मशीनिंग सटीकता कैसे बढ़ाएं

सीएनसी मशीन टूल्स की मशीनिंग सटीकता अंततः मशीन की सटीकता पर ही निर्भर करती है। सीएनसी मशीन टूल्स की सटीकता में ज्यामितीय सटीकता, स्थिति सटीकता, बार-बार स्थिति सटीकता और काटने की सटीकता शामिल है।

ज्यामितीय सटीकता: स्थिर सटीकता के रूप में भी जाना जाता है, व्यापक ज्यामितीय त्रुटि के संयोजन के बाद सीएनसी मशीन टूल के प्रमुख भागों का एक व्यापक प्रतिबिंब है।

पोजिशनिंग सटीकता: यह उस सटीकता को इंगित करता है जिसे संख्यात्मक नियंत्रण उपकरण के नियंत्रण में प्राप्त किया जा सकता है। मापा स्थिति सटीकता मूल्य के अनुसार, मशीन उपकरण की स्वचालित प्रसंस्करण प्रक्रिया में सर्वोत्तम वर्कपीस प्रसंस्करण सटीकता निर्धारित की जा सकती है। यह भाग या उपकरण की वास्तविक स्थिति और मानक स्थिति (सैद्धांतिक स्थिति और आदर्श स्थिति) के बीच के अंतर को संदर्भित करता है। अंतर जितना छोटा होगा, सटीकता उतनी ही अधिक होगी। यह भागों की मशीनिंग सटीकता सुनिश्चित करने का आधार है।

स्थिति सटीकता दोहराएं: सीएनसी मशीन पर एक ही प्रोग्राम कोड को बार-बार चलाने से प्राप्त स्थिति सटीकता की स्थिरता को संदर्भित करता है। यह समान परिस्थितियों (एक ही सीएनसी मशीन उपकरण, विभिन्न संचालन विधियों और एक ही भाग कार्यक्रम) के तहत भागों के एक बैच को संसाधित करके प्राप्त निरंतर परिणामों की लगातार डिग्री है।

काटने की सटीकता: यह काटने की स्थिति के तहत मशीन उपकरण की ज्यामितीय सटीकता और स्थिति सटीकता का एक व्यापक निरीक्षण है।

ऊपर से, यह देखा जा सकता है कि सीएनसी मशीन टूल्स की सटीकता को यांत्रिक और विद्युत पहलुओं में विभाजित किया जा सकता है, जैसे कि स्पिंडल सटीकता, जैसे रनआउट, बस, आदि; लीड स्क्रू की शुद्धता; स्थिरता की सटीकता, मशीन उपकरण की कठोरता और इतने पर। विद्युत पहलू में, मुख्य रूप से नियंत्रण विधियाँ होती हैं, जैसे अर्ध बंद लूप, पूर्ण बंद लूप, प्रतिक्रिया और क्षतिपूर्ति विधियाँ, प्रसंस्करण में प्रक्षेप सटीकता, आदि। इसलिए, मशीन उपकरण की सटीकता इस बात पर निर्भर नहीं करती है कि मशीन उपकरण है या नहीं। पूरी तरह से बंद-लूप या नहीं।

1、 सिद्धांत परिचय

सीएनसी मशीन टूल की मोशन चेन में सीएनसी डिवाइस → सर्वो एनकोडर → सर्वो ड्राइवर → मोटर → स्क्रू → मूविंग पार्ट्स शामिल हैं। स्थिति का पता लगाने वाले उपकरण की स्थापना स्थिति के अनुसार, इसे पूर्ण बंद-लूप नियंत्रण, अर्ध बंद-लूप नियंत्रण और खुले-लूप नियंत्रण में विभाजित किया जा सकता है।

पूर्ण बंद लूप नियंत्रण फ़ीड सर्वो प्रणाली

पोजिशन डिटेक्शन डिवाइस (जैसे ग्रेटिंग रूलर, लीनियर इंडक्शन सिंक्रोनाइजर, आदि) मशीन टूल के मूविंग पार्ट्स (जैसे वर्कबेंच) पर इंस्टॉल किया जाता है, और मूविंग पार्ट्स की पोजीशन रियल टाइम में वापस फीड हो जाती है। संख्यात्मक नियंत्रण प्रणाली द्वारा प्रसंस्करण के बाद, मशीन उपकरण की स्थिति को सर्वो मोटर को सूचित किया जाता है, और सर्वो मोटर स्वचालित रूप से सिस्टम निर्देश के माध्यम से गति त्रुटि की भरपाई करता है। लेकिन चूंकि यह बड़े जड़ता लिंक जैसे लीड स्क्रू, नट पेयर और मशीन टूल वर्कटेबल को बंद लूप में रखता है, इसलिए सिस्टम की स्थिर स्थिति को डीबग करना मुश्किल है। इसके अलावा, मापने वाले उपकरण जैसे कि झंझरी शासक और रैखिक इंडक्टोसिन महंगे और स्थापित करने के लिए जटिल हैं, जो दोलन का कारण बन सकते हैं। इसलिए, सामान्य मशीन टूल्स पूर्ण बंद-लूप नियंत्रण का उपयोग नहीं करते हैं।

अर्ध बंद लूप नियंत्रण फ़ीड सर्वो प्रणाली

स्थिति का पता लगाने वाला उपकरण ड्राइविंग मोटर के अंत में या स्क्रू रॉड के अंत में स्थापित होता है, जिसका उपयोग स्क्रू या सर्वो मोटर के रोटेशन कोण का पता लगाने के लिए किया जाता है, अप्रत्यक्ष रूप से मशीन टूल के चलती भागों की वास्तविक स्थिति को मापता है, और नियंत्रण प्रणाली को वापस फ़ीड करें। यांत्रिक निर्माण के स्तर में सुधार और गति का पता लगाने वाले तत्वों और पेंच पिच की सटीकता के कारण, सेमी क्लोज्ड लूप सीएनसी मशीन टूल ने काफी उच्च फ़ीड सटीकता हासिल की है। अधिकांश मशीन टूल निर्माता सेमी क्लोज्ड लूप सीएनसी सिस्टम का व्यापक रूप से उपयोग करते हैं।

2、 व्यावहारिक अनुप्रयोग

पूर्ण बंद लूप नियंत्रण प्रणाली

स्थिति का पता लगाने वाले उपकरणों (जैसे कि झंझरी शासक, रैखिक इंडक्टोसिन, आदि) में अलग-अलग सटीकता स्तर होते हैं: ± 0.01 मिमी、 ± 0.005 मिमी、 ± 0.003 मिमी、 ± 02 मिमी), इसलिए पूर्ण बंद-लूप नियंत्रण में त्रुटियां होंगी, और स्थिति सटीकता सटीकता स्तर से प्रभावित होती है।

स्थिति का पता लगाने वाले उपकरण का थर्मल प्रदर्शन (थर्मल विरूपण) आम तौर पर गैर-धातु सामग्री से बना होता है। थर्मल विस्तार का गुणांक मशीन उपकरण के कुछ हिस्सों के अनुरूप नहीं है। यह मशीन टूल की कार्य सटीकता की मुख्य कड़ी है। इसलिए, तापमान के कारण होने वाले थर्मल विरूपण को दूर करने के लिए मशीन टूल की मशीनिंग प्रक्रिया में हीटिंग समस्या को हल करना आवश्यक है। मशीनिंग की प्रक्रिया में थर्मल विरूपण को कम करने के लिए हाई एंड मशीन टूल्स विभिन्न तरीकों को अपनाएंगे, जैसे लीड स्क्रू की खोखली कूलिंग, गाइड रेल की चिकनाई, कटिंग फ्लुइड का लगातार तापमान ठंडा करना आदि।

सिद्धांत रूप में, ड्राइविंग अक्ष (पेंच जोड़ी) के करीब, माप जितना सटीक होगा। संरचना स्थान की सीमा के कारण, झंझरी शासक को स्थापित करने के केवल दो तरीके हैं, एक स्क्रू जोड़ी के पास स्थापित है, दूसरा गाइड रेल के बाहर स्थापित है। जहां तक संभव हो पहली स्थापना विधि का चयन करने की सिफारिश की जाती है, लेकिन मरम्मत और रखरखाव के लिए यह असुविधाजनक है। इसके विपरीत, उच्च सटीकता के साथ झंझरी शासक का चयन किया जाता है, लेकिन सीएनसी मशीन टूल द्वारा आवश्यक सटीकता प्राप्त नहीं की जाती है। पहले मामले में भी, झंझरी शासक की स्थापना स्थिति ड्राइविंग अक्ष के करीब है, लेकिन स्थापना की स्थिति और ड्राइविंग अक्ष के बीच एक निश्चित दूरी है। इस दूरी का संयोजन और वाहन चलाते समय वस्तु के झूलने से झंझरी वाले शासक का पता लगाने और नियंत्रण में बहुत परेशानी होती है। जब ड्राइविंग ऑब्जेक्ट झंझरी शासक के स्थापना पक्ष में झूलता है, तो झंझरी शासक गलती से सोचता है कि चलती गति का पता लगाने के दौरान अपर्याप्त है, और सिस्टम त्वरण संकेत देता है। जब ड्राइविंग ऑब्जेक्ट तुरंत दूसरी तरफ झूलता है, तो झंझरी शासक गलती से सोचता है कि गति का पता लगाने के दौरान गति बहुत तेज है, और सिस्टम मंदी का संकेत देता है, इसके विपरीत, यह ड्राइविंग ऑब्जेक्ट के कंपन को बढ़ाता है, जिसके कारण होता है अजीब घटना है कि पूरा बंद लूप आधा बंद लूप जितना अच्छा नहीं है।

उत्पादन वातावरण का प्रभाव: आम तौर पर, मशीनिंग कारखाने का वातावरण अपेक्षाकृत कठोर होता है, और धूल और कंपन सामान्य घटनाएं होती हैं। हालांकि, झंझरी शासक और रैखिक प्रेरण सिंक्रोनाइज़र सटीक घटक हैं, और उनका कार्य सिद्धांत प्रकाश प्रतिबिंब द्वारा सापेक्ष चलती स्थिति को मापना है। माप सटीकता को प्रभावित करने वाले सबसे बड़े कारक धूल और कंपन हैं। इसके अलावा, जब मशीन उपकरण काम कर रहा होता है, तो काटने वाले तेल की धुंध और पानी की धुंध गंभीर होती है, जिसका झंझरी शासक और रैखिक प्रेरण सिंक्रोनाइज़र पर बहुत प्रभाव पड़ता है। इसलिए, पूर्ण बंद-लूप नियंत्रण प्रणाली का उपयोग करने के लिए, स्थापना और सीलिंग में अच्छा काम करने के अलावा, हमें उत्पादन वातावरण में सुधार करना चाहिए। अन्यथा, यह घटना दिखाई देगी। नए मशीन टूल में अच्छी सटीकता है, लेकिन इसका उपयोग एक वर्ष से भी कम समय के लिए किया गया है। न केवल सटीकता में कमी आई है, बल्कि मशीन टूल अक्सर अलार्म बजाता है।

अर्ध बंद लूप नियंत्रण प्रणाली

चूंकि मापने वाला उपकरण मोटर या लीड स्क्रू के शीर्ष पर स्थापित होता है, इसलिए इसे सील करना आसान होता है, इसलिए पर्यावरण की कोई आवश्यकता नहीं होती है। सेमी क्लोज्ड लूप कंट्रोल सिस्टम की सटीक त्रुटि मुख्य रूप से लीड स्क्रू के फॉरवर्ड और रिवर्स क्लीयरेंस पर निर्भर करती है। मशीनिंग प्रौद्योगिकी में सुधार के साथ, आयातित लीड स्क्रू का निर्माण प्रौद्योगिकी स्तर अधिक है, और उच्च-सटीक लीड स्क्रू जोड़ी मूल रूप से आगे और रिवर्स क्लीयरेंस को समाप्त कर देती है। इसके अलावा, असेंबली प्रक्रिया में, डबल पंक्ति रिवर्स बॉल स्क्रू जोड़ी का उपयोग किया जाता है, जो आगे और रिवर्स क्लीयरेंस को पूरी तरह से समाप्त कर सकता है। इसके अलावा, कई मशीन टूल प्लांट लीड स्क्रू की ट्रांसमिशन सटीकता पर मशीन टूल के थर्मल विरूपण के प्रभाव को खत्म करने के लिए प्री स्ट्रेचिंग विधि का उपयोग करते हैं। तो वर्तमान में, अर्ध बंद लूप नियंत्रण प्रणाली मशीन उपकरण को उच्च सटीकता प्राप्त करने के लिए सुनिश्चित करने में सक्षम है।

3、 निष्कर्ष

To sum up, it can be seen that in theory, if the external factors are not considered, the full closed-loop control may improve the positioning accuracy of the foundation than the semi closed-loop control. But if we can’t solve the problems of machine heating, environmental pollution, temperature rise, vibration, installation and other factors, the phenomenon of full closed loop is worse than half closed loop. It may be effective in a short time, but as time goes on, the influence of dust and temperature changes on the grating ruler will seriously affect the measurement feedback data, thus losing its function. At the same time, when there is a problem with the grating ruler, an alarm will be generated, resulting in the machine can not work.

उत्पादन लागत और प्रतिस्पर्धात्मकता पर विचार करने के कारण, मध्य और निम्न अंत मशीन टूल्स को पूर्ण बंद-लूप नियंत्रण में सरल बनाया जाता है, जैसे सीलिंग, तापमान वृद्धि नियंत्रण और इसी तरह। इस स्थिति के तहत, केवल उच्च लागत पर झंझरी शासक को कॉन्फ़िगर करके मशीन उपकरण की सटीकता में सुधार नहीं किया जा सकता है।