Cunniscite i fattori chì influenzanu a precisione dimensionale di a machinazione di un centru di machinazione?

Analisi è Ottimizazione di i Fattori chì Affettanu a Precisione Dimensionale di Machining di i Centri di Machining

Riassuntu: Questu articulu esplora in dettagliu diversi fattori chì influenzanu a precisione dimensionale di a machinazione di i centri di machinazione è li divide in duie categurie: fattori evitabili è fattori irresistibili. Per i fattori evitabili, cum'è i prucessi di machinazione, i calculi numerichi in a prugrammazione manuale è automatica, l'elementi di taglio è l'impostazione di l'utensili, ecc., sò fatte elaborazioni dettagliate è sò pruposte misure di ottimizazione currispondenti. Per i fattori irresistibili, cumprese a deformazione di u raffreddamentu di u pezzu è a stabilità di a macchina utensile stessa, sò analizate e cause è i meccanismi d'influenza. L'obiettivu hè di furnisce riferimenti di cunniscenza cumpleti per i tecnichi impegnati in l'operazione è a gestione di i centri di machinazione, in modu da migliurà u livellu di cuntrollu di a precisione dimensionale di a machinazione di i centri di machinazione è migliurà a qualità di u produttu è l'efficienza di a produzzione.

 

I. Introduzione
Cum'è un equipamentu chjave in a machinazione muderna, a precisione dimensionale di a machinazione di i centri di machinazione hè direttamente ligata à a qualità è à e prestazioni di i prudutti. In u prucessu di pruduzzione attuale, diversi fattori influenzeranu a precisione dimensionale di a machinazione. Hè di grande impurtanza analizà prufundamente questi fattori è circà metudi di cuntrollu efficaci.

 

II. Fattori d'influenza evitabili

 

(I) Prucessu di machinazione
A razionalità di u prucessu di machinazione determina in larga misura a precisione dimensionale di a machinazione. Sicondu i principii basi di u prucessu di machinazione, quandu si machinanu materiali morbidi cum'è pezzi d'aluminiu, si deve fà una attenzione particulare à l'influenza di a limatura di ferru. Per esempiu, durante u prucessu di fresatura di pezzi d'aluminiu, per via di a struttura dolce di l'aluminiu, a limatura di ferru generata da u tagliu hè prubabile di graffià a superficia machinata, introducendu cusì errori dimensionali. Per riduce tali errori, si ponu piglià misure cum'è l'ottimizazione di u percorsu di rimozione di trucioli è u miglioramentu di l'aspirazione di u dispusitivu di rimozione di trucioli. Intantu, in l'urganizazione di u prucessu, a distribuzione di l'indennità di a machinazione sgrossa è di a machinazione di finitura deve esse pianificata ragiunevolmente. Durante a machinazione sgrossa, una prufundità di tagliu è una velocità di avanzamentu più grande sò aduprate per rimuovere rapidamente una grande quantità di indennità, ma un indennità di machinazione di finitura adatta, generalmente 0,3-0,5 mm, deve esse riservata per assicurà chì a machinazione di finitura possa ottene una precisione dimensionale più alta. In termini di usu di dispositivi di fissaggio, oltre à seguità i principii di riduzione di i tempi di serraggio è di usu di dispositivi modulari, hè ancu necessaria a precisione di posizionamentu di i dispositivi di fissaggio. Per esempiu, aduprendu perni di localizazione d'alta precisione è superfici di localizazione per assicurà a precisione pusizionale di a pezza durante u prucessu di serraggio, evitendu errori dimensionali causati da a deviazione di a pusizione di serraggio.

 

(II) Calculi Numerichi in a Programmazione Manuale è Automatica di Centri di Machining
Ch'ella sia una prugrammazione manuale o una prugrammazione automatica, a precisione di i calculi numerichi hè di primura. Durante u prucessu di prugrammazione, si tratta di u calculu di i percorsi di l'utensili, a determinazione di i punti di coordinate, ecc. Per esempiu, quandu si calcula a traiettoria di l'interpolazione circulare, se e coordinate di u centru di u cerchju o di u raghju sò calculate in modu incorrectu, questu purterà inevitabilmente à deviazioni dimensionali di a machinazione. Per a prugrammazione di pezzi di forma cumplessa, hè necessariu un software CAD/CAM avanzatu per realizà una modellazione precisa è una pianificazione di i percorsi di l'utensili. Durante l'usu di u software, e dimensioni geometriche di u mudellu devenu esse assicurate per esse precise, è i percorsi di l'utensili generati devenu esse attentamente verificati. Intantu, i prugrammatori devenu avè una solida basa matematica è una ricca esperienza di prugrammazione, è esse capace di selezziunà currettamente l'istruzzioni è i parametri di prugrammazione secondu i requisiti di machinazione di i pezzi. Per esempiu, quandu si programmanu operazioni di perforazione, i parametri cum'è a prufundità di perforazione è a distanza di retrazione devenu esse impostati currettamente per evità errori dimensionali causati da errori di prugrammazione.

 

(III) Elementi di tagliu è compensazione di l'utensili
A velocità di taglio vc, a velocità di avanzamentu f, è a prufundità di taglio ap anu impatti significativi nantu à a precisione dimensionale di a machinazione. Una velocità di taglio eccessiva pò purtà à una maggiore usura di l'utensile, affettendu cusì a precisione di a machinazione; una velocità di avanzamentu eccessiva pò aumentà a forza di taglio, causendu deformazione di u pezzu di travagliu o vibrazioni di l'utensile è risultendu in deviazioni dimensionali. Per esempiu, quandu si machinanu acciai legati di alta durezza, se a velocità di taglio hè scelta troppu alta, u tagliente di l'utensile hè propensu à l'usura, rendendu a dimensione machinata più chjuca. I parametri di taglio ragionevuli devenu esse determinati in modu cumpletu cunsiderendu vari fattori cum'è u materiale di u pezzu di travagliu, u materiale di l'utensile è e prestazioni di a macchina utensile. In generale, ponu esse selezziunati per mezu di prove di taglio o riferendusi à i manuali di taglio pertinenti. Intantu, a compensazione di l'utensile hè ancu un mezzu impurtante per assicurà a precisione di a machinazione. In i centri di machinazione, a compensazione di l'usura di l'utensile pò curregge in tempu reale i cambiamenti dimensionali causati da l'usura di l'utensile. L'operatori devenu aghjustà u valore di compensazione di l'utensile in modu tempestivu secondu a situazione di usura reale di l'utensile. Per esempiu, durante a machinazione cuntinua di un lottu di pezzi, e dimensioni di machinazione sò misurate regularmente. Quandu si constata chì e dimensioni aumentanu o diminuiscenu gradualmente, u valore di compensazione di l'utensile hè mudificatu per assicurà a precisione di machinazione di e parti successive.

 

(IV) Impostazione di l'utensili
A precisione di l'impostazione di l'utensili hè direttamente ligata à a precisione dimensionale di a machinazione. U prucessu di impostazione di l'utensili hè di determinà a relazione pusizionale relativa trà l'utensile è a pezza. Se l'impostazione di l'utensile hè imprecisa, errori dimensionali si verificanu inevitabilmente in i pezzi machinati. A scelta di un cercatore di bordi d'alta precisione hè una di e misure impurtanti per migliurà a precisione di l'impostazione di l'utensili. Per esempiu, aduprendu un cercatore di bordi otticu, a pusizione di l'utensile è u bordu di a pezza ponu esse rilevati accuratamente, cù una precisione di ± 0,005 mm. Per i centri di machinazione dotati di un setter di strumenti automaticu, e so funzioni ponu esse aduprate cumpletamente per ottene un'impostazione rapida è precisa di l'utensili. Durante l'operazione di impostazione di l'utensili, si deve ancu fà attenzione à a pulizia di l'ambiente di impostazione di l'utensili per evità l'influenza di i detriti nantu à a precisione di l'impostazione di l'utensili. Intantu, l'operatori devenu seguità strettamente e procedure operative di impostazione di l'utensili, è piglià parechje misurazioni è calculà u valore mediu per riduce l'errore di impostazione di l'utensili.

 

III. Fattori Irresistibili

 

(I) Deformazione di u raffreddamentu di i pezzi dopu a machinazione
I pezzi di travagliu generanu calore durante u prucessu di machinazione, è si deformanu per via di l'effettu di espansione è cuntrazione termica quandu si raffreddanu dopu a machinazione. Stu fenomenu hè cumunu in a machinazione di i metalli è hè difficiule da evità cumpletamente. Per esempiu, per alcune parti strutturali in lega d'aluminiu di grande dimensione, u calore generatu durante a machinazione hè relativamente altu, è a contrazione di a dimensione hè evidente dopu u raffreddamentu. Per riduce l'impattu di a deformazione di u raffreddamentu nantu à a precisione dimensionale, u refrigerante pò esse adupratu ragiunevolmente durante u prucessu di machinazione. U refrigerante pò micca solu riduce a temperatura di taglio è l'usura di l'utensile, ma ancu fà chì u pezzu di travagliu si raffreddi uniformemente è riduce u gradu di deformazione termica. Quandu si sceglie u refrigerante, deve esse basatu annantu à u materiale di u pezzu di travagliu è i requisiti di u prucessu di machinazione. Per esempiu, per a machinazione di pezzi d'aluminiu, si pò selezziunà un fluidu di taglio in lega d'aluminiu speciale, chì hà bone proprietà di raffreddamentu è lubrificazione. Inoltre, quandu si esegue una misurazione in situ, l'influenza di u tempu di raffreddamentu nantu à a dimensione di u pezzu di travagliu deve esse pienamente cunsiderata. In generale, a misurazione deve esse effettuata dopu chì u pezzu di travagliu si sia raffreddatu à temperatura ambiente, o i cambiamenti dimensionali durante u prucessu di raffreddamentu ponu esse stimati è i risultati di a misurazione ponu esse curretti secondu i dati empirici.

 

(II) Stabilità di u Centru di Machining stessu

 

Aspetti Meccanichi
Allentamentu trà u Servomotore è a Vite: L'allentamentu di a cunnessione trà u servomotore è a vite porterà à una diminuzione di a precisione di trasmissione. Durante u prucessu di machinazione, quandu u motore gira, a cunnessione allentata farà chì a rotazione di a vite sia in ritardu o irregulare, facendu cusì chì a traiettoria di u muvimentu di l'utensile si devii da a pusizione ideale è risultendu in errori dimensionali. Per esempiu, durante a machinazione di contorni d'alta precisione, questu allentamentu pò causà deviazioni in a forma di u contornu machinatu, cum'è a non conformità cù i requisiti in termini di linearità è rotondità. U cuntrollu è u stringhje regularmente di i bulloni di cunnessione trà u servomotore è a vite hè una misura chjave per prevene tali prublemi. Intantu, i dadi anti-allentamentu o l'agenti bloccanti di filetti ponu esse aduprati per migliurà l'affidabilità di a cunnessione.

 

Usura di i Cuscinetti o di e Noci di e Vite à Sfera: A vite à sfera hè un cumpunente impurtante per realizà un muvimentu precisu in u centru di machinazione, è l'usura di i so cuscinetti o di e so noci affetterà a precisione di trasmissione di a vite. À misura chì l'usura s'intensifica, u ghjocu di a vite aumenterà gradualmente, pruvucendu u muvimentu erraticu di l'utensile durante u prucessu di muvimentu. Per esempiu, durante u tagliu assiale, l'usura di a noce di a vite renderà imprecisu u pusizionamentu di l'utensile in a direzzione assiale, risultendu in errori dimensionali in a lunghezza di a parte lavorata. Per riduce sta usura, deve esse assicurata una bona lubrificazione di a vite, è u grassu lubrificante deve esse rimpiazzatu regularmente. Intantu, deve esse effettuata una rilevazione di precisione regulare di a vite à sfera, è quandu l'usura supera l'intervallu permessu, i cuscinetti o e noci devenu esse rimpiazzati in modu puntuale.

 

Lubrificazione insufficiente trà a vite è a noce: Una lubrificazione insufficiente aumenterà l'attritu trà a vite è a noce, micca solu accelerendu l'usura di i cumpunenti, ma causendu ancu una resistenza à u muvimentu irregulare è affettendu a precisione di a machinazione. Durante u prucessu di machinazione, pò accade un fenomenu di strisciamentu, vale à dì, l'utensile avarà pause è salti intermittenti quandu si move à bassa velocità, peghjurendu a qualità di a superficia machinata è rendendu a precisione dimensionale difficiule da garantisce. Sicondu u manuale d'usu di a macchina utensile, u grassu lubrificante o l'oliu lubrificante devenu esse verificati è supplementati regularmente per assicurà chì a vite è a noce sianu in un bonu statu di lubrificazione. Intantu, si ponu selezziunà prudutti lubrificanti d'altu rendimentu per migliurà l'effettu di lubrificazione è riduce l'attritu.

 

Aspetti Elettrici
Guastu di u Servomotore: U guastu di u servomotore affetterà direttamente u cuntrollu di u muvimentu di l'utensile. Per esempiu, un cortu circuitu o un circuitu apertu di l'avvolgimentu di u mutore farà chì u mutore ùn sia micca capace di funziunà nurmalmente o abbia una coppia di uscita instabile, rendendu l'utensile incapace di muoversi secondu a traiettoria predeterminata è risultendu in errori dimensionali. Inoltre, u guastu di l'encoder di u mutore affetterà a precisione di u signale di feedback di pusizione, facendu chì u sistema di cuntrollu di a macchina utensile ùn sia micca capace di cuntrullà precisamente a pusizione di l'utensile. Una manutenzione regulare di u servomotore deve esse effettuata, cumprese a verificazione di i parametri elettrici di u mutore, a pulizia di a ventola di raffreddamentu di u mutore è a rilevazione di u statu di funziunamentu di l'encoder, ecc., per scopre è eliminà in tempu utile i periculi di guastu potenziali.

 

Sporcizia in a scala di a griglia: A scala di a griglia hè un sensore impurtante utilizatu in u centru di machinazione per misurà a pusizione è u spustamentu di u muvimentu di l'utensile. S'ellu ci hè sporcizia in a scala di a griglia, questu affetterà a precisione di e letture di a scala di a griglia, facendu cusì chì u sistema di cuntrollu di a macchina utensile riceve informazioni di pusizione incorrette è risultendu in deviazioni dimensionali di machinazione. Per esempiu, quandu si machinanu sistemi di fori d'alta precisione, per via di l'errore di a scala di a griglia, a precisione di pusizione di i fori pò superà a tolleranza. A pulizia è a manutenzione regulare di a scala di a griglia devenu esse effettuate, utilizendu strumenti di pulizia è detergenti speciali, è seguendu e procedure operative currette per evità di dannà a scala di a griglia.

 

Guastu di l'Amplificatore Servo: A funzione di l'amplificatore servo hè di amplificà u signale di cumandamentu emessu da u sistema di cuntrollu è dopu fà funziunà u servomotore. Quandu l'amplificatore servo falla, cum'è quandu u tubu di putenza hè dannighjatu o u fattore di amplificazione hè anormale, farà chì u servomotore funziona in modu instabile, affettendu a precisione di a machinazione. Per esempiu, pò causà fluttuazioni di a velocità di u mutore, rendendu a velocità di avanzamentu di l'utensile durante u prucessu di taglio irregulare, aumentendu a rugosità superficiale di a parte lavorata è diminuendu a precisione dimensionale. Un mecanismu perfettu di rilevazione è riparazione di guasti elettrici di a macchina utensile deve esse stabilitu, è u persunale prufessiunale di riparazione elettrica deve esse equipatu per diagnosticà è riparà in tempu utile i guasti di i cumpunenti elettrici cum'è l'amplificatore servo.

 

IV. Cunclusione
Ci sò numerosi fattori chì influenzanu a precisione dimensionale di a machinazione di i centri di machinazione. I fattori evitabili cum'è i prucessi di machinazione, i calculi numerichi in a prugrammazione, l'elementi di taglio è l'impostazione di l'utensili ponu esse cuntrullati efficacemente ottimizendu i schemi di prucessu, migliurendu i livelli di prugrammazione, selezziunendu ragiunevolmente i parametri di taglio è impostendu accuratamente l'utensili. I fattori irresistibili cum'è a deformazione di u raffreddamentu di u pezzu è a stabilità di a macchina utensile stessa, ancu s'elli sò difficiuli da eliminà cumpletamente, ponu esse ridutti in u so impattu nantu à a precisione di a machinazione aduprendu misure di prucessu ragiunevuli cum'è l'usu di refrigerante, a manutenzione regulare è a rilevazione è riparazione di i guasti di a macchina utensile. In u prucessu di pruduzzione attuale, l'operatori è i gestori tecnichi di i centri di machinazione devenu capisce pienamente questi fattori d'influenza è piglià misure mirate per a prevenzione è u cuntrollu per migliurà continuamente a precisione dimensionale di a machinazione di i centri di machinazione, assicurà chì a qualità di u produttu risponde à i requisiti è migliurà a cumpetitività di u mercatu di l'imprese.