació del diàmetre del forat és massa gran, pot ser causada per factors com el desgast de l'eina i la desviació radial del cargol.
Detecció de la precisió de la forma
Detecció de planitud
Utilitzeu instruments com ara nivells i plans òptics per detectar la planitud del pla processat. Col·loqueu el nivell al pla processat i determineu l'error de planitud observant el canvi de posició de la bombolla. Per a un processament d'alta precisió, l'error de planitud ha de ser extremadament petit, ja que en cas contrari afectarà el muntatge posterior i altres processos. Per exemple, quan es processen els rails de guia de màquines-eina i altres plans, el requisit de planitud és extremadament alt. Si supera l'error permès, farà que les parts mòbils dels rails de guia funcionin de manera inestable.
Detecció de planitud
Utilitzeu instruments com ara nivells i plans òptics per detectar la planitud del pla processat. Col·loqueu el nivell al pla processat i determineu l'error de planitud observant el canvi de posició de la bombolla. Per a un processament d'alta precisió, l'error de planitud ha de ser extremadament petit, ja que en cas contrari afectarà el muntatge posterior i altres processos. Per exemple, quan es processen els rails de guia de màquines-eina i altres plans, el requisit de planitud és extremadament alt. Si supera l'error permès, farà que les parts mòbils dels rails de guia funcionin de manera inestable.
Detecció de rodonesa
Per als contorns circulars processats (com ara cilindres, cons, etc.), es pot utilitzar un provador de rodonesa per detectar-lo. L'error de rodonesa reflecteix la situació de precisió del centre de mecanitzat durant el moviment de rotació. Factors com la precisió de rotació del cargol i la desviació radial de l'eina afectaran la rodonesa. Si l'error de rodonesa és massa gran, pot provocar un desequilibri durant la rotació de les peces mecàniques i afectar el funcionament normal de l'equip.
Per als contorns circulars processats (com ara cilindres, cons, etc.), es pot utilitzar un provador de rodonesa per detectar-lo. L'error de rodonesa reflecteix la situació de precisió del centre de mecanitzat durant el moviment de rotació. Factors com la precisió de rotació del cargol i la desviació radial de l'eina afectaran la rodonesa. Si l'error de rodonesa és massa gran, pot provocar un desequilibri durant la rotació de les peces mecàniques i afectar el funcionament normal de l'equip.
Detecció de la precisió de la posició
Detecció de paral·lelisme
Detecta el paral·lelisme entre superfícies processades o entre forats i superfícies. Per exemple, per mesurar el paral·lelisme entre dos plans, es pot utilitzar un indicador de dial. Fixa l'indicador de dial al cargol, fes que el capçal de l'indicador entri en contacte amb el pla mesurat, mou el banc de treball i observa el canvi en la lectura de l'indicador de dial. Un error excessiu de paral·lelisme pot ser causat per factors com l'error de rectitud del carril guia i la inclinació del banc de treball.
Detecció de paral·lelisme
Detecta el paral·lelisme entre superfícies processades o entre forats i superfícies. Per exemple, per mesurar el paral·lelisme entre dos plans, es pot utilitzar un indicador de dial. Fixa l'indicador de dial al cargol, fes que el capçal de l'indicador entri en contacte amb el pla mesurat, mou el banc de treball i observa el canvi en la lectura de l'indicador de dial. Un error excessiu de paral·lelisme pot ser causat per factors com l'error de rectitud del carril guia i la inclinació del banc de treball.
Detecció de perpendicularitat
Detecteu la perpendicularitat entre les superfícies processades o entre els forats i la superfície mitjançant eines com ara escaires i instruments de mesura de perpendicularitat. Per exemple, quan es processen peces tipus caixa, la perpendicularitat entre les diverses superfícies de la caixa té un impacte important en el rendiment de muntatge i ús de les peces. L'error de perpendicularitat pot ser causat per la desviació de la perpendicularitat entre els eixos de coordenades de la màquina-eina.
Detecteu la perpendicularitat entre les superfícies processades o entre els forats i la superfície mitjançant eines com ara escaires i instruments de mesura de perpendicularitat. Per exemple, quan es processen peces tipus caixa, la perpendicularitat entre les diverses superfícies de la caixa té un impacte important en el rendiment de muntatge i ús de les peces. L'error de perpendicularitat pot ser causat per la desviació de la perpendicularitat entre els eixos de coordenades de la màquina-eina.
Avaluació de la precisió dinàmica
Detecció de vibracions
Durant el procés de processament, utilitzeu sensors de vibració per detectar la situació de vibració del centre de mecanitzat. La vibració pot provocar problemes com ara una major rugositat superficial de la peça processada i un desgast accelerat de l'eina. Analitzant la freqüència i l'amplitud de la vibració, és possible determinar si hi ha fonts de vibració anormals, com ara peces giratòries desequilibrades i components solts. Per als centres de mecanitzat d'alta precisió, l'amplitud de la vibració s'ha de controlar a un nivell molt baix per garantir l'estabilitat de la precisió del processament.
Durant el procés de processament, utilitzeu sensors de vibració per detectar la situació de vibració del centre de mecanitzat. La vibració pot provocar problemes com ara una major rugositat superficial de la peça processada i un desgast accelerat de l'eina. Analitzant la freqüència i l'amplitud de la vibració, és possible determinar si hi ha fonts de vibració anormals, com ara peces giratòries desequilibrades i components solts. Per als centres de mecanitzat d'alta precisió, l'amplitud de la vibració s'ha de controlar a un nivell molt baix per garantir l'estabilitat de la precisió del processament.
Detecció de deformació tèrmica
El centre de mecanitzat generarà calor durant el funcionament a llarg termini, cosa que provocarà deformació tèrmica. Utilitzeu sensors de temperatura per mesurar els canvis de temperatura dels components clau (com ara el cargol i el carril guia) i combineu-los amb instruments de mesura per detectar el canvi en la precisió del processament. La deformació tèrmica pot provocar canvis graduals en les dimensions del processament. Per exemple, l'allargament del cargol a altes temperatures pot causar desviacions de dimensions en la direcció axial de la peça processada. Per reduir l'impacte de la deformació tèrmica en la precisió, alguns centres de mecanitzat avançats estan equipats amb sistemes de refrigeració per controlar la temperatura.
El centre de mecanitzat generarà calor durant el funcionament a llarg termini, cosa que provocarà deformació tèrmica. Utilitzeu sensors de temperatura per mesurar els canvis de temperatura dels components clau (com ara el cargol i el carril guia) i combineu-los amb instruments de mesura per detectar el canvi en la precisió del processament. La deformació tèrmica pot provocar canvis graduals en les dimensions del processament. Per exemple, l'allargament del cargol a altes temperatures pot causar desviacions de dimensions en la direcció axial de la peça processada. Per reduir l'impacte de la deformació tèrmica en la precisió, alguns centres de mecanitzat avançats estan equipats amb sistemes de refrigeració per controlar la temperatura.
Consideració de la precisió del reposicionament
Comparació de la precisió del processament múltiple de la mateixa peça de prova
Processant repetidament la mateixa peça de prova i utilitzant els mètodes de detecció anteriors per mesurar la precisió de cada peça de prova processada. Observeu la repetibilitat d'indicadors com ara la precisió dimensional, la precisió de la forma i la precisió de la posició. Si la precisió de reposicionament és deficient, pot provocar una qualitat inestable de les peces processades per lots. Per exemple, en el processament de motlles, si la precisió de reposicionament és baixa, pot fer que les dimensions de la cavitat del motlle siguin inconsistents, cosa que afecta el rendiment d'ús del motlle.
Processant repetidament la mateixa peça de prova i utilitzant els mètodes de detecció anteriors per mesurar la precisió de cada peça de prova processada. Observeu la repetibilitat d'indicadors com ara la precisió dimensional, la precisió de la forma i la precisió de la posició. Si la precisió de reposicionament és deficient, pot provocar una qualitat inestable de les peces processades per lots. Per exemple, en el processament de motlles, si la precisió de reposicionament és baixa, pot fer que les dimensions de la cavitat del motlle siguin inconsistents, cosa que afecta el rendiment d'ús del motlle.
En conclusió, com a operador, per jutjar de manera completa i precisa la precisió dels centres de mecanitzat verticals, cal partir de múltiples aspectes com ara la preparació de les peces de prova (inclosos els materials, les eines, els paràmetres de tall, la fixació i les dimensions), el posicionament de les peces de prova, la detecció de diversos elements de precisió del processament (precisió dimensional, precisió de forma, precisió de posició), l'avaluació de la precisió dinàmica i la consideració de la precisió de reposicionament. Només d'aquesta manera el centre de mecanitzat pot complir els requisits de precisió del processament durant el procés de producció i produir peces mecàniques d'alta qualitat.