सीएनसी मशीन प्रसंस्करण सटीकता का ज्ञान

मशीनिंग सटीकता का उपयोग मुख्य रूप से उत्पादन की डिग्री को मापने के लिए किया जाता है। मशीनिंग सटीकता और मशीनिंग त्रुटि मशीनिंग सतह के ज्यामितीय मापदंडों के मूल्यांकन के लिए शब्द हैं। मशीनिंग सटीकता को सहनशीलता ग्रेड द्वारा मापा जाता है। ग्रेड मान जितना छोटा होगा, सटीकता उतनी ही अधिक होगी; मशीनिंग त्रुटि संख्यात्मक मान द्वारा व्यक्त की जाती है। संख्यात्मक मान जितना बड़ा होगा, त्रुटि उतनी ही अधिक होगी। उच्च मशीनिंग सटीकता का अर्थ है छोटी मशीनिंग त्रुटि, और इसके विपरीत। IT01, IT0, IT1, IT2, IT3 से IT18 तक 20 सहनशीलता ग्रेड हैं। उनमें से, IT01 इंगित करता है कि भाग में उच्चतम मशीनिंग सटीकता है, और IT18 इंगित करता है कि भाग में सबसे कम मशीनिंग सटीकता है। आम तौर पर, IT7 और IT8 मध्यम मशीनिंग सटीकता हैं। किसी भी मशीनिंग विधि द्वारा प्राप्त वास्तविक पैरामीटर बिल्कुल सटीक नहीं होंगे। भाग के कार्य से, जब तक मशीनिंग त्रुटि भाग ड्राइंग के लिए आवश्यक सहनशीलता सीमा के भीतर है, यह माना जाता है कि मशीनिंग सटीकता की गारंटी है।

किसी मशीन की गुणवत्ता भागों की प्रसंस्करण गुणवत्ता और मशीन की असेंबली गुणवत्ता पर निर्भर करती है। भागों की प्रसंस्करण गुणवत्ता में दो भागों की प्रसंस्करण सटीकता और सतह की गुणवत्ता शामिल है।

मशीनिंग सटीकता उस डिग्री को संदर्भित करती है जिस तक प्रसंस्करण के बाद भागों के वास्तविक ज्यामितीय पैरामीटर (आकार, आकार और स्थिति) आदर्श ज्यामितीय मापदंडों के अनुरूप होते हैं। इनके बीच के अंतर को प्रोसेसिंग एरर कहा जाता है। प्रसंस्करण त्रुटि का आकार प्रसंस्करण सटीकता के स्तर को दर्शाता है। त्रुटि जितनी बड़ी होगी, प्रसंस्करण सटीकता उतनी ही कम होगी, और त्रुटि जितनी छोटी होगी, प्रसंस्करण सटीकता उतनी ही अधिक होगी।

1. मशीनिंग सटीकता की समायोजन विधि

मशीन त्रुटि कम करें

(1) स्पिंडल घटकों की विनिर्माण सटीकता में सुधार करें

1) बीयरिंगों की रोटेशन सटीकता में सुधार किया जाना चाहिए:

① उच्च परिशुद्धता रोलिंग बीयरिंग का चयन करें;

② उच्च-सटीक मल्टी-ऑयल वेज डायनेमिक प्रेशर बियरिंग्स का उपयोग करें;

③ उच्च परिशुद्धता स्थैतिक दबाव बीयरिंग का उपयोग करें।

2) बीयरिंग वाले सहायक उपकरणों की सटीकता में सुधार किया जाना चाहिए:

① बॉक्स सपोर्ट होल और स्पिंडल जर्नल की मशीनिंग सटीकता में सुधार;

② असर के साथ मिलान सतह की मशीनिंग सटीकता में सुधार;

③ त्रुटियों की भरपाई या भरपाई करने के लिए संबंधित भागों की रेडियल रनआउट रेंज को मापें और समायोजित करें।

(2). रोलिंग बियरिंग्स को उचित रूप से प्रीलोड करें

①अंतर को खत्म करें;

② असर की कठोरता बढ़ाएँ;

③ रोलिंग तत्व त्रुटि को सम करें।

(3). स्पिंडल रोटेशन की सटीकता को वर्कपीस पर प्रतिबिंबित न होने दें।

2. प्रक्रिया प्रणाली को समायोजित करें

(1) परीक्षण काटने की विधि समायोजन

ट्रायल कटिंग - आकार को मापना - उपकरण की कटिंग गहराई को समायोजित करना - कटिंग - फिर से ट्रायल कटिंग, आवश्यक आकार तक पहुंचने तक दोहराना। इस विधि की उत्पादन क्षमता कम है और इसका उपयोग मुख्य रूप से एकल-टुकड़ा छोटे बैच उत्पादन के लिए किया जाता है।

(2) समायोजन विधि

आवश्यक आकार मशीन टूल, फिक्स्चर, वर्कपीस और टूल की सापेक्ष स्थिति को पूर्व-समायोजित करके प्राप्त किया जाता है। इस विधि की उत्पादकता उच्च है और इसका उपयोग मुख्य रूप से बड़े पैमाने पर बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए किया जाता है।

3. टूल घिसाव कम करें

उपकरण के आकार के घिसाव के तेजी से घिसाव के चरण तक पहुंचने से पहले उपकरण को तेज किया जाना चाहिए।

4. ट्रांसमिशन चेन की ट्रांसमिशन त्रुटि को कम करें

(1) कम ट्रांसमिशन भाग, छोटी ट्रांसमिशन श्रृंखला, और उच्च ट्रांसमिशन सटीकता;

(2) ट्रांसमिशन सटीकता सुनिश्चित करने के लिए कम स्पीड ट्रांसमिशन का उपयोग एक महत्वपूर्ण सिद्धांत है, और ट्रांसमिशन जोड़ी अंत के जितना करीब होगी, ट्रांसमिशन अनुपात उतना ही छोटा होना चाहिए;

(3) अंतिम टुकड़े की सटीकता अन्य ट्रांसमिशन भागों की तुलना में अधिक होनी चाहिए।

5. प्रक्रिया प्रणाली के तनाव विरूपण को कम करें

(1) सिस्टम की कठोरता में सुधार करें, विशेष रूप से प्रक्रिया प्रणाली में कमजोर कड़ियों की कठोरता में सुधार करें

1) उचित संरचनात्मक डिजाइन

① कनेक्शन सतहों की संख्या कम करें;

② स्थानीय कम कठोरता वाले लिंक की घटना को रोकें;

③ आधार और समर्थन भागों की संरचना और क्रॉस-अनुभागीय आकार को उचित रूप से चुना जाना चाहिए।

2) कनेक्शन सतह की संपर्क कठोरता में सुधार करें

① मशीन उपकरण घटकों में भागों के बीच संयुक्त सतह की गुणवत्ता में सुधार;

② मशीन टूल घटकों को प्रीलोड करें;

③ वर्कपीस पोजीशनिंग संदर्भ सतह की सटीकता में सुधार करें और इसकी सतह खुरदरापन मूल्य को कम करें।

3) उचित क्लैम्पिंग और पोजिशनिंग विधियों का उपयोग करें

(2) भार और उसके परिवर्तन को कम करें

1) काटने के बल को कम करने के लिए तर्कसंगत रूप से उपकरण ज्यामिति मापदंडों और काटने के मापदंडों का चयन करें;

2) समायोजन के दौरान रिक्त मशीनिंग भत्ता को एक समान बनाने के लिए रिक्त स्थान का समूह बनाएं।

मशीनिंग सटीकता त्रुटि के कारण

1. मशीनिंग सिद्धांत त्रुटि

मशीनिंग सिद्धांत त्रुटि मशीनिंग के लिए अनुमानित ब्लेड प्रोफ़ाइल या अनुमानित ट्रांसमिशन संबंध का उपयोग करने के कारण होने वाली त्रुटि को संदर्भित करती है। मशीनिंग सिद्धांत त्रुटियां अक्सर धागे, गियर और जटिल घुमावदार सतहों की मशीनिंग में होती हैं।

उदाहरण के लिए, इनवॉल्यूट गियर की मशीन बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले गियर हॉब में हॉब निर्माण को सुविधाजनक बनाने के लिए इनवॉल्यूट बेसिक वॉर्म के बजाय आर्किमिडीयन बेसिक वॉर्म या सामान्य स्ट्रेट प्रोफाइल बेसिक वॉर्म का उपयोग किया जाता है, जिससे गियर के इनवॉल्यूट दांत के आकार में त्रुटियां होती हैं। एक अन्य उदाहरण के लिए, मॉड्यूलस वर्म को घुमाते समय, चूंकि वर्म की पिच वर्म व्हील (यानी, mπ) की पिच के बराबर होती है, जहां m मॉड्यूल है और π एक अपरिमेय संख्या है, प्रतिस्थापन के दांतों की संख्या खराद का गियर सीमित है. प्रतिस्थापन गियर का चयन करते समय, गणना के लिए π को केवल अनुमानित भिन्नात्मक मान (π =3.1415) में परिवर्तित किया जा सकता है, जिससे उपकरण वर्कपीस की फॉर्मिंग गति (सर्पिल गति) में गलत हो जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप पिच त्रुटि होगी।

प्रसंस्करण में, अनुमानित प्रसंस्करण का उपयोग आमतौर पर उत्पादकता और अर्थव्यवस्था में सुधार के लिए इस आधार पर किया जाता है कि सैद्धांतिक त्रुटि प्रसंस्करण सटीकता आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है (<=10%-15% आयामी सहिष्णुता)।

2. समायोजन त्रुटि

मशीन टूल्स की समायोजन त्रुटि गलत समायोजन के कारण होने वाली त्रुटि को संदर्भित करती है।

3. विनिर्माण त्रुटि और फिक्स्चर का टूटना

फिक्स्चर की त्रुटि मुख्य रूप से संदर्भित करती है:

(1) पोजिशनिंग तत्वों, टूल गाइड तत्वों, इंडेक्सिंग मैकेनिज्म, फिक्स्चर बेस इत्यादि की विनिर्माण त्रुटि;

(2) फिक्स्चर के संयोजन के बाद उपरोक्त विभिन्न घटकों की कार्यशील सतहों के बीच सापेक्ष आयामी त्रुटि;

(3) उपयोग के दौरान फिक्स्चर की कार्यशील सतह का घिस जाना।

4. मशीन टूल त्रुटि

मशीन टूल त्रुटि से तात्पर्य मशीन टूल के निर्माण त्रुटि, स्थापना त्रुटि और घिसाव से है। इसमें मुख्य रूप से मशीन टूल गाइड रेल गाइडेंस एरर, मशीन टूल स्पिंडल रोटेशन एरर और मशीन टूल ट्रांसमिशन चेन ट्रांसमिशन एरर शामिल हैं।

(1) मशीन टूल गाइड रेल मार्गदर्शन त्रुटि

1) गाइड रेल मार्गदर्शन सटीकता- गाइड रेल जोड़ी के चलने वाले हिस्सों की वास्तविक गति दिशा और आदर्श गति दिशा के बीच अनुरूपता की डिग्री। मुख्य रूप से शामिल हैं:

① क्षैतिज तल में गाइड रेल की सीधापन Δy और ऊर्ध्वाधर तल में सीधापन Δz (झुकना);

② सामने और पीछे की गाइड रेल की समानता (मोड़);

③ क्षैतिज तल और ऊर्ध्वाधर तल में स्पिंडल रोटेशन अक्ष के लिए गाइड रेल की समानता त्रुटि या ऊर्ध्वाधरता त्रुटि।

2) कटिंग प्रसंस्करण पर गाइड रेल मार्गदर्शन सटीकता का प्रभाव

मुख्य रूप से गाइड रेल त्रुटि के कारण त्रुटि-संवेदनशील दिशा में उपकरण और वर्कपीस के सापेक्ष विस्थापन पर विचार करें। टर्निंग प्रोसेसिंग में, त्रुटि-संवेदनशील दिशा क्षैतिज दिशा है, और ऊर्ध्वाधर दिशा में मार्गदर्शन त्रुटि के कारण होने वाली प्रोसेसिंग त्रुटि को नजरअंदाज किया जा सकता है; उबाऊ प्रसंस्करण में, उपकरण के घूमने के साथ त्रुटि-संवेदनशील दिशा बदल जाती है; योजना प्रसंस्करण में, त्रुटि-संवेदनशील दिशा ऊर्ध्वाधर दिशा है, और ऊर्ध्वाधर विमान में बिस्तर गाइड रेल की सीधीता मशीनीकृत सतह की सीधीता और समतलता त्रुटियों का कारण बनती है।

(2) मशीन टूल स्पिंडल रोटेशन त्रुटि

मशीन टूल स्पिंडल रोटेशन त्रुटि आदर्श रोटेशन अक्ष के सापेक्ष वास्तविक रोटेशन अक्ष के बहाव को संदर्भित करती है। इसमें मुख्य रूप से स्पिंडल एंड फेस सर्कुलर रनआउट, स्पिंडल रेडियल सर्कुलर रनआउट और स्पिंडल ज्यामितीय अक्ष झुकाव स्विंग शामिल हैं।

1) मशीनिंग सटीकता पर स्पिंडल एंड फेस सर्कुलर रनआउट का प्रभाव:

① बेलनाकार सतह पर मशीनिंग करते समय कोई प्रभाव नहीं;

② अंतिम चेहरे को मोड़ने या बोर करने पर, अंतिम चेहरे और बेलनाकार अक्ष या अंत चेहरे के समतलता त्रुटि के बीच ऊर्ध्वाधर त्रुटि उत्पन्न होगी;

③ जब मशीनिंग थ्रेड, पिच अवधि त्रुटि उत्पन्न होगी।

2) मशीनिंग सटीकता पर स्पिंडल रेडियल सर्कुलर रनआउट का प्रभाव:

① यदि रेडियल रोटेशन त्रुटि वाई-अक्ष समन्वय दिशा में अपने वास्तविक अक्ष की सरल हार्मोनिक रैखिक गति के रूप में प्रकट होती है, तो बोरिंग मशीन द्वारा बोर किया गया छेद एक अण्डाकार छेद है, और गोलाई त्रुटि रेडियल परिपत्र रनआउट आयाम है; जबकि खराद द्वारा घुमाए गए छेद का कोई प्रभाव नहीं पड़ता;

② यदि धुरी का ज्यामितीय अक्ष विलक्षण रूप से चलता है, तो मोड़ या बोरिंग की परवाह किए बिना उपकरण टिप से औसत अक्ष तक की दूरी के बराबर त्रिज्या वाला एक वृत्त प्राप्त किया जा सकता है।

3) मशीनिंग सटीकता पर धुरी के ज्यामितीय अक्ष के झुकाव स्विंग का प्रभाव:

① ज्यामितीय अक्ष अंतरिक्ष में औसत अक्ष के सापेक्ष एक निश्चित शंकु कोण के साथ एक शंक्वाकार प्रक्षेपवक्र बनाता है। प्रत्येक क्रॉस सेक्शन के दृष्टिकोण से, यह औसत अक्ष केंद्र के चारों ओर विलक्षण रूप से घूमने वाले ज्यामितीय अक्ष केंद्र के बराबर है, जबकि विभिन्न स्थानों पर विलक्षणता मान अक्षीय दिशा से भिन्न होते हैं;

② ज्यामितीय अक्ष एक निश्चित तल में घूमता है। प्रत्येक क्रॉस सेक्शन के परिप्रेक्ष्य से, यह एक सरल हार्मोनिक रैखिक गति में एक विमान में घूमने वाले वास्तविक अक्ष केंद्र के बराबर है, जबकि विभिन्न स्थानों पर रनआउट का आयाम अक्षीय दिशा से भिन्न होता है;

③ वास्तव में, धुरी के ज्यामितीय अक्ष का झुकाव स्विंग उपरोक्त दोनों का सुपरपोजिशन है।

(3) मशीन टूल ट्रांसमिशन श्रृंखला की ट्रांसमिशन त्रुटि

मशीन टूल ट्रांसमिशन चेन की ट्रांसमिशन त्रुटि, ट्रांसमिशन चेन के पहले और आखिरी छोर पर ट्रांसमिशन तत्वों के बीच सापेक्ष गति त्रुटि को संदर्भित करती है।

5. बल के अधीन प्रक्रिया प्रणाली का विरूपण

प्रक्रिया प्रणाली काटने वाले बल, क्लैम्पिंग बल, गुरुत्वाकर्षण और जड़ता बल की कार्रवाई के तहत विकृत हो जाएगी, जिससे समायोजित प्रक्रिया प्रणाली के घटकों के सापेक्ष स्थिति संबंध नष्ट हो जाएंगे, जिसके परिणामस्वरूप मशीनिंग त्रुटियां होंगी और मशीनिंग प्रक्रिया की स्थिरता प्रभावित होगी। मुख्य रूप से मशीन टूल की विकृति, वर्कपीस की विकृति और प्रक्रिया प्रणाली की कुल विकृति पर विचार करें।

(1) मशीनिंग सटीकता पर काटने वाले बल का प्रभाव

केवल मशीन उपकरण के विरूपण पर विचार करते हुए, मशीनिंग शाफ्ट भागों के लिए, बल के तहत मशीन उपकरण का विरूपण मशीनीकृत वर्कपीस को मोटे सिरे और बीच में पतले के साथ काठी के आकार का दिखाई देता है, अर्थात बेलनाकार त्रुटि होती है। केवल वर्कपीस की विकृति पर विचार करते हुए, मशीनिंग शाफ्ट भागों के लिए, बल के तहत वर्कपीस की विकृति मशीनिंग के बाद वर्कपीस को पतले सिरे और बीच में मोटी के साथ ड्रम के आकार का बनाती है। मशीनिंग छेद भागों के लिए, मशीन उपकरण या अकेले वर्कपीस के विरूपण पर विचार करते हुए, मशीनिंग के बाद वर्कपीस का आकार मशीनीकृत शाफ्ट भागों के विपरीत होता है।

(2) मशीनिंग सटीकता पर क्लैंपिंग बल का प्रभाव

जब वर्कपीस को क्लैंप किया जाता है, तो वर्कपीस की कम कठोरता या अनुचित क्लैंपिंग बल बिंदु के कारण, वर्कपीस संबंधित विरूपण उत्पन्न करेगा, जिसके परिणामस्वरूप मशीनिंग त्रुटि होगी।

6. विनिर्माण त्रुटि और उपकरण का टूटना

मशीनिंग सटीकता पर उपकरण त्रुटि का प्रभाव उपकरण के प्रकार के अनुसार भिन्न होता है।

(1) निश्चित आकार के उपकरणों (जैसे ड्रिल, रीमर, कीवे मिलिंग कटर और सर्कुलर ब्रोच इत्यादि) की आयामी सटीकता सीधे वर्कपीस की आयामी सटीकता को प्रभावित करती है।

(2) उपकरण बनाने की आकार सटीकता (जैसे टर्निंग टूल बनाना, मिलिंग कटर बनाना, पीसने वाले पहिये बनाना आदि) सीधे वर्कपीस की आकार सटीकता को प्रभावित करेगी।

(3) विकासशील उपकरण (जैसे गियर हॉब, स्प्लाइन हॉब, गियर शेपिंग टूल इत्यादि) की ब्लेड आकार त्रुटि मशीनीकृत सतह की आकार सटीकता को प्रभावित करेगी।

(4) सामान्य उपकरणों (जैसे टर्निंग टूल, बोरिंग टूल, मिलिंग कटर) की विनिर्माण सटीकता का मशीनिंग सटीकता पर कोई सीधा प्रभाव नहीं पड़ता है, लेकिन उपकरण पहनने में आसान होते हैं।

7. प्रसंस्करण स्थल के वातावरण का प्रभाव

प्रसंस्करण स्थल पर अक्सर कई छोटे धातु के चिप्स होते हैं। यदि ये धातु चिप्स भाग की स्थिति सतह या स्थिति छेद के संपर्क में हैं, तो यह भाग की मशीनिंग सटीकता को प्रभावित करेगा। उच्च परिशुद्धता मशीनिंग के लिए, कुछ धातु चिप्स जो देखने में बहुत छोटे हैं, सटीकता को प्रभावित करेंगे। इस प्रभावशाली कारक की पहचान की जाएगी, लेकिन इसे खत्म करने के लिए कोई बहुत प्रभावी तरीका नहीं है, और यह अक्सर ऑपरेटर के संचालन कौशल पर अत्यधिक निर्भर होता है।

8. प्रक्रिया प्रणाली का थर्मल विरूपण

मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान, आंतरिक ताप स्रोतों (कटिंग गर्मी, घर्षण गर्मी) या बाहरी ताप स्रोतों (परिवेश तापमान, थर्मल विकिरण) द्वारा उत्पन्न गर्मी के कारण प्रक्रिया प्रणाली गर्म और विकृत हो जाती है, जिससे मशीनिंग सटीकता प्रभावित होती है। बड़े पैमाने पर वर्कपीस मशीनिंग और सटीक मशीनिंग में, प्रक्रिया प्रणाली के थर्मल विरूपण के कारण होने वाली मशीनिंग त्रुटि कुल मशीनिंग त्रुटि का 40% -70% होती है।

संसाधित धातु पर वर्कपीस थर्मल विरूपण के प्रभाव में दो प्रकार शामिल हैं: वर्कपीस का एक समान ताप और वर्कपीस का असमान ताप।

9. वर्कपीस के अंदर अवशिष्ट तनाव

अवशिष्ट तनाव का सृजन:

(1) रिक्त विनिर्माण और ताप उपचार के दौरान उत्पन्न अवशिष्ट तनाव;

(2) ठंड से सीधा होने के कारण बचा हुआ तनाव;

(3) काटने के कारण उत्पन्न अवशिष्ट तनाव।