علل کاهش دقت موقعیت در مراکز ماشین‌کاری عمودی و نحوه جلوگیری از آن

از دست دادن دقت موقعیت در یک مرکز ماشینکاری عمودی به ندرت یک خرابی ناگهانی الکترونیکی است. در بیشتر کارگاه ها، این مشکل به آرامی ایجاد می شود و ابتدا به صورت یک بعد در حال انحراف در پایان یک شیفت طولانی، یک سوراخ که پس از ناهار نیاز به تغییر آفست دارد، یا قطعه ای که روی فیکسچر خوب اندازه گیری می شود و پس از شش ساعت کارکرد میز، خارج از تلرانس است، ظاهر می شود. دلایل غالب، به ترتیب عملی، عبارتند از: رشد حرارتی بالاسکرو و اسپیندل، سایش یا از دست دادن پیش بار در ریل های راهنما، لقی در یاتاقان فشاری یا کوپلینگ، فونداسیونی که دیگر تراز نیست، و تنظیمات سروو که دیگر با وضعیت مکانیکی دستگاه مطابقت ندارد.

تمایز مهم بین سه عدد است که خریداران اغلب آنها را به عنوان یک عدد در نظر می گیرند.دقت موقعیت توصیف می کند که محور در هر نقطه از حرکت چقدر به هدف فرمان داده شده نزدیک می شود.دقت تکرار موقعیت توصیف می کند که چقدر به طور مداوم به همان نقطه باز می گردد.لقی حرکت گمشده هنگام تغییر جهت محور را توصیف می کند. یک دستگاه می تواند تا چند میکرون تکرار شود و همچنان در طول یک حرکت طولانی تا 30 میکرون خارج از موقعیت باشد، و این الگو به یک علت ریشه ای متفاوت و یک تعمیر متفاوت اشاره دارد.

دقت موقعیت و دقت تکرار در VMC واقعاً به چه معناست؟

مشخصات منتشر شده معمولاً هر دو مقدار را در طول کل حرکت نقل می کنند و نسبت بین آنها آموزنده است. در GUSS، به عنوان مثال، دقت موقعیت به عنوان ±0.005 mm با دقت تکرار موقعیت ±0.004 mm در طول 1100/650/600 mm حرکت بیان شده است. در VMC-1680HL بزرگتر با 1600×800×700 mm حرکت، ارقام منتشر شده ±0.01 mm و ±0.008 mm هستند.کدام عوامل مکانیکی و حرارتی باعث از دست دادن می شوند؟

1. رشد حرارتی بالاسکرو

هنگامی که پیچ تحت پیش بار می چرخد و نیروی برش را تحمل می کند، اصطکاک در مهره و یاتاقان های پشتیبان گرما تولید می کند. پیچ منبسط می شود و گام مؤثر تغییر می کند. پیچی که در طول 1 متر به اندازه 5 درجه سانتیگراد گرم می شود، نقطه مرجع مؤثر خود را تقریباً 60 میکرون جابجا می کند، که این خود یک مرتبه بزرگتر از کلاس ±0.005 mm یک VMC متوسط است. علامت مشخصه این است: قطعه در ابتدای شیفت صحیح است و به تدریج با گرم شدن پیچ، بزرگتر یا کوچکتر می شود و سپس پس از توقف، به حالت اول باز می گردد.

2. سایش ریل راهنما و لغزنده، یا از دست دادن پیش بار

ریل های راهنمای غلتکی خطی با سایش غلتک های در حال گردش و مسیرها، پیش بار خود را از دست می دهند و میز تحت بار آفست شروع به بلند شدن یا انحراف می کند. در دستگاهی که برای فرزکاری سنگین در لبه میز استفاده می شود، سایش در انتهای حرکت سریعتر از مرکز است، بنابراین خطا به صورت مخروطی در سراسر قطعه ظاهر می شود تا یک آفست ثابت. ریل های راهنمای مستطیلی (جعبه ای) متفاوت عمل می کنند: آنها بار را به خوبی تحمل می کنند اما به تنظیم گیب و کیفیت روانکاری بستگی دارند، و سطح راهنمای کم روغن قبل از نشان دادن عدد در گزارش تست، علائم لغزش-چسبندگی را نشان می دهد.

3. یاتاقان فشاری، کوپلینگ و پیش بار

حرکت گمشده 5 تا 15 میکرون در هنگام معکوس شدن، که با ساعت اندازه گیری و حرکت پله ای برنامه ریزی شده قابل اندازه گیری است، معمولاً ناشی از جفت یاتاقان زاویه ای فرسوده، کوپلینگی که روی شفت لغزیده است، یا مهره قفلی که شل شده است، می باشد. این ارزان ترین خرابی برای رفع است و اغلب به اشتباه به کنترل نسبت داده می شود.

4. فونداسیون، تراز و هندسه دستگاه

دستگاهی که روی صفحه کف نشسته است، یا یک بار تراز شده و هرگز دوباره بررسی نشده است، بستر را می پیچاند. مربع بودن بین X و Y تغییر می کند و درون یابی دایره ای به جای دایره، بیضی تولید می کند. به همین دلیل است که تست دایره ای بالبار قبل از دست زدن به هر پارامتری ارزش اجرا دارد.

5. انحراف حرارتی اسپیندل در Z

رشد اسپیندل با رسیدن اسپیندل به دمای کار، ابزار را به سمت پایین حرکت می دهد. در یک چرخه پرداخت طولانی، این به صورت خطای عمق تدریجی ظاهر می شود و در یک دسته، به صورت اولین قطعه بالا و قطعات بعدی پایین ظاهر می شود. دستگاه هایی با خنک کننده روغن اسپیندل و چرخه گرمایش برنامه ریزی شده، این را بسیار بهتر از دستگاه هایی که سرد شروع می کنند و مستقیماً وارد مرحله پرداخت می شوند، کنترل می کنند.

6. بهره سروو، فید فوروارد و جداول جبران

جبران خطای گام و جبران لقی در کنترل ذخیره می شوند و به دستگاهی که در زمان کالیبراسیون بوده است، اشاره دارند. پس از تعویض پیچ، تعویض کوپلینگ یا سایش قابل توجه، آن جداول اشتباه هستند. دستگاهی که از نظر مکانیکی سالم است، همچنان می تواند موقعیت را از دست بدهد اگر داده های جبران آن قدیمی باشد.

چگونه یک علامت را با یک علت ریشه ای مطابقت دهیم؟

جدول زیر توالی کاری است که ما به مهندسان خدمات توصیه می کنیم، از ارزان ترین بررسی تا گران ترین. این یک نردبان تشخیصی است، نه لیستی از علل تضمین شده.

علامت مشاهده شده

محتمل ترین علت

اینترفرومتر لیزری

مطابق با ISO 230-2 موقعیت مطلق و تکرارپذیری را در طول کل حرکت ارائه می دهد و تنها روشی است که یک عدد قابل دفاع برای پذیرش تولید می کند. یکبالبار مطابق با ISO 230-4 دایره ای بودن، مربع بودن و عدم تطابق سروو را در یک تست واحد ارائه می دهد و به اندازه کافی سریع است که به صورت فصلی استفاده شود. یکساعت اندازه گیری و مربع گرانیتی لقی، مربع بودن و موازی بودن را در عرض چند دقیقه پوشش می دهد. یکتست برش - یک بلوک پله ای یا یک جیب دایره ای در یک ماده پایدار - همان چیزی است که واقعاً برای مشتری مهم است، زیرا هندسه، وضعیت حرارتی، انحراف ابزار و رفتار کنترل را در یک نتیجه ادغام می کند.یک نکته عملی: دستگاه را در دمایی که واقعاً کار خواهد کرد، اندازه گیری کنید. یک دستگاه سرد که در ساعت 8 صبح اندازه گیری می شود و یک دستگاه گرم که در ساعت 4 بعد از ظهر اندازه گیری می شود، می تواند بیش از باند مشخصات تفاوت داشته باشد، و هیچ یک از قرائت ها اشتباه نیست.چگونه از از دست دادن به جای تعمیر آن جلوگیری کنیم؟

روزانه:

یک برنامه گرمایش ثابت 20 تا 40 دقیقه ای قبل از اولین عملیات پرداخت اجرا کنید؛ فشار روغن راهنما و سطح روغن را بررسی کنید؛ مخروط ابزار را پاک کنید و تراشه ها را روی سطح اسپیندل بررسی کنید.

• هفتگی: غلظت مایع خنک کننده و سطح مخزن؛ فشار هوا در 6 بار؛ عملکرد نوار نقاله تراشه و شستشوی عقب؛ بررسی بصری سطوح راهنما برای خراشیدگی.
• فصلی: تست دایره ای بالبار؛ بررسی لقی در هر سه محور؛ بررسی تراز؛ بررسی گشتاور پیچ های لنگر.
• سالانه: کالیبراسیون اینترفرومتر لیزری تمام محورها و بازنویسی جبران خطای گام؛ بررسی دویدن اسپیندل و تماس مخروط؛ تعویض واحدهای اندازه گیری روغن راهنما در صورت لزوم.
• دو انتخاب طراحی نیز نرخ از دست دادن را قبل از ارسال دستگاه کاهش می دهد. اولی یک ساختار صلب و متقارن حرارتی با پایه و ستون ریخته گری با دنده های سنگین است که اعوجاج را کند و یکنواخت می کند. دومی یک مشخصات انتقال سازگار است: سری HL از ریل های راهنمای PMI از 35 میلی متر تا 55 میلی متر بسته به محور و مدل، با بالاسکروهای دو مهره ای پیش بارگذاری شده استفاده می کند، و در سری HD سنگین، محورهای X/Y روی ریل مستطیلی با تعداد لغزنده های بیشتر حرکت می کنند تا نیروی برش بر روی طول تماس بیشتری پخش شود. این انتخاب ها سایش را از بین نمی برند، اما باعث می شوند دقت دستگاه قابل پیش بینی و قابل اندازه گیری باشد تا نامنظم.اندازه دستگاه چگونه بر دقت مورد انتظار تأثیر می گذارد؟

خریداران باید انتظارات را با طول حرکت تطبیق دهند تا اینکه در بین کلاس ها مقایسه کنند. در محدوده GUSS، VMC-855HL کامپکت با 800×550×550 mm حرکت با دقت موقعیت ±0.008 mm و تکرار ±0.005 mm مشخص شده است؛ VMC-1165HL متوسط در ±0.005 / ±0.004 mm؛ VMC-1680HL با طول حرکت بلند در ±0.01 / ±0.008 mm؛ و VMC-1890HL بزرگ در ±0.012 / ±0.008 mm در طول 1800×900×800 mm.

الگو سازگار است: با افزایش طول حرکت، تلرانس موقعیت مطلق کاهش می یابد در حالی که دقت تکرار بالا باقی می ماند، زیرا دقت تکرار به سروو، پیش بار پیچ و پیش بار ریل راهنما بستگی دارد تا طول انباشته شده. برای اکثر کارهای تولیدی، رقم تکرار عدد تجاری مرتبط تری است، زیرا آفست ها می توانند یک بایاس ثابت را اصلاح کنند اما نمی توانند پراکندگی را اصلاح کنند.

چه زمانی باید یک دستگاه به جای تعمیر، مجدداً کالیبره شود؟یک قاعده مفید این است که جبران زمانی مناسب است که خطا صاف و قابل تکرار باشد، و تعمیر زمانی لازم است که خطا نامنظم، جهت دار پس از معکوس شدن، یا همراه با افت کیفیت سطح باشد. خطای گام صاف و یکنواخت در طول حرکت یک وظیفه جبرانی است. یک مرحله لقی در هر معکوس شدن یک وظیفه مکانیکی است. علائم لرزش در پرداخت همراه با خطای موقعیت یک وظیفه یاتاقان یا پیش بار است. برخورد با یک نقص مکانیکی با یک جدول جبران فقط آن را پنهان می کند تا زمانی که شغل بعدی با تلرانس بالا از راه برسد.اگر در حال مشخص کردن یک مرکز ماشینکاری عمودی جدید هستید و می خواهید بند دقت به گونه ای نوشته شود که بتوانید در زمان پذیرش آن را اجرا کنید، تیم مهندسی ما می تواند داده های هندسه و دقت خاص مدل را برای محدوده VMC ارائه دهد تا سفارش خرید، تست پذیرش و گزارش لیزر همگی به اعداد یکسان اشاره کنند.