1.0 Uvod
Vrste dijelova koji se mogu izraditi i strojno obraditi šire se zbog napretka u proizvodnim tehnologijama. Krivulje, kao i dijelovi sa sofisticiranim krivuljama i složenim 3D oblicima, jednostavni su za proizvodnju kao i ravne linije. Veća automatizacija rezultirala je povećanom ujednačenošću i kvalitetom, kao i smanjenjem broja pogrešaka. CNC također omogućuje veću fleksibilnost u načinu držanja obratka, minimizirajući potrebu za skupim alatima ili spojnicama koji su potrebni na tradicionalnim strojevima. Mogu se prilagoditi male količine, kratke proizvodne serije i dijelovi koji se moraju brzo isporučiti.
1.10 Precizna CNC obrada
CNC glodalice su računalno upravljani alati za rezanje koji precizno uklanjaju materijale s obratka. Mogu rezati, brusiti i tokariti razne materijale, iako se najčešće koriste za metale. Preciznost je ono što CNC obradu čini tako privlačnom. Također je idealna za običnu proizvodnju, jer omogućuje vrlo precizne rezove u kratkom vremenu. CNC strojevi koriste tolerancije kako bi utvrdili koliko predmet može odstupati od standardnih specifikacija. Neki predmeti, poput onih koji se koriste u zrakoplovstvu i medicini, vjerojatno će zahtijevati strože tolerancije od igračaka ili namještaja.
2.0 Optimizacija CNC glodanja Točnost i preciznost
Sljedeći savjeti pomoći će u poboljšanju preciznosti i točnosti CNC glodanja.
2.10 Smanjite izobličenje alata
Alati koji su u svom najboljem stanju traju dulje i bolje rade. Alate koji su deformirani potrebno je redovito mijenjati. Kada je u pitanju briga o CNC obradnoj opremi, prediktivno održavanje eliminira nepotrebno održavanje, a istovremeno minimizira neočekivano vrijeme zastoja zbog kvara stroja.
Preventivno održavanje je i dalje poželjnije od reaktivnog održavanja. Ako nema dostupnih podataka za procjenu idealnog vremena za servisiranje vaše opreme, tada će biti dovoljno samo slijediti proizvođačeve zahtjeve za preventivno održavanje. Prilikom redovitog održavanja preporučuje se provjera stanja alata, filtera i vretena. Ako često koristite uređaj, ove dijelove će možda trebati često mijenjati. Odabir tvrđih alata gdje je to moguće također smanjuje trošenje alata.
Unatoč činjenici da najizdržljiviji alati imaju slične cijene, alati koji ostaju oštri pružaju preciznija rješenja za obradu. Bez obzira na to koliko precizno postavite stroj, tupi, istrošeni alati ne mogu postići visoku razinu točnosti.
2.11 Razumijevanje svojstava materijala
Tijekom obrade moraju se uzeti u obzir parametri materijala, uključujući vlačnu čvrstoću, granicu razvlačenja, Youngov modul i toplinsko širenje obratka. Na primjer, materijal s niskom granicom razvlačenja deformirao bi se više od materijala s visokom granicom razvlačenja.
2.12 Mehanički dizajn komponenti
Na preciznost i točnost posla utječe složenost dizajna dijela, kao i broj strana na kojima stroj radi. Kada imate stroj koji radi na više osi, ne morate se brinuti o pogreškama nastalim tijekom višestrukih podešavanja. Budući da korištenje 5-osnog stroja eliminira dodatna podešavanja,
Ako trenutno imate troosni stroj, možete integrirati rad na pet strana dodavanjem dvoosnog stola za pomicanje dijela. Ovaj 3+2 dizajn je najjednostavniji i najisplativiji pristup dodavanju obrade na više strana komponente. Međutim, ako trebate raditi na teškim ili masivnim komadima, stol ih možda neće moći podržati, a prelazak na petoosni stroj može biti najbolje rješenje.
2.13 Dizajn sklopa
Uređaji za predpodešavanje alata mogu pomoći s preciznošću prilikom postavljanja stroja za posao. Za manje od minute, ovi dodaci određuju točnost postavljanja alata. Za usporedbu, strojaru je potrebno više od sat vremena da konfigurira 15 alata za posao pomoću dodirne sonde. Vaša preciznost se poboljšava kada koristite uređaje za predpodešavanje jer sustav može odrediti točnu lokaciju alata za preciznije rezanje.
Vaš rad neće biti oštećen pogreškama napravljenim tijekom ručnog podešavanja zbog preciznijeg postavljanja instrumenata. Unatoč uvriježenom mišljenju da su uređaji za prednamještanje alata korisni samo za velike operacije, svako gradilište koje redovito mijenja alate imat će koristi od njihove upotrebe.
Uređaji za pričvršćivanje obratka mogu spriječiti nezgode, a elektropermanentni magnet može pomoći ako imate metalni predmet. Prilikom rada s tankim komponentama koje se mogu kliziti ili savijati tijekom rezanja ili glodanja, dobra je ideja koristiti električno aktivirani magnet za njihovo pridržavanje. Rezanje postaje preciznije korištenjem držača obratka za pričvršćivanje komponenti jer se dijelovi ne pomiču tijekom obrade. Dio se stabilno drži držačem obratka, ali ne morate koristiti magnetsku verziju.
2.14 Napravite promjene u procesnom sustavu
Postoje različite tehnike za poboljšanje procesa obrade. Zaposlenike treba prvo uzeti u obzir jer su oni ti koji će upravljati uređajima na organiziran ili neorganiziran način, a ako ne znaju, mogu gubiti vrijeme ili pogriješiti. Ako tvrtka odluči nadograditi svoj CAM softver, mora osigurati da su svi njezini zaposlenici adekvatno informirani o njegovoj upotrebi. Računalo će generirati pogreške kao rezultat neispravnih podataka ako se unesu u sustav. Operacije će se poboljšati nadogradnjom softvera i tehnologije kako bi se omogućila veća razina točnosti. Pregledavanjem do 1,000 redaka točkastih podataka u softveru, oprema je sada mogla predvidjeti kamo želi da se alati kreću.
Promjena u sustavu vođenja pomicanja još je jedna tehnika za poboljšanje preciznosti CNC obrade. Pokreti X, Y i Z određuju preciznost sustava pomicanja. Kako se tolerancije za visinu, širinu i paralelnost smanjuju, visokoprecizni sustav vođenja pomicanja s niskim tolerancijama postaje skuplji. Točniji i precizniji rezultati postižu se s užim tolerancijama. Razmislite o outsourcingu zadatka ako vaš proračun ne dopušta ultraprecizni navigacijski sustav za vašu opremu. Razina podrške koju pruža strojni krevet utječe na točnost opreme za preciznu obradu.
Ravan, termički stabilan i čvrst krevet apsorbira vibracije i podupire pokretne elemente stroja, osiguravajući CNC točnost. Točnost opreme određena je međudjelovanjem kreveta i temelja. Položaj nosača kreveta na mjestima montaže ključan je za sprječavanje progiba. Čak će i najčvršći kreveti donekle utonuti između mjesta. Idealno bi bilo da su noge kreveta međusobno udaljene 60 posto duljine kreveta. Noge kreveta služe i kao ventilacijske i kao potporne točke, sprječavajući progib kreveta. Također postavite treći nosač u sredinu druga dva. Preciznost stroja postiže se smanjenjem progiba kreveta.
2.15 Stanje stroja
Konačni rezultat neće biti toliko točan koliko bi mogao biti ako stroj nije ispravno kalibriran ili pokazuje znakove habanja. Kao rezultat toga, stanje stroja utječe na preciznost i točnost konačnog proizvoda.
2.16 Pazite na propadanje alata.
Grubi kontakt između alata i obratka uzrokuje propadanje alata. Smanjuje veličinu vrha alata i mijenja geometriju rezne oštrice alata. To može dovesti do neispravnog rezanja alatom i proizvodnje komada niske kvalitete.
2.17 Napredne vještine programiranja
Najvažniji aspekt CNC obrade je programiranje. Vješt programer može inteligentno koristiti intrinzični program, minimizirajući kumulativnu pogrešku CNC sustava, a istovremeno povećavajući fleksibilnost glavnog programa i potprograma.
Obično koristimo metodu višedijelne obrade kada se radi sa složenim kalupima. Trebali bismo koristiti odnos između glavnog programa i potprograma ako postoji nekoliko istih oblika. Zatim, u glavnom programu, ponavljati potprogram do kraja obrade. Tada možemo jamčiti da su dimenzije obrade konzistentne i povećati učinkovitost obrade.
Kada se dio podataka promijeni, inkrementalno računanje nastoji uštedjeti vrijeme ponovnim izračunavanjem samo onih izlaza koji ovise o ažuriranim podacima. Inkrementalno računanje često rezultira specifičnom kumulativnom pogreškom kontinuiranog izvođenja višesegmentnih programa. Apsolutno računanje koristi se za razvoj softvera koji smanjuje kumulativnu pogrešku CNC sustava i osigurava ispravnost obrade.
2.18 Minimiziranje toplinske deformacije procesnog sustava
Na toplinsku nepreciznost alatnog stroja utječu brzina rezanja, posmak, vrijeme obrade i temperatura okoline.
2.19 Korištenje dijelova izrađenih po narudžbi za povećanje točnosti
Postizanje visoke razine preciznosti i točnosti traje dugo i skupo je. Ne pružaju mnoge strojogradnje ove usluge jer su troškovi nadogradnje na visoku ili ultravisoku razinu preciznosti obično previsoki. Kada prime narudžbe za visokoprecizne dijelove, neke tvrtke će posao prepustiti radionicama koje mogu proizvesti dijelove s potrebnom preciznošću. To je poslovni plan koji će tvrtkama omogućiti da poboljšaju poslovanje svojih radionica bez odbijanja poslova.
Tvrtke ne moraju koristiti komponente izrađene po narudžbi za sve svoje projekte. Možda će moći dovršiti većinu narudžbi koje dobiju. Odabir vanjskog izvođača za određeni projekt može biti koristan na neke načine. Za određene primjene, korištenje dijelova izrađenih po narudžbi smanjuje trošenje internih strojeva. Tvrtke štede novac jer ne moraju mijenjati istrošene alate ili obavljati rutinsko održavanje svoje opreme jer je ne koriste tako često.
Nadalje, za obradu jedne narudžbe ili ograničenog broja komponenti, ne morate ulagati u skupa poboljšanja. Razmislite koliko bi organizaciju koštalo modernizacija opreme u odnosu na trošak angažiranja vanjske strojne radionice. Potonje će, u većini slučajeva, uštedjeti novac na projektu.
S obzirom na veliku posvećenost vremena i novca potrebnih za poboljšanja radi povećanja točnosti CNC obrade, odabir neovisne radionice može uštedjeti novac organizacije, a istovremeno pružiti prednosti preciznije obrade.
Također, neovisna radionica za strojeve mogla bi uložiti više novca u opremu koju koristi kako bi postigla bolje rezultate.
2.20 Poboljšanje alata za rezanje
Optimizacija alata za rezanje podrazumijeva korištenje alata koji je posebno prilagođen materijalu koji se obrađuje. Trebali biste odabrati alat za rezanje koji je najprikladniji za vašu primjenu kako biste postigli željenu razinu točnosti i preciznosti.
Unatoč činjenici da su pokreti alata u CNC glodanju automatizirani, visokokvalitetni alati pružaju vrijednost. Također biste trebali redovito kalibrirati svoje alatne strojeve kako biste osigurali da rade s najvećom preciznošću.
2.21 Modernizirajte alatni stroj što je brže moguće
Proizvođači strojeva danas uvode nove značajke i rutinski nadograđuju svoj firmware kako bi povećali učinkovitost. Korisnici ih mogu brzo ažurirati kako bi maksimizirali vrijednost svojih ulaganja. Oklijevanje s modernizacijom alatnih strojeva može dovesti do gubitka preciznosti i točnosti dijelova, što može dovesti do povećanja broja opoziva proizvoda.
2.22 Parametri rezanja
Za svaku primjenu, postavke rezanja moraju biti odgovarajuće određene.
2.23 Svođenje netočnosti mjerenja na minimum
Poboljšajte preciznost rotacije ležaja. Visokoprecizni cilindrični valjkasti ležajevi i višeuljni klinasti ležajevi su među najboljim opcijama.
3.0 Prednosti povećanja točnosti pozicioniranja CNC stroja
- Poboljšani obrt
Ušteđeno vrijeme na vašim projektima jedan je od ključnih razloga za poboljšanje točnosti pozicioniranja CNC strojeva. Točnije i preciznije rezanje smanjuje potrebu za ponovnim radovima. Nadalje, automatizacija nekoliko komponenti obrade, poput postavljanja alata, minimizira vrijeme potrebno za svaku aktivnost. Učinkovitiji procesi skratit će vrijeme čekanja na dovršen projekt ako koristite dijelove generirane obradom.
- Datum
Varijanca utječe na početnu točnost i preciznost dijela, kao i na njegovu sposobnost generiranja preciznih duplikata. Promjena opreme kako bi se uklonili ovi faktori može jamčiti da su vaši rezultati točni i dosljedni. Nadalje, ne biste trebali biti obavezni mjeriti svaku dovršenu komponentu. Na primjer, ako želite poboljšati točnost, morat ćete smanjiti ljudski unos. Možete smanjiti vjerojatnost pogrešaka automatizacijom procesa, omogućujući precizniju reprodukciju svakog proizvedenog artikla. Budući da je broj pogrešaka ograničen, možete postići visoku točnost sa svojom opremom smanjenjem broja mogućih pogrešaka.
Čak i ako ne morate mjeriti svaku stavku, trebali biste koristiti laserska mjerenja i ballbar inspekciju kako biste osigurali točnost svojih postupaka.
Ovi pokazatelji mogu vam pomoći da bolje procijenite kada je potrebno servisirati opremu ili kada je potrebno prilagoditi radi povećanja učinkovitosti.
3.10 Točnost CNC glodanja
Ukupna točnost glodanog predmeta određuje se s tri odvojena mjerenja: točnost položaja, točnost ili ponovljivost i tolerancija.
a. Točnost pozicioniranja
Razlika između potrebne udaljenosti između točaka na komponenti i stvarno izmjerene udaljenosti tih točaka nakon glodanja je točnost položaja. Sposobnost CNC glodalice da slijedi planiranu rutu određuje točnost. Prikupljanjem ponovljenih mjerenja i određivanjem statističkog prosjeka varijacija, strojna radionica može procijeniti točnost valjaonice.
b. Ponovljiva točnost
Preciznost i točnost glodalice određuje se pažljivim ponavljanjem istih naredbi tako da svaki dio daje isti rezultat. Prilikom usmjeravanja putanje rezanja CNC glodalice, radionica može izračunati preciznost stroja ponovljenim mjerenjima. Ponovljivost rezanja iste precizne rute iznova i iznova, što rezultira točnom replikom komponente, mjera je preciznosti.
c. Tolerancija
Kada se govori o dopuštenom odstupanju od CNC glodalice za mjerenje zadane vrijednosti, strojari i inženjeri koriste riječ tolerancija. Glodalicu programiraju CNC programeri i strojari za proizvodnju komponenti unutar tolerancija kupca. Glodalica bi se trebala držati unutar tolerancije navedene mjerne vrijednosti prilikom rezanja materijala i proizvodnje proizvoda. Svrha CNC glodalice je dosljedno održavanje visoke točnosti pozicioniranja unutar zadanog raspona tolerancije.
Prilikom obrade serije komponenti, ponovljivost bez točnosti neće dati upotrebljive rezultate jer će i dijelovi biti izvan tolerancije. Alternativno, ako se preciznost žrtvuje zbog ponavljanja, osigurat će se samo jedna ili dvije komponente. Preciznost i ponovljivost rezultirat će punim serijama neprekinutih komada. Kvaliteta vaših komada osigurana je točnošću strojne radionice.
3.11 Utjecaj preciznosti i točnosti CNC obrade na širok raspon industrija
i. Energija i napajanje
Strojevi i oprema koji se koriste za stvaranje i upravljanje energijom, bilo da dolazi iz prirodnog plina i nafte ili drugih izvora, zahtijevaju precizno obrađene dijelove koji mogu izdržati ekstremni pritisak.
ii. medicinski
Precizno strojno obrađeni mikro- i makro dijelovi koriste se u strojevima i opremi koja se koristi u medicinskim operacijama.
iii. zračno-kosmički prostor
Kako bi se jamčilo sigurno funkcioniranje zrakoplova bez obzira na okolinu, zrakoplovne komponente moraju se pridržavati najstrožih tolerancija.
4.0 Zaključak
Potreba za točnošću i preciznošću u CNC glodanju vruća je tema ovih dana. Mnogi tvrde da se industrija izuzetno usredotočila na ova dva elementa, dok drugi smatraju da su to i dalje dvije najvažnije komponente procesa. U svakom industrijskom procesu, preciznost i točnost su nesumnjivo važne. Mora se uzeti u obzir nekoliko faktora, poput brzine, učinkovitosti i troškova. Kako bi se postigli najveći potencijalni rezultati, ključno je pronaći ravnotežu između svih ovih aspekata.
