Metodi per valutare la precisione dei centri di lavoro verticali
Nel campo della lavorazione meccanica, la precisione dei centri di lavoro verticali è di fondamentale importanza per la qualità della lavorazione. Per un operatore, valutare con precisione la precisione è un passaggio fondamentale per garantire l'efficacia della lavorazione. Di seguito verranno illustrati i metodi per valutare la precisione dei centri di lavoro verticali.
Determinazione degli elementi correlati del pezzo di prova
Materiali, utensili e parametri di taglio del pezzo di prova
La selezione dei materiali dei provini, degli utensili e dei parametri di taglio ha un impatto diretto sulla valutazione dell'accuratezza. Questi elementi sono solitamente determinati in base a un accordo tra il produttore e l'utente e devono essere adeguatamente registrati.
In termini di velocità di taglio, è di circa 50 m/min per i componenti in ghisa; mentre per i componenti in alluminio è di circa 300 m/min. L'avanzamento appropriato è approssimativamente compreso tra (0,05 e 0,10) mm/dente. In termini di profondità di taglio, la profondità di taglio radiale per tutte le operazioni di fresatura dovrebbe essere di 0,2 mm. La scelta razionale di questi parametri è la base per una valutazione accurata della precisione successiva. Ad esempio, una velocità di taglio troppo elevata può portare a una maggiore usura dell'utensile e compromettere la precisione di lavorazione; un avanzamento inadeguato può far sì che la rugosità superficiale del componente lavorato non soddisfi i requisiti.
La selezione dei materiali dei provini, degli utensili e dei parametri di taglio ha un impatto diretto sulla valutazione dell'accuratezza. Questi elementi sono solitamente determinati in base a un accordo tra il produttore e l'utente e devono essere adeguatamente registrati.
In termini di velocità di taglio, è di circa 50 m/min per i componenti in ghisa; mentre per i componenti in alluminio è di circa 300 m/min. L'avanzamento appropriato è approssimativamente compreso tra (0,05 e 0,10) mm/dente. In termini di profondità di taglio, la profondità di taglio radiale per tutte le operazioni di fresatura dovrebbe essere di 0,2 mm. La scelta razionale di questi parametri è la base per una valutazione accurata della precisione successiva. Ad esempio, una velocità di taglio troppo elevata può portare a una maggiore usura dell'utensile e compromettere la precisione di lavorazione; un avanzamento inadeguato può far sì che la rugosità superficiale del componente lavorato non soddisfi i requisiti.
Fissaggio del pezzo di prova
Il metodo di fissaggio del provino è direttamente correlato alla stabilità durante la lavorazione. Il provino deve essere installato in modo pratico su un apposito supporto per garantire la massima stabilità dell'utensile e del supporto. Le superfici di montaggio del supporto e del provino devono essere piane, prerequisito per garantire la precisione della lavorazione. Allo stesso tempo, è necessario verificare il parallelismo tra la superficie di montaggio del provino e la superficie di serraggio del supporto.
Per quanto riguarda il metodo di serraggio, è necessario utilizzare un metodo adeguato per consentire all'utensile di penetrare e lavorare l'intera lunghezza del foro centrale. Ad esempio, si consiglia di utilizzare viti a testa svasata per fissare il provino, che possono efficacemente evitare interferenze tra l'utensile e le viti. Naturalmente, è possibile selezionare anche altri metodi equivalenti. L'altezza totale del provino dipende dal metodo di fissaggio scelto. Un'altezza adeguata può garantire la stabilità della posizione del provino durante il processo di lavorazione e ridurre le deviazioni di precisione causate da fattori come le vibrazioni.
Il metodo di fissaggio del provino è direttamente correlato alla stabilità durante la lavorazione. Il provino deve essere installato in modo pratico su un apposito supporto per garantire la massima stabilità dell'utensile e del supporto. Le superfici di montaggio del supporto e del provino devono essere piane, prerequisito per garantire la precisione della lavorazione. Allo stesso tempo, è necessario verificare il parallelismo tra la superficie di montaggio del provino e la superficie di serraggio del supporto.
Per quanto riguarda il metodo di serraggio, è necessario utilizzare un metodo adeguato per consentire all'utensile di penetrare e lavorare l'intera lunghezza del foro centrale. Ad esempio, si consiglia di utilizzare viti a testa svasata per fissare il provino, che possono efficacemente evitare interferenze tra l'utensile e le viti. Naturalmente, è possibile selezionare anche altri metodi equivalenti. L'altezza totale del provino dipende dal metodo di fissaggio scelto. Un'altezza adeguata può garantire la stabilità della posizione del provino durante il processo di lavorazione e ridurre le deviazioni di precisione causate da fattori come le vibrazioni.
Dimensioni del pezzo di prova
Dopo più operazioni di taglio, le dimensioni esterne del provino diminuiranno e il diametro del foro aumenterà. Quando utilizzato per l'ispezione di accettazione, al fine di riflettere accuratamente la precisione di taglio del centro di lavorazione, si raccomanda di selezionare le dimensioni finali del provino per la lavorazione del contorno in modo che siano coerenti con quelle specificate nella norma. Il provino può essere utilizzato ripetutamente nelle prove di taglio, ma le sue specifiche devono essere mantenute entro ±10% delle dimensioni caratteristiche fornite dalla norma. Quando il provino viene riutilizzato, è necessario eseguire un taglio a strato sottile per pulire tutte le superfici prima di eseguire una nuova prova di taglio di precisione. Ciò può eliminare l'influenza dei residui della lavorazione precedente e far sì che ogni risultato di prova rifletta più accuratamente lo stato di precisione attuale del centro di lavorazione.
Dopo più operazioni di taglio, le dimensioni esterne del provino diminuiranno e il diametro del foro aumenterà. Quando utilizzato per l'ispezione di accettazione, al fine di riflettere accuratamente la precisione di taglio del centro di lavorazione, si raccomanda di selezionare le dimensioni finali del provino per la lavorazione del contorno in modo che siano coerenti con quelle specificate nella norma. Il provino può essere utilizzato ripetutamente nelle prove di taglio, ma le sue specifiche devono essere mantenute entro ±10% delle dimensioni caratteristiche fornite dalla norma. Quando il provino viene riutilizzato, è necessario eseguire un taglio a strato sottile per pulire tutte le superfici prima di eseguire una nuova prova di taglio di precisione. Ciò può eliminare l'influenza dei residui della lavorazione precedente e far sì che ogni risultato di prova rifletta più accuratamente lo stato di precisione attuale del centro di lavorazione.
Posizionamento del pezzo di prova
Il pezzo da testare deve essere posizionato al centro della corsa X del centro di lavoro verticale e in una posizione appropriata lungo gli assi Y e Z, adatta al posizionamento del pezzo da testare e dell'attrezzatura, nonché alla lunghezza dell'utensile. Tuttavia, qualora sussistano requisiti specifici per il posizionamento del pezzo da testare, questi devono essere chiaramente specificati nell'accordo tra l'azienda produttrice e l'utente. Un posizionamento corretto può garantire la posizione relativa accurata tra l'utensile e il pezzo da testare durante il processo di lavorazione, garantendo così efficacemente la precisione di lavorazione. Un posizionamento impreciso del pezzo da testare può causare problemi come deviazioni dimensionali di lavorazione ed errori di forma. Ad esempio, una deviazione dalla posizione centrale in direzione X può causare errori dimensionali nella direzione della lunghezza del pezzo da testare; un posizionamento errato lungo gli assi Y e Z può influire sulla precisione del pezzo in altezza e larghezza.
Il pezzo da testare deve essere posizionato al centro della corsa X del centro di lavoro verticale e in una posizione appropriata lungo gli assi Y e Z, adatta al posizionamento del pezzo da testare e dell'attrezzatura, nonché alla lunghezza dell'utensile. Tuttavia, qualora sussistano requisiti specifici per il posizionamento del pezzo da testare, questi devono essere chiaramente specificati nell'accordo tra l'azienda produttrice e l'utente. Un posizionamento corretto può garantire la posizione relativa accurata tra l'utensile e il pezzo da testare durante il processo di lavorazione, garantendo così efficacemente la precisione di lavorazione. Un posizionamento impreciso del pezzo da testare può causare problemi come deviazioni dimensionali di lavorazione ed errori di forma. Ad esempio, una deviazione dalla posizione centrale in direzione X può causare errori dimensionali nella direzione della lunghezza del pezzo da testare; un posizionamento errato lungo gli assi Y e Z può influire sulla precisione del pezzo in altezza e larghezza.
Elementi di rilevamento specifici e metodi di elaborazione Accuratezza
Rilevamento della precisione dimensionale
Precisione delle dimensioni lineari
Utilizzare strumenti di misura (come calibri, micrometri, ecc.) per misurare le dimensioni lineari del pezzo da testare. Ad esempio, misurare la lunghezza, la larghezza, l'altezza e altre dimensioni del pezzo e confrontarle con le dimensioni di progetto. Per i centri di lavoro con requisiti di elevata precisione, la deviazione dimensionale deve essere controllata entro un intervallo molto piccolo, generalmente a livello di micron. Misurando le dimensioni lineari in più direzioni, è possibile valutare in modo completo la precisione di posizionamento del centro di lavoro sugli assi X, Y e Z.
Precisione delle dimensioni lineari
Utilizzare strumenti di misura (come calibri, micrometri, ecc.) per misurare le dimensioni lineari del pezzo da testare. Ad esempio, misurare la lunghezza, la larghezza, l'altezza e altre dimensioni del pezzo e confrontarle con le dimensioni di progetto. Per i centri di lavoro con requisiti di elevata precisione, la deviazione dimensionale deve essere controllata entro un intervallo molto piccolo, generalmente a livello di micron. Misurando le dimensioni lineari in più direzioni, è possibile valutare in modo completo la precisione di posizionamento del centro di lavoro sugli assi X, Y e Z.
Precisione del diametro del foro
Per i fori lavorati, è possibile utilizzare strumenti come misuratori di diametro interno e macchine di misura a coordinate per rilevare il diametro del foro. La precisione del diametro del foro non include solo il requisito che la dimensione del diametro soddisfi i requisiti, ma anche indicatori come la cilindricità. Se la deviazione del diametro del foro è eccessiva, potrebbe essere causata da fattori come l'usura dell'utensile e l'eccentricità del mandrino.
Per i fori lavorati, è possibile utilizzare strumenti come misuratori di diametro interno e macchine di misura a coordinate per rilevare il diametro del foro. La precisione del diametro del foro non include solo il requisito che la dimensione del diametro soddisfi i requisiti, ma anche indicatori come la cilindricità. Se la deviazione del diametro del foro è eccessiva, potrebbe essere causata da fattori come l'usura dell'utensile e l'eccentricità del mandrino.
Rilevamento della precisione della forma
Rilevamento della planarità
Utilizzare strumenti come livelle e piani ottici per rilevare la planarità del piano lavorato. Posizionare la livella sul piano lavorato e determinare l'errore di planarità osservando la variazione di posizione della bolla. Per lavorazioni ad alta precisione, l'errore di planarità dovrebbe essere estremamente ridotto, altrimenti influenzerà l'assemblaggio successivo e altri processi. Ad esempio, quando si lavorano le guide di macchine utensili e altri piani, il requisito di planarità è estremamente elevato. Se supera l'errore consentito, causerà un funzionamento instabile delle parti mobili sulle guide.
Rilevamento della planarità
Utilizzare strumenti come livelle e piani ottici per rilevare la planarità del piano lavorato. Posizionare la livella sul piano lavorato e determinare l'errore di planarità osservando la variazione di posizione della bolla. Per lavorazioni ad alta precisione, l'errore di planarità dovrebbe essere estremamente ridotto, altrimenti influenzerà l'assemblaggio successivo e altri processi. Ad esempio, quando si lavorano le guide di macchine utensili e altri piani, il requisito di planarità è estremamente elevato. Se supera l'errore consentito, causerà un funzionamento instabile delle parti mobili sulle guide.
Rilevamento della rotondità
Per i contorni circolari (come cilindri, coni, ecc.) lavorati, è possibile utilizzare un misuratore di rotondità. L'errore di rotondità riflette la precisione del centro di lavorazione durante il movimento di rotazione. Fattori come la precisione di rotazione del mandrino e l'eccentricità radiale dell'utensile influiscono sulla rotondità. Un errore di rotondità eccessivo può causare squilibri durante la rotazione delle parti meccaniche e compromettere il normale funzionamento dell'attrezzatura.
Per i contorni circolari (come cilindri, coni, ecc.) lavorati, è possibile utilizzare un misuratore di rotondità. L'errore di rotondità riflette la precisione del centro di lavorazione durante il movimento di rotazione. Fattori come la precisione di rotazione del mandrino e l'eccentricità radiale dell'utensile influiscono sulla rotondità. Un errore di rotondità eccessivo può causare squilibri durante la rotazione delle parti meccaniche e compromettere il normale funzionamento dell'attrezzatura.
Rilevamento della precisione della posizione
Rilevamento del parallelismo
Rilevare il parallelismo tra superfici lavorate o tra fori e superfici. Ad esempio, per misurare il parallelismo tra due piani, è possibile utilizzare un comparatore a quadrante. Fissare il comparatore a quadrante sul mandrino, portare la testa dell'indicatore a contatto con il piano misurato, spostare il banco di lavoro e osservare la variazione nella lettura del comparatore a quadrante. Un errore di parallelismo eccessivo può essere causato da fattori quali l'errore di rettilineità della guida e l'inclinazione del banco di lavoro.
Rilevamento del parallelismo
Rilevare il parallelismo tra superfici lavorate o tra fori e superfici. Ad esempio, per misurare il parallelismo tra due piani, è possibile utilizzare un comparatore a quadrante. Fissare il comparatore a quadrante sul mandrino, portare la testa dell'indicatore a contatto con il piano misurato, spostare il banco di lavoro e osservare la variazione nella lettura del comparatore a quadrante. Un errore di parallelismo eccessivo può essere causato da fattori quali l'errore di rettilineità della guida e l'inclinazione del banco di lavoro.
Rilevamento della perpendicolarità
Rilevare la perpendicolarità tra le superfici lavorate o tra i fori e la superficie utilizzando strumenti come squadre e misuratori di perpendicolarità. Ad esempio, nella lavorazione di componenti scatolari, la perpendicolarità tra le diverse superfici della scatola ha un impatto importante sull'assemblaggio e sulle prestazioni d'uso dei componenti. L'errore di perpendicolarità può essere causato dalla deviazione di perpendicolarità tra gli assi coordinati della macchina utensile.
Rilevare la perpendicolarità tra le superfici lavorate o tra i fori e la superficie utilizzando strumenti come squadre e misuratori di perpendicolarità. Ad esempio, nella lavorazione di componenti scatolari, la perpendicolarità tra le diverse superfici della scatola ha un impatto importante sull'assemblaggio e sulle prestazioni d'uso dei componenti. L'errore di perpendicolarità può essere causato dalla deviazione di perpendicolarità tra gli assi coordinati della macchina utensile.
Valutazione della precisione dinamica
Rilevamento delle vibrazioni
Durante il processo di lavorazione, utilizzare sensori di vibrazione per rilevare la situazione delle vibrazioni del centro di lavoro. Le vibrazioni possono causare problemi come una maggiore rugosità superficiale del pezzo lavorato e un'usura accelerata degli utensili. Analizzando la frequenza e l'ampiezza delle vibrazioni, è possibile determinare se vi siano fonti di vibrazioni anomale, come parti rotanti sbilanciate e componenti allentati. Per i centri di lavoro ad alta precisione, l'ampiezza delle vibrazioni deve essere controllata a un livello molto basso per garantire la stabilità della precisione di lavorazione.
Durante il processo di lavorazione, utilizzare sensori di vibrazione per rilevare la situazione delle vibrazioni del centro di lavoro. Le vibrazioni possono causare problemi come una maggiore rugosità superficiale del pezzo lavorato e un'usura accelerata degli utensili. Analizzando la frequenza e l'ampiezza delle vibrazioni, è possibile determinare se vi siano fonti di vibrazioni anomale, come parti rotanti sbilanciate e componenti allentati. Per i centri di lavoro ad alta precisione, l'ampiezza delle vibrazioni deve essere controllata a un livello molto basso per garantire la stabilità della precisione di lavorazione.
Rilevamento della deformazione termica
Il centro di lavorazione genera calore durante il funzionamento a lungo termine, causando così deformazioni termiche. Utilizzare sensori di temperatura per misurare le variazioni di temperatura dei componenti chiave (come il mandrino e la guida) e combinarli con strumenti di misura per rilevare la variazione nella precisione di lavorazione. La deformazione termica può portare a variazioni graduali nelle dimensioni di lavorazione. Ad esempio, l'allungamento del mandrino ad alte temperature può causare deviazioni dimensionali nella direzione assiale del pezzo lavorato. Per ridurre l'impatto della deformazione termica sulla precisione, alcuni centri di lavorazione avanzati sono dotati di sistemi di raffreddamento per il controllo della temperatura.
Il centro di lavorazione genera calore durante il funzionamento a lungo termine, causando così deformazioni termiche. Utilizzare sensori di temperatura per misurare le variazioni di temperatura dei componenti chiave (come il mandrino e la guida) e combinarli con strumenti di misura per rilevare la variazione nella precisione di lavorazione. La deformazione termica può portare a variazioni graduali nelle dimensioni di lavorazione. Ad esempio, l'allungamento del mandrino ad alte temperature può causare deviazioni dimensionali nella direzione assiale del pezzo lavorato. Per ridurre l'impatto della deformazione termica sulla precisione, alcuni centri di lavorazione avanzati sono dotati di sistemi di raffreddamento per il controllo della temperatura.
Considerazione della precisione del riposizionamento
Confronto dell'accuratezza di più lavorazioni dello stesso pezzo di prova
Elaborando ripetutamente lo stesso provino e utilizzando i metodi di rilevamento sopra descritti per misurare l'accuratezza di ciascun provino lavorato. Osservare la ripetibilità di indicatori quali accuratezza dimensionale, accuratezza di forma e accuratezza di posizione. Una scarsa accuratezza di riposizionamento può portare a una qualità instabile dei pezzi lavorati in lotti. Ad esempio, nella lavorazione degli stampi, una bassa accuratezza di riposizionamento può causare dimensioni incoerenti della cavità dello stampo, influenzando le prestazioni di utilizzo dello stampo.
Elaborando ripetutamente lo stesso provino e utilizzando i metodi di rilevamento sopra descritti per misurare l'accuratezza di ciascun provino lavorato. Osservare la ripetibilità di indicatori quali accuratezza dimensionale, accuratezza di forma e accuratezza di posizione. Una scarsa accuratezza di riposizionamento può portare a una qualità instabile dei pezzi lavorati in lotti. Ad esempio, nella lavorazione degli stampi, una bassa accuratezza di riposizionamento può causare dimensioni incoerenti della cavità dello stampo, influenzando le prestazioni di utilizzo dello stampo.
In conclusione, per valutare in modo completo e accurato la precisione dei centri di lavoro verticali, l'operatore deve prendere in considerazione molteplici aspetti, come la preparazione dei pezzi di prova (inclusi materiali, utensili, parametri di taglio, fissaggio e dimensioni), il posizionamento dei pezzi di prova, il rilevamento di vari parametri di precisione di lavorazione (precisione dimensionale, precisione di forma, precisione di posizione), la valutazione della precisione dinamica e la considerazione della precisione di riposizionamento. Solo in questo modo il centro di lavoro può soddisfare i requisiti di precisione di lavorazione durante il processo produttivo e produrre componenti meccanici di alta qualità.