Métodos para avaliar a precisión dos centros de mecanizado verticais
No campo do procesamento mecánico, a precisión dos centros de mecanizado verticais é de crucial importancia para a calidade do procesamento. Como operador, avaliar con precisión a súa precisión é un paso clave para garantir o efecto do procesamento. A continuación, detallaranse os métodos para avaliar a precisión dos centros de mecanizado verticais.
Determinación dos elementos relacionados da proba
Materiais, ferramentas e parámetros de corte da peza de proba
A selección dos materiais das pezas de proba, as ferramentas e os parámetros de corte ten un impacto directo no xuízo da precisión. Estes elementos adoitan determinarse segundo o acordo entre a fábrica de fabricación e o usuario e deben rexistrarse adecuadamente.
En termos de velocidade de corte, é de aproximadamente 50 m/min para pezas de ferro fundido; mentres que para pezas de aluminio, é de aproximadamente 300 m/min. A velocidade de avance axeitada está aproximadamente dentro de (0,05 – 0,10) mm/dente. En termos de profundidade de corte, a profundidade de corte radial para todas as operacións de fresado debe ser de 0,2 mm. A selección razoable destes parámetros é a base para avaliar con precisión a precisión posteriormente. Por exemplo, unha velocidade de corte demasiado alta pode levar a un maior desgaste da ferramenta e afectar á precisión do procesamento; unha velocidade de avance inadecuada pode facer que a rugosidade superficial da peza procesada non cumpra os requisitos.
A selección dos materiais das pezas de proba, as ferramentas e os parámetros de corte ten un impacto directo no xuízo da precisión. Estes elementos adoitan determinarse segundo o acordo entre a fábrica de fabricación e o usuario e deben rexistrarse adecuadamente.
En termos de velocidade de corte, é de aproximadamente 50 m/min para pezas de ferro fundido; mentres que para pezas de aluminio, é de aproximadamente 300 m/min. A velocidade de avance axeitada está aproximadamente dentro de (0,05 – 0,10) mm/dente. En termos de profundidade de corte, a profundidade de corte radial para todas as operacións de fresado debe ser de 0,2 mm. A selección razoable destes parámetros é a base para avaliar con precisión a precisión posteriormente. Por exemplo, unha velocidade de corte demasiado alta pode levar a un maior desgaste da ferramenta e afectar á precisión do procesamento; unha velocidade de avance inadecuada pode facer que a rugosidade superficial da peza procesada non cumpra os requisitos.
Fixación da peza de proba
O método de fixación da peza de ensaio está directamente relacionado coa estabilidade durante o procesamento. A peza de ensaio debe instalarse convenientemente nun dispositivo de fixación especial para garantir a máxima estabilidade da ferramenta e do dispositivo de fixación. As superficies de instalación do dispositivo de fixación e a peza de ensaio deben ser planas, o que é un requisito previo para garantir a precisión do procesamento. Ao mesmo tempo, débese inspeccionar o paralelismo entre a superficie de instalación da peza de ensaio e a superficie de suxeición do dispositivo de fixación.
En canto ao método de fixación, débese empregar unha forma axeitada para permitir que a ferramenta penetre e procese toda a lonxitude do orificio central. Por exemplo, recoméndase usar parafusos de cabeza avellanada para fixar a peza de proba, o que pode evitar eficazmente a interferencia entre a ferramenta e os parafusos. Por suposto, tamén se poden seleccionar outros métodos equivalentes. A altura total da peza de proba depende do método de fixación seleccionado. Unha altura axeitada pode garantir a estabilidade da posición da peza de proba durante o proceso de procesamento e reducir a desviación de precisión causada por factores como a vibración.
O método de fixación da peza de ensaio está directamente relacionado coa estabilidade durante o procesamento. A peza de ensaio debe instalarse convenientemente nun dispositivo de fixación especial para garantir a máxima estabilidade da ferramenta e do dispositivo de fixación. As superficies de instalación do dispositivo de fixación e a peza de ensaio deben ser planas, o que é un requisito previo para garantir a precisión do procesamento. Ao mesmo tempo, débese inspeccionar o paralelismo entre a superficie de instalación da peza de ensaio e a superficie de suxeición do dispositivo de fixación.
En canto ao método de fixación, débese empregar unha forma axeitada para permitir que a ferramenta penetre e procese toda a lonxitude do orificio central. Por exemplo, recoméndase usar parafusos de cabeza avellanada para fixar a peza de proba, o que pode evitar eficazmente a interferencia entre a ferramenta e os parafusos. Por suposto, tamén se poden seleccionar outros métodos equivalentes. A altura total da peza de proba depende do método de fixación seleccionado. Unha altura axeitada pode garantir a estabilidade da posición da peza de proba durante o proceso de procesamento e reducir a desviación de precisión causada por factores como a vibración.
Dimensións da peza de proba
Despois de varias operacións de corte, as dimensións externas da peza de proba diminuirán e o diámetro do orificio aumentará. Cando se utilice para a inspección de aceptación, para reflectir con precisión a precisión de corte do centro de mecanizado, recoméndase seleccionar as dimensións finais da peza de proba de mecanizado de contorno para que sexan coherentes coas especificadas na norma. A peza de proba pódese usar repetidamente en probas de corte, pero as súas especificacións deben manterse dentro do ±10 % das dimensións características dadas pola norma. Cando se volva usar a peza de proba, débese realizar un corte de capa fina para limpar todas as superficies antes de realizar unha nova proba de corte de precisión. Isto pode eliminar a influencia dos residuos do procesamento anterior e facer que cada resultado da proba reflicta con maior precisión o estado de precisión actual do centro de mecanizado.
Despois de varias operacións de corte, as dimensións externas da peza de proba diminuirán e o diámetro do orificio aumentará. Cando se utilice para a inspección de aceptación, para reflectir con precisión a precisión de corte do centro de mecanizado, recoméndase seleccionar as dimensións finais da peza de proba de mecanizado de contorno para que sexan coherentes coas especificadas na norma. A peza de proba pódese usar repetidamente en probas de corte, pero as súas especificacións deben manterse dentro do ±10 % das dimensións características dadas pola norma. Cando se volva usar a peza de proba, débese realizar un corte de capa fina para limpar todas as superficies antes de realizar unha nova proba de corte de precisión. Isto pode eliminar a influencia dos residuos do procesamento anterior e facer que cada resultado da proba reflicta con maior precisión o estado de precisión actual do centro de mecanizado.
Posicionamento da peza de proba
A peza de proba debe colocarse na posición media da carreira X do centro de mecanizado vertical e nunha posición axeitada ao longo dos eixes Y e Z, axeitada para o posicionamento da peza de proba e a fixación, así como para a lonxitude da ferramenta. Non obstante, cando existan requisitos especiais para a posición de posicionamento da peza de proba, estes deben especificarse claramente no acordo entre a fábrica de fabricación e o usuario. Un posicionamento correcto pode garantir a posición relativa precisa entre a ferramenta e a peza de proba durante o proceso de procesamento, garantindo así eficazmente a precisión do procesamento. Se a peza de proba se coloca de forma incorrecta, pode provocar problemas como a desviación da dimensión do procesamento e o erro de forma. Por exemplo, unha desviación da posición central na dirección X pode causar erros de dimensión na dirección da lonxitude da peza procesada; un posicionamento incorrecto ao longo dos eixes Y e Z pode afectar á precisión da peza nas direccións de altura e anchura.
A peza de proba debe colocarse na posición media da carreira X do centro de mecanizado vertical e nunha posición axeitada ao longo dos eixes Y e Z, axeitada para o posicionamento da peza de proba e a fixación, así como para a lonxitude da ferramenta. Non obstante, cando existan requisitos especiais para a posición de posicionamento da peza de proba, estes deben especificarse claramente no acordo entre a fábrica de fabricación e o usuario. Un posicionamento correcto pode garantir a posición relativa precisa entre a ferramenta e a peza de proba durante o proceso de procesamento, garantindo así eficazmente a precisión do procesamento. Se a peza de proba se coloca de forma incorrecta, pode provocar problemas como a desviación da dimensión do procesamento e o erro de forma. Por exemplo, unha desviación da posición central na dirección X pode causar erros de dimensión na dirección da lonxitude da peza procesada; un posicionamento incorrecto ao longo dos eixes Y e Z pode afectar á precisión da peza nas direccións de altura e anchura.
Elementos de detección específicos e métodos de procesamento de precisión
Detección da precisión dimensional
Precisión das dimensións lineais
Empregue ferramentas de medición (como pinzas, micrómetros, etc.) para medir as dimensións lineais da peza de proba procesada. Por exemplo, mida a lonxitude, a anchura, a altura e outras dimensións da peza e compáreas coas dimensións deseñadas. Para centros de mecanizado con requisitos de alta precisión, a desviación da dimensión debe controlarse dentro dun rango moi pequeno, xeralmente a nivel de micras. Ao medir as dimensións lineais en múltiples direccións, pódese avaliar exhaustivamente a precisión de posicionamento do centro de mecanizado nos eixes X, Y e Z.
Precisión das dimensións lineais
Empregue ferramentas de medición (como pinzas, micrómetros, etc.) para medir as dimensións lineais da peza de proba procesada. Por exemplo, mida a lonxitude, a anchura, a altura e outras dimensións da peza e compáreas coas dimensións deseñadas. Para centros de mecanizado con requisitos de alta precisión, a desviación da dimensión debe controlarse dentro dun rango moi pequeno, xeralmente a nivel de micras. Ao medir as dimensións lineais en múltiples direccións, pódese avaliar exhaustivamente a precisión de posicionamento do centro de mecanizado nos eixes X, Y e Z.
Precisión do diámetro do orificio
Para os orificios procesados, pódense usar ferramentas como medidores de diámetro interno e máquinas de medición por coordenadas para detectar o diámetro do orificio. A precisión do diámetro do orificio inclúe non só o requisito de que o tamaño do diámetro cumpra os requisitos, senón tamén indicadores como a cilindricidade. Se a desviación do diámetro do orificio é demasiado grande, pode ser causada por factores como o desgaste da ferramenta e a desviación radial do husillo.
Para os orificios procesados, pódense usar ferramentas como medidores de diámetro interno e máquinas de medición por coordenadas para detectar o diámetro do orificio. A precisión do diámetro do orificio inclúe non só o requisito de que o tamaño do diámetro cumpra os requisitos, senón tamén indicadores como a cilindricidade. Se a desviación do diámetro do orificio é demasiado grande, pode ser causada por factores como o desgaste da ferramenta e a desviación radial do husillo.
Detección da precisión da forma
Detección de planitude
Emprega instrumentos como niveis e planos ópticos para detectar a planitude do plano procesado. Coloca o nivel no plano procesado e determina o erro de planitude observando o cambio na posición da burbulla. Para un procesamento de alta precisión, o erro de planitude debe ser extremadamente pequeno, se non, afectará á montaxe posterior e a outros procesos. Por exemplo, ao procesar os carrís guía de máquinas-ferramenta e outros planos, o requisito de planitude é extremadamente alto. Se supera o erro admisible, fará que as pezas móbiles dos carrís guía funcionen de forma inestable.
Detección de planitude
Emprega instrumentos como niveis e planos ópticos para detectar a planitude do plano procesado. Coloca o nivel no plano procesado e determina o erro de planitude observando o cambio na posición da burbulla. Para un procesamento de alta precisión, o erro de planitude debe ser extremadamente pequeno, se non, afectará á montaxe posterior e a outros procesos. Por exemplo, ao procesar os carrís guía de máquinas-ferramenta e outros planos, o requisito de planitude é extremadamente alto. Se supera o erro admisible, fará que as pezas móbiles dos carrís guía funcionen de forma inestable.
Detección de redondez
Para os contornos circulares procesados (como cilindros, conos, etc.), pódese usar un probador de redondez para a súa detección. O erro de redondez reflicte a situación de precisión do centro de mecanizado durante o movemento de rotación. Factores como a precisión de rotación do fuso e a desviación radial da ferramenta afectarán a redondez. Se o erro de redondez é demasiado grande, pode provocar un desequilibrio durante a rotación das pezas mecánicas e afectar o funcionamento normal do equipo.
Para os contornos circulares procesados (como cilindros, conos, etc.), pódese usar un probador de redondez para a súa detección. O erro de redondez reflicte a situación de precisión do centro de mecanizado durante o movemento de rotación. Factores como a precisión de rotación do fuso e a desviación radial da ferramenta afectarán a redondez. Se o erro de redondez é demasiado grande, pode provocar un desequilibrio durante a rotación das pezas mecánicas e afectar o funcionamento normal do equipo.
Detección da precisión da posición
Detección de paralelismo
Detectar o paralelismo entre superficies procesadas ou entre buratos e superficies. Por exemplo, para medir o paralelismo entre dous planos, pódese usar un indicador de esfera. Fixar o indicador de esfera no eixo, facer que a cabeza do indicador entre en contacto co plano medido, mover a mesa de traballo e observar o cambio na lectura do indicador de esfera. Un erro excesivo de paralelismo pode estar causado por factores como o erro de rectitude do carril guía e a inclinación da mesa de traballo.
Detección de paralelismo
Detectar o paralelismo entre superficies procesadas ou entre buratos e superficies. Por exemplo, para medir o paralelismo entre dous planos, pódese usar un indicador de esfera. Fixar o indicador de esfera no eixo, facer que a cabeza do indicador entre en contacto co plano medido, mover a mesa de traballo e observar o cambio na lectura do indicador de esfera. Un erro excesivo de paralelismo pode estar causado por factores como o erro de rectitude do carril guía e a inclinación da mesa de traballo.
Detección de perpendicularidade
Detecta a perpendicularidade entre as superficies procesadas ou entre os buratos e a superficie empregando ferramentas como escuadras e instrumentos de medición de perpendicularidade. Por exemplo, ao procesar pezas tipo caixa, a perpendicularidade entre as distintas superficies da caixa ten un impacto importante no rendemento de montaxe e uso das pezas. O erro de perpendicularidade pode estar causado pola desviación da perpendicularidade entre os eixes de coordenadas da máquina ferramenta.
Detecta a perpendicularidade entre as superficies procesadas ou entre os buratos e a superficie empregando ferramentas como escuadras e instrumentos de medición de perpendicularidade. Por exemplo, ao procesar pezas tipo caixa, a perpendicularidade entre as distintas superficies da caixa ten un impacto importante no rendemento de montaxe e uso das pezas. O erro de perpendicularidade pode estar causado pola desviación da perpendicularidade entre os eixes de coordenadas da máquina ferramenta.
Avaliación da precisión dinámica
Detección de vibracións
Durante o proceso de procesamento, use sensores de vibración para detectar a situación de vibración do centro de mecanizado. A vibración pode levar a problemas como unha maior rugosidade superficial da peza procesada e un desgaste acelerado da ferramenta. Ao analizar a frecuencia e a amplitude da vibración, é posible determinar se existen fontes de vibración anormais, como pezas rotatorias desequilibradas e compoñentes soltos. Para os centros de mecanizado de alta precisión, a amplitude da vibración debe controlarse a un nivel moi baixo para garantir a estabilidade da precisión do procesamento.
Durante o proceso de procesamento, use sensores de vibración para detectar a situación de vibración do centro de mecanizado. A vibración pode levar a problemas como unha maior rugosidade superficial da peza procesada e un desgaste acelerado da ferramenta. Ao analizar a frecuencia e a amplitude da vibración, é posible determinar se existen fontes de vibración anormais, como pezas rotatorias desequilibradas e compoñentes soltos. Para os centros de mecanizado de alta precisión, a amplitude da vibración debe controlarse a un nivel moi baixo para garantir a estabilidade da precisión do procesamento.
Detección de deformación térmica
O centro de mecanizado xerará calor durante o funcionamento a longo prazo, o que provocará deformación térmica. Utilice sensores de temperatura para medir os cambios de temperatura dos compoñentes clave (como o fuso e o carril guía) e combíneos con instrumentos de medición para detectar o cambio na precisión do procesamento. A deformación térmica pode levar a cambios graduais nas dimensións do procesamento. Por exemplo, o alongamento do fuso a alta temperatura pode causar desviacións de dimensión na dirección axial da peza procesada. Para reducir o impacto da deformación térmica na precisión, algúns centros de mecanizado avanzados están equipados con sistemas de refrixeración para controlar a temperatura.
O centro de mecanizado xerará calor durante o funcionamento a longo prazo, o que provocará deformación térmica. Utilice sensores de temperatura para medir os cambios de temperatura dos compoñentes clave (como o fuso e o carril guía) e combíneos con instrumentos de medición para detectar o cambio na precisión do procesamento. A deformación térmica pode levar a cambios graduais nas dimensións do procesamento. Por exemplo, o alongamento do fuso a alta temperatura pode causar desviacións de dimensión na dirección axial da peza procesada. Para reducir o impacto da deformación térmica na precisión, algúns centros de mecanizado avanzados están equipados con sistemas de refrixeración para controlar a temperatura.
Consideración da precisión do reposicionamento
Comparación da precisión do procesamento múltiple da mesma peza de proba
Ao procesar repetidamente a mesma peza de proba e usar os métodos de detección anteriores para medir a precisión de cada peza de proba procesada. Observe a repetibilidade de indicadores como a precisión dimensional, a precisión da forma e a precisión da posición. Se a precisión do reposicionamento é deficiente, pode levar a unha calidade inestable das pezas procesadas por lotes. Por exemplo, no procesamento de moldes, se a precisión do reposicionamento é baixa, pode causar que as dimensións da cavidade do molde sexan inconsistentes, o que afecta o rendemento de uso do molde.
Ao procesar repetidamente a mesma peza de proba e usar os métodos de detección anteriores para medir a precisión de cada peza de proba procesada. Observe a repetibilidade de indicadores como a precisión dimensional, a precisión da forma e a precisión da posición. Se a precisión do reposicionamento é deficiente, pode levar a unha calidade inestable das pezas procesadas por lotes. Por exemplo, no procesamento de moldes, se a precisión do reposicionamento é baixa, pode causar que as dimensións da cavidade do molde sexan inconsistentes, o que afecta o rendemento de uso do molde.
En conclusión, como operador, para xulgar de forma exhaustiva e precisa a precisión dos centros de mecanizado verticais, é necesario partir de múltiples aspectos como a preparación das pezas de ensaio (incluíndo materiais, ferramentas, parámetros de corte, fixación e dimensións), o posicionamento das pezas de ensaio, a detección de varios elementos de precisión de procesamento (precisión dimensional, precisión de forma, precisión de posición), a avaliación da precisión dinámica e a consideración da precisión de reposicionamento. Só deste xeito o centro de mecanizado pode cumprir os requisitos de precisión de procesamento durante o proceso de produción e producir pezas mecánicas de alta calidade.