คนที่มีส่วนร่วมในการตัดเฉือนมักไม่ยอมรับความพ่ายแพ้ในเรื่องความแม่นยำ บางครั้ง บางคนอาจมองว่าความแม่นยำในการประมวลผลขนาด 1 ไมครอนเป็นเรื่องง่ายเมื่อพูดถึงเรื่องนี้ อย่างไรก็ตาม ที่จริงแล้ว การตัดเฉือนที่มีความเที่ยงตรงสูงเป็นหัวข้อทางเทคนิคที่ต้องได้รับการปฏิบัติอย่างจริงจัง บทความนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ทุกคนมีความรู้ที่ครอบคลุมมากขึ้นเกี่ยวกับการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสูง
01
สามัญสำนึกพื้นฐาน: ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิต่อวัสดุ
ดังที่เราทุกคนทราบกันดีว่าวัสดุได้รับผลกระทบจากการขยายตัวและการหดตัวเนื่องจากความร้อน ในการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำ จะต้องไม่มองข้ามปัญหาด้านอุณหภูมิ! ความแตกต่างของอุณหภูมิคือผลกรรมของความแม่นยำ หากเราไม่ใส่ใจกับประเด็นสำคัญของอุณหภูมิ เราจะหารือเกี่ยวกับความแม่นยำในเชิงลึกได้อย่างไร เนื่องจากเครื่องจักรส่วนใหญ่ทำจากเหล็กและเหล็กหล่อ จึงเปลี่ยนรูปร่างและความยาวได้ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิห้องและความร้อนที่เกิดจากตัวเครื่องจักรเอง
รูปภาพ
ระดับของการขยายตัวและการหดตัวเนื่องจากความร้อนของวัสดุขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุและขนาดของการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ต่อไปนี้เป็นตารางค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของเหล็กและทองแดง ยกตัวอย่างเหล็ก การขยายตัวเชิงเส้นจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง 12 ไมโครเมตรต่อเมตร เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง 1 องศา ความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับข้อมูลนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรับประกันความเสถียรของการตัดเฉือนที่มีความเที่ยงตรง
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของเหล็กแสดงในรูปด้านล่าง:
รูปภาพ
ตัวอย่าง:
ความยาวชิ้นงาน : 200 มม
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ: 10 องศา
ค่าการขยาย: 0 02 มม
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของทองแดงแสดงในรูปด้านล่าง:
รูปภาพ
ตัวอย่าง:
ความยาวอิเล็กโทรด: 200 มม
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ: 10 องศา
ค่าการขยาย: 0.05 มม
02
ข้อผิดพลาดในการตรวจจับที่เกิดจากอุณหภูมิ
เมื่อชิ้นงาน เครื่องมือตรวจสอบ และเกจทำจากวัสดุต่างกันและไม่อยู่ภายใต้สภาวะอุณหภูมิมาตรฐานในระหว่างการตรวจสอบ การเบี่ยงเบนจากอุณหภูมิมาตรฐาน (20 องศา ) จะเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการตรวจสอบเสมอ
รูปภาพ
ข้อผิดพลาดในการตรวจจับเนื่องจากอุณหภูมิ
ตัวอย่างเช่น การทำความร้อนบล็อกเหล็กยาว 100 มม. ขึ้น 4 องศา เช่น อุณหภูมิของฝ่ามือ จะทำให้ความยาวของบล็อกเปลี่ยนไป 4.6μm
เป็นที่น่าสังเกตว่าเมื่อทำการวัดชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงจำเป็นต้องมีเครื่องมือวัดที่มีความแม่นยำสูงกว่า หากมาตรฐานความแม่นยำของเครื่องมือวัดหรือตัวอุปกรณ์ไม่สูง ผลลัพธ์การวัดที่มีความแม่นยำสูงมาจากไหน?
รูปภาพ
03
แนวคิดการประมวลผลที่สำคัญ: การรักษาเสถียรภาพทางความร้อน
เหล็ก: 100 x 30 x 20 มม
การเปลี่ยนแปลงขนาดเมื่ออุณหภูมิลดลงจาก 25 องศาเป็น 20 องศา : ที่ 25 องศา ขนาดจะใหญ่ขึ้น 6μm เมื่ออุณหภูมิลดลงถึง 20 องศา ขนาดจะใหญ่ขึ้นเพียง 0.12μm นี่เป็นกระบวนการที่มีความเสถียรทางความร้อน แม้ว่าอุณหภูมิจะลดลงอย่างรวดเร็ว แต่ก็ยังต้องใช้เวลาที่ยั่งยืนเพื่อรักษาความแม่นยำ วัตถุขนาดใหญ่ต้องใช้เวลามากขึ้นในการฟื้นความแม่นยำและความเสถียรเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง
รูปภาพ
สำหรับโรงงานที่ไม่มีประสบการณ์ด้านการตัดเฉือนที่มีความเที่ยงตรง ความเที่ยงตรงที่ไม่แน่นอนมักถูกตำหนิในความแม่นยำของอุปกรณ์เมื่อดำเนินการตัดเฉือนด้วยความแม่นยำ ในทางตรงกันข้าม โรงงานที่มีประสบการณ์ด้านการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำจะรู้ว่านี่คือความเข้าใจขั้นพื้นฐานที่สุด พวกเขาเข้าใจดีว่าความสมดุลทางความร้อนระหว่างอุณหภูมิโดยรอบและเครื่องมือกลมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาความแม่นยำในการตัดเฉือนให้มีเสถียรภาพ โรงงานที่มีประสบการณ์เหล่านี้เข้าใจอย่างชัดเจนว่าถึงแม้จะมีเครื่องมือกลที่มีความแม่นยำสูง แต่ความแม่นยำในการประมวลผลที่มีความเสถียรสามารถทำได้โดยการรักษาสภาพแวดล้อมอุณหภูมิให้คงที่และสมดุลทางความร้อนเท่านั้น
รูปภาพ
การรักษาเสถียรภาพทางความร้อนเป็นแนวคิดที่ขาดไม่ได้และสำคัญในการตัดเฉือนที่มีความเที่ยงตรง บางคนอาจสงสัยว่าควรรักษาอุณหภูมิไว้ที่ 20 องศา หรือ 23 องศา . อย่างไรก็ตาม สิ่งที่สำคัญที่สุดคือต้องแน่ใจว่าสามารถรักษาความเสถียรของค่าเป้าหมายได้ แม้ว่าหนังสือเชิงทฤษฎีมักจะแนะนำ 20 องศา แต่เวิร์คช็อปจริงมักจะเลือกระหว่าง 22-23 องศา มุ่งเน้นไปที่การควบคุมความผันผวนของอุณหภูมิอย่างเข้มงวด
04
ความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับความแม่นยำและการวิเคราะห์ของเครื่องจักร
โดยทั่วไปแล้ว ความแม่นยำในการตัดเฉือนสามารถแบ่งได้เป็นความแม่นยำและความแม่นยำ ภาพด้านล่างเป็นภาพประกอบ
รูปภาพ
ความแม่นยำ
หมายถึงความสามารถในการทำซ้ำและความสม่ำเสมอระหว่างผลลัพธ์ที่ได้จากการวัดซ้ำโดยใช้ตัวอย่างสำรองชุดเดียวกัน เป็นไปได้ที่จะมีความแม่นยำสูง แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าผลลัพธ์จะแม่นยำ ตัวอย่างเช่น ผลลัพธ์สามรายการที่ได้จากการใช้ความยาว 1 มม. คือ 1.051 มม. 1.053 และ 1.052 แม้ว่าจะมีความแม่นยำสูง แต่ก็ไม่ถูกต้อง
ความแม่นยำ
หมายถึงความใกล้เคียงกันระหว่างผลการวัดที่ได้รับกับค่าที่แท้จริง ความแม่นยำในการวัดสูงหมายความว่าข้อผิดพลาดของระบบมีน้อย เมื่อค่าเฉลี่ยของข้อมูลที่วัดได้เบี่ยงเบนไปจากค่าจริงน้อยลง แต่เมื่อข้อมูลกระจัดกระจาย กล่าวคือ ขนาดของข้อผิดพลาดโดยไม่ตั้งใจนั้นไม่ชัดเจน
ความสัมพันธ์ระหว่างความแม่นยำ ความแม่นยำ และอุณหภูมิ
โดยทั่วไป หากชิ้นส่วนเครื่องจักรมีความแม่นยำมากขึ้นแต่ไม่แม่นยำ อาจเป็นเพราะอุณหภูมิของเวิร์คช็อปผันผวนภายในช่วงเล็กๆ แต่มีค่าเบี่ยงเบนอย่างมากจากอุณหภูมิมาตรฐาน ดังนั้นขนาดของชิ้นส่วนที่ได้รับจึงค่อนข้างสม่ำเสมอ แต่มีขนาดเบี่ยงเบนไปจากขนาดเป้าหมายมาก ในทางตรงกันข้าม หากชิ้นส่วนมีความแม่นยำมากกว่าแต่ไม่แม่นยำ อาจเป็นเพราะอุณหภูมิของเวิร์คช็อปมีความผันผวนอย่างมากเมื่อเทียบกับอุณหภูมิมาตรฐาน ทำให้ขนาดของชิ้นส่วนดูไม่ต่อเนื่องกัน การกระจาย; และหากชิ้นส่วนไม่แม่นยำหรือไม่แม่นยำก็อาจบ่งบอกได้ว่าอุณหภูมิของร้านเบี่ยงเบนไปจากอุณหภูมิมาตรฐานอย่างมากและผันผวนอย่างมาก
05
การอุ่นเครื่องเครื่องมือกลที่ถูกลืม
โรงงานต่างๆ ใช้เครื่องมือเครื่อง CNC ที่มีความแม่นยำสำหรับการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสูง คุณเคยมีประสบการณ์นี้หรือไม่: เมื่อเปิดเครื่องทุกเช้าเพื่อการประมวลผล ความแม่นยำในการตัดเฉือนของชิ้นแรกมักจะยากที่จะไปถึงระดับที่เหมาะสม เมื่อเปิดเครื่องหลังจากหยุดยาวเพื่อประมวลผลชิ้นส่วนชุดแรก ความแม่นยำมักจะไม่ดี ความเสี่ยงที่จะเกิดความล้มเหลวจะเห็นได้ชัดเป็นพิเศษในระหว่างการตัดเฉือนที่มีความเสถียรและมีความแม่นยำสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องรักษาความแม่นยำของตำแหน่ง
เฉพาะในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิคงที่และสมดุลทางความร้อนเท่านั้นที่เครื่องมือกลจะรับประกันความแม่นยำในการประมวลผลที่มั่นคง สำหรับสถานการณ์ที่จำเป็นต้องมีการตัดเฉือนและการผลิตที่มีความแม่นยำสูงทันทีหลังจากเริ่มต้น การอุ่นเครื่องมือตัดเฉือนถือเป็นสามัญสำนึกขั้นพื้นฐานที่สุดของการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำ
รูปภาพ
เนื่องจากอุณหภูมิของแกนหมุนและแกนการเคลื่อนที่แต่ละแกนของเครื่องมือเครื่อง CNC จะถูกรักษาไว้ที่ระดับคงที่ที่แน่นอนหลังจากทำงานเป็นระยะเวลาหนึ่ง ในขณะเดียวกัน เมื่อเวลาในการประมวลผลผ่านไป ความแม่นยำทางความร้อนของเครื่องมือกล CNC จะค่อยๆ มีเสถียรภาพ ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องอุ่นแกนหมุนและชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวก่อนที่จะดำเนินการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสูง
อย่างไรก็ตาม โรงงานหลายแห่งมักเพิกเฉยหรือไม่เข้าใจการเชื่อมโยงการเตรียมการของ "การฝึกอุ่นเครื่อง" ของเครื่องมือกล ขอแนะนำว่าเมื่อเครื่องมือกลไม่ได้ใช้งานเป็นเวลานานกว่าหลายวัน แนะนำให้อุ่นเครื่องนานกว่า 30 นาทีก่อนการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสูง หากเครื่องมือกลไม่ได้ใช้งานเพียงไม่กี่ชั่วโมง ขอแนะนำให้อุ่นเครื่องเป็นเวลา 5-10 นาทีก่อนการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสูง
กระบวนการอุ่นเครื่องเกี่ยวข้องกับเครื่องมือกลที่มีส่วนร่วมในการเคลื่อนที่ซ้ำๆ ของแกนประมวลผล วิธีที่ดีที่สุดคือทำการเชื่อมต่อแบบหลายแกน ตัวอย่างเช่น ปล่อยให้แกน XYZ ย้ายจากมุมซ้ายล่างไปยังมุมขวาบนของระบบพิกัด และเคลื่อนที่ซ้ำๆ ในแนวทแยง กระบวนการนี้สามารถทำได้โดยการเขียนโปรแกรมแมโครบนเครื่องมือกล
หลังจากที่เครื่องมือกลได้รับการอุ่นก่อนจนเต็มที่แล้ว เครื่องมือกลสามารถนำเข้าสู่การประมวลผลที่มีความแม่นยำสูงและแข็งแรงเต็มที่ และคุณจะได้รับความแม่นยำในการประมวลผลที่มั่นคงและสม่ำเสมอ
