Dikey İşleme Merkezlerinde Konumlandırma Doğruluğu Kaybına Ne Sebep Olur ve Nasıl Önlenir

Dikey işleme merkezinde konumlandırma doğruluğu kaybı nadiren ani bir elektronik arızasıdır. Çoğu atölyede bu yavaş yavaş gelişir ve ilk olarak uzun bir vardiyanın sonunda kayan bir boyut, öğle yemeğinden sonra ofset değişikliği gerektiren bir delik veya fikstürde iyi ölçülen ancak tabla altı saat çalıştıktan sonra tolerans dışı kalan bir parça olarak ortaya çıkar. Pratik sıraya göre baskın nedenler, bilyalı vidanın ve iş milinin termal büyümesi, kılavuz yollarındaki aşınma veya ön yük kaybı, itme yatağındaki veya kuplajdaki boşluk, artık düz olmayan bir temel ve makinenin mekanik durumuna uymayan servo ayarıdır.

Alıcıların genellikle tek bir sayı olarak kabul ettiği üç sayı arasındaki önemli ayrım."Konumlandırma doğruluğu" seyahatin herhangi bir noktasında eksenin komut edilen hedefe ne kadar yaklaştığını açıklar."Tekrarlı konumlandırma doğruluğu" aynı noktaya ne kadar tutarlı bir şekilde döndüğünü açıklar."Boşluk" eksen yön değiştirdiğinde oluşan boş hareketi açıklar. Bir makine birkaç mikron içinde tekrarlayabilir ancak uzun bir seyahatte 30 mikron kadar konum dışı olabilir ve bu desen farklı bir kök nedene ve farklı bir onarıma işaret eder.

Bir VMC'de Konumlandırma Doğruluğu ve Tekrarlı Doğruluk Gerçekten Ne Anlama Geliyor?

Yayınlanan spesifikasyonlar genellikle her iki değeri de tam seyahat boyunca belirtir ve aralarındaki oran bilgilendiricidir. GUSS'ta VMC-1165HL, örneğin, konumlandırma doğruluğu 1100/650/600 mm seyahat boyunca ±0,005 mm olarak belirtilirken, tekrarlı konumlandırma doğruluğu ±0,004 mm'dir. Daha büyük VMC-1680HL 1600×800×700 mm seyahat ile, yayınlanan rakamlar ±0,01 mm ve ±0,008 mm'dir.

Bu fark bir kalite farkı değildir; bu fiziktir. Daha uzun seyahat, daha uzun bilyalı vidalar, iş mili ve somun ısısına daha fazla maruz kalan vida uzunluğu ve daha fazla birikmiş hatve hatası anlamına gelir. Bunu anlamak, alıcının 1,6 m X eksenli bir makineden 800 mm'lik bir makineyle aynı mutlak sayıyı tutmasını beklemesini önler ve operatörün makinenin tutması için hiçbir zaman belirtilmeyen bir tolerans bandı için kontrol ünitesini suçlamasını önler.

Konum Kaybına Hangi Mekanik ve Termal Faktörler Neden Olur?

1. Bilyalı vida termal büyümesi

Vida ön yük altında döndüğünde ve kesme itkisini taşıdığında, somundaki ve destek yataklarındaki sürtünme ısı üretir. Vida genleşir ve etkili hatve değişir. 1 m uzunluğunda 5 °C ısınan bir vida, etkili referans noktasını yaklaşık 60 mikron hareket ettirir, bu da orta boyutlu bir VMC'nin ±0,005 mm sınıfından zaten bir büyüklük mertebesi daha büyüktür. Semptom karakteristiktir: parça vardiya başlangıcında doğrudur ve vida ısındıkça aynı yönde giderek büyür veya küçülür, ardından durduktan sonra düzelir.

2. Kılavuz yolu ve kaydırıcı aşınması veya ön yük kaybı

Doğrusal makaralı kılavuz yolları, devridaim yapan makaralar ve yarış yolları aşındıkça ön yük kaybeder ve tabla ofset bir yük altında kalkmaya veya sapmaya başlar. Tablanın kenarında ağır alın frezeleme için kullanılan bir makinede, aşınma merkezden ziyade seyahat uçlarında daha hızlıdır, bu nedenle hata sabit bir ofset yerine parça boyunca bir koniklik olarak görünür. Dikdörtgen (kutu) kılavuz yolları farklı davranır: yüke iyi direnirler ancak gib ayarına ve yağlama kalitesine bağlıdırlar ve aç bırakılmış bir yol yüzeyi, bir test raporunda bir sayı göstermeden önce yapışma-kayma izleri gösterecektir.

3. İtme yatağı, kuplaj ve ön yük

Yön değiştirme sırasında 5-15 mikronluk boş hareket, bir dial göstergesi ve programlanmış bir adım hareketi ile ölçülebilir, genellikle aşınmış bir açılı temaslı yatak çiftinden, şaft üzerinde kaymış bir kuplajdan veya gevşemiş bir kilitleme somunundan kaynaklanır. Bu, düzeltilmesi en ucuz arızadır ve en sık kontrol ünitesine yanlış atfedilir.

4. Temel, tesviye ve makine geometrisi

Bir zemin plakasına oturmuş veya bir kez tesviye edilmiş ve hiç yeniden kontrol edilmemiş bir makine, yatağı büker. X ve Y arasındaki karelik değişir ve dairesel enterpolasyon bir daire yerine bir oval üretir. Bu nedenle, herhangi bir parametreye dokunmadan önce bir ballbar dairesellik testi çalıştırmaya değer.

5. İş mili termal sürüklenmesi Z ekseninde

İş milinin büyümesi, iş mili çalışma sıcaklığına ulaştıkça aleti aşağı doğru hareket ettirir. Uzun bir son işlem döngüsünde bu kademeli bir derinlik hatası olarak görünür ve bir partide ilk parçanın yüksek ve sonraki parçaların düşük görünmesine neden olur. İş mili yağ soğutucusu ve programlanmış bir ısınma döngüsü olan makineler, soğuk başlayıp doğrudan son işlem geçişine giren makinelere göre bunu çok daha iyi kontrol eder.

6. Servo kazancı, ileri besleme ve telafi tabloları

Hatve hatası telafisi ve boşluk telafisi kontrol ünitesinde saklanır ve kalibre edildiği zamanki makineye atıfta bulunur. Bir vida değişimi, kuplaj değişimi veya önemli aşınmadan sonra, bu tablolar yanlıştır. Mekanik olarak sağlıklı bir makine, telafi verileri güncel değilse hala konum kaçırabilir.

Bir Semptomu Bir Kök Nedene Nasıl Eşleştirirsiniz?

Aşağıdaki tablo, servis mühendisleri için önerdiğimiz, en ucuz kontrolden en pahalıya doğru sıralanmış çalışma dizisidir. Bu, garanti edilen nedenlerin bir listesi değil, bir teşhis merdivenidir.

Doğru Ölçüm Yöntemi Nedir?

Dört alet neredeyse her durumu kapsar. ISO 230-2'yi takip eden bir lazer interferometresi, tam seyahat boyunca mutlak konumlandırma ve tekrarlanabilirliği sağlar ve kabul için savunulabilir bir sayı üreten tek yöntemdir. ISO 230-4'ü takip eden bir ballbar, tek bir testte dairesellik, karelik ve servo uyumsuzluğunu verir ve üç ayda bir kullanılabilecek kadar hızlıdır. Bir dial göstergesi ve granit kare, birkaç dakika içinde boşluk, karelik ve paralelliği kapsar. Bir test kesimi — kademeli bir blok veya stabil bir malzemede dairesel bir cep — müşteri için gerçekten önemlidir, çünkü geometriyi, termal durumu, takım sapmasını ve kontrol davranışını tek bir sonuca entegre eder.

Pratik bir not: makineyi gerçekte çalışacağı sıcaklıkta ölçün. Sabah 8'de ölçülen soğuk bir makine ve öğleden sonra 4'te ölçülen sıcak bir makine, spesifikasyon bandından daha fazla farklılık gösterebilir ve her iki okuma da yanlış değildir.

Kaybı Onarmak Yerine Nasıl Önlersiniz?

• Günlük: ilk son işlem operasyonundan önce sabit 20-40 dakikalık bir ısınma programı çalıştırın; kılavuz yolu yağ basıncını ve yağ seviyesini kontrol edin; takım konikliğini üfleyin ve iş mili yüzeyinde talaş olup olmadığını kontrol edin.
• Haftalık: soğutucu konsantrasyonu ve tank seviyesi; 6 bar hava basıncı; talaş konveyörü ve arka yıkama çalışması; puanlama için kılavuz yolu yüzeylerinin görsel kontrolü.
• Üç Aylık: ballbar dairesellik testi; tüm üç eksende boşluk kontrolü; tesviye kontrolü; ankraj cıvatalarında tork kontrolü.
• Yıllık: tüm eksenlerin lazer interferometresi kalibrasyonu ve hatve hatası telafisinin yeniden yazılması; iş mili kaçıklığı ve konik temas kontrolü; belirtilen yerlerde kılavuz yolu yağ dağıtım ünitelerinin değiştirilmesi.

İki tasarım seçeneği, makine sevk edilmeden önce bile kayıp oranını azaltır. Birincisi, bozulmayı yavaşlatan ve eşitleyen, ağır nervürlü döküm taban ve kolonlu rijit, termal olarak simetrik bir yapıdır. İkincisi, tutarlı bir şanzıman spesifikasyonudur: HL serisi, eksene ve modele bağlı olarak 35 mm ila 55 mm arasında PMI makaralı kılavuz yolları kullanır, ön yüklü çift somunlu bilyalı vidalarla ve ağır hizmet tipi HD serisinde X/Y eksenleri daha büyük bir kaydırıcı sayısına sahip dikdörtgen ray üzerinde hareket eder, böylece kesme kuvveti daha fazla temas uzunluğuna yayılır. Bu seçimler aşınmayı ortadan kaldırmaz, ancak makinenin doğruluğunun bozulmasını rastgele yerine öngörülebilir ve ölçülebilir hale getirir.

Makine Boyutu Bekleyebileceğiniz Doğruluğu Nasıl Etkiler?

Alıcılar, sınıflar arasında karşılaştırma yapmak yerine beklentilerini seyahatle ölçeklendirmelidir. GUSS serisinde, 800×550×550 mm seyahatli kompakt VMC-855HL, ±0,008 mm konumlandırma ve ±0,005 mm tekrarlı olarak belirtilmiştir; orta boyutlu VMC-1165HL, ±0,005 / ±0,004 mm; uzun seyahatli VMC-1680HL, ±0,01 / ±0,008 mm; ve büyük VMC-1890HL, 1800×900×800 mm seyahat boyunca ±0,012 / ±0,008 mm olarak belirtilmiştir.

Desen tutarlıdır: seyahat büyüdükçe, mutlak konumlandırma toleransı gevşerken, tekrarlı doğruluk sıkı kalır, çünkü tekrarlı doğruluk birikmiş uzunluğa değil, servo, vida ön yükü ve kılavuz yolu ön yüküne bağlıdır. Çoğu üretim işi için, ofsetler sabit bir yanlılığı düzeltebileceği ancak dağılımı düzeltemeyeceği için tekrarlı rakam daha ticari olarak ilgili sayıdır.

Bir Makine Ne Zaman Onarılmak Yerine Yeniden Kalibre Edilmelidir?

Faydalı bir kural, hatanın düzgün ve tekrarlanabilir olduğu durumlarda telafinin uygun olduğudur ve hata düzensiz, yön değiştirme sonrası yönlü veya yüzey kalitesi bozulmasıyla birlikte olduğunda onarımın gerekli olduğudur. Seyahat boyunca düz, monoton hatve hatası bir telafi görevidir. Her yön değiştirmede bir boşluk adımı mekanik bir görevdir. Yüzeydeki titreşim izleri ve konumlandırma hatası, bir yatak veya ön yük görevidir. Mekanik bir arızayı bir telafi tablosuyla ele almak, bir sonraki sıkı toleranslı iş gelene kadar onu gizler.

Yeni bir dikey işleme merkezi belirliyorsanız ve kabulde gerçekten uygulayabileceğiniz şekilde yazılmış bir doğruluk maddesi istiyorsanız, mühendislik ekibimiz VMC serisi için modele özel geometri ve doğruluk verileri sağlayabilir, böylece satın alma siparişi, kabul testi ve lazer raporu aynı sayıları referans alır.