Як досягти та підтримувати допуски нижче 25 мікрон

 

У механічній обробці допуск відноситься до допустимої варіації параметра в межах певного діапазону. Цей параметр може охоплювати різні вимірювані фізичні властивості, такі як температура, вологість, рівень шуму, напруга, сонячне випромінювання та швидкість, а також фізичні розміри, наприклад просторові вимірювання.

 

Допуски визначають прийнятний діапазон фактичних значень параметрів. У техніці допуски можна розглядати як межі контролю помилок. Допуски зазвичай мають верхню межу, відому як максимальний граничний розмір, і нижню межу, звану мінімальним граничним розміром.

 

 

Допуски обробки з ЧПУ

 

Термін «допуск» в обробці з ЧПК має дві інтерпретації: одна відноситься до допусків верстатів з ЧПК, а інша стосується розрахункових допусків в обробці з ЧПК.

 

Допуски верстатів з ЧПК вказують на рівень точності розмірів, якого машина може досягти під час обробки деталей. Точність обробки з ЧПК є надзвичайно високою: деякі верстати досягають точності виготовлення ±{{0}},0025 мм, що становить приблизно чверть товщини людської волосини. Однак різні машини мають різні допуски, які зазвичай визначаються виробником машини. Зазвичай середній допуск на ринку становить 0,02 мм. Постачальники послуг обробки з ЧПК також інформують клієнтів про допуски доступних у них верстатів з ЧПК.

 

 

Допуски на проектування та обробку

 

У контексті проектування та обробки допуски стосуються допустимого діапазону варіації розмірів деталей. Поки деталь відповідає цьому діапазону, вона може відповідати всім функціональним вимогам. У цьому сценарії допуски встановлюються розробником деталі на основі функціональності, підгонки та форми деталі. Допуски на проектування та обробку мають вирішальне значення для підгонки та складання деталей. Наприклад, вимоги допуску для компонентів електродвигуна значно суворіші, ніж для простих дверних ручок. Це пояснюється тим, що численні складні частини двигуна повинні точно підходити один до одного. Як правило, відповідні позначки допуску з’являться поруч із відповідними розмірами деталі.

 

Розуміючи та впроваджуючи належні допуски, виробники можуть підвищити якість і функціональність оброблених компонентів, забезпечуючи успішне складання та роботу в різних застосуваннях.

 

Досягти допусків від 25 до 50 мікрон відносно просто. Однак, якщо знос інструмента спричиняє зміни поверхні заготовки, він може перевищити межі допуску ще до того, як інструмент зношується. Це піднімає питання про те, як зберегти ці допуски під час великих виробничих циклів.

 

Допуски нижче 25 мікрон викликають більші труднощі, оскільки багато процесів обробки спрямовані на підтримку суворіших допусків від 5 до 12 мікрон. Цих більш жорстких допусків ще важче досягти при масовому виробництві. Ось кілька порад щодо керування ними:

 

 

 

Використовуйте 80% діапазону допуску

 

Через суворий характер допусків під час виробництва необхідні коригування розміру. У міру зносу інструментів оброблена поверхня може розширюватися (зовнішня поверхня) або стискатися (внутрішня поверхня). Чим суворіший допуск, тим більше коригувань розміру буде потрібно.

 

Основне емпіричне правило полягає в тому, щоб використовувати середнє значення діапазону допуску як стандарт під час початкового визначення розмірів і внесення коригувань, пов’язаних із зносом інструменту. Використовуючи середнє значення, ви ефективно використовуєте лише половину діапазону допуску.Усі відповідні розміри оброблених деталей припадатимуть на високу точку зовнішньої поверхні або нижню точку внутрішньої поверхні. Оскільки допуски дуже жорсткі, операторам може знадобитися коригувати розмір після обробки лише кількох деталей.

 

Якщо ваші розміри близькі до нижньої або верхньої межі діапазону допуску (залежно від зовнішньої чи внутрішньої поверхні), ви можете збільшити час між необхідними налаштуваннями. Я рекомендую встановити цільовий розмір приблизно на 10% від межі допустимого відхилення. Такий підхід може подвоїти час між налаштуваннями розміру.

 

 

Зведіть до мінімуму вплив температурних коливань

 

Цей момент особливо актуальний для токарних центрів, але також впливає на обробні центри. Коли машина нагрівається, її компоненти можуть подовжуватися. Коли машина не працює, ці компоненти стискаються. Зміни розміру компонента можуть призвести до варіацій у розмірах обробки. При дотриманні строгих допусків зміни, викликані температурою, можуть спричинити значні проблеми. Наприклад, деякі токарні центри можуть мати скорочення зовнішнього діаметра до 25 мікрон, коли компоненти досягають робочої температури.

 

Загальний метод зменшення температурних коливань полягає в тому, щоб запустити програму попереднього нагрівання під час першого ввімкнення машини та кожного разу, коли вона не використовується більше ніж кілька хвилин. Це може включати виконання програми без вихідних матеріалів.

 

Теплові характеристики різних виробників машин відрізняються, причому деякі машини працюють значно краще, ніж інші. Якщо вам потрібно, щоб ваша машина підтримувала суворі допуски, це має бути вирішальним фактором під час придбання нового обладнання.

 

 

Розглянемо вплив лівих або правих інструментів

 

Вибір інструментів впливає на термін служби машини. Це особливо важливо для більшості грубих операцій обробки, коли тип використовуваного інструменту передає зусилля на станину верстата. Для більшості токарних центрів із похилою станиною це означає використання лівих інструментів і рух шпинделя в протилежному напрямку (M04).

 

Використання правих інструментів на таких верстатах призведе до обертання шпинделя вперед (M03), відтягуючи ріжучий інструмент від його опорного напрямку через дію зсуву під час операції обробки.

 

Це часто відтягує револьверну головку від поперечних салазок, а поперечні салазки — від станини, створюючи значне навантаження на рухомі частини машини та призводячи до прискореного зносу. Хоча спочатку машини можуть легко підтримувати допуски, з часом це стає все важче або неможливо.

 

Дотримуючись цих стратегій, виробники можуть краще досягати та підтримувати допуски нижче 25 мкм, підвищуючи якість та ефективність виробництва.