การวิเคราะห์และเพิ่มประสิทธิภาพปัจจัยที่มีผลต่อความแม่นยำของมิติการตัดเฉือนของศูนย์การตัดเฉือน
บทคัดย่อ: บทความนี้ได้ศึกษาปัจจัยต่างๆ ที่มีผลต่อความแม่นยำเชิงมิติของเครื่องจักรในศูนย์เครื่องจักรกลอย่างละเอียด และแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ ปัจจัยที่สามารถหลีกเลี่ยงได้และปัจจัยที่ไม่อาจต้านทานได้ สำหรับปัจจัยที่สามารถหลีกเลี่ยงได้ เช่น กระบวนการกลึง การคำนวณเชิงตัวเลขในการเขียนโปรแกรมแบบแมนนวลและอัตโนมัติ ส่วนประกอบของการตัด และการตั้งค่าเครื่องมือ เป็นต้น ได้มีการอธิบายรายละเอียดและนำเสนอมาตรการที่เหมาะสมที่สุด สำหรับปัจจัยที่ไม่อาจต้านทานได้ เช่น การเสียรูปจากการระบายความร้อนของชิ้นงาน และเสถียรภาพของเครื่องมือกล ได้มีการวิเคราะห์สาเหตุและกลไกที่มีอิทธิพล วัตถุประสงค์คือเพื่อให้ข้อมูลอ้างอิงความรู้ที่ครอบคลุมสำหรับช่างเทคนิคที่เกี่ยวข้องกับการปฏิบัติงานและการจัดการศูนย์เครื่องจักรกล เพื่อปรับปรุงระดับการควบคุมความแม่นยำเชิงมิติของเครื่องจักรในศูนย์เครื่องจักรกล และเพิ่มคุณภาพและประสิทธิภาพการผลิตของผลิตภัณฑ์
I. บทนำ
ในฐานะอุปกรณ์สำคัญในการตัดเฉือนสมัยใหม่ ความแม่นยำเชิงขนาดของศูนย์ตัดเฉือนจึงเกี่ยวข้องโดยตรงกับคุณภาพและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ ในกระบวนการผลิตจริง ปัจจัยต่างๆ จะส่งผลต่อความแม่นยำเชิงขนาดของการตัดเฉือน การวิเคราะห์ปัจจัยเหล่านี้อย่างละเอียดและแสวงหาวิธีการควบคุมที่มีประสิทธิภาพจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง
ในฐานะอุปกรณ์สำคัญในการตัดเฉือนสมัยใหม่ ความแม่นยำเชิงขนาดของศูนย์ตัดเฉือนจึงเกี่ยวข้องโดยตรงกับคุณภาพและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ ในกระบวนการผลิตจริง ปัจจัยต่างๆ จะส่งผลต่อความแม่นยำเชิงขนาดของการตัดเฉือน การวิเคราะห์ปัจจัยเหล่านี้อย่างละเอียดและแสวงหาวิธีการควบคุมที่มีประสิทธิภาพจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง
II. ปัจจัยที่มีอิทธิพลที่สามารถหลีกเลี่ยงได้
(I) กระบวนการกลึง
ความสมเหตุสมผลของกระบวนการตัดเฉือนเป็นตัวกำหนดความแม่นยำเชิงมิติของการตัดเฉือนเป็นส่วนใหญ่ บนพื้นฐานของการปฏิบัติตามหลักการพื้นฐานของกระบวนการตัดเฉือน เมื่อตัดเฉือนวัสดุอ่อน เช่น ชิ้นส่วนอะลูมิเนียม ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับอิทธิพลของเศษเหล็ก ตัวอย่างเช่น ในระหว่างกระบวนการกัดชิ้นส่วนอะลูมิเนียม เนื่องจากเนื้อสัมผัสที่อ่อนนุ่มของอะลูมิเนียม เศษเหล็กที่เกิดจากการตัดเฉือนมีแนวโน้มที่จะขีดข่วนพื้นผิวที่ตัดเฉือน ทำให้เกิดข้อผิดพลาดเชิงมิติ เพื่อลดข้อผิดพลาดดังกล่าว อาจใช้มาตรการต่างๆ เช่น การปรับเส้นทางการกำจัดเศษให้เหมาะสมและเพิ่มแรงดูดของอุปกรณ์กำจัดเศษ ขณะเดียวกัน ในการจัดกระบวนการ ควรวางแผนการกระจายค่าเผื่อสำหรับการกลึงหยาบและการกลึงละเอียดอย่างสมเหตุสมผล ในระหว่างการกลึงหยาบ จะใช้ความลึกตัดและอัตราป้อนที่มากขึ้นเพื่อกำจัดค่าเผื่อจำนวนมากได้อย่างรวดเร็ว แต่ควรเผื่อค่าเผื่อสำหรับการกลึงละเอียดที่เหมาะสม โดยทั่วไปอยู่ที่ 0.3-0.5 มม. เพื่อให้มั่นใจว่าการกลึงละเอียดสามารถบรรลุความแม่นยำเชิงมิติที่สูงขึ้น ในแง่ของการใช้อุปกรณ์จับยึด นอกจากการปฏิบัติตามหลักการของการลดเวลาในการจับยึดและการใช้อุปกรณ์จับยึดแบบแยกส่วนแล้ว ยังต้องมั่นใจในความแม่นยำในการวางตำแหน่งของอุปกรณ์จับยึดด้วย ตัวอย่างเช่น การใช้หมุดระบุตำแหน่งและระบุตำแหน่งพื้นผิวที่มีความแม่นยำสูงเพื่อให้แน่ใจว่าตำแหน่งของชิ้นงานมีความแม่นยำในระหว่างกระบวนการยึด หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดด้านมิติที่เกิดจากการเบี่ยงเบนของตำแหน่งยึด
ความสมเหตุสมผลของกระบวนการตัดเฉือนเป็นตัวกำหนดความแม่นยำเชิงมิติของการตัดเฉือนเป็นส่วนใหญ่ บนพื้นฐานของการปฏิบัติตามหลักการพื้นฐานของกระบวนการตัดเฉือน เมื่อตัดเฉือนวัสดุอ่อน เช่น ชิ้นส่วนอะลูมิเนียม ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับอิทธิพลของเศษเหล็ก ตัวอย่างเช่น ในระหว่างกระบวนการกัดชิ้นส่วนอะลูมิเนียม เนื่องจากเนื้อสัมผัสที่อ่อนนุ่มของอะลูมิเนียม เศษเหล็กที่เกิดจากการตัดเฉือนมีแนวโน้มที่จะขีดข่วนพื้นผิวที่ตัดเฉือน ทำให้เกิดข้อผิดพลาดเชิงมิติ เพื่อลดข้อผิดพลาดดังกล่าว อาจใช้มาตรการต่างๆ เช่น การปรับเส้นทางการกำจัดเศษให้เหมาะสมและเพิ่มแรงดูดของอุปกรณ์กำจัดเศษ ขณะเดียวกัน ในการจัดกระบวนการ ควรวางแผนการกระจายค่าเผื่อสำหรับการกลึงหยาบและการกลึงละเอียดอย่างสมเหตุสมผล ในระหว่างการกลึงหยาบ จะใช้ความลึกตัดและอัตราป้อนที่มากขึ้นเพื่อกำจัดค่าเผื่อจำนวนมากได้อย่างรวดเร็ว แต่ควรเผื่อค่าเผื่อสำหรับการกลึงละเอียดที่เหมาะสม โดยทั่วไปอยู่ที่ 0.3-0.5 มม. เพื่อให้มั่นใจว่าการกลึงละเอียดสามารถบรรลุความแม่นยำเชิงมิติที่สูงขึ้น ในแง่ของการใช้อุปกรณ์จับยึด นอกจากการปฏิบัติตามหลักการของการลดเวลาในการจับยึดและการใช้อุปกรณ์จับยึดแบบแยกส่วนแล้ว ยังต้องมั่นใจในความแม่นยำในการวางตำแหน่งของอุปกรณ์จับยึดด้วย ตัวอย่างเช่น การใช้หมุดระบุตำแหน่งและระบุตำแหน่งพื้นผิวที่มีความแม่นยำสูงเพื่อให้แน่ใจว่าตำแหน่งของชิ้นงานมีความแม่นยำในระหว่างกระบวนการยึด หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดด้านมิติที่เกิดจากการเบี่ยงเบนของตำแหน่งยึด
(II) การคำนวณเชิงตัวเลขในการเขียนโปรแกรมด้วยตนเองและอัตโนมัติของศูนย์เครื่องจักรกล
ไม่ว่าจะเป็นการเขียนโปรแกรมด้วยตนเองหรือการเขียนโปรแกรมอัตโนมัติ ความแม่นยำของการคำนวณเชิงตัวเลขมีความสำคัญอย่างยิ่งยวด ในกระบวนการเขียนโปรแกรม เกี่ยวข้องกับการคำนวณเส้นทางเครื่องมือ การกำหนดจุดพิกัด และอื่นๆ ยกตัวอย่างเช่น เมื่อคำนวณเส้นทางการประมาณค่าแบบวงกลม หากพิกัดของจุดศูนย์กลางวงกลมหรือรัศมีคำนวณไม่ถูกต้อง จะนำไปสู่ความคลาดเคลื่อนของมิติในการตัดเฉือนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ สำหรับการเขียนโปรแกรมชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน จำเป็นต้องใช้ซอฟต์แวร์ CAD/CAM ขั้นสูงเพื่อการสร้างแบบจำลองและการวางแผนเส้นทางเครื่องมือที่แม่นยำ ในระหว่างการใช้งานซอฟต์แวร์ ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่ามิติทางเรขาคณิตของแบบจำลองมีความถูกต้องแม่นยำ และตรวจสอบเส้นทางเครื่องมือที่สร้างขึ้นอย่างรอบคอบ ในขณะเดียวกัน โปรแกรมเมอร์ควรมีพื้นฐานทางคณิตศาสตร์ที่แข็งแกร่งและประสบการณ์การเขียนโปรแกรมที่เชี่ยวชาญ และสามารถเลือกคำสั่งและพารามิเตอร์ในการเขียนโปรแกรมได้อย่างถูกต้องตามความต้องการในการตัดเฉือนของชิ้นส่วน ตัวอย่างเช่น เมื่อเขียนโปรแกรมการเจาะ ควรตั้งค่าพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความลึกในการเจาะและระยะหดกลับให้ถูกต้อง เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดด้านมิติที่เกิดจากข้อผิดพลาดในการเขียนโปรแกรม
ไม่ว่าจะเป็นการเขียนโปรแกรมด้วยตนเองหรือการเขียนโปรแกรมอัตโนมัติ ความแม่นยำของการคำนวณเชิงตัวเลขมีความสำคัญอย่างยิ่งยวด ในกระบวนการเขียนโปรแกรม เกี่ยวข้องกับการคำนวณเส้นทางเครื่องมือ การกำหนดจุดพิกัด และอื่นๆ ยกตัวอย่างเช่น เมื่อคำนวณเส้นทางการประมาณค่าแบบวงกลม หากพิกัดของจุดศูนย์กลางวงกลมหรือรัศมีคำนวณไม่ถูกต้อง จะนำไปสู่ความคลาดเคลื่อนของมิติในการตัดเฉือนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ สำหรับการเขียนโปรแกรมชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน จำเป็นต้องใช้ซอฟต์แวร์ CAD/CAM ขั้นสูงเพื่อการสร้างแบบจำลองและการวางแผนเส้นทางเครื่องมือที่แม่นยำ ในระหว่างการใช้งานซอฟต์แวร์ ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่ามิติทางเรขาคณิตของแบบจำลองมีความถูกต้องแม่นยำ และตรวจสอบเส้นทางเครื่องมือที่สร้างขึ้นอย่างรอบคอบ ในขณะเดียวกัน โปรแกรมเมอร์ควรมีพื้นฐานทางคณิตศาสตร์ที่แข็งแกร่งและประสบการณ์การเขียนโปรแกรมที่เชี่ยวชาญ และสามารถเลือกคำสั่งและพารามิเตอร์ในการเขียนโปรแกรมได้อย่างถูกต้องตามความต้องการในการตัดเฉือนของชิ้นส่วน ตัวอย่างเช่น เมื่อเขียนโปรแกรมการเจาะ ควรตั้งค่าพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความลึกในการเจาะและระยะหดกลับให้ถูกต้อง เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดด้านมิติที่เกิดจากข้อผิดพลาดในการเขียนโปรแกรม
(III) องค์ประกอบการตัดและการชดเชยเครื่องมือ
ความเร็วตัด vc อัตราป้อน f และความลึกตัด ap ส่งผลอย่างมากต่อความแม่นยำของการตัดเฉือน ความเร็วในการตัดที่มากเกินไปอาจนำไปสู่การสึกหรอของเครื่องมือที่รุนแรงขึ้น ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำในการตัดเฉือน อัตราป้อนที่มากเกินไปอาจเพิ่มแรงตัด ทำให้ชิ้นงานเสียรูปหรือเครื่องมือสั่นสะเทือน และส่งผลให้เกิดการเบี่ยงเบนของขนาด ตัวอย่างเช่น เมื่อตัดเฉือนเหล็กกล้าโลหะผสมความแข็งสูง หากเลือกความเร็วตัดสูงเกินไป คมตัดของเครื่องมือมีแนวโน้มที่จะสึกหรอ ทำให้ขนาดชิ้นงานที่ตัดเฉือนเล็กลง ควรกำหนดพารามิเตอร์การตัดที่เหมาะสมอย่างครอบคลุมโดยพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น วัสดุชิ้นงาน วัสดุเครื่องมือ และประสิทธิภาพของเครื่องมือ โดยทั่วไปสามารถเลือกพารามิเตอร์เหล่านี้ได้จากการทดสอบการตัดเฉือนหรืออ้างอิงคู่มือการตัดเฉือนที่เกี่ยวข้อง ในขณะเดียวกัน การชดเชยเครื่องมือก็เป็นวิธีสำคัญในการรับรองความแม่นยำในการตัดเฉือน ในศูนย์ตัดเฉือน การชดเชยการสึกหรอของเครื่องมือสามารถแก้ไขการเปลี่ยนแปลงขนาดที่เกิดจากการสึกหรอของเครื่องมือได้แบบเรียลไทม์ ผู้ปฏิบัติงานควรปรับค่าชดเชยเครื่องมือให้เหมาะสมกับสภาพการสึกหรอจริงของเครื่องมืออย่างทันท่วงที ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการตัดเฉือนชิ้นส่วนจำนวนมากอย่างต่อเนื่อง จะมีการวัดขนาดการตัดเฉือนอย่างสม่ำเสมอ เมื่อพบว่าขนาดเพิ่มขึ้นหรือลดลงเรื่อยๆ ค่าชดเชยเครื่องมือจะถูกปรับเปลี่ยนเพื่อให้แน่ใจว่าการตัดเฉือนชิ้นส่วนถัดไปมีความแม่นยำ
ความเร็วตัด vc อัตราป้อน f และความลึกตัด ap ส่งผลอย่างมากต่อความแม่นยำของการตัดเฉือน ความเร็วในการตัดที่มากเกินไปอาจนำไปสู่การสึกหรอของเครื่องมือที่รุนแรงขึ้น ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำในการตัดเฉือน อัตราป้อนที่มากเกินไปอาจเพิ่มแรงตัด ทำให้ชิ้นงานเสียรูปหรือเครื่องมือสั่นสะเทือน และส่งผลให้เกิดการเบี่ยงเบนของขนาด ตัวอย่างเช่น เมื่อตัดเฉือนเหล็กกล้าโลหะผสมความแข็งสูง หากเลือกความเร็วตัดสูงเกินไป คมตัดของเครื่องมือมีแนวโน้มที่จะสึกหรอ ทำให้ขนาดชิ้นงานที่ตัดเฉือนเล็กลง ควรกำหนดพารามิเตอร์การตัดที่เหมาะสมอย่างครอบคลุมโดยพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น วัสดุชิ้นงาน วัสดุเครื่องมือ และประสิทธิภาพของเครื่องมือ โดยทั่วไปสามารถเลือกพารามิเตอร์เหล่านี้ได้จากการทดสอบการตัดเฉือนหรืออ้างอิงคู่มือการตัดเฉือนที่เกี่ยวข้อง ในขณะเดียวกัน การชดเชยเครื่องมือก็เป็นวิธีสำคัญในการรับรองความแม่นยำในการตัดเฉือน ในศูนย์ตัดเฉือน การชดเชยการสึกหรอของเครื่องมือสามารถแก้ไขการเปลี่ยนแปลงขนาดที่เกิดจากการสึกหรอของเครื่องมือได้แบบเรียลไทม์ ผู้ปฏิบัติงานควรปรับค่าชดเชยเครื่องมือให้เหมาะสมกับสภาพการสึกหรอจริงของเครื่องมืออย่างทันท่วงที ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการตัดเฉือนชิ้นส่วนจำนวนมากอย่างต่อเนื่อง จะมีการวัดขนาดการตัดเฉือนอย่างสม่ำเสมอ เมื่อพบว่าขนาดเพิ่มขึ้นหรือลดลงเรื่อยๆ ค่าชดเชยเครื่องมือจะถูกปรับเปลี่ยนเพื่อให้แน่ใจว่าการตัดเฉือนชิ้นส่วนถัดไปมีความแม่นยำ
(IV) การตั้งค่าเครื่องมือ
ความแม่นยำในการตั้งค่าเครื่องมือสัมพันธ์โดยตรงกับความแม่นยำเชิงมิติของการตัดเฉือน กระบวนการตั้งค่าเครื่องมือคือการกำหนดความสัมพันธ์เชิงตำแหน่งสัมพัทธ์ระหว่างเครื่องมือและชิ้นงาน หากการตั้งค่าเครื่องมือไม่ถูกต้อง ความคลาดเคลื่อนเชิงมิติจะเกิดขึ้นในชิ้นส่วนที่ผ่านการตัดเฉือนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ การเลือกเครื่องมือหาคมความแม่นยำสูงเป็นหนึ่งในมาตรการสำคัญในการปรับปรุงความแม่นยำในการตั้งค่าเครื่องมือ ตัวอย่างเช่น การใช้เครื่องมือหาคมแบบออปติคัลสามารถตรวจจับตำแหน่งของเครื่องมือและคมของชิ้นงานได้อย่างแม่นยำ โดยมีความแม่นยำ ±0.005 มม. สำหรับศูนย์ตัดเฉือนที่ติดตั้งเครื่องมือตั้งอัตโนมัติ ฟังก์ชันต่างๆ ของเครื่องนี้สามารถใช้ประโยชน์ได้อย่างเต็มที่เพื่อให้การตั้งค่าเครื่องมือรวดเร็วและแม่นยำ ในระหว่างการตั้งค่าเครื่องมือ ควรใส่ใจกับความสะอาดของสภาพแวดล้อมในการตั้งค่าเครื่องมือ เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบของเศษวัสดุต่อความแม่นยำในการตั้งค่าเครื่องมือ ในขณะเดียวกัน ผู้ปฏิบัติงานควรปฏิบัติตามขั้นตอนการตั้งค่าเครื่องมืออย่างเคร่งครัด และทำการวัดหลายครั้งและคำนวณค่าเฉลี่ยเพื่อลดความคลาดเคลื่อนในการตั้งค่าเครื่องมือ
ความแม่นยำในการตั้งค่าเครื่องมือสัมพันธ์โดยตรงกับความแม่นยำเชิงมิติของการตัดเฉือน กระบวนการตั้งค่าเครื่องมือคือการกำหนดความสัมพันธ์เชิงตำแหน่งสัมพัทธ์ระหว่างเครื่องมือและชิ้นงาน หากการตั้งค่าเครื่องมือไม่ถูกต้อง ความคลาดเคลื่อนเชิงมิติจะเกิดขึ้นในชิ้นส่วนที่ผ่านการตัดเฉือนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ การเลือกเครื่องมือหาคมความแม่นยำสูงเป็นหนึ่งในมาตรการสำคัญในการปรับปรุงความแม่นยำในการตั้งค่าเครื่องมือ ตัวอย่างเช่น การใช้เครื่องมือหาคมแบบออปติคัลสามารถตรวจจับตำแหน่งของเครื่องมือและคมของชิ้นงานได้อย่างแม่นยำ โดยมีความแม่นยำ ±0.005 มม. สำหรับศูนย์ตัดเฉือนที่ติดตั้งเครื่องมือตั้งอัตโนมัติ ฟังก์ชันต่างๆ ของเครื่องนี้สามารถใช้ประโยชน์ได้อย่างเต็มที่เพื่อให้การตั้งค่าเครื่องมือรวดเร็วและแม่นยำ ในระหว่างการตั้งค่าเครื่องมือ ควรใส่ใจกับความสะอาดของสภาพแวดล้อมในการตั้งค่าเครื่องมือ เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบของเศษวัสดุต่อความแม่นยำในการตั้งค่าเครื่องมือ ในขณะเดียวกัน ผู้ปฏิบัติงานควรปฏิบัติตามขั้นตอนการตั้งค่าเครื่องมืออย่างเคร่งครัด และทำการวัดหลายครั้งและคำนวณค่าเฉลี่ยเพื่อลดความคลาดเคลื่อนในการตั้งค่าเครื่องมือ
III. ปัจจัยที่ไม่อาจต้านทานได้
(I) การระบายความร้อนของชิ้นงานหลังการตัดเฉือน
ชิ้นงานจะเกิดความร้อนในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน และจะเกิดการเสียรูปเนื่องจากการขยายตัวและหดตัวเนื่องจากความร้อนเมื่อเย็นตัวลงหลังการตัดเฉือน ปรากฏการณ์นี้มักเกิดขึ้นในการตัดเฉือนโลหะและยากที่จะหลีกเลี่ยงได้อย่างสมบูรณ์ ตัวอย่างเช่น ชิ้นส่วนโครงสร้างโลหะผสมอะลูมิเนียมขนาดใหญ่บางชิ้น ความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการตัดเฉือนค่อนข้างสูง และขนาดการหดตัวจะเห็นได้ชัดหลังจากการระบายความร้อน เพื่อลดผลกระทบของการเสียรูปจากการระบายความร้อนต่อความแม่นยำเชิงมิติ สามารถใช้น้ำหล่อเย็นได้อย่างมีประสิทธิภาพในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน น้ำหล่อเย็นไม่เพียงแต่ช่วยลดอุณหภูมิในการตัดและการสึกหรอของเครื่องมือเท่านั้น แต่ยังทำให้ชิ้นงานเย็นตัวลงอย่างสม่ำเสมอและลดระดับการเสียรูปเนื่องจากความร้อนอีกด้วย ในการเลือกน้ำหล่อเย็น ควรพิจารณาจากวัสดุของชิ้นงานและข้อกำหนดของกระบวนการตัดเฉือน ตัวอย่างเช่น สำหรับการกลึงชิ้นส่วนอะลูมิเนียม สามารถเลือกน้ำหล่อเย็นโลหะผสมอะลูมิเนียมชนิดพิเศษที่มีคุณสมบัติในการระบายความร้อนและหล่อลื่นได้ดี นอกจากนี้ เมื่อทำการวัดแบบ in-situ ควรพิจารณาอิทธิพลของเวลาในการระบายความร้อนที่มีต่อขนาดชิ้นงานให้ครบถ้วน โดยทั่วไป การวัดควรดำเนินการหลังจากชิ้นงานเย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้อง หรือสามารถประมาณการเปลี่ยนแปลงมิติในระหว่างกระบวนการทำความเย็นได้ และแก้ไขผลการวัดได้ตามข้อมูลเชิงประจักษ์
ชิ้นงานจะเกิดความร้อนในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน และจะเกิดการเสียรูปเนื่องจากการขยายตัวและหดตัวเนื่องจากความร้อนเมื่อเย็นตัวลงหลังการตัดเฉือน ปรากฏการณ์นี้มักเกิดขึ้นในการตัดเฉือนโลหะและยากที่จะหลีกเลี่ยงได้อย่างสมบูรณ์ ตัวอย่างเช่น ชิ้นส่วนโครงสร้างโลหะผสมอะลูมิเนียมขนาดใหญ่บางชิ้น ความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการตัดเฉือนค่อนข้างสูง และขนาดการหดตัวจะเห็นได้ชัดหลังจากการระบายความร้อน เพื่อลดผลกระทบของการเสียรูปจากการระบายความร้อนต่อความแม่นยำเชิงมิติ สามารถใช้น้ำหล่อเย็นได้อย่างมีประสิทธิภาพในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน น้ำหล่อเย็นไม่เพียงแต่ช่วยลดอุณหภูมิในการตัดและการสึกหรอของเครื่องมือเท่านั้น แต่ยังทำให้ชิ้นงานเย็นตัวลงอย่างสม่ำเสมอและลดระดับการเสียรูปเนื่องจากความร้อนอีกด้วย ในการเลือกน้ำหล่อเย็น ควรพิจารณาจากวัสดุของชิ้นงานและข้อกำหนดของกระบวนการตัดเฉือน ตัวอย่างเช่น สำหรับการกลึงชิ้นส่วนอะลูมิเนียม สามารถเลือกน้ำหล่อเย็นโลหะผสมอะลูมิเนียมชนิดพิเศษที่มีคุณสมบัติในการระบายความร้อนและหล่อลื่นได้ดี นอกจากนี้ เมื่อทำการวัดแบบ in-situ ควรพิจารณาอิทธิพลของเวลาในการระบายความร้อนที่มีต่อขนาดชิ้นงานให้ครบถ้วน โดยทั่วไป การวัดควรดำเนินการหลังจากชิ้นงานเย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้อง หรือสามารถประมาณการเปลี่ยนแปลงมิติในระหว่างกระบวนการทำความเย็นได้ และแก้ไขผลการวัดได้ตามข้อมูลเชิงประจักษ์
(II) เสถียรภาพของศูนย์เครื่องจักรกลเอง
ด้านกลไก
การคลายตัวระหว่างมอเตอร์เซอร์โวและสกรู: การคลายตัวของข้อต่อระหว่างมอเตอร์เซอร์โวและสกรูจะทำให้ความแม่นยำในการส่งกำลังลดลง ในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน เมื่อมอเตอร์หมุน ข้อต่อที่คลายตัวจะทำให้การหมุนของสกรูล่าช้าหรือไม่สม่ำเสมอ ทำให้วิถีการเคลื่อนที่ของเครื่องมือเบี่ยงเบนจากตำแหน่งที่เหมาะสมและส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดด้านขนาด ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสูง การคลายตัวนี้อาจส่งผลให้รูปร่างของรูปทรงที่ตัดเฉือนเบี่ยงเบนไป เช่น ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความตรงและความกลม การตรวจสอบและขันน็อตยึดระหว่างมอเตอร์เซอร์โวและสกรูอย่างสม่ำเสมอเป็นมาตรการสำคัญในการป้องกันปัญหาดังกล่าว ในขณะเดียวกัน สามารถใช้สารป้องกันการคลายตัวของน็อตหรือสารล็อคเกลียวเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของข้อต่อได้
การคลายตัวระหว่างมอเตอร์เซอร์โวและสกรู: การคลายตัวของข้อต่อระหว่างมอเตอร์เซอร์โวและสกรูจะทำให้ความแม่นยำในการส่งกำลังลดลง ในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน เมื่อมอเตอร์หมุน ข้อต่อที่คลายตัวจะทำให้การหมุนของสกรูล่าช้าหรือไม่สม่ำเสมอ ทำให้วิถีการเคลื่อนที่ของเครื่องมือเบี่ยงเบนจากตำแหน่งที่เหมาะสมและส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดด้านขนาด ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสูง การคลายตัวนี้อาจส่งผลให้รูปร่างของรูปทรงที่ตัดเฉือนเบี่ยงเบนไป เช่น ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความตรงและความกลม การตรวจสอบและขันน็อตยึดระหว่างมอเตอร์เซอร์โวและสกรูอย่างสม่ำเสมอเป็นมาตรการสำคัญในการป้องกันปัญหาดังกล่าว ในขณะเดียวกัน สามารถใช้สารป้องกันการคลายตัวของน็อตหรือสารล็อคเกลียวเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของข้อต่อได้
การสึกหรอของตลับลูกปืนหรือน็อตบอลสกรู: ตลับลูกปืนเป็นส่วนประกอบสำคัญสำหรับการเคลื่อนที่ที่แม่นยำในศูนย์เครื่องจักรกล การสึกหรอของตลับลูกปืนหรือน็อตบอลสกรูจะส่งผลต่อความแม่นยำในการส่งผ่านของสกรู เมื่อการสึกหรอรุนแรงขึ้น ระยะห่างของสกรูจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น ทำให้เครื่องมือเคลื่อนที่อย่างไม่แน่นอนในระหว่างกระบวนการเคลื่อนที่ ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการตัดตามแนวแกน การสึกหรอของน็อตสกรูจะทำให้ตำแหน่งของเครื่องมือในทิศทางตามแนวแกนไม่แม่นยำ ส่งผลให้เกิดความคลาดเคลื่อนของขนาดในความยาวของชิ้นส่วนที่ผ่านการกลึง เพื่อลดการสึกหรอนี้ ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการหล่อลื่นสกรูอย่างดีและเปลี่ยนจาระบีหล่อลื่นเป็นประจำ ในขณะเดียวกัน ควรตรวจสอบความแม่นยำของตลับลูกปืนบอลสกรูอย่างสม่ำเสมอ และเมื่อการสึกหรอเกินช่วงที่กำหนด ควรเปลี่ยนตลับลูกปืนหรือน็อตบอลสกรูให้ทันเวลา
การหล่อลื่นระหว่างสกรูและน็อตไม่เพียงพอ: การหล่อลื่นที่ไม่เพียงพอจะเพิ่มแรงเสียดทานระหว่างสกรูและน็อต ซึ่งไม่เพียงแต่เร่งการสึกหรอของชิ้นส่วนเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดแรงต้านทานการเคลื่อนที่ที่ไม่สม่ำเสมอและส่งผลต่อความแม่นยำในการตัดเฉือน ในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน อาจเกิดปรากฏการณ์คลานขึ้นได้ กล่าวคือ เครื่องมือจะหยุดชะงักเป็นระยะและกระโดดเมื่อเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำ ทำให้คุณภาพพื้นผิวที่ตัดเฉือนแย่ลงและยากที่จะรับประกันความแม่นยำของขนาด ตามคู่มือการใช้งานเครื่องมือกล ควรตรวจสอบและเติมจาระบีหรือน้ำมันหล่อลื่นเป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่าสกรูและน็อตอยู่ในสภาพการหล่อลื่นที่ดี ในขณะเดียวกัน สามารถเลือกผลิตภัณฑ์หล่อลื่นประสิทธิภาพสูงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการหล่อลื่นและลดแรงเสียดทานได้
ด้านไฟฟ้า
ความล้มเหลวของมอเตอร์เซอร์โว: ความล้มเหลวของมอเตอร์เซอร์โวจะส่งผลโดยตรงต่อการควบคุมการเคลื่อนที่ของเครื่องมือ ตัวอย่างเช่น การลัดวงจรหรือวงจรเปิดของขดลวดมอเตอร์จะทำให้มอเตอร์ไม่สามารถทำงานได้ตามปกติหรือมีแรงบิดเอาต์พุตที่ไม่เสถียร ทำให้เครื่องมือไม่สามารถเคลื่อนที่ตามวิถีที่กำหนดไว้ล่วงหน้าและส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดด้านขนาด นอกจากนี้ ความล้มเหลวของตัวเข้ารหัสของมอเตอร์ยังส่งผลกระทบต่อความแม่นยำของสัญญาณป้อนกลับตำแหน่ง ทำให้ระบบควบคุมเครื่องมือกลไม่สามารถควบคุมตำแหน่งของเครื่องมือได้อย่างแม่นยำ ควรบำรุงรักษามอเตอร์เซอร์โวอย่างสม่ำเสมอ รวมถึงการตรวจสอบพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของมอเตอร์ ทำความสะอาดพัดลมระบายความร้อนของมอเตอร์ และตรวจจับสถานะการทำงานของตัวเข้ารหัส เป็นต้น เพื่อตรวจหาและกำจัดอันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากความผิดพลาดได้ทันท่วงที
ความล้มเหลวของมอเตอร์เซอร์โว: ความล้มเหลวของมอเตอร์เซอร์โวจะส่งผลโดยตรงต่อการควบคุมการเคลื่อนที่ของเครื่องมือ ตัวอย่างเช่น การลัดวงจรหรือวงจรเปิดของขดลวดมอเตอร์จะทำให้มอเตอร์ไม่สามารถทำงานได้ตามปกติหรือมีแรงบิดเอาต์พุตที่ไม่เสถียร ทำให้เครื่องมือไม่สามารถเคลื่อนที่ตามวิถีที่กำหนดไว้ล่วงหน้าและส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดด้านขนาด นอกจากนี้ ความล้มเหลวของตัวเข้ารหัสของมอเตอร์ยังส่งผลกระทบต่อความแม่นยำของสัญญาณป้อนกลับตำแหน่ง ทำให้ระบบควบคุมเครื่องมือกลไม่สามารถควบคุมตำแหน่งของเครื่องมือได้อย่างแม่นยำ ควรบำรุงรักษามอเตอร์เซอร์โวอย่างสม่ำเสมอ รวมถึงการตรวจสอบพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของมอเตอร์ ทำความสะอาดพัดลมระบายความร้อนของมอเตอร์ และตรวจจับสถานะการทำงานของตัวเข้ารหัส เป็นต้น เพื่อตรวจหาและกำจัดอันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากความผิดพลาดได้ทันท่วงที
สิ่งสกปรกภายในสเกลเกรตติง: สเกลเกรตติงเป็นเซ็นเซอร์สำคัญที่ใช้ในศูนย์เครื่องจักรกลเพื่อวัดตำแหน่งและการเคลื่อนที่ของเครื่องมือ หากมีสิ่งสกปรกอยู่ภายในสเกลเกรตติง จะส่งผลต่อความแม่นยำของการอ่านค่าจากสเกลเกรตติง ทำให้ระบบควบคุมเครื่องมือได้รับข้อมูลตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องและส่งผลให้เกิดความคลาดเคลื่อนของขนาดในการตัดเฉือน ตัวอย่างเช่น เมื่อตัดเฉือนระบบรูที่มีความแม่นยำสูง เนื่องจากความผิดพลาดของสเกลเกรตติง ความแม่นยำของตำแหน่งของรูอาจเกินค่าความคลาดเคลื่อน ควรทำความสะอาดและบำรุงรักษาสเกลเกรตติงเป็นประจำ โดยใช้เครื่องมือทำความสะอาดและน้ำยาทำความสะอาดชนิดพิเศษ และปฏิบัติตามขั้นตอนการใช้งานที่ถูกต้องเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายของสเกลเกรตติง
ความล้มเหลวของเซอร์โวแอมพลิฟายเออร์: หน้าที่ของเซอร์โวแอมพลิฟายเออร์คือการขยายสัญญาณคำสั่งที่ระบบควบคุมส่งมา แล้วขับเซอร์โวมอเตอร์ให้ทำงาน เมื่อเซอร์โวแอมพลิฟายเออร์เกิดความล้มเหลว เช่น หลอดไฟฟ้าชำรุดหรือค่าแฟกเตอร์ขยายสัญญาณผิดปกติ จะทำให้เซอร์โวมอเตอร์ทำงานไม่เสถียร ส่งผลต่อความแม่นยำในการตัดเฉือน ตัวอย่างเช่น อาจทำให้ความเร็วมอเตอร์ผันผวน ทำให้อัตราป้อนของเครื่องมือระหว่างการตัดไม่สม่ำเสมอ เพิ่มความหยาบของพื้นผิวชิ้นงาน และลดความแม่นยำของขนาด ควรสร้างกลไกตรวจจับและซ่อมแซมข้อบกพร่องทางไฟฟ้าของเครื่องมือกลที่สมบูรณ์แบบ และควรมีบุคลากรซ่อมไฟฟ้ามืออาชีพเพื่อวินิจฉัยและซ่อมแซมข้อบกพร่องของส่วนประกอบไฟฟ้า เช่น เซอร์โวแอมพลิฟายเออร์ได้อย่างทันท่วงที
IV. บทสรุป
มีปัจจัยมากมายที่ส่งผลต่อความแม่นยำเชิงมิติของเครื่องจักรในศูนย์เครื่องจักรกล ปัจจัยที่สามารถหลีกเลี่ยงได้ เช่น กระบวนการกลึง การคำนวณเชิงตัวเลขในการเขียนโปรแกรม ส่วนประกอบของการตัด และการตั้งค่าเครื่องมือ สามารถควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการปรับรูปแบบกระบวนการให้เหมาะสม ปรับปรุงระดับการเขียนโปรแกรม เลือกพารามิเตอร์การตัดที่เหมาะสม และตั้งค่าเครื่องมือให้แม่นยำ ปัจจัยที่ไม่อาจต้านทานได้ เช่น การเสียรูปจากการระบายความร้อนของชิ้นงานและความเสถียรของเครื่องมือกล แม้จะกำจัดได้ยาก แต่ก็สามารถลดผลกระทบต่อความแม่นยำในการตัดได้โดยใช้มาตรการกระบวนการที่เหมาะสม เช่น การใช้น้ำหล่อเย็น การบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ การตรวจจับและซ่อมแซมเครื่องมือกล ในกระบวนการผลิตจริง ผู้ปฏิบัติงานและผู้จัดการฝ่ายเทคนิคของศูนย์เครื่องจักรกลควรเข้าใจปัจจัยที่มีอิทธิพลเหล่านี้อย่างถ่องแท้ และดำเนินมาตรการป้องกันและควบคุมที่เหมาะสม เพื่อปรับปรุงความแม่นยำเชิงมิติของเครื่องจักรในศูนย์เครื่องจักรกลอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้มั่นใจว่าคุณภาพของผลิตภัณฑ์เป็นไปตามข้อกำหนด และเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันในตลาดขององค์กร
มีปัจจัยมากมายที่ส่งผลต่อความแม่นยำเชิงมิติของเครื่องจักรในศูนย์เครื่องจักรกล ปัจจัยที่สามารถหลีกเลี่ยงได้ เช่น กระบวนการกลึง การคำนวณเชิงตัวเลขในการเขียนโปรแกรม ส่วนประกอบของการตัด และการตั้งค่าเครื่องมือ สามารถควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการปรับรูปแบบกระบวนการให้เหมาะสม ปรับปรุงระดับการเขียนโปรแกรม เลือกพารามิเตอร์การตัดที่เหมาะสม และตั้งค่าเครื่องมือให้แม่นยำ ปัจจัยที่ไม่อาจต้านทานได้ เช่น การเสียรูปจากการระบายความร้อนของชิ้นงานและความเสถียรของเครื่องมือกล แม้จะกำจัดได้ยาก แต่ก็สามารถลดผลกระทบต่อความแม่นยำในการตัดได้โดยใช้มาตรการกระบวนการที่เหมาะสม เช่น การใช้น้ำหล่อเย็น การบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ การตรวจจับและซ่อมแซมเครื่องมือกล ในกระบวนการผลิตจริง ผู้ปฏิบัติงานและผู้จัดการฝ่ายเทคนิคของศูนย์เครื่องจักรกลควรเข้าใจปัจจัยที่มีอิทธิพลเหล่านี้อย่างถ่องแท้ และดำเนินมาตรการป้องกันและควบคุมที่เหมาะสม เพื่อปรับปรุงความแม่นยำเชิงมิติของเครื่องจักรในศูนย์เครื่องจักรกลอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้มั่นใจว่าคุณภาพของผลิตภัณฑ์เป็นไปตามข้อกำหนด และเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันในตลาดขององค์กร