Suzhou Set Industrial Equipment System Co., Ltd.
nyelv

Webmenü

Termékkeresés

Nyelv

Részesedés

Ipari hírek
Otthon / Hír / Ipari hírek / Hogyan javítják a nullpontrendszerek a munkadarab stabilitását az 5 tengelyes CNC megmunkálásban
Az összes projekt megtekintése

Hogyan javítják a nullpontrendszerek a munkadarab stabilitását az 5 tengelyes CNC megmunkálásban

Miért romlik meg a munkadarab stabilitása, amikor az 5 tengelyes munkák bonyolulttá válnak

Az 5 tengelyes megmunkálóközpont úgy éri el értékét, hogy egy alkatrész öt felületét levágja egyetlen kézi újrabilincs nélkül. Ez az ígéret abban a pillanatban összeomlik, amikor egy rögzítőelem lehetővé teszi a munkadarabnak akár néhány mikronnal elmozdulását a ciklus közepén. A rögzített nullaponthoz programozott szerszámpályák hirtelen egy mozgóhoz vágódnak, és az alkatrész már jóval azelőtt kicsúszik a tűréshatárból, hogy a kezelő bármi hibát észlelne a kijelzőn.

A folyamatos 4. és 5. tengelyes szerszámpályákat futtató műhelyek arról számolnak be, hogy a kiselejtezett alkatrészek többsége a rögzítésre, nem pedig a maróra vagy a programra vezet vissza. Az ismételt lecsavarozott rögzítés, a T-hornyos asztalok és a satusorok mind-mind bevezetik a maguk apró hibáit: egyenetlen szorítóerő, hőeltolódás a hosszú ciklusidők miatt, és mikromozgás a tengely gyors forgása során. Ezek mindegyike egy ötfelületű programon keresztül ötvöződik oly módon, ahogyan egy 3 tengelyes munka soha nem tapasztalható.

Nullapontos rendszerek kifejezetten az adott változó eltávolítására lettek kifejlesztve. Ahelyett, hogy minden alkalommal újra felállítaná a nullapontot, amikor egy alkatrészt átfordítanak vagy cserélnek, a készülék rögzíti a rögzített mechanikai referenciaértéket, amely állandó marad a műhely minden beállításán, raklapján és gépén. Amint ez a hivatkozás létrejött, a programozó, a kezelő és az ellenőrző részleg mind ugyanarról a fizikai pontról dolgozik, ami megszünteti a CAM-program és a gépről ténylegesen levált alkatrész közötti nézeteltérések egyik leggyakoribb forrását.

Mit is csinál egy nullapontos pozicionáló rendszer?

A nullpontos rögzítőmodul lényegében egy mechanikus tengelykapcsoló: egy alaplemez vagy raklap, amely állandóan a gépasztalhoz, csonkhoz vagy sírkőhöz van rögzítve, és egy munkadarab, allemez vagy rögzítőelem alsó oldalához rögzített lokátorcsappal párosul. Amikor a csap beesik a modulba, és a bilincs összekapcsolódik, az alkatrész minden egyes alkalommal pontosan ugyanabba az X, Y, Z és forgási pozícióba tér vissza, jellemzően az ismételhetőség 0,005 mm-en belül.

Ez a leginkább számít az 5 tengelyes munkánál, mert szétválaszt két, általában összegabalyodó problémát: az alkatrész mereven tartását és az alkatrész pontos elhelyezkedését. A hagyományos satu mereven meg tudja tartani az alkatrészt, de a kezelőre támaszkodik, hogy újra nullázza a nullapontot érintéssel. A nullpont modul mereven tartja az alkatrészt, és garantálja, hogy a nullapont soha ne mozduljon el, mivel a mechanikai referencia magába a tengelykapcsolóba van beépítve, nem pedig a kezelői technikába.

Befogási módszer Tipikus ismételhetőség Újra nullázás szükséges Legjobb illeszkedés
Kézi satu 0,02-0,05 mm Igen, minden ciklusban Prototípus, egyrészes munkák
T-hornyos csavarozás 0,03-0,08 mm Igen, minden ciklusban Nagyméretű, kis térfogatú alkatrészek
Nullapont modul 0,002-0,005 mm Nem, egyszeri beállítás Magas keverésű, többtengelyes, ismételt munkák

Mivel a referenciapont inkább mechanikus, mint eljárási jellegű, ugyanaz a raklap mozoghat egy maró, egy koordinátamérő gép és egy huzalos szikraforgácsoló között anélkül, hogy elveszítené a nullapontját. Ez az egyetlen tulajdonság az, ami a nullpontszerszámot teszi a legtöbb modern világítástechnikai és magas keverésű 5 tengelyes cella gerincévé.

Hogyan oldja meg a nyolcszögű kúpos lokátor a torziós terhelést

A kerek kúpos lokátorok jól kezelik a függőleges szorítóerőt, de rosszul ellenállnak a forgási nyomatéknak, mivel a hengeres kúpnak nincs geometriai jellemzője, amely megakadályozná az alkatrész elcsavarását nagy oldalsó marási terhelés esetén. Itt van a Nyolcszögű kúpos nullapont kereső megváltoztatja a probléma geometriáját.

Octagonal Taper Zero Point Locator front view diagram

A nyolcoldalú kúpos profil nyolc különálló lapos érintkezési felületet biztosít egy folytonos ívelt felület helyett. A befogás során a lokátor ezekhez a lapokhoz ékelődik, amely mindkét irányban ellenáll a forgásnak, nem csak a függőleges lehúzásnak. A csonkra szerelt 5 tengelyes elrendezésben, ahol az asztal szögben forgatja el az alkatrészt, ez a forgási zár megakadályozza a mikrocsúszást, amely tanúnyomként vagy méretbeli eltolódásként jelenik meg a kész felületeken.

  • A nyolclapos érintkezési geometria ellenáll a torziós terhelésnek a nehéz oldalmarás során
  • Az önközpontosító kúpos szög kompenzálja a kisebb forgács vagy törmelék interferenciát
  • Az edzett és köszörült érintkezési felületek több tízezer szorítócikluson keresztül megőrzik az ismételhetőséget
  • Kézi és pneumatikus vagy hidraulikus szorítómodulokkal egyaránt kompatibilis

A nehéz, űrrepülőgép-konzol stílusú alkatrészeket gyártó üzletekből származó helyszíni adatok azt mutatják, hogy a nyolcszögletű kúpos lokátor alatti torziós elhajlás 3 mikron alatt marad még olyan vágási erők mellett is, amelyek láthatóan kerek kúpnak megfelelőt ringatnának. Az 5 tengelyes programok esetében, ahol az orsó egy ciklusban egy tucat különböző vektorszögből közelíti meg az alkatrészt, ez a torziós merevség gyakran a különbség a tűrést viselő alkatrész és a nem.

Nullapontos pozicionáló rendszer integrálása csonkos rögzítőkkel

Zero Point Positioning System mounted on trunnion fixture

A csúszóasztal forgatja és dönti a munkadarabot, így az orsó szinte bármilyen szögből megközelítheti az elemeket manuális újrarögzítés nélkül. Ez a szabadság csak akkor hasznos, ha az alkatrész minden forgás során tökéletesen elhelyezkedik, ami pontosan a feladata Nullapont pozicionáló rendszer rövid kúpos gömbzáras kivitelre épült.

A rövid kúpos geometria alacsonyan tartja a tengelykapcsoló magasságát, ami közvetlenül a csonkon számít, mert minden egyes milliméter hozzáadott magasság növeli a lengés sugarát és a tehetetlenségi terhelést, amelyet a forgótengelyeknek kezelniük kell a gyors indexelés során. A kúp belsejében található golyós rögzítőbilincs egyenletes, radiális erővel húzza le az alkatrészt a teljes kerületen elosztva, nem pedig egy egypontos húzással, amely a munkadarabot dinamikus forgás közben megingatná.

Három gyakorlati előny a csonkacellán

  1. Az alacsonyabb kötegmagasság csökkenti a konzolos terhelést a forgótengelyes motorokon a nagy sebességű indexelés során
  2. Még a radiális szorítóerő is középen tartja az alkatrészt, akár 120 fokos dőlésszögben
  3. A szabványos raklap interfészek lehetővé teszik, hogy egy alaplemez több alkatrészcsaládot is fogadjon a csonk újraszerszámozása nélkül

Azok az üzletek, amelyek egy kézi satucsavaros cellát nullapontos interfésszel alakítanak át, jellemzően az indexelési ciklusidő 15-25 százalékos csökkenéséről számolnak be, főként azért, mert a forgótengelynek már nem kell olyan óvatosan lassítania a lengés közepén, hogy elkerülje a lazán hivatkozott rész megzavarását.

Megismételhetőség fixture típusonként: Vizuális összehasonlítás

Az alábbi diagram összehasonlítja a tipikus helyzetmegismételhetőséget a szokásos rögzítési módszerek között, mikronban kifejezve. Az alacsonyabb értékek szorosabb, konzisztensebb alkatrészelhelyezést jeleznek az ismételt ciklusokban.

Pozíció-ismételhetőség szorítási módszerrel (mikron) Kézi satu 45 um T-nyílás csavar-le 62 um Szabványos kerek kúpos 12 um Nyolcszögű kúpos nullapont 4 um

Rezgés amplitúdója a megmunkálási ciklusban

A merev, jól referenciális szorítás csökkenti a rezonáns vibrációt az agresszív többtengelyes vágások során. Az alábbi vonaldiagram nyomon követi a relatív rezgésamplitúdót egyetlen nagyolástól a simításig tartó ciklus során egy kézzel befogott alkatrészhez a nullapontos rögzítésű alkatrészhez képest.

Relatív vibrációs amplitúdó a ciklusidő alatt 0 Magas Kézi rögzítés Nullapont rögzítés Nagyolás a befejező passzokon

Az a minta, amely következetesen megmutatkozik a műhelyszinti mérések során, az, hogy a manuálisan befogott alkatrészek magasabb és szabálytalanabb amplitúdó felé irányulnak, ahogy az orsó sebessége és az oldalterhelés növekszik egy nagyoló átmeneten keresztül, míg a mereven hivatkozott nullapont-beállítás sokkal szűkebb sávban marad. Ez a keskenyebb sáv az, ami lehetővé teszi a programozóknak, hogy agresszívebben nyomják az előtolási sebességeket és az átlépési értékeket anélkül, hogy kockáztatnák a repedésnyomokat vagy a szerszám idő előtti kopását, mivel a rögzítés már nem korlátozza a vágási erőt.

Többtényezős összehasonlítás: Nullapont vs hagyományos rögzítés

Az alábbi radardiagram az egyes rögzítési megközelítéseket öt gyakorlati kritérium alapján értékeli egy 1-től 5-ig terjedő skálán, ahol a nagyobb zárt terület erősebb általános teljesítményt jelent a magas keverékű 5 tengelyes gyártásnál.

Rögzítési módszer összehasonlítása Ismételhetőség Beállítási sebesség Merevség Rugalmasság Költséghatékonyság Nullapontos rendszer Kézi satu

Hogyan működik a beállításváltás nullapontos munkafolyamattal

Az alábbi diagram felvázolja egy tipikus magas keverékű munkák váltási sorrendjét, miután a nullpontrendszert felszerelik a gépasztalra vagy a csonkra.

Távolítsa el a kész raklapot modulból Dobd el a következő előre beállított beállítást raklap a lokátorba Kapcsolódik, adat visszaállítva Futtassa a tárolt programot, nincs szükség nullázásra

Mivel a nullapontot a mechanikus tengelykapcsoló garantálja, nem pedig a kezelő érintési rutinja, ez az átállás általában kevesebb mint két percet vesz igénybe, szemben a tizenöt-harminc perccel a kézi újrajelzéssel egy hasonló tengelykapcsolón.

Működő példa a High-Mix konzolgyártásból

Vegyük fontolóra egy olyan műhelyt, amely ipari berendezésekhez tartószerkezeti konzolokat használ, alumínium tuskóból megmunkálva öt oldalon alkatrészenként, 40-80 darabos tételekben. A nullapontos szerszámozásra való átalakítás előtt minden egyes alkatrésznek manuális újrajelzésre volt szüksége a 3 2 nagyolási művelet és a végső csonk simítása között, hozzászámítva körülbelül húsz percnyi nem vágási időt alkatrészenként, és elegendő helyzeti eltérést bevezetve ahhoz, hogy a végső ellenőrzés elutasítása közel hat százalékot érjen el.

Miután szabványosították a nyolcszögletű kúpos lokátorokat a nagyoló berendezéshez és a rövid kúpos nullpont pozicionáló rendszert a csonkon, az üzlet teljesen megszüntette a kézi újrajelzést. A raklapok közvetlenül a nagyoló állomásról sértetlen nullaponttal kerültek a csonkba, a darabonkénti nem vágási idő nagyjából négy percre esett vissza, és a végső ellenőrzés visszautasítása egy százalék alá esett egy három hónapos gyártási folyamat alatt.

A hatékonyságnövekedés kevésbé a gyorsabb vágásból, és inkább a hibára hajlamos kézi lépések eltávolításából származott. Ez az a minta, amelyet a legtöbb magas keverékű műhely lát, ha egy közös mechanikai alappont több állomáson is átível, ahelyett, hogy mindegyiknél visszaállították volna.

Hosszú távú pontosság fenntartása napi termelési terhelés mellett

A nullpont modul csak annyira pontos, amennyire az érintkezési felületei tiszták maradnak. A forgács, a hűtőfolyadék-maradványok és a finom szemcsék a leggyakoribb okai a pontosság fokozatos eltolódásának azokban az üzletekben, amelyek kihagyják az alapvető karbantartási rutint, mivel még néhány mikronnyi törmelék, amely a lokátor kúpja és az illeszkedő kúp közé szorul, eltolja a ciklus alappontját.

A folyamatos termelésben nullapontos szerszámokat használó legtöbb üzlet három szokást épít be szokásos működési eljárásába. Először is, a lokátor és az alaplemez foglalat gyors lefújása vagy letörlése minden rögzítési ciklus előtt, ami másodpercekig tart, de eltávolítja a szennyeződés kockázatának nagy részét. Másodszor, ütemezett méretellenőrzés, jellemzően hetente vagy néhány ezer ciklusonként, tesztjelző vagy dedikált kalibrációs korong segítségével annak ellenőrzésére, hogy a nullapont nem csúszott el. Harmadszor, a szorítóciklus-számlálás modulonkénti nyomon követése, így a tömítések, rugók vagy a rögzítőmechanizmuson belüli hidraulikus alkatrészek cseréje megelőző ütemterv szerint történik, nem pedig azt követően, hogy a meghibásodás leselejtezett alkatrészekként jelenik meg.

Megvizsgálandó gyakori kopási pontok

  • Kúpos vagy kúpos érintkezési felületek lyukasztáshoz, foltosodáshoz vagy hűtőfolyadék-festéshez
  • Szorítómechanizmus rugók vagy tömítések az idő múlásával csökkentett lehúzóerő érdekében
  • Az alaplap rögzítőcsavarjai a nyomaték megtartásához ismételt vibrációs ciklusok után
  • Keresőcsapok a raklapokon a kopás érdekében a kezdeti rögzítési letörésnél

Azok az üzletek, amelyek kihagyják ezeket az ellenőrzéseket, általában csak azután veszik észre a pontossági problémákat, hogy egy tétel alkatrész meghiúsult a végső ellenőrzésen, és ilyenkor a kiváltó okot nehezebb elkülöníteni, mint egy rutin heti ellenőrzéssel lett volna. Az ellenőrzés beépítése egy meglévő megelőző karbantartási ütemtervbe, ahelyett, hogy külön feladatként kezelné, a legmegbízhatóbb módja annak, hogy a nullapontos modulokból álló flottát hónapok helyett évekig a névleges tűréshatárán teljesítsék.

A nullapontos szerszámozás szabványosításának megtérülésének becslése

A nullapontos szerszámozás pénzügyi oka ritkán magából a modul költségéből adódik, ami szerény tétel az általa megvédett gépidőhöz képest. Három keverési forrásból származik: csökkentett alkatrészenkénti nem vágási idő, kevesebb selejt és utómunkálat, valamint csökkentett függőség egyetlen tapasztalt kezelőtől a tapintási tűrés megtartása érdekében.

A nem vágási időt a legkönnyebben számszerűsíteni. Ha egy kézi visszajelzés a tengelykapcsolón húsz percet vesz igénybe alkatrészenként, és a nullapontos váltás két percet vesz igénybe, akkor egy hatvan alkatrészből álló köteg nagyjából tizennyolc óra orsóidőt nyer vissza, amely egyébként tétlenül állna a beállítás során. Egy tipikus bolti ütem mellett ez a megtérülési idő önmagában gyakran megtéríti a szerszámberuházást egy közepes darabszámú alkatrészcsalád egyetlen gyártási sorozatán belül.

Ezen felül törmelék redukáló vegyületek. A hatszázalékos selejtezési arányról az egy százalékos visszautasítási arányra lépő műhely egy futásonként nagyjából három kiselejtezett alkatrészt kerül el, amelyek mindegyike viseli az anyag, a gépidő és a programozás teljes költségét, amelyet már a hiba észlelése előtt elsüllyesztettek. Évente több tucat köteg esetében ez a különbség önmagában gyakran meghaladja a cellák közös nullapontos interfészré alakításának teljes költségét.

A harmadik tényezőt nehezebb feltenni, de a gyakorlatban ugyanolyan fontos: a következetesség, amely nem attól függ, hogy melyik operátor futtatta a beállítást. A mechanikus nullapont ugyanazt végzi el, ha egy vezető gépész vagy egy nemrég felvett személy tölti be a raklapot, ami csökkenti a betanítási időt, amely ahhoz szükséges, hogy egy új kezelő önállóan tudjon magas keverékű munkákat végrehajtani.

A megfelelő nullapont konfiguráció kiválasztása

Nem minden 5 tengelyes feladatnak van szüksége azonos lokátorgeometriára vagy szorítóerőre. A modulnak az alkatrészcsaládhoz való hozzáigazítása elkerüli az alulfogást, amely az alkatrész elmozdulását veszélyezteti, és a túlzott specifikációt, ami szükségtelen költségeket és kötegmagasságot növel.

Munka jellemzői Ajánlott megfontolás
Nehéz oldalmarás, nagy nyomaték Nyolcszögű kúpos lokátor a forgási ellenállásért
Csonkra szerelhető, billenthető, nehéz programok Rövid kúpos gömbzáras pozicionáló rendszer az alacsony rakatmagasság érdekében
Gyakori váltás a családon belül Szabványos alaplap mintázat az összes lámpatesten
Vékony falú vagy kényes alkatrészek Elosztott, egyenletes szorítóerő egyetlen nagy erejű ponton
Többgépes gyártás, közös raklap Közös modul-interfész a malom-, ellenőrző- és szikraforgácsoló állomásokon

Ahol egy munka több ilyen tulajdonságot kombinál, a legtöbb üzlet egy lokátorcsaládot szabványosít az egész cellában, ahelyett, hogy a geometriákat keverné, mivel egyetlen mechanikus interfész leegyszerűsíti mind a szerszámkészletet, mind a kezelők képzését.

Segít abban is, hogy a modulelrendezést az alkatrészcsalád köré tervezze, ne pedig egyetlen feladat köré. A családban a legnagyobb várható alkatrészre méretezett raklapminta, a kisebb változatoknál nyitva hagyott szerelési pozíciókkal elkerüli azt a gyakori hibát, hogy egy alkatrész köré tervezik a szerszámokat, majd kiderül, hogy nem méreteződik, mivel a munka egy gyártási év alatt változik. A közelgő árajánlatok áttekintése a meglévő berendezéskészlet mellett, mielőtt elkötelezi magát a lokátor geometriájában, általában megakadályozza a költséges évközi újraszerszámozást.

Gyakran Ismételt Kérdések

1. kérdés: Mekkora pozicionálási pontosságot tud reálisan megtartani egy nullapontos rendszer az idő múlásával?

A jól karbantartott edzett acél modulok jellemzően 0,005 mm-en belül tartják az ismételhetőséget több tízezer befogási cikluson keresztül, bár a tényleges adatok a szorítóerőtől, a szennyeződés ellenőrzésétől és az illeszkedő felületek tisztán tartásától függenek.

2. kérdés: Minden 5 tengelyes munkához szükség van egy nyolcszögletű kúpos lokátorra, vagy csak nehéz vágási munkákhoz?

Könnyebb simítási műveletek minimális oldalterhelés mellett gyakran elvégezhetők a szabványos kerek kúpos lokátorokon. A nyolcszögletű geometria költségét elsősorban a nagyolásnál vagy a nehéz oldalmarásnál éri el, ahol jelentős a torziós terhelés.

3. kérdés: Lehet-e utólag nullapont-pozícionáló rendszert felszerelni egy meglévő csonkasztalra?

A legtöbb esetben igen, feltéve, hogy a csonkfelületnek elegendő sík rögzítési területe van, és az alaplemez mintázata illeszkedik az asztal csavartávolságához. Rendelés előtt ajánlatos röviden ellenőrizni a csonk lengőborítékához való illeszkedést.

4. kérdés: Egy nullapont modul hozzáadása csökkenti a nagyobb alkatrészek használható befogási területét?

Maga az alaplemez növeli a magasságot és a lábnyomot, de a legtöbb rövid kúpos kialakítás kifejezetten ennek a büntetésnek a minimalizálására készült, így az asztal használható területe közel marad ahhoz, amit egy lecsavarható rögzítés kínálna.

5. kérdés: Hogyan befolyásolja a nullpontszerszám az átváltási időt a kézi jelzéshez képest?

A tipikus átállás nullapontos interfésznél kevesebb mint két percet vesz igénybe alkatrészenként, szemben a tizenöt-harminc perccel a teljes kézi újrajelzéssel egy hasonló tengelykapcsolón.

legfrissebb hírek
Suzhou Set Industrial Equipment System Co., Ltd.
Legfrissebb hírek