د دقیق کیلیبریشن سره په CNC بدل شوي شافټونو کې د ټیپر غلطیو له منځه وړلو څرنګوالی

د دقیق کیلیبریشن سره په CNC بدل شوي شافټونو کې د ټیپر غلطیو له منځه وړلو څرنګوالی

لیکوال: پي ایف ټي، شینزین

لنډیز: د CNC په بدل شوي شافټونو کې د ټیپر غلطۍ د ابعادي دقت او اجزاو فټ سره د پام وړ خطر لري، چې د اسمبلۍ فعالیت او د محصول اعتبار اغیزه کوي. دا څیړنه د دې غلطیو له منځه وړلو لپاره د سیسټمیک دقیق کیلیبریشن پروتوکول اغیزمنتوب څیړي. دا میتودولوژي د ماشین وسیلې کاري ځای کې د لوړ ریزولوشن حجمیتریک غلطی نقشه کولو لپاره لیزر انټرفیرومیټري کاروي، په ځانګړي توګه د ټیپر سره مرسته کونکي جیومیټریک انحرافات په نښه کوي. د غلطۍ نقشې څخه اخیستل شوي د خسارې ویکتورونه، د CNC کنټرولر دننه پلي کیږي. د 20mm او 50mm نومول شوي قطر سره په شافټونو کې تجربوي تایید د 15µm/100mm څخه ډیر لومړني ارزښتونو څخه د 2µm/100mm څخه کم ته د کیلیبریشن وروسته د ټیپر غلطۍ کمښت ښودلی. پایلې تاییدوي چې د هدف شوي جیومیټریک غلطۍ جبران، په ځانګړي توګه د خطي موقعیت غلطیو او د لارښودونو زاویه انحرافاتو ته رسیدګي، د ټیپر له منځه وړلو لپاره لومړنی میکانیزم دی. پروتوکول د دقیق شافټ تولید کې د مایکرون کچې دقت ترلاسه کولو لپاره عملي، د معلوماتو پرمخ وړل شوی چلند وړاندې کوي، چې معیاري میټرولوژي تجهیزاتو ته اړتیا لري. راتلونکی کار باید د پروسې څارنې سره د جبران او ادغام اوږدمهاله ثبات وپلټي.

۱. پېژندنه

د ټیپیر انحراف، چې د CNC-بدل شوي سلنډر اجزاو کې د گردش محور په اوږدو کې د غیر ارادي قطري بدلون په توګه تعریف شوی، په دقیق تولید کې یوه دوامداره ننګونه پاتې ده. دا ډول غلطۍ په مستقیم ډول د بیرینګ فټ، د مهر بشپړتیا، او د اسمبلۍ کینیماتیک په څیر مهم فعال اړخونه اغیزمن کوي، چې په بالقوه توګه د وخت څخه مخکې ناکامۍ یا د فعالیت تخریب لامل کیږي (سمیت او جونز، 2023). پداسې حال کې چې د وسیلو اغوستل، د تودوخې څرخیدل، او د کارپیس انحراف په څیر عوامل د فارم غلطیو کې مرسته کوي، د CNC لیت دننه غیر معاوضه شوي جیومیټریک غلطۍ - په ځانګړي توګه د خطي موقعیت او د محورونو زاویه تنظیم کې انحرافات - د سیسټمیک ټیپیر لپاره د اصلي اصلي لاملونو په توګه پیژندل شوي (چن او نور، 2021؛ مولر او براون، 2024). دودیز آزموینې او د غلطۍ جبران میتودونه ډیری وختونه وخت نیسي او د ټول کاري حجم په اوږدو کې د قوي غلطۍ اصلاح لپاره اړین جامع معلومات نلري. دا څیړنه د CNC-بدل شوي شافټونو کې د ټیپیر جوړښت لپاره مستقیم مسؤل جیومیټریک غلطیو اندازه کولو او جبران کولو لپاره د جوړښت شوي دقیق کیلیبریشن میتودولوژي وړاندې کوي او تاییدوي.

۲ د څېړنې طریقې

۲.۱ د کیلیبریشن پروتوکول ډیزاین

اصلي ډیزاین کې د ترتیبي، حجمي تېروتنې نقشه کولو او د جبران کولو طریقه شامله ده. لومړنۍ فرضیه دا په ګوته کوي چې د CNC لیت د خطي محورونو (X او Z) دقیق اندازه شوي او جبران شوي جیومیټریک غلطۍ به په مستقیم ډول په تولید شوي شافټونو کې د اندازه کولو وړ ټیپر له منځه وړلو سره تړاو ولري.

۲.۲ د معلوماتو ترلاسه کول او تجربوي تنظیم

• د ماشین وسیله: د درې محوري CNC ټرننګ مرکز (جوړونکی: Okuma GENOS L3000e، کنټرولر: OSP-P300) د ازموینې پلیټ فارم په توګه کار کاوه.

• د اندازه کولو وسیله: د لیزر انټرفیرومیټر (رینشا XL-80 لیزر سر د XD لینیر آپټیکس او RX10 روټري محور کیلیبریټر سره) د NIST معیارونو سره سم د تعقیب وړ اندازه کولو معلومات چمتو کړل. د X او Z محورونو لپاره خطي موقعیتي دقت، مستقیموالی (په دوو طیارو کې)، پیچ، او د یاو غلطۍ د ISO 230-2:2014 پروسیجرونو په تعقیب، د بشپړ سفر په جریان کې د 100mm وقفې (X: 300mm، Z: 600mm) اندازه شوي.

• کاري ټوټه او ماشین کول: د ازموینې شافټونه (مواد: AISI 1045 فولاد، ابعاد: Ø20x150mm، Ø50x300mm) د ثابت شرایطو لاندې ماشین شوي وو (د پرې کولو سرعت: 200 متر/دقیقه، فیډ: 0.15 ملي میتر/بیا کتنه، د پرې کولو ژوروالی: 0.5 ملي میتر، وسیله: د CVD پوښل شوي کاربایډ داخل DNMG 150608) دواړه د کیلیبریشن دمخه او وروسته. کولنټ تطبیق شو.

• د ټیپر اندازه کول: د ماشین کولو وروسته د شافټ قطرونه د لوړ دقیق همغږي اندازه کولو ماشین (CMM، Zeiss CONTURA G2، اعظمي اجازه وړ تېروتنه: (1.8 + L/350) µm) په کارولو سره د اوږدوالي په اوږدو کې په 10 ملي میتر وقفو کې اندازه شوي. د ټیپر تېروتنه د قطر په پرتله د موقعیت د خطي ریګریشن د سلوپ په توګه محاسبه شوې.

۲.۳ د تېروتنې جبران پلي کول

د لیزر اندازه کولو څخه د حجمي غلطیو معلومات د رینشاو د COMP سافټویر په کارولو سره پروسس شوي ترڅو د محور ځانګړي جبران جدولونه رامینځته کړي. دا جدولونه، چې د خطي بې ځایه کیدو، زاویوي غلطیو، او مستقیم انحرافاتو لپاره د موقعیت پورې تړلي سمون ارزښتونه لري، په مستقیم ډول د CNC کنټرولر (OSP-P300) دننه د ماشین وسیلې د جیومیټریک غلطیو جبران پیرامیټرو کې اپلوډ شوي. شکل 1 د اندازه شوي لومړني جیومیټریک غلطیو اجزا ښیې.

۳ پایلې او تحلیل

۳.۱ د کیلیبریشن څخه مخکې د تېروتنې نقشه کول

د لیزر اندازه کولو د پام وړ هندسي انحرافات څرګند کړل چې د احتمالي ټیټیدو سره مرسته کوي:

• د Z محور: په Z=300mm کې د +28µm موقعیتي تېروتنه، د 600mm سفر په اوږدو کې د -12 arcsec د پیچ تېروتنه راټولول.

• د ایکس محور: د 300 ملي میتر سفر څخه د +8 آرکسیکونو د یاو تېروتنه.
  دا انحرافات د Ø50x300mm شافټ کې اندازه شوي د مخکې له کیلیبریشن ټپر غلطیو سره سمون لري، چې په جدول 1 کې ښودل شوي. د غالب غلطی نمونه د ټیل سټاک پای ته په قطر کې دوامداره زیاتوالی په ګوته کوي.

جدول ۱: د ټیپر تېروتنې اندازه کولو پایلې

۳.۲ د کالیبریشن وروسته فعالیت

د ترلاسه شوي معاوضې ویکتورونو پلي کول د دواړو ازموینې شافټونو لپاره د اندازه شوي ټپر غلطۍ کې د ډراماتیک کمښت لامل شو (جدول 1). Ø50x300mm شافټ د +16.8µm/100mm څخه +1.7µm/100mm ته کمښت ښودلی، چې د 89.9٪ ښه والی استازیتوب کوي. په ورته ډول، Ø20x150mm شافټ د +14.3µm/100mm څخه +1.1µm/100mm (92.3٪ ښه والی) ته کمښت ښودلی. شکل 2 په ګرافیک ډول د کیلیبریشن دمخه او وروسته د Ø50mm شافټ قطر پروفایلونه پرتله کوي، په واضح ډول د سیسټمیک ټپر رجحان له منځه وړل ښیې. د ښه والي دا کچه د لاسي معاوضې میتودونو لپاره راپور شوي عادي پایلو څخه ډیره ده (د مثال په توګه، ژانګ او وانګ، 2022 د ~70٪ کمښت راپور ورکړی) او د جامع حجمي غلطۍ جبران اغیزمنتوب روښانه کوي.

۴ بحث

۴.۱ د پایلو تفسیر

د ټیپر غلطۍ کې د پام وړ کمښت په مستقیم ډول فرضیه تاییدوي. لومړنی میکانیزم د Z-axis موقعیتي غلطۍ او د پیچ انحراف اصلاح کول دي، کوم چې د وسیلې لاره د سپینډل محور په پرتله د مثالي موازي ټراژیکټري څخه جلا کیدو لامل شو ځکه چې ګاډی د Z په اوږدو کې حرکت کوي. جبران په مؤثره توګه دا انحراف باطل کړ. پاتې تېروتنه (<2µm/100mm) احتمال لري د هغو سرچینو څخه رامینځته شي چې د جیومیټریک جبران لپاره لږ حساس دي، لکه د ماشین کولو پرمهال دقیقې تودوخې اغیزې، د قطع کولو ځواکونو لاندې د وسیلې انحراف، یا د اندازه کولو ناڅرګندتیا.

۴.۲ محدودیتونه

دا څیړنه د تولید د تودوخې دورې د کنټرول شوي، نږدې تودوخې توازن شرایطو لاندې د هندسي غلطیو جبران باندې تمرکز کوي. دا په څرګنده توګه د اوږدې تولید چلولو یا د محیطي تودوخې د پام وړ بدلونونو په جریان کې د تودوخې له امله رامینځته شوي غلطیو لپاره ماډل یا جبران نه دی کړی. سربیره پردې، د پروتوکول اغیزمنتوب په ماشینونو کې د سخت اغوستلو یا لارښودونو / بال سکرو ته زیان سره ارزول شوی نه و. د خسارې د باطلولو په اړه د خورا لوړ قطع کولو ځواکونو اغیزه هم د اوسني دائرې څخه بهر وه.

۴.۳ عملي پایلې

ښودل شوی پروتوکول جوړونکو ته د لوړ دقت سلنډریکل ګرځیدو ترلاسه کولو لپاره یو قوي، تکرار کیدونکی میتود چمتو کوي، چې په فضا، طبي وسایلو، او د لوړ فعالیت موټرو اجزاو کې د غوښتنلیکونو لپاره اړین دی. دا د ټپر غیر مطابقت سره تړلي سکریپ نرخونه کموي او د لاسي جبران لپاره د آپریټر مهارت باندې تکیه کموي. د لیزر انټرفیرومیټري اړتیا د پانګونې استازیتوب کوي مګر د مایکرون کچې زغم غوښتنه کولو تاسیساتو لپاره توجیه کیږي.

۵ پایله

دا څېړنه دا ثابتوي چې د حجمي هندسي تېروتنې نقشې او ورپسې د CNC کنټرولر جبران لپاره د لیزر انټرفیرومیټري په کارولو سره سیستماتیک دقیق کیلیبریشن، د CNC-ګرځیدونکي شافټونو کې د ټیپر غلطیو له منځه وړلو لپاره خورا مؤثر دی. تجربوي پایلو ښودلې چې کمښت یې له 89٪ څخه ډیر دی، د 2µm/100mm څخه ښکته پاتې ټیپر ترلاسه کوي. اصلي میکانیزم د خطي موقعیت غلطیو او د ماشین وسیلې په محورونو کې د زاویوي انحرافاتو (پیچ، یاو) دقیق جبران دی. کلیدي پایلې دا دي:

1. د هندسي تېروتنې جامع نقشه کول د ځانګړو انحرافاتو د پیژندلو لپاره خورا مهم دي چې د ټیټیدو لامل کیږي.

2. د CNC کنټرولر دننه د دې انحرافاتو مستقیم جبران خورا مؤثر حل چمتو کوي.

3. دا پروتوکول د معیاري میټرولوژي وسیلو په کارولو سره د ابعادي دقت په برخه کې د پام وړ پرمختګونه وړاندې کوي.