ความแม่นยำในการตัดเฉือนหมายถึงระดับที่พารามิเตอร์ทางเรขาคณิตที่เกิดขึ้นจริง (ขนาด รูปร่าง และตำแหน่ง) ของชิ้นส่วนหลังการตัดเฉือนนั้นสอดคล้องกับพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตในอุดมคติที่ระบุไว้ในแบบร่าง ยิ่งระดับความสอดคล้องสูงเท่าใด ความแม่นยำของเครื่องจักรก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น
ในการประมวลผล เนื่องจากอิทธิพลของปัจจัยต่างๆ จึงเป็นไปไม่ได้เลยที่จะประมวลผลพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตทุกตัวของชิ้นส่วนให้สอดคล้องกับพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตในอุดมคติอย่างสมบูรณ์ และจะมีการเบี่ยงเบนอยู่บ้างเสมอ ส่วนเบี่ยงเบนนี้เป็นข้อผิดพลาดในการประมวลผล
อภิปรายจากสามประเด็นต่อไปนี้:
1. วิธีการเพื่อให้ได้ความแม่นยำของมิติของชิ้นส่วน
2. วิธีการรับความแม่นยำของรูปร่าง
3. วิธีรับความแม่นยำของตำแหน่ง
1. วิธีการเพื่อให้ได้ความแม่นยำของมิติของชิ้นส่วน
(1) วิธีทดลองตัด
นั่นคือขั้นแรกให้ลองตัดส่วนเล็ก ๆ ของพื้นผิวที่ผ่านการประมวลผลออก วัดขนาดที่ได้จากการทดสอบการตัด ปรับตำแหน่งของคมตัดของเครื่องมือให้สัมพันธ์กับชิ้นงานตามความต้องการในการประมวลผล จากนั้นลองตัด จากนั้นทำการวัดดังนั้นหลังจากการทดสอบและการวัดสองหรือสามครั้งเมื่อการประมวลผลหลังจากขนาดตรงตามข้อกำหนดแล้ว พื้นผิวทั้งหมดที่จะประมวลผลจะถูกตัด
ทดลองตัดด้วยวิธี "ทดลองตัด-วัด-ปรับ-ทดลองตัด" จนกว่าจะได้ความแม่นยำของมิติที่ต้องการ เช่น การทดลองกระบวนการคว้านระบบรูกล่อง
รูปภาพ
ความแม่นยำที่ได้จากวิธีทดลองตัดอาจสูงมาก และไม่ต้องใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อน แต่วิธีนี้ใช้เวลานาน (ต้องมีการปรับเปลี่ยนหลายครั้ง ทดลองตัด การวัด การคำนวณ) ประสิทธิภาพต่ำ และขึ้นอยู่กับระดับทางเทคนิค ของคนงานและความแม่นยำของเครื่องมือวัด คุณภาพไม่เสถียร จึงใช้สำหรับการผลิตชุดเล็กชิ้นเดียวเท่านั้น
เนื่องจากเป็นวิธีทดลองตัดประเภทหนึ่ง ซึ่งก็คือการจับคู่ โดยจะขึ้นอยู่กับชิ้นงานที่ผ่านการประมวลผล การประมวลผลชิ้นงานที่ตรงกันอีกชิ้นหนึ่ง หรือการรวมชิ้นงานสองชิ้น (หรือมากกว่าสองชิ้น) เพื่อการประมวลผล ข้อกำหนดของขนาดที่ประมวลผลขั้นสุดท้ายในการจับคู่จะขึ้นอยู่กับข้อกำหนดที่ตรงกับชิ้นส่วนที่ประมวลผล
(2) วิธีการปรับ
ปรับตำแหน่งสัมพัทธ์ที่แน่นอนของเครื่องมือกล ฟิกซ์เจอร์ เครื่องมือ และชิ้นงานล่วงหน้าด้วยตัวอย่างหรือชิ้นส่วนมาตรฐาน เพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำด้านมิติของชิ้นงาน เนื่องจากจะมีการปรับขนาดไว้ล่วงหน้า จึงไม่จำเป็นต้องลองตัดระหว่างการประมวลผล ขนาดจะได้รับโดยอัตโนมัติ และยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในระหว่างการประมวลผลชิ้นส่วนเป็นชุด นี่คือวิธีการปรับ ตัวอย่างเช่น เมื่อใช้ฟิกซ์เจอร์ของเครื่องกัด ตำแหน่งของเครื่องมือจะถูกกำหนดโดยบล็อกการตั้งค่าเครื่องมือ สาระสำคัญของวิธีการปรับคือการใช้อุปกรณ์กำหนดตำแหน่งหรืออุปกรณ์ตั้งค่าเครื่องมือหรือที่จับเครื่องมือที่ปรับไว้ล่วงหน้าบนเครื่องมือกลเพื่อทำให้เครื่องมือมีความแม่นยำในตำแหน่งที่แน่นอนโดยสัมพันธ์กับเครื่องมือกลหรือฟิกซ์เจอร์ จากนั้นจึงประมวลผลเป็นชุด ของชิ้นงาน
นอกจากนี้ยังเป็นวิธีการปรับเปลี่ยนชนิดหนึ่งในการป้อนเครื่องมือตามแป้นหมุนบนเครื่องมือกลแล้วจึงตัด วิธีการนี้จำเป็นต้องกำหนดสเกลบนหน้าปัดก่อนตามวิธีทดลองตัด ในการผลิตจำนวนมาก มักจะใช้ตัวหยุดคงที่ ตัวอย่าง เทมเพลต และอุปกรณ์ตั้งค่าเครื่องมืออื่นๆ ในการปรับ
เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการทดลองตัดแล้ว วิธีการปรับจะมีความแม่นยำในการตัดเฉือนที่ดีกว่าและมีผลผลิตสูงกว่า ไม่มีข้อกำหนดสูงสำหรับผู้ควบคุมเครื่องมือกล แต่มีข้อกำหนดสูงสำหรับผู้ปฏิบัติงานปรับแต่งเครื่องมือกล มักใช้ในการผลิตแบบเป็นชุดและการผลิตจำนวนมาก
(3) วิธีการกำหนดขนาดคงที่
วิธีการใช้ขนาดที่สอดคล้องกันของเครื่องมือเพื่อให้แน่ใจว่าขนาดของชิ้นงานที่จะประมวลผลเรียกว่าวิธีการปรับขนาด มันถูกประมวลผลโดยใช้เครื่องมือขนาดมาตรฐาน และขนาดของพื้นผิวการประมวลผลจะถูกกำหนดโดยขนาดของเครื่องมือ กล่าวคือ เครื่องมือที่มีความแม่นยำด้านมิติบางอย่าง (เช่น รีมเมอร์ รีมเมอร์ สว่าน ฯลฯ) ถูกนำมาใช้เพื่อรับรองความถูกต้องแม่นยำของชิ้นงานที่จะแปรรูป (เช่น รู)
วิธีการปรับขนาดนั้นใช้งานง่าย ให้ผลผลิตสูง และมีความแม่นยำในการตัดเฉือนที่ค่อนข้างเสถียร แทบไม่เกี่ยวอะไรกับระดับเทคนิคของคนงานเลย และมีผลผลิตสูง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตประเภทต่างๆ เช่น การเจาะ การรีม เป็นต้น
(4) วิธีการวัดแบบแอคทีฟ
ในระหว่างการประมวลผล ให้วัดขนาดการประมวลผลขณะประมวลผล และเปรียบเทียบผลที่วัดได้กับขนาดที่ต้องการโดยการออกแบบ หรือทำให้เครื่องมือกลทำงานต่อไป หรือหยุดเครื่องมือกล นี่เป็นวิธีการวัดที่ใช้งานอยู่
ในปัจจุบัน ค่าในการวัดที่ใช้งานอยู่สามารถแสดงเป็นตัวเลขได้ วิธีการวัดแบบแอคทีฟจะเพิ่มอุปกรณ์ตรวจวัดให้กับระบบกระบวนการ (นั่นคือ ความสามัคคีที่ประกอบด้วยเครื่องมือกล เครื่องมือ อุปกรณ์จับยึด และชิ้นงาน) กลายเป็นปัจจัยที่ห้า
วิธีการวัดแบบแอคทีฟมีคุณภาพคงที่และมีผลผลิตสูง ซึ่งเป็นทิศทางการพัฒนา
(5) วิธีการควบคุมอัตโนมัติ
วิธีการนี้ประกอบด้วยอุปกรณ์ตรวจวัด อุปกรณ์ป้อน และระบบควบคุม เป็นระบบการประมวลผลอัตโนมัติที่ประกอบด้วยการวัด อุปกรณ์ป้อน และระบบควบคุม และกระบวนการประมวลผลจะเสร็จสมบูรณ์โดยอัตโนมัติโดยระบบ
ชุดงานต่างๆ เช่น การวัดขนาด การปรับการชดเชยเครื่องมือ การประมวลผลการตัด และการจอดเครื่องมือกล จะถูกทำให้เสร็จสิ้นโดยอัตโนมัติเพื่อให้ได้ความแม่นยำของมิติที่ต้องการโดยอัตโนมัติ ตัวอย่างเช่น เมื่อประมวลผลด้วยเครื่องมือกล CNC ชิ้นส่วนจะควบคุมลำดับการประมวลผลและความแม่นยำในการประมวลผลผ่านคำสั่งต่างๆ ของโปรแกรม
การควบคุมอัตโนมัติมีสองวิธีเฉพาะ:
1 การวัดอัตโนมัติหมายความว่ามีอุปกรณ์บนเครื่องมือกลเพื่อวัดขนาดของชิ้นงานโดยอัตโนมัติ เมื่อชิ้นงานถึงขนาดที่ต้องการ อุปกรณ์วัดจะออกคำสั่งให้ดึงเครื่องมือกลับและหยุดทำงานโดยอัตโนมัติ
②การควบคุมแบบดิจิทัลหมายความว่าเครื่องมือกลมีเซอร์โวมอเตอร์ที่ควบคุมการเคลื่อนไหวที่แม่นยำของที่จับเครื่องมือหรือโต๊ะทำงาน คู่น็อตสกรูแบบกลิ้ง และอุปกรณ์ควบคุมแบบดิจิทัลครบชุด ขนาด (การเคลื่อนที่ของที่จับเครื่องมือหรือโต๊ะทำงาน) ได้มาจากโปรแกรมที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้า ควบคุมโดยอัตโนมัติด้วยอุปกรณ์ควบคุมเชิงตัวเลขของคอมพิวเตอร์
วิธีการควบคุมอัตโนมัติเบื้องต้นทำได้สำเร็จโดยใช้ระบบการวัดและการควบคุมแบบแอคทีฟ เช่น แรงดันทางกลหรือไฮดรอลิก ปัจจุบันโปรแกรมที่จัดเรียงไว้ล่วงหน้าตามความต้องการในการประมวลผลมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย เครื่องมือกลที่ควบคุมด้วยโปรแกรมที่ออกโดยระบบควบคุมให้ทำงาน หรือเครื่องมือเครื่องที่ควบคุมแบบดิจิทัลที่ออกโดยระบบควบคุมเพื่อออกคำสั่งข้อมูลดิจิทัลให้ทำงาน และสามารถปรับตัวได้ การเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขการประมวลผลในระหว่างกระบวนการประมวลผล ปรับปริมาณการประมวลผลตามเงื่อนไขที่ระบุเพื่อให้ได้กระบวนการประมวลผลที่เหมาะสมที่สุด เครื่องมือเครื่องจักรควบคุมแบบปรับเปลี่ยนจะทำการประมวลผลควบคุมอัตโนมัติ
วิธีการควบคุมอัตโนมัติมีคุณภาพคงที่ ผลผลิตสูง มีความยืดหยุ่นในการประมวลผลดี และสามารถปรับให้เข้ากับการผลิตได้หลากหลาย เป็นทิศทางการพัฒนาของการผลิตเครื่องจักรกลและเป็นพื้นฐานของการผลิตโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (CAM)
2. วิธีการรับความแม่นยำของรูปร่าง
(1) วิธีวิถี
วิธีการประมวลผลนี้ใช้วิถีการเคลื่อนที่ของปลายเครื่องมือเพื่อสร้างรูปร่างของพื้นผิวที่กลึง การกลึง การกัด การไส และการเจียรแบบธรรมดา ทั้งหมดนี้อยู่ในวิธีวิถีวิถีจมูกของเครื่องมือ ความแม่นยำของรูปร่างที่ได้จากวิธีนี้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความแม่นยำของการเคลื่อนที่ของการขึ้นรูป
(2) วิธีการขึ้นรูป
รูปร่างพื้นผิวที่กลึงได้มาจากการใช้รูปทรงเรขาคณิตของเครื่องมือขึ้นรูปแทนการเคลื่อนที่ขึ้นรูปของเครื่องมือกล เช่นการกลึงขึ้นรูป การกัด การเจียร เป็นต้น ความแม่นยำของรูปร่างที่ได้จากวิธีการขึ้นรูปจะขึ้นอยู่กับรูปร่างของใบมีดเป็นหลัก
(3) วิธีการพัฒนา
รูปร่างของพื้นผิวกลึงได้มาจากการใช้พื้นผิวซองจดหมายที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของเครื่องมือและชิ้นงาน เช่น การขัดเฟือง การปรับรูปร่างเฟือง การเจียร การขึ้นลาย ฯลฯ ทั้งหมดนี้อยู่ในวิธีการสร้าง ความแม่นยำของรูปร่างที่ได้จากวิธีนี้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความแม่นยำของรูปร่างและความแม่นยำในการเคลื่อนที่ของใบมีด
3. วิธีรับความแม่นยำของตำแหน่ง
ในการประมวลผลทางกล ความแม่นยำของตำแหน่งของพื้นผิวกลึงกับพื้นผิวอื่นๆ ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการจับยึดของชิ้นงาน
(1) การจัดตำแหน่งและการหนีบโดยตรง
วิธีการนี้เป็นวิธีการจับยึดเพื่อค้นหาตำแหน่งของชิ้นงานบนเครื่องมือกลโดยตรงโดยใช้ตัวบอกทิศทาง แผ่นมาร์กกิ้ง หรือการตรวจสอบด้วยสายตา
(2) การเขียนและจัดแนวการหนีบ
วิธีนี้คือการวาดเส้นกึ่งกลาง เส้นสมมาตร และเส้นการประมวลผลของแต่ละพื้นผิวก่อนเพื่อประมวลผลบนช่องว่างตามการวาดชิ้นส่วน จากนั้นจึงวางชิ้นงานลงบนเครื่องมือกล จากนั้นหาตำแหน่งการจับยึดของชิ้นงานบน เครื่องมือกลตามเส้นที่ลาก
วิธีการจับยึดนี้มีผลผลิตต่ำ ความแม่นยำต่ำ และต้องใช้พนักงานระดับสูงทางเทคนิค โดยทั่วไปจะใช้ในการประมวลผลชิ้นส่วนที่ซับซ้อนและมีน้ำหนักมากในการผลิตเป็นชิ้นเล็กๆ เป็นชิ้นเดียว หรือในกรณีที่ค่าเผื่อขนาดชิ้นงานมีขนาดใหญ่และไม่สามารถจับยึดกับฟิกซ์เจอร์ได้โดยตรง
(3) การหนีบด้วยฟิกซ์เจอร์
ฟิกซ์เจอร์ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษตามความต้องการของกระบวนการแปรรูป องค์ประกอบการวางตำแหน่งบนฟิกซ์เจอร์สามารถทำให้ชิ้นงานอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องโดยสัมพันธ์กับเครื่องมือกลและเครื่องมือได้อย่างรวดเร็ว สามารถรับประกันความแม่นยำในการจับยึดและการวางตำแหน่งของชิ้นงานโดยไม่มีการจัดตำแหน่ง และประสิทธิภาพในการจับยึดด้วยฟิกซ์เจอร์ก็สูง ความแม่นยำของตำแหน่งอยู่ในระดับสูง แต่จำเป็นต้องออกแบบและผลิตฟิกซ์เจอร์พิเศษ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตแบบเป็นชุดและจำนวนมาก
