תפקידה של Machine Calibration ב-Asuring Accuracy

הגילוח הוא תהליך מהיר במהירות גבוהה כי מייצרת כלי חיתוך פנימי או חיצוני מדויק - כגון ראשי תיבות, קווי, קווי, שיניים הילוכים, ו סיעור - על ידי דחיפה או למשוך כלי חיתוך שן על פני שטח עבודה. בניגוד להפוך או מ"ל, חיתוך סביבות ייצור הסופיות במעבר יחיד, עושה דיוק ממדי ומשטח תלוי ישירות על הדלגן מכני של הגנה, אפילו סטיות מהירות, או סגסוגת לתוך דיוק סגסוגת של חומרת, אפילו.

הבנה של Machine Calibration in the Context of Broaching

חיפוי מכונה הוא תהליך של אימות והתאמה של גיאומטרי של מכונה broaching פרמטרים גיאומטריים, kinematic ובקרת כך הביצועים שלה בפועל מתאים עם מפרטים עיצוב. עבור broaching, calibration כוללת את האקסים הקריטיים הבאים ומערכות:

  • (FLT:0)Linear להחליק ישרות ומקבילות: קיד 1 (ב) נתיב כלי הברונכי חייב להיות קו-לינארי עם המדריך; כל סטייה זוויתית תגרום למצוץ או למעורבות שיניים לא אחידה.
  • (בקיצור:0) ,(בקיצור של broaching:Felo:1 in rotary broaching תפעול, התמצית של בעל הכלים משפיעה ישירות על הסימטריה של הצורה.
  • (FLT:0) ניטור כוח ושליטה:FIRLT:1 קליברסה מבטיחה את מערכות הידראוליות או סרבו לספק דחף עקבי ומהיר, למנוע צ'אט או דה כלי.
  • (FLT:0) מכשירי משוב: FLT:1 קוויאר קודרים, פותרים או קשקשים מחוסנים יש לבדוק את הדיוק, לעתים קרובות נגד מדחום לייזר.

ללא המשקעים האלה, אפילו מכונה חדשה של מותג תייצר חלקים שלא עומדים בסובלנות.כפי שכלים עמוסים יקרים ולעתים קרובות מותאמים אישית, מכונה לא מבזבזת הן את הכלי והן את חומר העבודה.

מדוע קליברציה אינה ניתנת להסכמה להסכמה

ההתבוננות יכולה להחזיק סובלנות של ±0.0005 בשנת (12–13 μm) או טוב יותר כאשר המכונה היא calibrated כראוי.התוצאות של הזנחה calibration להאריך הרבה מעבר לשגיאות ממדיות.

אינטגרליות ומבנה שליטה

השיניים של כלי ברונכי גדולות יותר בהדרגה; לכן, כל סטייה מאוחרת או אקסקלי במהלך השבץ יוצרת הסרת מניות לא אחידה.התכונה הסופית עשויה להיות מחוץ לכל אורך, יש יותר קלר, או להראות חוסר התאמה בנקודת היציאה של הברונכא. Calibration מבטיחה כי המדריך של המכונה, שקופיות, ותיקוןי עבודה הם אוטגוני בתוך הסובלנות הגאומטרית המפורטת.

איכות חיים והימנעות

כלים מבולחים יכולים לעלות אלפי דולרים לייצור ולרצם מחדש.כאשר מכונה מופרעת, חוויות הברונכיות ללא אפילו טעינה: כמה שיניים חותכות הרבה יותר חומר מאשר מיועד, מה שמוביל לביבש מואץ, לכבס או לשבר קטסטרופלי. AFLT:0well-calibrated MachineFLT:1 מפיץ כוחות אפילו באופן משמעותי, מה שמנפח את מספר העוברים למחזור החודשי.

תהליך יציבות וחזרה

בייצור סדרתי, וריאציות חלקית לחלקן חייבות להיות ממזערות.קליברציה מבטלת את יכולת ההנעה המושרה של המכונה – כגון סחף תרמי או תנודות לחץ הידראולי – כך שניתן לשלוט בתהליך בעיקר על ידי עיצוב הכלי וחומר העבודה. יציבות זו היא קריטית לשליטה בתהליך סטטיסטי (SPC) ולעמוד בדרישות המחמירות של סטנדרטים כגון 9100 או ISO 13485.

ניכוי פסולת ושיקום

מכונות מחוץ לcalibration לייצר חלקים שאינם מקובעים. reWork a broached חלק נדיר כי הסרת החומר כבר סופי; החתיכה פגומה הופכת לגרד. Calibration מפחיתה את קצב הפגם, חוסכת חומר, אנרגיה ועבודה.זה גם מונע פעולות משניות כגון משחה או שחיקה כי יהיה צורך אחרת לפצות על שגיאות ריבאונד.

מכונות מפתח פרדוקסים הדורשים קליברציה

לא כל פרמטר משפיע על דיוק רוטט באותה מידה.הרשימה הבאה מתעדת את ההתאמות המשפיעות ביותר:

  • (FLT:0) slide ישרות ודירות: ראטמ"ר 1 (ב) נמדד בדרך כלל עם מדרון לייזר או רצף מדויק ישר ואינדיקטור שניתן לבצע שגיאות הוא לעתים קרובות 0.0002 ב רגל (0.017 מ"מ / m).
  • (ב) מקבילות:0) מקבילות: מקבילות על פני השטח העבודה חייבות להיות במקביל לבסיס המכונה בתוך 0.0005 מעל אורך השבץ.
  • (ב) ⁇ :0) ,התאמת הקבע: (ב) יש להתאים את קו התווך של ה-Uberach. Fixtures לפעמים נשלפת; תגמול לאחר הפיכה הוא חיוני.
  • (FLT:0)Force and Speed Complexency:FLT:1ulic broaching מכונות עשוי לדרוש לחץ טרנספורמטיבי קלובר מכונות Servo-electric ליהנות אימות תא עומס ומהירות פרופיל.
  • (FLT:0Coolant מערכת משלוח קלברציה: ⁇ 1) למרות שלא לעתים קרובות נחשב פרמטר calibration, קצב זרימה קריר וכיוון להשפיע על יציבות תרמי ופינוי השבבים הנגרמים על ידי סיכה גרועה הם גורם שורש תכוף של בריחת חוסר דיוק.

שיטות ומכשירים למכונות ריגול

ה calibration המודרני מבוסס על כלי מעקב שיכול לזהות שגיאות מתחת לרמה המיקרומטר. בחירת השיטה תלויה במורכבות של המכונה ואת הדיוק הנדרש.

לייזר אינטרפרומטריה

(לדוגמה, Renishaw XL-80 או API XD לייזר) מודד עקירה ליניארית, סטרייטיות ושגיאות זוויתיות בו-זמנית.זהו תקן הזהב של אימות מיקום וגאומטריה מנחה.לאחר שמערכת לייזר לוכדת נתונים, דוחות תוכנה מחלחלים שניתן להיכנס לתוך הבקר CNC.

בדיקת Ballbar

עבור מכונות רוטאריות או אלה עם מספר אקסס, בדיקת כדור (כגון Renishaw QC20-W) יכול לזהות שגיאות מעגליות, ריתוך, ו-servo mismatch. ניתוח כדור הוא מהיר ומספק בדיקה מקיפה "בריאות" של ה-servo כוונו כוונו שגיאות גיאומטרי.זה חשוב במיוחד לאחר התרסקות או גדול על פני ה-יתר.

קואורד מ'מכיר מכונות (CMM)

בעוד CMMs משמשים בדרך כלל לבדיקה חלקית, הם יכולים לשמש גם כלי קליברציה עבור מכונות kinematics כאשר בשילוב עם חפץ התייחסות. A calibrated צעד מדד או משקל הטבעת המדויק נמדד על ידי המכונה הסגנית ו- CMM; ההבדל חושף את שגיאות שיטתיות של המכונה.

Dial Indexs and Test Bars

עבור חנויות קטנות או עבור בדיקות יומיות, אינדיקטור שיח רכוב על בסיס מגנטי, בשילוב עם בר מבחן, יכול לאמת ספין-דל הילוך והיערכות תיקון. שיטות ידניות אלה הן בעלות-יעילות אך דורשות מפעילי מיומנים ולא יכולות ללכוד שגיאות דינמיות.הם משמשים ביותר עבור בדיקות ראשוניות לפני מערכות לייזר מעוררות.

In-Process Sensors and Closed-Loop Control

כמה מכונות ריגול מודרניות משלבות סוללת עיבוד באמצעות בדיקות בנויות או עומס תאים.לאחר כל חלק או כל כמה חלקים, המכונה אוטומטי-compensates לצמיחה תרמית או ללבוש כלי.

שלב-בי-Step Calibration Process for a Broaching Machine

הליך שימור יסודי עוקב אחר רצף מובנה כדי להבטיח שכל תת-מערכת רלוונטית נבדקת ומותאם. השלבים הבאים מייצגים את התרגול הטוב ביותר כפי שממליץ על תקני המטרופולין של כלי מכונה (ISO 230 סדרות).

1 קדם-הסבר

לפני נטילת כל מדידות, המכונה חייבת להיות נקייה, רמה, וחופשית מנזק.לדמיין את ההנחיות עבור ריסוס, המערכת הידראולית עבור דליפות, ואת הקבינט החשמלי לחיבורים רופפת למנוע קריאה כוזבת.המכונה צריכה להיות חמה על ידי ריצה דרך מחזור מלא שלה בתנאי הפעלה לפחות 30 דקות כדי לייצב התרחבות תרמית.

2.הפניה והבסיס

מהנדס ה calibration קובע את ה- datum - באופן חד-משמעי המיקום הביתי של המכונה - ומקליט את הקריאות המקוריות של כל ציר באמצעות מדחום לייזר או אינדיקטור מכני.בסיס זה מזהה את הסטייה הנוכחית מהמפרט של המכונה (למשל, שקופיות של 0.0003 ב / ft). כל ההתאמות יהיו יחסית לבסיס זה.

3. Geometric Fitments

על ידי נתוני המדידה, הטכנאי מאמת את המברגים המדרגים של המכונה, כריות מדריכיות shimmable, או גיבסות מתכוונן להביא כל פרמטר גאומטרי בתוך סובלנות.לדוגמה, אם ישר עולה על שגיאה של 0.0002 ב /ft, הטכנאי עשוי לשחרר את המברגים המעופים, להתקין משקעים מדויקים, ו-re-re-ttententen תוך כדי ניטור שלב זה לעתים קרובות דורש התאמה מחדש.

מערכת בקרה 4.Comensation

בקרים רבים של CNC מאפשר פיצוי מבוסס תוכנה עבור שגיאות המגרש, השברה וצמיחה תרמית.נתוני מחזור לייזר מיובא בטבלה של התגמול של בקר.צעד זה מתקן שגיאות שיטתיות שלא ניתן לחסל באופן מכני.

5.התחסין של כוח ומהירות

טרנפורים בלחץ הידרוקולי וטראנסים מהירים ליניאריים (LVTs) נבדקים נגד מדמונים מוסמכים.אם המכונה משתמשת בכוננים סרבו, את רווחי הלולאה המהירות הם אופטימיזציה למזער overshoot במהלך שבץ הסגידה.צעד זה קריטי כי מהירות חיתוך עקבית או וריאציות כוח יגרום סימני צ'אט ומחוץ לממדי ה-tolerance.

6.מבחן חותך ואימות

לאחר כל ההתאמות והפיצויים מבוצעים, הטכנאי מפעיל קבוצה של חלקי מבחן באמצעות כלי ברונכי מתואם.החלקים נמדדים על CMM או עם מדמים ייעודיים.לפחות שלושה חלקי מבחן צריך לקחת בהתחלה, באמצע, וסוף ייצור מדמיע פועל כדי לאשר כי המכונה שומרת דיוק תחת עומס ואחרי איזון תרמי.

מסמך ושידול

דוח קליברציה נוצר, רישום כל הפרמטרים שנמדדו, ערכי ה-As-שמאל וכל התאמות שבוצעו.הדו"ח הופך לחלק מהתבונן של המכונה.תאריך ההסתה העתידי נקבע על בסיס עוצמת השימוש של המכונה - באופן חד-פעמי כל 6-12 חודשים עבור הדבקה בנפח גבוה, או לאחר כל התרסקות, שיקום או תיקון מרכזי, על קריטריונים של אפלה: 230-1.

ההשפעה של קלברציה על איכות חיים וכלכלה ייצור

עלות ה calibration היא לעתים קרובות מוצדקת על ידי שיפור משמעותי בחיי כלי.מחקר על ידי יצרן כלי גדול של broaching ציין כי שקופיות לא מזוההות יכול להפחית את חיי הכלי על ידי 40-60%. כאשר המדריך הוא מחוץ ל-מקבילה על ידי רק 0.001 ב שבץ מעל 20-in, השיניים הקדמיות לחתוך עמוק יותר מאשר השיניים האחוריות, גורם מוקדם ללבוש על קצה על פני השיניים האחוריות בזמן שן האחוריות נשארות ללא פגע.

לעומת זאת, מכונה calibrated מספקת עומס שבב אחיד לכלי שיניים.כלים יכולים לרוץ אל המעטפה המחדדת המלאה שלהם, ומספר החלקים לחדד ניתן לחזות באופן אמין.

הבטחת יציבות בייצור גבוה-ווליום

בתעשיות כגון רכב (העברה קווית, חיבור מוטות) ואווירה ( חריצים דיסקרטיים טורפים), הייצור פועל לעתים קרובות מעל 100,000 חלקים.מכונה סחף לאורך זמן - בשל ללבוש, רכיבה תרמיים או בסיס - הופך את זמני recalibration חובה. a mid-run-run-run caliation Check באמצעות מדד (באוויר או לייזר) יכול לתפוס את ה-of-to-to-to-to-to-to-to-to-outs.

כאשר מכונה רב צירים מועסקת כדי לייצר צורות מורכבות (למשל, קווי דלי), החקלור חייב לקחת בחשבון שגיאות בין גרזןים.מבנים מכונה לעתים קרובות ממליץ על קלברציה מלאה לאחר 500 השעות הראשונות של המבצע ולאחר מכן.עבור מתקנים המפעילים שלוש משמרות, לוח זמנים של כרוב עשוי להיות מוצדק.

שיתוף פעולה עם תקני תעשייה

דרישות דיוק בגלישה מוכתבות לעתים קרובות על ידי תקני תעשייה או מפרטים של לקוחות. ISO 9001:2015 ו AS9100D דורש כי ניטור ומדידה ציוד להיות מופרש במרווחים המפורטים.עבור מכונות תיווך, זה כולל לא רק את המכונה עצמה אלא גם את המדים המשמשים כדי לבדוק את החלקים.ללא רשומות, ללא רשומות קלמנטים מתועדות, ספק לא יכול לעבור הסמכה או שמירה.

בנוסף, חוזים אוויריים והגנתיים רבים מחייבים עמידה ב-FLT:0 (המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) מעקב אחר יכולת ה-NIST) 1 (המכשירים של קלברציה חייבים להיות מופרשים על ידי מעבדה מוכרת, אשר עצמה ניתנת לעקביות לסטנדרטים של NIST.שרשרת העקביות כולה מבטיחה כי חלק מגובה במפעל באוהיו תואם מדידת לקוחות במתקן באירופה.

מגמות עתידיות: מכונות חכמות ואינטרנט - זמינות

טכנולוגיות תעשייתיות 4.0 הופכות את ה- broaching Machine calibration.חיישנים משובצים במדריךים ומערכות הידראוליות מזרמים באופן קבוע נתונים לפלטפורמה מבוססת ענן שמשווה ביצועים נוכחיים נגד ה calibration הבסיסי.כאשר סחף עולה על סף טרום התחלה, המערכת מזהירה את צוות התחזוקה או אפילו מבצע תיקון אפס אוטומטי.

⁇ חיזוי, המונעת על ידי אלגוריתמי למידת מכונה, יכולה לצפות כאשר מכונה תיסחף מתוך סובלנות המבוססת על מגמות היסטוריות.זה מקטין את העלות של קליברציה מיותרת תוך מניעת תקלות באיכות בלתי צפויה במהלך העשור הבא, קלליפות סגורה - שבו המכונה מודדת שגיאות משלה ומתאים בזמן אמת - תהפוך לסטנדרט על ציוד גבוה.

מסקנה

כיבוד מכונה אינו פעילות תחזוקה היקפית, אלא מאפשר הליבה של דיוק רוטטטיבי. על ידי אימות שיטתי והתאמה של גיאומטרי, קרימטי ופרמטרי בקרה, יצרנים יכולים להשיג את הסובלנות תת-מילימטרית הנדרשת לצורות פנימיות וחיצוניות קריטיות.היתרונות - מעדכנים את חיי הבסיס, מופחתים, מלאי עקבי, וציות עם סטנדרטים בינלאומיים - עלייה על העלות של חיישנים חוזרים וחיזוי יעיל יותר, אך ורק על ידי חיישנים גמישים.