Da li znate referentnu tačku lociranja obrade na obradnom centru?

Dubinska analiza i optimizacija referentnih podataka lokacije obrade i pribora u obradnim centrima

Sažetak: Ovaj rad detaljno razrađuje zahtjeve i principe referentne lokacije obrade u obradnim centrima, kao i relevantna znanja o priključcima, uključujući osnovne zahtjeve, uobičajene tipove i principe odabira pričvršćivača. Detaljno istražuje važnost i međusobne odnose ovih faktora u procesu obrade obradnih centara, s ciljem pružanja sveobuhvatne i detaljne teorijske osnove i praktičnih smjernica za profesionalce i relevantne praktičare u oblasti mehaničke obrade, kako bi se postigla optimizacija i poboljšanje tačnosti, efikasnosti i kvaliteta obrade.

 

I. Uvod
Obradni centri, kao vrsta visokoprecizne i visokoefikasne automatizovane mašinske opreme, zauzimaju izuzetno važno mjesto u modernoj mašinskoj proizvodnoj industriji. Proces obrade uključuje brojne složene karike, a odabir referentne tačke lokacije obrade i određivanje pribora su među ključnim elementima. Razumna referentna tačka lokacije može osigurati tačan položaj obratka tokom procesa obrade, pružajući tačnu početnu tačku za naredne operacije rezanja; odgovarajuća pribor može stabilno držati obratak, osiguravajući nesmetan napredak procesa obrade i, do određene mjere, utičući na tačnost obrade i efikasnost proizvodnje. Stoga je dubinsko istraživanje referentne tačke lokacije obrade i pribora u obradnim centrima od velikog teorijskog i praktičnog značaja.

 

II. Zahtjevi i principi za odabir referentne tačke u obradnim centrima

 

(A) Tri osnovna zahtjeva za odabir datuma

 

1. Tačna lokacija i praktično, pouzdano učvršćivanje
Tačna lokacija je primarni uslov za osiguranje tačnosti obrade. Referentna površina treba da ima dovoljnu tačnost i stabilnost da precizno odredi položaj obratka u koordinatnom sistemu obradnog centra. Na primjer, prilikom glodanja ravni, ako postoji velika greška ravnosti na referentnoj površini lokacije, to će uzrokovati odstupanje između obrađene ravni i zahtjeva dizajna.
Praktično i pouzdano pričvršćivanje povezano je s efikasnošću i sigurnošću obrade. Način pričvršćivanja pričvršćivača i obratka treba biti jednostavan i lak za rukovanje, omogućavajući brzu instalaciju obratka na radni stol obradnog centra i osiguravajući da se obratak neće pomicati ili labaviti tokom procesa obrade. Na primjer, primjenom odgovarajuće sile stezanja i odabirom odgovarajućih tačaka stezanja, može se izbjeći deformacija obratka zbog prekomjerne sile stezanja, a može se spriječiti i pomicanje obratka tokom obrade zbog nedovoljne sile stezanja.

 

2. Jednostavan izračun dimenzija
Prilikom izračunavanja dimenzija različitih obradnih dijelova na osnovu određenog podatka, proces izračunavanja treba biti što jednostavniji. To može smanjiti greške u proračunu tokom programiranja i obrade, čime se poboljšava efikasnost obrade. Na primjer, prilikom obrade dijela s više sistema rupa, ako odabrani podatak može olakšati izračunavanje koordinatnih dimenzija svake rupe, to može smanjiti složene proračune u numeričkom programiranju i smanjiti vjerovatnoću grešaka.

 

3. Osiguranje tačnosti obrade
Tačnost obrade je važan pokazatelj za mjerenje kvaliteta obrade, uključujući tačnost dimenzija, tačnost oblika i tačnost položaja. Izbor referentne tačke treba da omogući efikasnu kontrolu grešaka u obradi tako da obrađeni radni komad ispunjava zahtjeve konstrukcijskog crteža. Na primjer, prilikom tokarenja dijelova sličnih osovini, odabir središnje linije osovine kao referentne tačke lokacije može bolje osigurati cilindričnost osovine i koaksijalnost između različitih dijelova osovine.

 

(B) Šest principa za odabir lokacijskog datuma

 

1. Pokušajte odabrati referentnu tačku dizajna kao referentnu tačku lokacije
Referentni podatak dizajna je početna tačka za određivanje drugih dimenzija i oblika prilikom dizajniranja dijela. Odabir referentnog podatka dizajna kao referentnog podatka lokacije može direktno osigurati zahtjeve za tačnost dimenzija dizajna i smanjiti grešku neusklađenosti referentnog podatka. Na primjer, prilikom obrade dijela u obliku kutije, ako je referentni podatak dizajna donja površina i dvije bočne površine kutije, tada korištenje ovih površina kao referentnog podatka lokacije tokom procesa obrade može na pogodan način osigurati da je tačnost položaja između sistema rupa u kutiji u skladu sa zahtjevima dizajna.

 

2. Kada se podaci o lokaciji i podaci o dizajnu ne mogu ujediniti, greška lokacije treba biti strogo kontrolisana kako bi se osigurala tačnost obrade.
Kada je nemoguće usvojiti konstrukcijski podatak kao podatak lokacije zbog strukture obratka ili procesa obrade itd., potrebno je precizno analizirati i kontrolirati grešku lokacije. Greška lokacije uključuje grešku neusklađenosti podatka i grešku pomjeranja podatka. Na primjer, prilikom obrade dijela složenog oblika, može biti potrebno prvo obraditi pomoćnu površinu podatka. U ovom trenutku, potrebno je kontrolirati grešku lokacije unutar dozvoljenog raspona putem razumnog dizajna pribora i metoda lociranja kako bi se osigurala tačnost obrade. Metode poput poboljšanja tačnosti elemenata lokacije i optimizacije rasporeda lokacije mogu se koristiti za smanjenje greške lokacije.

 

3. Kada obradak treba biti pričvršćen i obrađen više od dva puta, odabrana referentna tačka treba biti u stanju da završi obradu svih ključnih dijelova tačnosti u jednom pričvršćivaču i lokaciji.
Za radne komade koji se moraju više puta pričvrstiti, ako je referentna vrijednost za svaki stezni element nekonzistentna, doći će do kumulativnih grešaka, što će utjecati na ukupnu tačnost radnog komada. Stoga treba odabrati odgovarajuću referentnu vrijednost kako bi se obrada svih ključnih dijelova tačnosti što je više moguće završila u jednom steznom elementu. Na primjer, prilikom obrade dijela s više bočnih površina i sistema rupa, glavna ravan i dvije rupe mogu se koristiti kao referentna vrijednost za jedan stezni element kako bi se završila obrada većine ključnih rupa i ravni, a zatim se može izvršiti obrada ostalih sekundarnih dijelova, što može smanjiti gubitak tačnosti uzrokovan više steznih elemenata.

 

4. Odabrani podatak treba da osigura završetak što većeg broja obrada
Ovo može smanjiti broj steznih uređaja i poboljšati efikasnost obrade. Na primjer, prilikom obrade rotirajućeg dijela tijela, odabirom njegove vanjske cilindrične površine kao referentne tačke lokacije, mogu se dovršiti različite operacije obrade, kao što su tokarenje vanjskog kruga, obrada navoja i glodanje žljebova, u jednom steznom uređaju, izbjegavajući gubitak vremena i smanjenje tačnosti uzrokovano korištenjem više steznih uređaja.

 

5. Prilikom obrade u serijama, referentna tačka lokacije dijela treba biti što je moguće konzistentnija s referentnom tačkom podešavanja alata za uspostavljanje koordinatnog sistema obratka.
U serijskoj proizvodnji, uspostavljanje koordinatnog sistema obratka je ključno za osiguranje konzistentnosti obrade. Ako je referentna tačka lokacije konzistentna sa referentnom tačkom podešavanja alata, programiranje i operacije podešavanja alata mogu se pojednostaviti, a greške uzrokovane konverzijom referentnih tačaka mogu se smanjiti. Na primjer, prilikom obrade serije identičnih pločastih dijelova, donji lijevi ugao obratka može se locirati na fiksnoj poziciji na radnom stolu alatne mašine, a ta tačka se može koristiti kao referentna tačka podešavanja alata za uspostavljanje koordinatnog sistema obratka. Na taj način, prilikom obrade svakog obratka, potrebno je slijediti samo iste parametre programa i podešavanja alata, što poboljšava efikasnost proizvodnje i stabilnost tačnosti obrade.

 

6. Kada je potrebno više učvršćenja, podaci trebaju biti konzistentni prije i poslije
Bilo da se radi o gruboj ili završnoj obradi, korištenje konzistentne referentne tačke tokom višestrukih stezanja može osigurati odnos tačnosti položaja između različitih faza obrade. Na primjer, prilikom obrade velikog dijela kalupa, od grube do završne obrade, uvijek korištenje površine za razdvajanje i lociranje rupa kalupa kao referentne tačke može ujednačiti dodatke između različitih operacija obrade, izbjegavajući utjecaj na tačnost i kvalitet površine kalupa uzrokovan neravnomjernim dodacima obrade zbog promjena referentne tačke.

 

III. Određivanje pribora u obradnim centrima

 

(A) Osnovni zahtjevi za učvršćivače

 

1. Mehanizam za stezanje ne bi trebao utjecati na posmak, a područje obrade treba biti otvoreno
Prilikom projektovanja mehanizma za stezanje priključka, treba izbjegavati ometanje putanje alata za rezanje. Na primjer, prilikom glodanja vertikalnim obradnim centrom, stezni vijci, pritisne ploče itd. priključka ne smiju blokirati putanju kretanja glodalice. Istovremeno, područje obrade treba biti što otvorenije kako bi alat za rezanje mogao nesmetano prići obratku za operacije rezanja. Za neke obratke sa složenim unutrašnjim strukturama, kao što su dijelovi sa dubokim šupljinama ili malim rupama, dizajn priključka treba osigurati da alat za rezanje može dosegnuti područje obrade, izbjegavajući situaciju u kojoj se obrada ne može izvršiti zbog blokiranja priključka.

 

2. Uređaj bi trebao biti u stanju postići orijentiranu instalaciju na alatnoj mašini
Pribor za pričvršćivanje treba biti u stanju da se precizno pozicionira i instalira na radni sto obradnog centra kako bi se osigurao ispravan položaj obratka u odnosu na koordinatne ose alatne mašine. Obično se lokacijski ključevi, lokacijski klinovi i drugi lokacijski elementi koriste za saradnju sa T-oblikovanim žljebovima ili lokacijskim otvorima na radnom stolu alatne mašine kako bi se postigla orijentisana instalacija pribora. Na primjer, prilikom obrade dijelova u obliku kutije horizontalnim obradnim centrom, lokacijski ključ na dnu pribora se koristi za saradnju sa T-oblikovanim žljebovima na radnom stolu alatne mašine kako bi se odredio položaj pribora u smjeru X-ose, a zatim se drugi lokacijski elementi koriste za određivanje položaja u smjerovima Y-ose i Z-ose, čime se osigurava ispravna instalacija obratka na alatnoj mašini.

 

3. Čvrstoća i stabilnost uređaja trebaju biti dobre
Tokom procesa obrade, stezni uređaj mora podnijeti djelovanje sila rezanja, sila stezanja i drugih sila. Ako je krutost steznog uređaja nedovoljna, on će se deformirati pod djelovanjem tih sila, što će rezultirati smanjenjem tačnosti obrade obratka. Na primjer, prilikom izvođenja operacija glodanja velikom brzinom, sila rezanja je relativno velika. Ako krutost steznog uređaja nije dovoljna, obradak će vibrirati tokom procesa obrade, što će utjecati na kvalitet površine i dimenzijsku tačnost obrade. Stoga, stezni uređaj treba biti izrađen od materijala s dovoljnom čvrstoćom i krutošću, a njegova struktura treba biti razumno dizajnirana, kao što je dodavanje ukrućenja i usvajanje debelozidnih struktura, kako bi se poboljšala njegova krutost i stabilnost.

 

(B) Uobičajene vrste rasvjetnih tijela

 

1. Opći raspored
Opći pribori imaju široku primjenu, kao što su škripci, podjeljive glave i stezne glave. Škripci se mogu koristiti za držanje raznih malih dijelova pravilnih oblika, kao što su kvadri i cilindri, i često se koriste kod glodanja, bušenja i drugih operacija obrade. Podjeljive glave mogu se koristiti za izvođenje indeksne obrade na obradcima. Na primjer, prilikom obrade dijelova s ​​​​jednakokružnim karakteristikama, podjeljiva glava može precizno kontrolirati kut rotacije obratka kako bi se postigla obrada na više stanica. Stezne glave se uglavnom koriste za držanje rotirajućih dijelova tijela. Na primjer, kod tokarskih operacija, stezne glave s tri čeljusti mogu brzo stegnuti dijelove slične osovini i mogu se automatski centrirati, što je pogodno za obradu.

 

2. Modularni uređaji
Modularni uređaji za pričvršćivanje sastoje se od skupa standardiziranih i standardiziranih općih elemenata. Ovi elementi se mogu fleksibilno kombinirati prema različitim oblicima obratka i zahtjevima obrade kako bi se brzo izgradio uređaj pogodan za određeni zadatak obrade. Na primjer, prilikom obrade dijela nepravilnog oblika, odgovarajuće osnovne ploče, potporni elementi, elementi za lociranje, stezni elementi itd. mogu se odabrati iz biblioteke elemenata modularnog uređaja za pričvršćivanje i sastaviti u uređaj prema određenom rasporedu. Prednosti modularnih uređaja za pričvršćivanje su visoka fleksibilnost i mogućnost ponovne upotrebe, što može smanjiti troškove proizvodnje i proizvodni ciklus uređaja, a posebno su pogodni za testiranje novih proizvoda i proizvodnju malih serija.

 

3. Specijalni uređaji
Specijalni uređaji su dizajnirani i proizvedeni posebno za jedan ili više sličnih zadataka obrade. Mogu se prilagoditi prema specifičnom obliku, veličini i zahtjevima procesa obrade obratka kako bi se maksimizirala garancija tačnosti i efikasnosti obrade. Na primjer, pri obradi blokova motora automobila, zbog složene strukture i visokih zahtjeva za tačnost blokova, obično se dizajniraju specijalni uređaji kako bi se osigurala tačnost obrade različitih otvora cilindara, ravni i drugih dijelova. Nedostaci specijalnih uređaja su visoki troškovi proizvodnje i dug ciklus dizajniranja, te su uglavnom pogodni za proizvodnju velikih serija.

 

4. Podesivi uređaji
Podesivi uređaji za pričvršćivanje su kombinacija modularnih i specijalnih uređaja. Oni ne samo da imaju fleksibilnost modularnih uređaja, već mogu i osigurati tačnost obrade do određene mjere. Podesivi uređaji se mogu prilagoditi obradi radnih komada različitih veličina ili sličnog oblika podešavanjem položaja nekih elemenata ili zamjenom određenih dijelova. Na primjer, prilikom obrade serije dijelova nalik osovinama različitih promjera, može se koristiti podesivi uređaj za pričvršćivanje. Podešavanjem položaja i veličine steznog uređaja mogu se držati osovine različitih promjera, poboljšavajući univerzalnost i stopu iskorištenja uređaja.

 

5. Višenamjenski uređaji
Višestanični pribor može istovremeno držati više radnih komada za obradu. Ova vrsta pribora može izvršiti iste ili različite operacije obrade na više radnih komada u jednom ciklusu pričvršćivanja i obrade, što značajno poboljšava efikasnost obrade. Na primjer, prilikom obrade operacija bušenja i narezivanja navoja malih dijelova, višestanični pribor može istovremeno držati više dijelova. U jednom radnom ciklusu, operacije bušenja i narezivanja navoja svakog dijela se izvršavaju redom, smanjujući vrijeme mirovanja alatne mašine i poboljšavajući efikasnost proizvodnje.

 

6. Raspored utakmica u grupama
Grupni pribor se posebno koristi za držanje obradaka sličnih oblika, sličnih veličina i iste ili slične lokacije, metoda stezanja i obrade. Zasnovan je na principu grupne tehnologije, grupisanja obradaka sa sličnim karakteristikama u jednu grupu, dizajniranja opće strukture pribora i prilagođavanja obradi različitih obradaka u grupi podešavanjem ili zamjenom nekih elemenata. Na primjer, prilikom obrade serije zupčanika različitih specifikacija, grupni pribor može prilagoditi lokaciju i elemente stezanja prema promjenama otvora, vanjskog promjera itd. zupčanika kako bi se postiglo držanje i obrada različitih zupčanika, poboljšavajući prilagodljivost i efikasnost proizvodnje pribora.

 

(C) Principi odabira pribora u obradnim centrima

 

1. Pod pretpostavkom osiguranja tačnosti obrade i efikasnosti proizvodnje, treba dati prednost općim uređajima
Opći pribori trebaju biti preferirani zbog njihove široke primjenjivosti i niske cijene kada se može zadovoljiti tačnost obrade i efikasnost proizvodnje. Na primjer, za neke jednostavne zadatke obrade pojedinačnih komada ili malih serija, korištenje općih pribora kao što su škripci može brzo završiti pričvršćivanje i obradu obratka bez potrebe za projektovanjem i proizvodnjom složenih pribora.

 

2. Prilikom obrade u serijama, mogu se razmotriti jednostavni specijalni pribori
Prilikom obrade u serijama, kako bi se poboljšala efikasnost obrade i osigurala konzistentnost tačnosti obrade, mogu se razmotriti jednostavni specijalni uređaji. Iako su ovi uređaji specijalni, njihove strukture su relativno jednostavne i troškovi proizvodnje neće biti previsoki. Na primjer, prilikom obrade dijela specifičnog oblika u serijama, mogu se dizajnirati posebna ploča za pozicioniranje i uređaj za stezanje koji brzo i precizno drže obradak, poboljšavajući efikasnost proizvodnje i osiguravajući tačnost obrade.

 

3. Prilikom obrade u velikim serijama, mogu se razmotriti višestanične armature i visokoefikasne pneumatske, hidraulične i druge specijalne armature.
U velikoserijskoj proizvodnji, efikasnost proizvodnje je ključni faktor. Višestanični uređaji za pričvršćivanje mogu istovremeno obrađivati ​​više radnih komada, što značajno poboljšava efikasnost proizvodnje. Pneumatski, hidraulični i drugi specijalni uređaji mogu obezbijediti stabilne i relativno velike sile stezanja, osiguravajući stabilnost radnog komada tokom procesa obrade, a radnje stezanja i otpuštanja su brze, što dodatno poboljšava efikasnost proizvodnje. Na primjer, na velikim serijskim proizvodnim linijama automobilskih dijelova, višestanični uređaji i hidraulični uređaji se često koriste za poboljšanje efikasnosti proizvodnje i kvaliteta obrade.

 

4. Prilikom usvajanja grupne tehnologije, treba koristiti grupne uređaje/arsenale
Prilikom primjene grupne tehnologije za obradu radnih komada sličnih oblika i veličina, grupni pribori mogu u potpunosti iskoristiti svoje prednosti, smanjujući vrste pribora i opterećenje dizajna i proizvodnje. Razumnim podešavanjem grupnih pribora, oni se mogu prilagoditi zahtjevima obrade različitih radnih komada, poboljšavajući fleksibilnost i efikasnost proizvodnje. Na primjer, u preduzećima za mašinsku proizvodnju, prilikom obrade istog tipa, ali različitih specifikacija dijelova nalik osovinama, korištenje grupnih pribora može smanjiti troškove proizvodnje i poboljšati praktičnost upravljanja proizvodnjom.

 

(D) Optimalni položaj pričvršćivanja obratka na radnom stolu alatne mašine
Položaj pričvršćivanja obratka treba osigurati da se nalazi unutar raspona obrade svake ose alatne mašine, izbjegavajući situaciju u kojoj alat za rezanje ne može dosegnuti područje obrade ili se sudara s komponentama alatne mašine zbog nepravilnog položaja pričvršćivanja. Istovremeno, dužina alata za rezanje treba biti što kraća kako bi se poboljšala krutost obrade alata za rezanje. Na primjer, prilikom obrade velikog ravnog dijela nalik ploči, ako je obradak pričvršćen na rubu radnog stola alatne mašine, alat za rezanje se može previše izdužiti prilikom obrade nekih dijelova, smanjujući krutost alata za rezanje, lako uzrokujući vibracije i deformacije, te utječući na tačnost obrade i kvalitet površine. Stoga, u skladu s oblikom, veličinom i zahtjevima procesa obrade obratka, položaj pričvršćivanja treba razumno odabrati tako da alat za rezanje može biti u najboljem radnom stanju tokom procesa obrade, poboljšavajući kvalitet i efikasnost obrade.

 

IV. Zaključak
Razuman odabir referentne tačke lokacije obrade i pravilno određivanje pribora u obradnim centrima ključne su karike za osiguranje tačnosti obrade i poboljšanje efikasnosti proizvodnje. U stvarnom procesu obrade potrebno je temeljito razumjeti i slijediti zahtjeve i principe referentne tačke lokacije, odabrati odgovarajuće tipove pribora prema karakteristikama i zahtjevima obrade obratka, te odrediti optimalnu shemu pribora prema principima odabira pribora. Istovremeno, treba obratiti pažnju na optimizaciju položaja pribora obratka na radnom stolu alatne mašine kako bi se u potpunosti iskoristile prednosti visoke preciznosti i visoke efikasnosti obradnog centra, postigla visokokvalitetna, jeftina i fleksibilna proizvodnja u mehaničkoj obradi, zadovoljili sve raznolikiji zahtjevi moderne proizvodne industrije i promovirao kontinuirani razvoj i napredak tehnologije mehaničke obrade.

 

Kroz sveobuhvatno istraživanje i optimiziranu primjenu podataka o lokaciji obrade i pribora u obradnim centrima, konkurentnost preduzeća za mašinsku proizvodnju može se efikasno poboljšati. Pod pretpostavkom osiguranja kvaliteta proizvoda, može se poboljšati efikasnost proizvodnje, smanjiti troškovi proizvodnje i stvoriti veće ekonomske i društvene koristi za preduzeća. U budućem području mašinske obrade, sa kontinuiranom pojavom novih tehnologija i novih materijala, podaci o lokaciji obrade i pribori u obradnim centrima će također nastaviti da se inoviraju i razvijaju kako bi se prilagodili složenijim i preciznijim zahtjevima obrade.