Haberler - CNC işleme merkezi tesliminde hassasiyet ölçümü gerektiren üç ana kalemi analiz edin.

CNC İşleme Merkezlerinin Hassas Kabulündeki Temel Unsurların Analizi

Özet: Bu makale, CNC işleme merkezlerinin teslimatı sırasında hassasiyet açısından ölçülmesi gereken üç temel unsur olan geometrik hassasiyet, konumlandırma hassasiyeti ve kesme hassasiyetini ayrıntılı olarak ele almaktadır. Her bir hassasiyet unsurunun çağrışımlarının, muayene içeriklerinin, yaygın olarak kullanılan muayene araçlarının ve muayene önlemlerinin derinlemesine analizi yoluyla, CNC işleme merkezlerinin kabul çalışmaları için kapsamlı ve sistematik bir kılavuz sunarak, işleme merkezlerinin kullanıma sunulduğunda iyi performans ve hassasiyete sahip olmasını ve endüstriyel üretimin yüksek hassasiyetli işleme gereksinimlerini karşılamasını sağlamaya yardımcı olur.

I. Giriş

Modern üretimin temel ekipmanlarından biri olan CNC işleme merkezlerinin hassasiyeti, işlenen iş parçalarının kalitesini ve üretim verimliliğini doğrudan etkiler. Teslimat aşamasında, kapsamlı ve titiz ölçümler yapmak ve geometrik hassasiyet, konumlandırma hassasiyeti ve kesme hassasiyetinin kabul edilmesi hayati önem taşır. Bu, yalnızca ekipmanın ilk devreye alındığında güvenilirliğiyle değil, aynı zamanda uzun vadeli istikrarlı çalışması ve yüksek hassasiyetli işleme için de önemli bir garantidir.

II. CNC İşleme Merkezlerinin Geometrik Hassasiyet Muayenesi

(I) Muayene Öğeleri ve Çağrışımları

Örnek olarak sıradan bir dikey işleme merkezini ele alırsak, geometrik hassasiyet denetimi birkaç önemli hususu kapsar.

Çalışma Tezgahı Yüzeyinin Düzlüğü: İş parçaları için sıkıştırma referansı olarak, çalışma tezgahı yüzeyinin düzlüğü, iş parçalarının montaj hassasiyetini ve işleme sonrası düzlemsel kalitesini doğrudan etkiler. Düzlük toleransı aşarsa, düzlemsel iş parçaları işlenirken düzensiz kalınlık ve yüzey pürüzlülüğünün bozulması gibi sorunlar ortaya çıkar.
Her Koordinat Yönündeki Hareketlerin Karşılıklı Dikliği: X, Y ve Z koordinat eksenleri arasındaki diklik sapması, işlenen iş parçasının uzamsal geometrik şeklinde sapmalara neden olur. Örneğin, küboid bir iş parçasını frezelerken, başlangıçta dik olan kenarlarda açısal sapmalar meydana gelir ve bu da iş parçasının montaj performansını ciddi şekilde etkiler.
X ve Y Koordinat Yönlerindeki Hareketler Sırasında Çalışma Tezgahı Yüzeyinin Paralelliği: Bu paralellik, kesici takım X ve Y düzleminde hareket ettiğinde kesici takım ile çalışma tezgahı yüzeyi arasındaki bağıl konum ilişkisinin sabit kalmasını sağlar. Aksi takdirde, düzlemsel frezeleme sırasında düzensiz işleme toleransları oluşarak yüzey kalitesinde düşüşe ve hatta kesici takımın aşırı aşınmasına neden olur.
X Koordinat Yönünde Hareket Sırasında Çalışma Tezgahı Yüzeyindeki T-kanalının Yan Tarafının Paralelliği: T-kanalını kullanarak fikstür konumlandırması gerektiren işleme görevlerinde, bu paralelliğin doğruluğu fikstür montajının doğruluğu ile ilişkilidir ve bu da iş parçasının konumlandırma hassasiyetini ve işleme hassasiyetini etkiler.
Milin Eksenel Sapması: Milin eksenel sapması, kesici takımın eksenel yönde küçük bir yer değiştirmesine neden olur. Delme, delme ve diğer işleme işlemleri sırasında delik çapı boyutunda hatalara, delik silindirikliğinin bozulmasına ve yüzey pürüzlülüğünün artmasına neden olur.
Mil Deliğinin Radyal Kaçıklığı: Kesici takımın sıkma hassasiyetini etkileyerek, takımın dönüş sırasında radyal konumunun dengesiz olmasına neden olur. Dış daire frezelenirken veya delikler açılırken, işlenen parçanın kontur şekli hatası artacak ve yuvarlaklık ve silindirikliğin sağlanması zorlaşacaktır.
Mil Kutusu Z Koordinat Yönü Boyunca Hareket Ederken Mil Ekseninin Paralelliği: Bu hassasiyet endeksi, farklı Z ekseni konumlarında işleme yaparken kesici takım ile iş parçası arasındaki göreceli konumun tutarlılığını sağlamak için çok önemlidir. Paralellik zayıfsa, derin frezeleme veya delme sırasında eşit olmayan işleme derinlikleri meydana gelir.
Mil Dönme Ekseninin Çalışma Tezgahı Yüzeyine Dikliği: Dikey işleme merkezlerinde, bu diklik, dikey ve eğimli yüzeylerin işlenmesindeki hassasiyeti doğrudan belirler. Bir sapma olması durumunda, dik olmayan dikey yüzeyler ve hatalı eğimli yüzey açıları gibi sorunlar ortaya çıkar.
Mil Kutusunun Z Koordinat Yönü Boyunca Doğrusallığı: Doğrusallık hatası, kesici takımın Z ekseni boyunca hareket ederken ideal doğrusal yörüngesinden sapmasına neden olur. Derin delikler veya çok adımlı yüzeyler işlenirken, adımlar arasında eş eksenlilik hatalarına ve deliklerin doğrusallık hatalarına neden olur.

(II) Yaygın Olarak Kullanılan Muayene Araçları

Geometrik hassas muayene, bir dizi yüksek hassasiyetli muayene aletinin kullanılmasını gerektirir. Hassas su terazileri, çalışma tezgahı yüzeyinin düzlüğünü ve her koordinat ekseni yönündeki doğrusallık ve paralelliği ölçmek için kullanılabilir; hassas kare kutular, dik açılı kareler ve paralel cetveller, diklik ve paralelliğin tespitine yardımcı olabilir; paralel ışık tüpleri, karşılaştırmalı ölçüm için yüksek hassasiyetli referans çizgileri sağlayabilir; kadran göstergeleri ve mikrometreler, milin eksenel ve radyal kaçıklığı gibi çeşitli küçük yer değiştirmeleri ve kaçıklıkları ölçmek için yaygın olarak kullanılır; yüksek hassasiyetli test çubukları genellikle mil deliğinin hassasiyetini ve mil ile koordinat eksenleri arasındaki konumsal ilişkiyi tespit etmek için kullanılır.

(III) Muayene Önlemleri

CNC işleme merkezlerinin geometrik hassasiyet denetimi, CNC işleme merkezlerinin hassas ayarının ardından aynı anda tamamlanmalıdır. Bunun nedeni, geometrik hassasiyetin çeşitli göstergeleri arasında birbiriyle ilişkili ve etkileşimli ilişkiler olmasıdır. Örneğin, çalışma tezgahı yüzeyinin düzlüğü ve koordinat eksenlerinin hareketinin paralelliği birbirini kısıtlayabilir. Bir öğenin ayarlanması, ilgili diğer öğeler üzerinde zincirleme bir reaksiyona neden olabilir. Bir öğe ayarlanıp ardından tek tek denetlenirse, genel geometrik hassasiyetin gerçekten gereksinimleri karşılayıp karşılamadığını doğru bir şekilde belirlemek zorlaşır ve hassasiyet sapmalarının temel nedenini bulmaya ve sistematik ayarlamalar ve optimizasyonlar yapmaya da elverişli değildir.

III. CNC İşleme Merkezlerinin Konumlandırma Hassasiyet Muayenesi

(I) Konumlandırma Hassasiyetinin Tanımı ve Etkileyen Faktörler

Konumlandırma hassasiyeti, bir CNC işleme merkezinin her bir koordinat ekseninin sayısal kontrol cihazının kontrolü altında ulaşabileceği konum hassasiyetini ifade eder. Bu hassasiyet, esas olarak sayısal kontrol sisteminin kontrol hassasiyetine ve mekanik iletim sisteminin hatalarına bağlıdır. Sayısal kontrol sisteminin çözünürlüğü, enterpolasyon algoritmaları ve geri besleme algılama cihazlarının hassasiyeti, konumlandırma hassasiyetini etkiler. Mekanik iletim açısından, kılavuz vidanın adım hatası, kılavuz vida ile somun arasındaki boşluk, kılavuz rayın düzlüğü ve sürtünmesi gibi faktörler de konumlandırma hassasiyeti seviyesini büyük ölçüde belirler.

(II) Muayene İçeriği

Her Doğrusal Hareket Ekseninin Konumlandırma Hassasiyeti ve Tekrarlayan Konumlandırma Hassasiyeti: Konumlandırma hassasiyeti, koordinat ekseninin komut verilen konumu ile ulaşılan gerçek konumu arasındaki sapma aralığını yansıtırken, tekrarlayan konumlandırma hassasiyeti, koordinat ekseninin komut verilen aynı konuma tekrar tekrar hareket etmesi durumunda konum dağılımının derecesini yansıtır. Örneğin, kontur frezeleme işlemi yaparken, düşük konumlandırma hassasiyeti, işlenmiş kontur şekli ile tasarlanan kontur arasında sapmalara neden olur ve düşük tekrarlayan konumlandırma hassasiyeti, aynı konturun birden çok kez işlenmesi sırasında tutarsız işleme yörüngelerine yol açarak yüzey kalitesini ve boyut hassasiyetini etkiler.
Her Doğrusal Hareket Ekseninin Mekanik Başlangıç Noktasının Dönüş Hassasiyeti: Mekanik başlangıç noktası, koordinat ekseninin referans noktasıdır ve başlangıç noktasının dönüş hassasiyeti, takım tezgahı çalıştırıldıktan veya sıfıra dönüş işlemi gerçekleştirildikten sonra koordinat ekseninin başlangıç konumunun doğruluğunu doğrudan etkiler. Dönüş hassasiyeti yüksek değilse, sonraki işlemelerde iş parçası koordinat sisteminin başlangıç noktası ile tasarlanan başlangıç noktası arasında sapmalara yol açarak tüm işleme sürecinde sistematik konum hatalarına neden olabilir.
Her Doğrusal Hareket Ekseninin Boşlukları: Koordinat ekseni ileri ve geri hareketler arasında geçiş yaptığında, mekanik şanzıman bileşenleri arasındaki boşluk ve sürtünmedeki değişiklikler gibi faktörler nedeniyle boşluk oluşur. Diş frezeleme veya ileri geri kontur işleme gibi sık ileri geri hareketlerin olduğu işleme görevlerinde, boşluk, işleme yörüngesinde "adım" benzeri hatalara neden olarak işleme hassasiyetini ve yüzey kalitesini etkiler.
Her Döner Hareket Ekseninin (Döner İş Tablası) Konumlandırma Hassasiyeti ve Tekrarlı Konumlandırma Hassasiyeti: Döner iş tablalı işleme merkezlerinde, dairesel indekslemeli veya çok istasyonlu işlemeli iş parçalarının işlenmesinde döner hareket eksenlerinin konumlandırma hassasiyeti ve tekrarlı konumlandırma hassasiyeti çok önemlidir. Örneğin, türbin kanatları gibi karmaşık dairesel dağılım özelliklerine sahip iş parçalarının işlenmesinde, döner eksenin hassasiyeti, kanatlar arasındaki açısal hassasiyeti ve dağılım düzgünlüğünü doğrudan belirler.
Her Döner Hareket Ekseninin Kökeninin Dönüş Hassasiyeti: Doğrusal hareket eksenine benzer şekilde, döner hareket ekseninin kökeninin dönüş hassasiyeti, sıfır dönüş işleminden sonra başlangıç açısal konumunun doğruluğunu etkiler ve çok istasyonlu işleme veya dairesel indeksleme işleminin hassasiyetini sağlamak için önemli bir temeldir.
Her Döner Hareket Ekseninin Boşluğu: Döner eksen ileri ve geri dönüşler arasında geçiş yaptığında oluşan boşluk, dairesel konturların işlenmesi veya açısal indeksleme yapılması sırasında açısal sapmalara neden olarak iş parçasının şekil hassasiyetini ve konum hassasiyetini etkiler.

(III) Muayene Yöntemleri ve Ekipmanları

Konumlandırma hassasiyetinin denetimi genellikle lazer interferometreler ve kafes terazileri gibi yüksek hassasiyetli denetim ekipmanları kullanır. Lazer interferometre, bir lazer ışını yayarak ve girişim saçaklarındaki değişiklikleri ölçerek koordinat ekseninin yer değiştirmesini hassas bir şekilde ölçer ve böylece konumlandırma hassasiyeti, tekrarlı konumlandırma hassasiyeti ve boşluk gibi çeşitli göstergeler elde eder. Kafes terazisi doğrudan koordinat eksenine monte edilir ve kafes şeritlerindeki değişiklikleri okuyarak koordinat ekseninin konum bilgilerini geri besler; bu da konumlandırma hassasiyetiyle ilgili parametrelerin çevrimiçi izlenmesi ve denetimi için kullanılabilir.

IV. CNC İşleme Merkezlerinin Kesim Hassasiyeti Denetimi

(I) Kesme Hassasiyetinin Niteliği ve Önemi

Bir CNC işleme merkezinin kesme hassasiyeti, geometrik hassasiyet, konumlandırma hassasiyeti, kesici takım performansı, kesme parametreleri ve proses sisteminin kararlılığı gibi çeşitli faktörlerin kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesiyle, takım tezgahının gerçek kesme işleminde ulaşabileceği işleme hassasiyeti seviyesini yansıtan kapsamlı bir hassasiyettir. Kesme hassasiyeti denetimi, takım tezgahının genel performansının nihai doğrulamasıdır ve işlenen iş parçasının tasarım gereksinimlerini karşılayıp karşılayamadığıyla doğrudan ilgilidir.

(II) Muayene Sınıflandırması ve İçeriği

Tek İşleme Hassas Muayene
- Delme Hassasiyeti – Yuvarlaklık, Silindiriklik: Delme, işleme merkezlerinde yaygın bir işleme işlemidir. Delinmiş deliğin yuvarlaklığı ve silindirikliği, döner ve doğrusal hareketler birlikte çalıştığında, takım tezgahının hassasiyet seviyesini doğrudan yansıtır. Yuvarlaklık hataları, delik çapı boyutlarının eşit olmamasına yol açarken, silindiriklik hataları delik ekseninin bükülmesine ve diğer parçalarla uyum hassasiyetinin etkilenmesine neden olur.
- Uç Frezelerle Düzlemsel Frezelemede Düzlemsellik ve Adım Farkı: Bir düzlemin uç freze ile frezelenmesinde, düzlük, iş tablası yüzeyi ile takım hareket düzlemi arasındaki paralelliği ve takımın kesici kenarının düzgün aşınmasını yansıtırken, adım farkı, düzlemsel frezeleme işlemi sırasında takımın farklı konumlardaki kesme derinliğinin tutarlılığını yansıtır. Adım farkı varsa, bu, takım tezgahının X ve Y düzlemlerindeki hareket düzgünlüğünde sorunlar olduğunu gösterir.
- Uç Frezelerle Yan Frezelemenin Diklik ve Paralelliği: Yan yüzey frezelemede, diklik ve paralellik sırasıyla iş mili dönme ekseni ile koordinat ekseni arasındaki dikliği ve yan yüzeyde kesim yaparken takım ile referans yüzey arasındaki paralellik ilişkisini test eder, bu da iş parçasının yan yüzeyinin şekil hassasiyeti ve montaj hassasiyetinin sağlanması açısından büyük önem taşır.
Standart Kapsamlı Bir Test Parçasının İşlenmesinin Hassasiyet Denetimi
- Yatay İşleme Merkezleri için Kesim Hassasiyeti Denetiminin İçeriği
  - Delik Aralığı Hassasiyeti — X Ekseni Yönünde, Y Ekseni Yönünde, Diyagonal Yönünde ve Delik Çapı Sapmasında: Delik aralığı hassasiyeti, takım tezgahının X ve Y düzlemindeki konumlandırma hassasiyetini ve farklı yönlerde boyut hassasiyetini kontrol etme yeteneğini kapsamlı bir şekilde test eder. Delik çapı sapması, delme işleminin hassasiyet kararlılığını da yansıtır.
  - Çevreleyen Yüzeylerin Uç Frezelerle Frezelenmesinde Doğruluk, Paralellik, Kalınlık Farkı ve Diklik: Çevreleyen yüzeylerin uç frezelerle frezelenmesiyle, çok eksenli bağlantı işleme sırasında takımın iş parçasının farklı yüzeylerine göre konumsal hassasiyet ilişkisi tespit edilebilir. Doğruluk, paralellik ve diklik sırasıyla yüzeyler arasındaki geometrik şekil hassasiyetini test eder ve kalınlık farkı, takımın Z ekseni yönündeki kesme derinliği kontrol hassasiyetini yansıtır.
  - Düz Çizgilerin İki Eksenli Bağlantı Frezelemesinin Doğruluğu, Paralelliği ve Dikliği: Düz çizgilerin iki eksenli bağlantı frezelemesi, temel bir kontur işleme işlemidir. Bu hassas inceleme, X ve Y eksenleri koordineli hareket ettiğinde takım tezgahının yörünge hassasiyetini değerlendirebilir ve bu da çeşitli düz kontur şekillerine sahip iş parçalarının işlenmesinin hassasiyetini sağlamada önemli bir rol oynar.
  - Uç Frezelerle Ark Frezelemenin Yuvarlaklığı: Ark frezelemenin hassasiyeti, esas olarak ark enterpolasyon hareketi sırasında takım tezgahının hassasiyetini test eder. Yuvarlaklık hataları, yatak yuvaları ve dişliler gibi ark konturlu iş parçalarının şekil hassasiyetini etkiler.

(III) Kesim Hassasiyeti Muayenesi için Koşullar ve Gereksinimler

Kesme hassasiyeti denetimi, takım tezgahının geometrik hassasiyeti ve konumlandırma hassasiyetinin yeterli kabul edilmesinden sonra gerçekleştirilmelidir. Uygun kesici takımlar, kesme parametreleri ve iş parçası malzemeleri seçilmelidir. Kesici takımlar iyi bir keskinliğe ve aşınma direncine sahip olmalı ve kesme parametreleri, takım tezgahının performansına, kesici takımın malzemesine ve iş parçasının malzemesine göre makul bir şekilde seçilmelidir; böylece takım tezgahının normal kesme koşulları altında gerçek kesme hassasiyetinin denetlenmesi sağlanmalıdır. Bu arada, denetim sürecinde, işlenen iş parçası doğru bir şekilde ölçülmeli ve kesme hassasiyetinin çeşitli göstergelerini kapsamlı ve doğru bir şekilde değerlendirmek için koordinat ölçüm cihazları ve profilometreler gibi yüksek hassasiyetli ölçüm ekipmanları kullanılmalıdır.

V. Sonuç

CNC işleme merkezlerinin teslimatı sırasında geometrik hassasiyet, konumlandırma hassasiyeti ve kesme hassasiyetinin denetlenmesi, takım tezgahlarının kalitesini ve performansını sağlamada önemli bir bağlantıdır. Geometrik hassasiyet, takım tezgahlarının temel hassasiyeti için bir garanti sağlar; konumlandırma hassasiyeti, hareket kontrolünde takım tezgahlarının doğruluğunu belirler ve kesme hassasiyeti, takım tezgahlarının genel işleme kabiliyetinin kapsamlı bir denetimidir. Gerçek kabul sürecinde, ilgili standartlara ve spesifikasyonlara sıkı sıkıya uymak, uygun denetim araç ve yöntemlerini benimsemek ve çeşitli hassasiyet göstergelerini kapsamlı ve titizlikle ölçmek ve değerlendirmek gerekir. Ancak bu üç hassasiyet gereksiniminin tamamı karşılandığında, CNC işleme merkezi resmi olarak üretime ve kullanıma alınabilir ve imalat endüstrisi için yüksek hassasiyetli ve yüksek verimli işleme hizmetleri sunulabilir ve endüstriyel üretimin daha yüksek kalite ve daha fazla hassasiyete doğru gelişmesi teşvik edilebilir. Bu arada, işleme merkezinin hassasiyetinin düzenli olarak yeniden kontrol edilmesi ve kalibre edilmesi de uzun vadeli istikrarlı çalışmasını ve işleme hassasiyetinin sürekli güvenilirliğini sağlamak için önemli bir önlemdir.