Personer som er engasjert i prosessindustrien har ofte et sterkt ønske om å vinne når det gjelder presisjon, som om det er enkelt å oppnå prosesseringspresisjon på μm-nivå. Men faktisk er prosessering med høy-presisjon et strengt teknisk felt. Mange mennesker vet ikke engang sunn fornuft av temperaturens innvirkning på presisjon, men de snakker om presisjon, noe som er veldig frustrerende! Deretter vil denne artikkelen gi deg en mer omfattende populærvitenskap.
DEL 1 Grunnleggende sunn fornuft: Temperaturendringers innvirkning på materialer Alle vet at materialer generelt har egenskapene til termisk ekspansjon og sammentrekning. I prosessen med presisjonsbehandling må temperaturproblemet ikke ignoreres! Temperaturforskjellen kan kalles presisjonens «fiende». Hvis denne nøkkelfaktoren ikke tas på alvor, hvordan kan vi snakke om presisjon? Tross alt er de fleste maskiner laget av stål og støpejern, som vil endre form og lengde med romtemperaturen og varmen som genereres av selve maskinen. Den spesifikke deformasjonsmengden av materialet på grunn av termisk ekspansjon og sammentrekning avhenger av materialets egne egenskaper og temperaturendringer. Følgende er en tabell over ekspansjonskoeffisienter for stål og kobber. Med stål som eksempel, manifesteres dens lineære ekspansjon som en endring på 12μm per meter i lengde når temperaturen endres med 1 grad. Ekspansjonskoeffisienten til stål er vist i figuren nedenfor:
For eksempel: Hvis lengden på arbeidsstykket er 200 mm og temperaturen endres med 10 grader, er ekspansjonsverdien 0,02 mm. Ekspansjonskoeffisienten til kobber er vist i figuren nedenfor:
For eksempel: Når elektrodelengden er 200 mm og temperaturen endres med 10 grader, er ekspansjonsverdien 0,05 mm. DEL 2 Temperatur forårsaker deteksjonsfeil Hvis arbeidsstykket og instrumentet og måleren som brukes til deteksjon er laget av forskjellige materialer og ikke er under standardtemperatur (20 grader ) under deteksjon, så vil avviket fra standardtemperaturen bli en viktig faktor i deteksjonsfeilen. Deteksjonsfeil forårsaket av temperatur
For eksempel, med deteksjon som et eksempel, hvis en 100 mm lang stålblokkmåler varmes opp av palmetemperaturen og temperaturen stiger med 4 grader, vil den endres i lengde med 4,6 μm. I tillegg, når du måler deler med høy-presisjon, må målemetoder med høyere-presisjon være tilgjengelige. Hvis nøyaktighetsindeksen til selve måleinstrumentet eller utstyret ikke er høy, hvordan kan høy-presisjonsmåling oppnås? DEL 3 Viktig prosesseringskonsept: Oppretthold termisk stabilitet Ta en ståldel med en størrelse på 100x30x20mm som eksempel. Når temperaturen synker fra 25 grader til 20 grader, vil størrelsen endres: ved 25 grader er størrelsen 6μm større, og når temperaturen synker til 20 grader, er størrelsen bare 0,12μm større. Dette er en termisk stabiliseringsprosess. Selv om temperaturen synker raskt, tar det en viss tid å opprettholde stabil nøyaktighet. Vanligvis, jo større objektet er, desto lengre tid tar det å gjenopprette stabil nøyaktighet når temperaturen endres.
Noen fabrikker uten erfaring med presisjonsmaskinering tilskriver ofte årsaken til ustabil nøyaktighet til utstyrsnøyaktighetsproblemer når de utfører presisjonsmaskinering. Erfarne fabrikker vet at det er grunnleggende sunn fornuft å være oppmerksom på den termiske balansen mellom omgivelsestemperatur og maskinverktøy. De forstår at selv om maskinverktøyet har høy nøyaktighet, kan stabiliteten til maskineringsnøyaktigheten bare garanteres i et stabilt temperaturmiljø og termisk balansetilstand.
Opprettholde termisk stabilitet er et viktig konsept som må forstås dypt i presisjonsmaskinering. Noen mennesker kan være viklet inn i om temperaturen skal holdes på 20 grader eller 23 grader. Faktisk er nøkkelen å holde måltemperaturverdien stabil. Teoretisk sett kreves det vanligvis at temperaturen er 20 grader, men i faktiske verksteder kontrolleres vanligvis temperaturen til 22 grader ~ 23 grader, så lenge temperatursvingningene er strengt kontrollert. DEL 4 Korrekt forstå prosesseringsnøyaktighet og analyse Generelt sett kan prosesseringsnøyaktighet deles inn i presisjon og nøyaktighet. Gjennom figuren nedenfor kan vi få en mer intuitiv forståelse. Presisjon (presisjon) Presisjon refererer til reproduserbarheten og konsistensen mellom resultatene som oppnås når den samme reserveprøven brukes til gjentatte målinger. Noen ganger betyr høy presisjon ikke høy nøyaktighet. For eksempel er de tre resultatene oppnådd ved å måle med en lengde på 1 mm som standard henholdsvis 1,051 mm, 1,053 mm og 1,052 mm. Selv om presisjonen til dette settet med data er høy, er den ikke nøyaktig. Nøyaktighet (Nøyaktighet) Nøyaktighet refererer til graden av nærhet mellom måleresultatet og den sanne verdien. Når målenøyaktigheten er høy, betyr det at systemfeilen er liten, og avviket mellom gjennomsnittsverdien av de målte dataene fra den sanne verdien er liten, men diskretiteten til dataene, det vil si størrelsen på den utilsiktede feilen, er ikke klar. Forholdet mellom presisjon, nøyaktighet og temperatur er vanligvis nært knyttet til presisjon og nøyaktighet. Hvis presisjonen til de maskinerte delene er høy, men nøyaktigheten er utilstrekkelig, kan det være at verkstedtemperaturen svinger litt, men avviker sterkt fra standardtemperaturen; hvis delene er høye i presisjon, men dårlige i nøyaktighet, er det sannsynlig at verkstedtemperaturen svinger sterkt, noe som resulterer i stor diskrete nøyaktighet; hvis delene verken er nøyaktige eller nøyaktige, betyr det at verkstedtemperaturen avviker sterkt fra standard temperatur- og kontrollkrav. DEL 5 Glemt forvarming av maskinverktøy Når du bruker presisjons CNC-maskiner for høy-bearbeiding på fabrikken, har du kanskje hatt en slik opplevelse: hver morgen når maskinen slås på for maskinering, er maskineringsnøyaktigheten til det første produktet ofte utilfredsstillende; den første delen av deler som slås på for maskinering etter en lang ferie har ofte ustabil nøyaktighet, og sannsynligheten for feil er svært høy når du utfører høy-presisjonsmaskinering, spesielt når det gjelder posisjonsnøyaktighet. Maskinverktøyet kan bare sikre stabiliteten til maskineringsnøyaktighet i et stabilt temperaturmiljø og termisk likevektstilstand. Når høy-bearbeiding utføres rett etter at maskinen er slått på, er forvarming av maskinverktøyet grunnleggende sunn fornuft for presisjonsmaskinering. Maskineringsnøyaktigheten varierer sterkt når verktøymaskinen slutter å gå i lang tid og når den er i termisk likevekt. Dette er fordi temperaturen på spindelen og hver bevegelige akse til CNC-maskinverktøyet vil være relativt stabilt på et visst nivå etter å ha kjørt i en periode, og ettersom behandlingstiden øker, vil den termiske nøyaktigheten til CNC-maskinverktøyet gradvis stabiliseres, noe som fullt ut demonstrerer nødvendigheten av å forvarme spindelen og bevegelige deler før behandling. Imidlertid ignorerer mange fabrikker forberedelseskoblingen for «oppvarming{33}}trening av maskinverktøy, eller vet til og med ingenting om det. Hvis maskinen har vært inaktiv i mer enn noen få dager, anbefales det å forvarme i mer enn 30 minutter før høy-presisjonsbehandling; hvis tomgangstiden bare er noen få timer, forvarm i 5 til 10 minutter. Under forvarming kan maskinverktøyet tillates å delta i den gjentatte bevegelsen av maskineringsaksen, og det er best å utføre multi-aksekobling, for eksempel å flytte XYZ-aksen fra nedre venstre hjørne av koordinatsystemet til øvre høyre hjørne, og gjentatte ganger gå diagonalt. I faktisk drift kan et makroprogram skrives på verktøymaskinen for å tillate verktøymaskinen å automatisk og gjentatte ganger utføre forvarmingshandlinger. Når verktøymaskinen er fullstendig forvarmet, kan den settes i produksjon med høy-prosess med høy presisjon, og stabil og konsistent prosesseringsnøyaktighet kan oppnås på dette tidspunktet.
