Үндсэн геометр нарийцай шалгалт
Лазерийн интерферометр нь шугаман шилжилтийн, шулууны, квадратлаг, тэнхлэгийн ортогональ чанарыг өндөр нарийцайгаар хэмжих боломжийг олгодог бөгөөд машинийн засварын үндсийг бүрдүүлдэг. Хүрэлцэхгүй арга болох тул, өндөр нарийцай шаардсан захидалт CNC боловсруулалтын хэрэглээнд шаардагдах чухал геометр параметрийг шалгахад маш нарийвчлалтай хэмжилтийг хангана.
Лазерийн интерферометр ашиглан шулууны, квадратлаг, тэнхлэгийн ортогональ чанарыг шалгах
Лазерын интерферометр нь эдгээр гурван үндсэн чиглэлд буюу X, Y, Z-д ямар хэмжээний зүйл замынхаа замаар урвагдаж байгааг хэмжиж, лазер нур нь хуваагдаж, дараа нь хоорондоо урвалд орсноор юу болохыг судалж ажилладаг. Нүүр нь дөрвөлжин эсэхийг шалгахдаа, тусгай оптик хэрэгсэл нь янз бүрийн зүүний хооронд үнэндээ хэр зөв өнцөгтэй байгааг хардаг. Энд жижиг алдаа ч чухал. Зөвхөн 5 дугуй секундын зайд байрлалын асуудал үүсч, 200 мм зайтай болсны дараа 0.01 мм орчим хэмжээний байрлалын асуудал үүсдэг. Эдгээр машинны бүсүүд төгс тэгш өнцөгтэй үү гэдгийг шалгах нь бас чухал юм. Учир нь эдгээр жижиг алдаанууд бид бүтээсэн эд ангид төвөгтэй хэлбэртэй болж, эвдэрдэг. Эдгээр үндсэн хэмжилтийг зөв хийх нь бүх зүйл маш нягт хязгаартай, заримдаа плюс-минус 0.005 мм-ээс илүү тохирох ёстой CNC машин дээр зориулагдсан хэсгүүдийг хийхэд чухал юм.
Шпинделийн урсалт, дулааны урсалт нь бодит хэрэгцээтэй CNC-ийн засалж боловсруулах ачаалалтай
Радиал ба тэнхлэгийн спиндель буюу эргэлтийн хазайлт нь хязгаарын эргэлтийн тоогоор ажиллах үед цахилгаан багтаамжийн сенсэрийг ашиглан хэмждэг. Дулааны шилжилтийг спинделийг дөрвөн цагаас дээш хугацаагаар 80% чадал дээр ажиллуулж, дотор нь суурилуулсан сенсерүүд дулааны томрох үзэгдлийг хянах замаар үнэлдэг. Гол ажиглалтуудад:
| Параметр | Анх амын үзүүлэлт | Нөхөл бүрдүүлэх арга |
|---|---|---|
| Радиал хазайлт > 3 мкм | Хэмжээсийн нарийвчлал алдагдахад хэрэгслийн хазайлт нөлөөлж байна | Динамик хэрэгслийн засварын зөрүү |
| Тэнхлэгийн зай > 2 мкм | Гадаргуугийн цэвэр байдлын бууралт | Урд чангаруулалтын калибраналт |
| Дулааны уртсалт > 15 мкм/м | Урт хугацааны үйлдэл хийх үеийн байрлалын хазайлт | Бодит цагийн дулааны нөхөлт |
Хяналтгүй дулааны нөлөө нь титан агаарын болон орчны бүрэлдэхүүн хэсгийн хэмжээний алдааны 40%-ийг эзэлдэг ( Үйлдвэрлэлийн Системүүдийн Сэтгүүл 2023 ). Машин засварын удирдлагын системд дулааны хазайлтын өгөгдлийг нэгтгэх нь урт хугацааны үйлдвэрлэлтийн явцад нарийвчлалыг хадгалах боломжийг олгоно.
Динамик Байршил ба Давтамжийн Баталгаажуулалт
ISO 230-2 стандартын дагуу лазерын интерферометрээр байршилтийн нарийвчлал (хоёр чиглэлд зориулсан зохицуулгийг оруулав)
Лазерийн интерферометрийн аргаар тэнхлэгүүдийн байрлалыг ISO 230-2 стандартын дагуу микрометр түвшиний нарийвчлалтайгаар шалгах бөгөөд энэ нь CNC тоног төхөөрөмжийн нарийвчлал нь гэрчилгээ авах зорилгоор хангалттай эсэхийг тодорхойлно. Эдгээр жижиг шилжилтийг хэмжихдээ бид бодит ертөнцийн нөхцөлд тусгайлан анхаардаг, ялангуяа 2 хэмийн зэргэлдээ температурын өөрчлөлтөнд ч ойролцоо 0.01 мм/метр алдааны түвшинд нөлөөлөхийн адилаар термал нөлөөллийг сайтар авч үздэг. Хоёр чиглэлд зориулсан засвар нь механик хөндийд үүсэх эргэлтийн алдааг засдаг тул нарийн ажилд 15 микрометр хүртэлх хазайлтыг үүсгэж болох учраас энэ маш чухал. Хэсгүүдийн програмчилсан замаар хөдөлж байхад систем нь захицуулсан зүйл болон үйлдвэрийн талбайд явагдсан зүйлсийн хоорондох бүх зөрүүг бичдэг. Эдгээр хэмжилтүүд нь CNC контроллерт шууд багтах алдааны засварын хүснэгтүүдийг бий болгоход тусалдаг. Үр дүн нь? Тоног төхөөрөмжүүд өдөр бүр нарийн олон тэнхлэгийн үйлдлүүдийг гүйцэтгэх үед ч гэсэн нарийвчлалыг хадгалж чаддаг.
Циркрийн заалт, серво-булангийн тогтвортой байдлыг тодорхойлох бөмбөгийн шүүлтийн шинжилгээ
Шар буудлын туршилтын үр дүн нь эргэлтийн интерполяцийн үнэн зөв байдал, серво-буудлын гүйцэтгэлийг динамик контурлалын үед үнэлдэг бөгөөд CNC-ийн засалжмал үйлдвэрлэлд түгээмэл хөдөлгөөний профилийг имилируулдаг. Тус төхөөрөмж нь эрдэмтдийг ширээнийхтэй холбож, машин нь янз бүрийн хангамжийн хурдтай стандартчилсан тойрог замыг зарна. Гол үзүүлэлтүүд нь:
- Дугуйлсан алдаа : 40 мкм-ээс дээш задалтууд нь механик сулруулгын болон хавтан байдалтай холбоотой асуудлыг илтгэнэ
- Сервогийн зөрчил : Хөгшрөөс үл нийцсэн, ихэвчлэн овал хэлбэртэй зурвас хэлбэрээр харагддаг
- Хөрсний даруулалтын мэдрэмж : 8 м/минээс дээш хурдтай үед хөдөлгөөн эхэлж байгааг илрүүлнэ
Бөмбөлөгт самбарын зураглал дахь хэвийн бус үзэгдэл нь детальны чанарыг муутгахаас өмнө лулсын элэгдэл, тосолгооны асуудлыг эрт үед нь илчилж чаддаг. 3D хэрэгсэлийн замын хувьд ижил жигд үйлчилгээг хангахын тулд олон хавтгай дээр шалгалт хийдэг. Энэ мэдээлэлд суурилсан калибрлалт нь хэвтээ гадаргуун формын алдааг 70%-иар бууруулж, шийдвэрч мэдээлэлтэй компонентуудын хэмжээсийн нарийвчлалыг эрс сайжруулдаг.
Стандарт туршилтын хэсгүүдийн тусламжтайгаар бодит орчин дахь машинлагжуулалтын үйл ажиллагааг шалгах
NAS 979 ба ISO 10791-6 Тестийн хайчлалт: Машиний нарийвчлалыг захидалтын CNC машинлагжуулалт дахь гадаргуугийн төгсгөл, хэмжээсийн нарийвчлал, формын алдаатай уялдуулах
NAS 979 болон ISO 10791-6 шиг туршилтын стандартууд лабораторид явагдаж буй зүйл болон үйлдвэрийн талбайд хийгдэх жинхэнэ машинлагжуулалтын үр дүнгийн хооронд холбоо үүсгэдэг. Туршилтууд нь ихэвчлэн налуу ханатай, муруй олон түвшинтэй хөндий маягийн нарийн хэлбэрүүдийг огцолгоход чиглэгдэж, машин нь нарийвчлалын хувьд сайн деталь үүсгэж чадах эсэхийг шалгадаг. Жишээ нь онгоцны техник үйлдвэрлэлд машин нь зорилгоосоо 0.005 мм-ээс хэтрэхгүй байвал гадаргуугийн нарийвчлал нь дунджаар 0.8 микрон буюу түүнээс бага байдаг. Бүтцийн бат бөх чанар, гоо зүйн төгсгөл хоёуланг нь шаарддаг деталь үйлдвэрлэх үед ийм хамаарал маш чухал.
| Чанарын параметр | Худалдааны машинлагжуулалтын зөвшөөрөгдөх хязгаар | Агаарын онгоцны нарийвчлалын шаардлага |
|---|---|---|
| Гадаргын эцсийн байдал (Ra) | ≦ 250 μin | ≦ 32 μin |
| Хэмжээний нийцэл | ±0.13 мм | ±0.005 мм |
| Формын алдаа (Хавтгай байдал) | 0.1 мм/м | 0.01 мм/м |
Тоон мэдээллийг харахад, дулааны тогтнорын алдаа бүхэн 15 микрон/°C-аас хэтэрвэл зузаан бага бүхий хэсгүүдэд хэлбэрээс хазайх зовиур гардаг. Нөгөө талаас, серво хоцрогдлыг 0.001 секундээс доош бууруулах нь сүүлийн судалгаагаар дугуйн алдааг 40 орчим хувь бууруулахад тусалдаг. Эдгээр холбоог илрүүлсэн үйлдвэрийн газрууд урсгалтыг тохируулж, хэрэгслэлтийн замыг засаж, компенсацын арга барилыг асуудал гарахаас өмнө сайжруулах дадалтай болдог. Хамгийн гайхамшигтай нь, өргөн 92 хувь нь нарийн механизм үйлдвэрийн газрууд энэ түвшинд хүрсэн бөгөөд үүнийг сүүлийн жилийн Manufacturing Tech Review сонинд тэмдэглэжэй. Энэ түвшний нарийвчлал бүх үйлдвэрийн газарт шаардлагагүй ч, нарийн зөрүүтэй ажил хийдэг хэсгүүдийн хувьд эдгээр параметрүүдийг зөв тохируулах нь вертикаль машинлагчийн төвд хамгийн хүнд ажлын шаардлагыг ч амархан хангах боломжийг олгодог.
Тусгай CNC машинлагийн процессын төлөвлөлтөд нарийн туршилтын өгөгдлийг нэгтгэх
Нарийн нарийвчлалын туршилтын өгөгдлийг CNC-ийн жинхэнэ ажиллагааны төлөвлөлтийн явцад хэрэглэхэд үйлдвэрийн талбайд бодитоор нөлөө үзүүлдэг. Жишээ нь лазерын интерферометрээр авсан унших мэдээлэл болон дулааны хазайлтын шинжилгээг хослуулснаар машинчид хэтгэлт эхлэхээс өмнө багажны замыг тохируулж, тэнхлэгийн хазайлт нь детальд муугаар нөлөөлөхөөс сэргийлдэг. Бөмбөлөгийн самбарын туршилтууд серво хоцрогдлын асуудлыг харуулдаг бөгөөд CAM програмистууд хооллох хурдыг зөв тохируулахад тусалдаг тул мэдрэг детальд жижиг хэмжээний өөрчлөлт гарахаас сэргийлдэг. Эргэх тэнхлэгийн хазайлтын хэмжилтүүд нь ямар төрлийн багажны эд ангиуд хамгийн сайн ажиллахыг ба хэрхэн хэтгэх параметрүүдийг зөв тохируулахыг бидэнд хэлж өгдөг. Энэ нь хэвийн хэлбэр алдагдах эрсдэл өндөртэй хөнгөн цагаан сплавын онгоцны бэхэлгээний хэсгүүдийн гадаргуугийн чанарт томоохон нөлөө үзүүлдэг. Нийгмийн стандартын институт (NIST)-ийн 2023 оны судалгаагаар зөв хийгдсэн тохиолдолд гадаргууны алдаа ойролцоогоор 60% буурдаг байна. Энэ нийтлэг арга нь туршлага, алдааны аргаас илүү давуу талтай бөгөөд эрүүл мэндийн багаж хэрэгсэл үйлдвэрлэхэд тусгайлан чухал байдаг учир нь нарийвчлалын хязгаар нь ±5 микронд байх шаардлагатай. Машиний ажиллагааны өгөгдлийг тасралтгүй цуглуулдаг дижитал хос (digital twin) системийг ашигладаг үйлдвэрийн газрууд бэхэлгээний байрлал, хэтгэх дарааллыг үйлдвэрлэл явж байх үед нь тасралтгүй тохируулж чаддаг. Энэ нь чанарыг алдалгүй хаягдал материалыг бууруулдаг бөгөөд өдөр шөнөгүйгээр үйлдвэрлэл явуулах үед ч бүх багцын туршид гадаргуугийн төгсгөл нь Ra 0.4 микрондоос доош хадгалагддаг.