वर्टिकल मशीनिंग सेंटरों में पोजिशनिंग सटीकता की हानि का कारण क्या है और इसे कैसे रोका जाए

वर्टिकल मशीनिंग सेंटर में पोजिशनिंग सटीकता का नुकसान शायद ही कभी अचानक इलेक्ट्रॉनिक्स विफलता होती है। अधिकांश दुकानों में यह धीरे-धीरे विकसित होता है और सबसे पहले एक लंबी शिफ्ट के अंत में एक बहती हुई आयाम के रूप में दिखाई देता है, एक बोर जिसे दोपहर के भोजन के बाद ऑफसेट परिवर्तन की आवश्यकता होती है, या एक हिस्सा जो फिक्स्चर पर अच्छी तरह से मापता है और टेबल के छह घंटे चलने के बाद सहनशीलता से बाहर होता है। व्यावहारिक क्रम में प्रमुख कारण हैं, बॉलस्क्रू और स्पिंडल का थर्मल ग्रोथ, गाइडवे में घिसाव या प्रीलोड का नुकसान, थ्रस्ट बेयरिंग या कपलिंग में बैकलैश, एक नींव जो अब समतल नहीं है, और सर्वो ट्यूनिंग जो अब मशीन की यांत्रिक स्थिति से मेल नहीं खाती है।

महत्वपूर्ण अंतर तीन संख्याओं के बीच है जिन्हें खरीदार अक्सर एक मानते हैं। पोजिशनिंग सटीकता बताती है कि यात्रा के किसी भी बिंदु पर अक्ष कमांडेड लक्ष्य के कितना करीब आता है। रिपीट पोजिशनिंग सटीकता बताती है कि यह कितनी लगातार एक ही बिंदु पर लौटता है। बैकलैश अक्ष दिशा बदलने पर खोई हुई गति का वर्णन करता है। एक मशीन कुछ माइक्रोन के भीतर दोहरा सकती है और फिर भी लंबी यात्रा में 30 माइक्रोन से बाहर हो सकती है, और वह पैटर्न एक अलग मूल कारण और एक अलग मरम्मत का संकेत देता है।

VMC पर पोजिशनिंग सटीकता और रिपीट सटीकता का वास्तव में क्या मतलब है?

प्रकाशित विनिर्देश आमतौर पर पूरी यात्रा पर दोनों मानों का उद्धरण देते हैं, और उनके बीच का अनुपात जानकारीपूर्ण होता है। GUSS पर VMC-1165HL, उदाहरण के लिए, पोजिशनिंग सटीकता ±0.005 mm के रूप में बताई गई है और 1100/650/600 mm की यात्रा पर रिपीट पोजिशनिंग सटीकता ±0.004 mm है। बड़े VMC-1680HL पर 1600×800×700 mm की यात्रा के साथ, प्रकाशित आंकड़े ±0.01 mm और ±0.008 mm हैं।

यह अंतर गुणवत्ता का अंतर नहीं है; यह भौतिकी है। लंबी यात्रा का मतलब है लंबी बॉलस्क्रू, स्पिंडल और नट गर्मी के संपर्क में अधिक स्क्रू लंबाई, और अधिक संचित पिच त्रुटि। इसे समझने से खरीदार 1.6 m X-axis मशीन से 800 mm मशीन के समान पूर्ण संख्या रखने की उम्मीद करने से रोकता है, और ऑपरेटर को नियंत्रण को उस सहनशीलता बैंड के लिए दोषी ठहराने से रोकता है जिसे मशीन कभी भी रखने के लिए निर्दिष्ट नहीं की गई थी।

कौन से यांत्रिक और थर्मल कारक नुकसान का कारण बनते हैं?

1. बॉलस्क्रू थर्मल ग्रोथ

जब स्क्रू प्रीलोड के तहत घूमता है और कटिंग थ्रस्ट को वहन करता है, तो नट और सपोर्ट बेयरिंग में घर्षण गर्मी उत्पन्न करता है। स्क्रू फैलता है और प्रभावी लीड बदल जाता है। 1 m लंबाई पर 5 °C से गर्म होने वाला स्क्रू अपने प्रभावी संदर्भ बिंदु को लगभग 60 माइक्रोन से स्थानांतरित करता है, जो पहले से ही एक मध्यम आकार के VMC के ±0.005 mm वर्ग से एक परिमाण का क्रम बड़ा है। लक्षण विशिष्ट है: हिस्सा शिफ्ट की शुरुआत में सही होता है और जैसे-जैसे स्क्रू गर्म होता है, उसी दिशा में उत्तरोत्तर बड़ा या छोटा होता जाता है, फिर रुकने के बाद ठीक हो जाता है।

2. गाइडवे और स्लाइडर घिसाव, या प्रीलोड का नुकसान

पुनरावर्ती रोलर्स और रेसवे के घिसने से लीनियर रोलर गाइडवे प्रीलोड खो देते हैं, और टेबल ऑफसेट लोड के तहत उठने या यॉ करने लगती है। टेबल के किनारे पर भारी फेस मिलिंग के लिए उपयोग की जाने वाली मशीन पर, यात्रा के सिरों पर घिसाव केंद्र की तुलना में तेज होता है, इसलिए त्रुटि एक स्थिर ऑफसेट के बजाय हिस्से में टेपर के रूप में दिखाई देती है। आयताकार (बॉक्स) गाइडवे अलग तरह से व्यवहार करते हैं: वे लोड का अच्छी तरह से विरोध करते हैं लेकिन गिब समायोजन और स्नेहन की गुणवत्ता पर निर्भर करते हैं, और एक भूखा वे सतह एक परीक्षण रिपोर्ट पर एक संख्या दिखाने से पहले स्टिक-स्लिप निशान दिखाएगी।

3. थ्रस्ट बेयरिंग, कपलिंग और प्रीलोड

दिशा बदलने पर 5–15 माइक्रोन की खोई हुई गति, जिसे डायल इंडिकेटर और प्रोग्राम किए गए स्टेप मूव से मापा जा सकता है, आमतौर पर एक घिसे हुए कोणीय-संपर्क बेयरिंग जोड़ी, एक कपलिंग जो शाफ्ट पर फिसल गई है, या एक लॉकनट जो शिथिल हो गया है, से आती है। यह ठीक करने के लिए सबसे सस्ता विफलता है और सबसे अधिक बार नियंत्रण के लिए गलत तरीके से जिम्मेदार ठहराया जाता है।

4. नींव, समतल करना और मशीन ज्यामिति

एक मशीन जो फर्श की स्लैब पर बस गई है, या एक बार समतल की गई थी और कभी दोबारा जांच नहीं की गई, बिस्तर को मोड़ देती है। X और Y के बीच वर्गता बदल जाती है, और गोलाकार इंटरपोलेशन एक वृत्त के बजाय एक अंडाकार उत्पन्न करता है। यही कारण है कि किसी भी पैरामीटर को छूने से पहले बॉलबार सर्कुलरिटी परीक्षण चलाना सार्थक है।

5. Z में स्पिंडल थर्मल ड्रिफ्ट

स्पिंडल के कार्य तापमान तक पहुंचने पर स्पिंडल का बढ़ना उपकरण को नीचे की ओर ले जाता है। एक लंबी फिनिशिंग चक्र में यह एक क्रमिक गहराई त्रुटि के रूप में दिखाई देता है, और एक बैच में यह पहले हिस्से के उच्च और बाद के हिस्सों के निम्न होने के रूप में दिखाई देता है। स्पिंडल ऑयल कूलर और प्रोग्राम किए गए वार्म-अप चक्र वाली मशीनें इसे ठंडी शुरू होने वाली और सीधे फिनिशिंग पास में जाने वाली मशीनों की तुलना में कहीं बेहतर नियंत्रित करती हैं।

6. सर्वो गेन, फीडफॉरवर्ड और कंपनसेशन टेबल

पिच-त्रुटि कंपनसेशन और बैकलैश कंपनसेशन नियंत्रण में संग्रहीत होते हैं और मशीन को संदर्भित करते हैं जैसा कि यह कैलिब्रेट होने पर था। स्क्रू प्रतिस्थापन, कपलिंग परिवर्तन या महत्वपूर्ण घिसाव के बाद, वे टेबल गलत होती हैं। यांत्रिक रूप से स्वस्थ मशीन अभी भी स्थिति से चूक सकती है यदि उसका कंपन डेटा बासी है।

लक्षण को मूल कारण से कैसे मिलाएं?

नीचे दी गई तालिका वह कार्य क्रम है जिसकी हम सेवा इंजीनियरों के लिए अनुशंसा करते हैं, जो सबसे सस्ते चेक से लेकर सबसे महंगे तक क्रमबद्ध है। यह एक नैदानिक ​​सीढ़ी है, न कि गारंटीकृत कारणों की सूची।

सही माप विधि क्या है?

चार उपकरण लगभग हर मामले को कवर करते हैं। ISO 230-2 का पालन करने वाला एक लेजर इंटरफेरोमीटर पूरी यात्रा पर पूर्ण पोजिशनिंग और दोहराव देता है और यह स्वीकृति के लिए एक बचाव योग्य संख्या उत्पन्न करने की एकमात्र विधि है। ISO 230-4 का पालन करने वाला एक बॉलबार एक ही परीक्षण में सर्कुलरिटी, वर्गता और सर्वो बेमेल देता है और तिमाही उपयोग के लिए पर्याप्त तेज है। एक डायल इंडिकेटर और ग्रेनाइट स्क्वायर मिनटों में बैकलैश, वर्गता और समानांतरता को कवर करता है। एक टेस्ट कट - एक स्टेप ब्लॉक या एक स्थिर सामग्री में एक गोलाकार पॉकेट - वह है जो वास्तव में ग्राहक के लिए मायने रखता है, क्योंकि यह ज्यामिति, थर्मल स्थिति, टूल डिफ्लेक्शन और नियंत्रण व्यवहार को एक परिणाम में एकीकृत करता है।

एक व्यावहारिक नोट: मशीन को उस तापमान पर मापें जिस पर वह वास्तव में चलेगी। सुबह 8 बजे मापी गई एक ठंडी मशीन और शाम 4 बजे मापी गई एक गर्म मशीन विनिर्देश बैंड से अधिक भिन्न हो सकती है, और कोई भी रीडिंग गलत नहीं है।

नुकसान की मरम्मत के बजाय उसे कैसे रोकें?

• दैनिक:पहले फिनिशिंग ऑपरेशन से पहले एक निश्चित 20-40 मिनट का वार्म-अप प्रोग्राम चलाएं; वे-ल्यूब प्रेशर और तेल स्तर की जांच करें; टूल टेपर को ब्लो डाउन करें और स्पिंडल फेस पर चिप्स की जांच करें।
• साप्ताहिक:कूलेंट एकाग्रता और टैंक स्तर; 6 बार पर हवा का दबाव; चिप कन्वेयर और रियर-फ्लश ऑपरेशन; स्कोरिंग के लिए वे सतहों की दृश्य जांच।
• तिमाही:बॉलबार सर्कुलरिटी टेस्ट; सभी तीन अक्षों पर बैकलैश जांच; समतल करने की जांच; एंकर बोल्ट पर टॉर्क जांच।
• वार्षिक:सभी अक्षों का लेजर इंटरफेरोमीटर कैलिब्रेशन और पिच-त्रुटि कंपनसेशन का पुनर्लेखन; स्पिंडल रनआउट और टेपर संपर्क जांच; निर्दिष्ट स्थानों पर वे-ल्यूब मीटरिंग इकाइयों का प्रतिस्थापन।

दो डिजाइन विकल्प मशीन शिपिंग से पहले नुकसान की दर को भी कम करते हैं। पहला एक कठोर, थर्मल रूप से सममित संरचना है जिसमें भारी रिब्ड कास्ट बेस और कॉलम होता है, जो विरूपण को धीमा और समान करता है। दूसरा एक सुसंगत ट्रांसमिशन विनिर्देश है: HL श्रृंखला PMI रोलर गाइडवे का उपयोग करती है जो 35 मिमी से 55 मिमी तक अक्ष और मॉडल के आधार पर होती है, प्रीलोडेड डबल-नट बॉलस्क्रू के साथ, और हेवी-ड्यूटी HD श्रृंखला पर X/Y अक्ष आयताकार रेल पर बड़ी संख्या में स्लाइडर के साथ चलते हैं ताकि कटिंग बल को अधिक संपर्क लंबाई पर फैलाया जा सके। वे विकल्प घिसाव को समाप्त नहीं करते हैं, लेकिन वे मशीन की सटीकता को अप्रत्याशित और अनियमित होने के बजाय अनुमानित और मापने योग्य बनाते हैं।

मशीन का आकार अपेक्षित सटीकता को कैसे प्रभावित करता है?

खरीदारों को वर्गों की तुलना करने के बजाय यात्रा के साथ अपेक्षाओं को स्केल करना चाहिए। GUSS रेंज में, 800×550×550 mm यात्रा के साथ कॉम्पैक्ट VMC-855HL को ±0.008 mm पोजिशनिंग और ±0.005 mm रिपीट पर निर्दिष्ट किया गया है; मिड-साइज VMC-1165HL को ±0.005 / ±0.004 mm पर; लॉन्ग-ट्रैवल VMC-1680HL को ±0.01 / ±0.008 mm पर; और 1800×900×800 mm की यात्रा पर बड़ा VMC-1890HL को ±0.012 / ±0.008 mm पर।

पैटर्न सुसंगत है: जैसे-जैसे यात्रा बढ़ती है, पूर्ण पोजिशनिंग सहनशीलता शिथिल होती जाती है जबकि रिपीट सटीकता तंग रहती है, क्योंकि रिपीट सटीकता संचित लंबाई के बजाय सर्वो, स्क्रू प्रीलोड और गाइडवे प्रीलोड पर निर्भर करती है। अधिकांश उत्पादन कार्य के लिए रिपीट आंकड़ा अधिक व्यावसायिक रूप से प्रासंगिक संख्या है, क्योंकि ऑफसेट एक स्थिर पूर्वाग्रह को ठीक कर सकते हैं लेकिन बिखराव को ठीक नहीं कर सकते।

मशीन को मरम्मत के बजाय कब पुनः कैलिब्रेट किया जाना चाहिए?

एक उपयोगी नियम यह है कि कंपनसेशन तब उपयुक्त होता है जब त्रुटि चिकनी और दोहराने योग्य हो, और मरम्मत तब आवश्यक होती है जब त्रुटि अनियमित, दिशात्मक दिशा बदलने पर, या सतह फिनिश में गिरावट के साथ हो। यात्रा भर में चिकनी, एकदिशात्मक पिच त्रुटि एक कंपनसेशन कार्य है। हर दिशा बदलने पर एक बैकलैश स्टेप एक यांत्रिक कार्य है। फिनिश में कंपन के निशान पोजिशनिंग त्रुटि के साथ एक बेयरिंग या प्रीलोड कार्य है। कंपनसेशन टेबल के साथ एक यांत्रिक दोष का इलाज केवल अगले टाइट-टॉलरेंस जॉब के आने तक उसे छिपाता है।

यदि आप एक नई वर्टिकल मशीनिंग सेंटर निर्दिष्ट कर रहे हैं और सटीकता खंड को इस तरह से लिखना चाहते हैं जिसे आप स्वीकृति पर वास्तव में लागू कर सकें, तो हमारी इंजीनियरिंग टीम VMC रेंज के लिए मॉडल-विशिष्ट ज्यामिति और सटीकता डेटा की आपूर्ति कर सकती है ताकि खरीद आदेश, स्वीकृति परीक्षण और लेजर रिपोर्ट सभी समान संख्याओं का संदर्भ लें।