Да ли знате референтну тачку обраде на обрадном центру?

Детаљна анализа и оптимизација референтних података локације обраде и причвршћивача у обрадним центрима

Апстракт: Овај рад детаљно разрађује захтеве и принципе референтне локације обраде у обрадним центрима, као и релевантна знања о уређајима за причвршћивање, укључујући основне захтеве, уобичајене типове и принципе избора уређаја. Детаљно истражује значај и међусобне односе ових фактора у процесу обраде обрадних центара, са циљем да пружи свеобухватну и детаљну теоријску основу и практичне смернице за професионалце и релевантне стручњаке у области машинске обраде, како би се постигла оптимизација и побољшање тачности, ефикасности и квалитета обраде.

 

I. Увод
Обрадни центри, као врста високопрецизне и високоефикасне аутоматизоване машинске опреме, заузимају изузетно важно место у савременој машинској производној индустрији. Процес обраде обухвата бројне сложене везе, а избор референтне тачке локације обраде и одређивање причвршћивача су међу кључним елементима. Разумна референтна тачка локације може осигурати тачан положај радног предмета током процеса обраде, пружајући тачну почетну тачку за наредне операције сечења; одговарајућа причвршћивача може стабилно држати радни предмет, осигуравајући гладак ток процеса обраде и, до одређене мере, утичући на тачност обраде и ефикасност производње. Стога је детаљно истраживање референтне тачке локације обраде и причвршћивача у обрадним центрима од великог теоријског и практичног значаја.

 

II. Захтеви и принципи за избор референтних тачака у обрадним центрима

 

(А) Три основна захтева за избор датума

 

1. Тачна локација и практично, поуздано причвршћивање
Тачна локација је примарни услов за обезбеђивање тачности обраде. Референтна површина треба да има довољну тачност и стабилност да би се прецизно одредио положај радног предмета у координатном систему обрадне машине. На пример, приликом глодања равни, ако постоји велика грешка равности на референтној површини локације, то ће изазвати одступање између обрађене равни и захтева дизајна.
Практично и поуздано причвршћивање повезано је са ефикасношћу и безбедношћу обраде. Начин причвршћивања причвршћивача и радног предмета треба да буде једноставан и лак за руковање, омогућавајући брзо постављање радног предмета на радни сто обрадне машине и осигуравајући да се радни предмет неће померати или олабавити током процеса обраде. На пример, применом одговарајуће силе стезања и одабиром одговарајућих тачака стезања, може се избећи деформација радног предмета услед прекомерне силе стезања, а такође се може спречити и померање радног предмета током обраде услед недовољне силе стезања.

 

2. Једноставно израчунавање димензија
Приликом израчунавања димензија различитих машинских делова на основу одређеног податка, процес израчунавања треба да буде што једноставнији. Ово може смањити грешке у израчунавању током програмирања и обраде, чиме се побољшава ефикасност обраде. На пример, приликом обраде дела са више система рупа, ако изабрани податак може поједноставити израчунавање координатних димензија сваке рупе, то може смањити сложене прорачуне у нумеричком програмирању и смањити вероватноћу грешака.

 

3. Обезбеђивање тачности обраде
Тачност обраде је важан показатељ за мерење квалитета обраде, укључујући тачност димензија, тачност облика и тачност позиционирања. Избор референтне тачке треба да буде у стању да ефикасно контролише грешке обраде тако да обрађени радни предмет испуњава захтеве цртежа пројектовања. На пример, приликом стругања делова сличних вратилу, избор средишње линије вратила као референтне тачке локације може боље осигурати цилиндричност вратила и коаксијалност између различитих делова вратила.

 

(Б) Шест принципа за избор података локације

 

1. Покушајте да изаберете датум пројектовања као датум локације
Референтна вредност пројектовања је полазна тачка за одређивање других димензија и облика приликом пројектовања дела. Избор референтне вредности пројектовања као референтне вредности локације може директно осигурати захтеве за тачношћу димензија пројектовања и смањити грешку неусклађености референтне вредности. На пример, приликом машинске обраде дела у облику кутије, ако је референтна вредност пројектовања доња површина и две бочне површине кутије, онда коришћење ових површина као референтне вредности локације током процеса обраде може погодно осигурати да је тачност позиционирања између система рупа у кутији у складу са захтевима пројектовања.

 

2. Када се подаци о локацији и подаци о пројектовању не могу ујединити, грешка локације треба строго контролисати како би се осигурала тачност обраде.
Када је немогуће усвојити пројектни податак као податак локације због структуре радног предмета или процеса обраде итд., потребно је прецизно анализирати и контролисати грешку локације. Грешка локације укључује грешку неусклађености податка и грешку померања податка. На пример, приликом обраде дела сложеног облика, може бити потребно прво обрадити помоћну површину податка. У овом тренутку, потребно је контролисати грешку локације унутар дозвољеног опсега кроз разуман дизајн причвршћивача и методе лоцирања како би се осигурала тачност обраде. Методе као што су побољшање тачности елемената локације и оптимизација распореда локације могу се користити за смањење грешке локације.

 

3. Када је потребно да се радни комад причврсти и обради више од два пута, изабрани референтни тачка треба да буде у стању да заврши обраду свих кључних делова прецизности у једном причвршћивачу и локацији.
За радне предмете који се морају више пута причврстити, ако је референтна вредност за сваки стезни уређај недоследна, појавиће се кумулативне грешке, што ће утицати на укупну тачност радног предмета. Стога, треба одабрати одговарајућу референтну вредност како би се обрада свих кључних делова тачности завршила што је више могуће у једном стезном уређају. На пример, приликом обраде дела са више бочних површина и система рупа, главна раван и две рупе могу се користити као референтна вредност за један стезни уређај како би се завршила обрада већине кључних рупа и равни, а затим се може извршити обрада других споредних делова, што може смањити губитак тачности узрокован вишеструким стезним уређајима.

 

4. Изабрани податак треба да обезбеди завршетак што већег броја обрадних садржаја
Ово може смањити број стезних уређаја и побољшати ефикасност обраде. На пример, приликом обраде ротирајућег дела тела, избор његове спољашње цилиндричне површине као референтне тачке локације може да заврши разне операције обраде као што су стругање спољашњег круга, обрада навоја и глодање жлебова у једном стезном уређају, избегавајући губљење времена и смањење тачности узроковано више стезних уређаја.

 

5. Приликом обраде у серијама, референтна тачка локације дела треба да буде што је могуће конзистентнија са референтном тачком подешавања алата за успостављање координатног система обратка.
У серијској производњи, успостављање координатног система обратка је кључно за обезбеђивање конзистентности обраде. Ако је референтна тачка локације конзистентна са референтном тачком подешавања алата, програмирање и операције подешавања алата могу се поједноставити, а грешке изазване конверзијом референтних тачака могу се смањити. На пример, приликом обраде серије идентичних делова у облику плоче, доњи леви угао дела може се поставити на фиксну позицију на радном столу алатне машине, а ова тачка се може користити као референтна тачка подешавања алата за успостављање координатног система обратка. На овај начин, приликом обраде сваког дела, потребно је пратити само исти програм и параметре подешавања алата, што побољшава ефикасност производње и стабилност тачности обраде.

 

6. Када је потребно више причвршћивања, подаци треба да буду исти пре и после
Без обзира да ли је у питању груба или завршна обрада, коришћење конзистентне референтне тачке током вишеструких стезања може осигурати однос тачности позиционирања између различитих фаза обраде. На пример, приликом обраде великог дела калупа, од грубе до завршне обраде, увек коришћење површине за раздвајање и лоцирање рупа калупа као референтне тачке може учинити дозвољене одступања између различитих операција обраде уједначеним, избегавајући утицај на тачност и квалитет површине калупа изазван неравномерним дозвољеним одступањима обраде услед промена референтних тачака.

 

III. Одређивање причвршћивача у обрадним центрима

 

(А) Основни захтеви за уређаје

 

1. Механизам за стезање не би требало да утиче на помак, а подручје обраде треба да буде отворено
Приликом пројектовања механизма за стезање причвршћивача, треба избегавати ометање путање довода алата за резање. На пример, приликом глодања вертикалним обрадничким центром, стезни вијци, притисне плоче итд. причвршћивача не смеју блокирати путању кретања глодалице. Истовремено, подручје обраде треба да буде што отвореније како би алат за резање могао глатко да се приближи радном предмету ради сечења. За неке радне предмете са сложеним унутрашњим структурама, као што су делови са дубоким шупљинама или малим рупама, дизајн причвршћивача треба да обезбеди да алат за резање може да досегне подручје обраде, избегавајући ситуацију у којој се обрада не може извршити због блокирања причвршћивача.

 

2. Причвршћивач треба да буде у стању да постигне оријентисану инсталацију на алатној машини
Причвршћивач треба да буде у стању да се прецизно позиционира и инсталира на радном столу обрадне машине како би се осигурао правилан положај обрадног комада у односу на координатне осе машине алатке. Обично се користе локацијски кључеви, локацијски клинови и други локацијски елементи за сарадњу са Т-обликованим жлебовима или локацијским отворима на радном столу машине алатке како би се постигла оријентисана инсталација причвршћивача. На пример, приликом обраде делова у облику кутије помоћу хоризонталног обрадне машине, локацијски кључ на дну причвршћивача се користи за сарадњу са Т-обликованим жлебовима на радном столу машине алатке како би се одредио положај причвршћивача у правцу X-осе, а затим се други локацијски елементи користе за одређивање положаја у правцима Y-осе и Z-осе, чиме се осигурава исправна инсталација обрадног комада на машину алатке.

 

3. Крутост и стабилност уређаја треба да буду добре
Током процеса обраде, уређај мора да поднесе дејство сила резања, сила стезања и других сила. Ако је крутост уређаја недовољна, он ће се деформисати под дејством ових сила, што ће резултирати смањењем тачности обраде радног предмета. На пример, приликом извођења операција глодања великом брзином, сила резања је релативно велика. Ако крутост уређаја није довољна, радни предмет ће вибрирати током процеса обраде, што ће утицати на квалитет површине и димензионалну тачност обраде. Стога, уређај треба да буде направљен од материјала са довољном чврстоћом и крутости, а његова структура треба да буде разумно пројектована, као што је додавање ребара за укрућивање и усвајање дебелозидних структура, како би се побољшала његова крутост и стабилност.

 

(Б) Уобичајене врсте уређаја

 

1. Општи распоред
Општи уређаји имају широку примену, као што су стезаљке, подеоне главе и стезне главе. Стезаљке се могу користити за држање разних малих делова правилних облика, као што су кубоиди и цилиндри, и често се користе код глодања, бушења и других машинских операција. Подеоне главе се могу користити за извођење индексне обраде на обрадцима. На пример, приликом обраде делова са једнакокружним карактеристикама, подеона глава може прецизно контролисати угао ротације обрадка како би се постигла обрада на више станица. Стезне главе се углавном користе за држање ротирајућих делова тела. На пример, код стругарских операција, трочељусне стезне главе могу брзо стегнути делове сличне вратилу и могу се аутоматски центрирати, што је погодно за машинску обраду.

 

2. Модуларни уређаји
Модуларни уређаји се састоје од скупа стандардизованих и стандардизованих општих елемената. Ови елементи се могу флексибилно комбиновати према различитим облицима радних предмета и захтевима обраде како би се брзо направио уређај погодан за одређени задатак обраде. На пример, приликом обраде дела неправилног облика, одговарајуће основне плоче, носећи елементи, елементи за позиционирање, елементи за стезање итд. могу се одабрати из библиотеке елемената модуларног уређаја и саставити у уређај према одређеном распореду. Предности модуларних уређаја су велика флексибилност и могућност поновне употребе, што може смањити трошкове производње и производни циклус уређаја, а посебно су погодни за испитивања нових производа и производњу малих серија.

 

3. Специјални уређаји
Специјални уређаји су пројектовани и произведени посебно за један или више сличних задатака машинске обраде. Могу се прилагодити специфичном облику, величини и захтевима процеса обраде радног предмета како би се максимизирала гаранција тачности и ефикасности обраде. На пример, код обраде блокова мотора аутомобила, због сложене структуре и високих захтева за тачност блокова, специјални уређаји су обично пројектовани да би се осигурала тачност обраде различитих отвора цилиндра, равни и других делова. Недостаци специјалних уређаја су високи трошкови производње и дуг циклус пројектовања, и генерално су погодни за производњу великих серија.

 

4. Подесиви уређаји
Подесиви уређаји су комбинација модуларних и специјалних уређаја. Они не само да имају флексибилност модуларних уређаја, већ могу и да обезбеде тачност обраде до одређене мере. Подесиви уређаји се могу прилагодити обради радних предмета различитих величина или сличног облика подешавањем положаја неких елемената или заменом одређених делова. На пример, приликом обраде низа делова сличних вратилу са различитим пречницима, може се користити подесиви уређај. Подешавањем положаја и величине стезног уређаја могу се држати вратила различитог пречника, побољшавајући универзалност и стопу искоришћења уређаја.

 

5. Уређаји за више станица
Вишеструки стезници могу истовремено да држе више обрадних комада за обраду. Ова врста стезника може да заврши исте или различите операције обраде на више обрадних комада у једном циклусу стезања и обраде, значајно побољшавајући ефикасност обраде. На пример, приликом обраде бушења и нарезивања навоја малих делова, вишеструки стезник може истовремено да држи више делова. У једном радном циклусу, операције бушења и нарезивања навоја сваког дела се завршавају редом, смањујући време празног хода машине алатке и побољшавајући ефикасност производње.

 

6. Распоред утакмица у групама
Групни уређаји се посебно користе за држање радних предмета сличних облика, сличних величина и исте или сличне локације, метода стезања и обраде. Засновани су на принципу групне технологије, груписања радних предмета са сличним карактеристикама у једну групу, пројектовања опште структуре уређаја и прилагођавања обради различитих радних предмета у групи подешавањем или заменом неких елемената. На пример, приликом обраде серије зупчаника различитих спецификација, групни уређај може подесити локацију и елементе стезања у складу са променама отвора, спољашњег пречника итд. зупчаника како би се постигло држање и обрада различитих зупчаника, побољшавајући прилагодљивост и ефикасност производње уређаја.

 

(C) Принципи избора уређаја у обрадним центрима

 

1. Под претпоставком обезбеђивања тачности обраде и ефикасности производње, требало би дати предност општим уређајима
Општи уређаји треба да буду пожељнији због њихове широке применљивости и ниске цене када се могу задовољити тачност обраде и ефикасност производње. На пример, за неке једноставне задатке обраде појединачних комада или малих серија, коришћење општих уређаја као што су стеге може брзо да заврши причвршћивање и обраду радног предмета без потребе за пројектовањем и производњом сложених уређаја.

 

2. Приликом обраде у серијама, могу се размотрити једноставни специјални уређаји
Приликом машинске обраде у серијама, како би се побољшала ефикасност обраде и осигурала конзистентност тачности обраде, могу се размотрити једноставни специјални уређаји. Иако су ови уређаји посебни, њихове структуре су релативно једноставне и трошкови производње неће бити превисоки. На пример, приликом машинске обраде дела одређеног облика у серијама, могу се пројектовати посебна плоча за позиционирање и уређај за стезање који брзо и прецизно држе обрадак, побољшавајући ефикасност производње и осигуравајући тачност обраде.

 

3. Приликом обраде у великим серијама, могу се размотрити вишестанични уређаји и високоефикасни пнеуматски, хидраулични и други специјални уређаји.
У великосеријској производњи, ефикасност производње је кључни фактор. Вишестанични уређаји могу истовремено обрађивати више комада, значајно побољшавајући ефикасност производње. Пнеуматски, хидраулични и други специјални уређаји могу обезбедити стабилне и релативно велике силе стезања, осигуравајући стабилност комада током процеса обраде, а акције стезања и отпуштања су брзе, што додатно побољшава ефикасност производње. На пример, на линијама за производњу аутомобилских делова великих серија, вишестанични уређаји и хидраулични уређаји се често користе за побољшање ефикасности производње и квалитета обраде.

 

4. Приликом усвајања групне технологије, треба користити групне уређаје
Применом групне технологије за обраду радних предмета сличних облика и величина, групни уређаји могу у потпуности да испоље своје предности, смањујући врсте уређаја и оптерећење пројектовања и производње. Разумним подешавањем групних уређаја, они се могу прилагодити захтевима обраде различитих радних предмета, побољшавајући флексибилност и ефикасност производње. На пример, у машинским производним предузећима, приликом обраде делова сличних вратилу истог типа, али различитих спецификација, коришћење групних уређаја може смањити трошкове производње и побољшати погодност управљања производњом.

 

(D) Оптимални положај за фиксирање обрадка на радном столу машине алатке
Положај за фиксирање радног предмета треба да осигура да је унутар опсега кретања обраде сваке осе машине алатке, избегавајући ситуацију у којој алат за сечење не може да досегне подручје обраде или да се судари са компонентама машине алатке због неправилног положаја за фиксирање. Истовремено, дужина алата за сечење треба да буде што краћа како би се побољшала крутост обраде алата за сечење. На пример, приликом обраде великог равног дела у облику плоче, ако је радни предмет фиксиран на ивици радног стола машине алатке, алат за сечење може се превише издужити приликом обраде неких делова, смањујући крутост алата за сечење, лако изазивајући вибрације и деформације и утичући на тачност обраде и квалитет површине. Стога, у складу са обликом, величином и захтевима процеса обраде радног предмета, положај за фиксирање треба разумно одабрати тако да алат за сечење буде у најбољем радном стању током процеса обраде, побољшавајући квалитет и ефикасност обраде.

 

IV. Закључак
Разуман избор референтне тачке локације обраде и правилно одређивање причвршћивача у обрадничким центрима су кључне везе за обезбеђивање тачности обраде и побољшање ефикасности производње. У стварном процесу обраде, неопходно је темељно разумети и пратити захтеве и принципе референтне тачке локације, одабрати одговарајуће типове причвршћивача према карактеристикама и захтевима обраде обрадка и одредити оптималну шему причвршћивача према принципима избора причвршћивача. Истовремено, треба обратити пажњу на оптимизацију положаја причвршћивача обрадка на радном столу машине како би се у потпуности искористиле предности високе прецизности и високе ефикасности обрадног центра, постигла висококвалитетна, јефтина и високофлексибилна производња у машинској обради, задовољиле све разноврсније захтеве савремене производне индустрије и промовисао континуирани развој и напредак технологије машинске обраде.

 

Свеобухватним истраживањем и оптимизованом применом референтних тачака локације обраде и причвршћивача у обрадним центрима, конкурентност предузећа за машинску производњу може се ефикасно побољшати. Под претпоставком обезбеђивања квалитета производа, може се побољшати ефикасност производње, смањити трошкови производње и створити веће економске и друштвене користи за предузећа. У будућој области машинске обраде, са сталним појављивањем нових технологија и нових материјала, референтне тачке локације обраде и причвршћивачи у обрадним центрима ће такође наставити да се иновирају и развијају како би се прилагодили сложенијим и прецизнијим захтевима обраде.