Những người tham gia vào ngành xử lý thường có mong muốn giành chiến thắng mạnh mẽ về mặt độ chính xác, như thể việc đạt được độ chính xác xử lý ở cấp độ μm- là điều dễ dàng. Nhưng trên thực tế, việc xử lý-có độ chính xác cao là một lĩnh vực kỹ thuật nghiêm ngặt. Nhiều người thậm chí còn không biết ý thức chung về tác động của nhiệt độ đến độ chính xác, nhưng họ nói về độ chính xác, điều này thực sự gây khó chịu! Tiếp theo, bài viết này sẽ cung cấp cho bạn một kiến thức khoa học phổ thông toàn diện hơn.
PHẦN 1 Ý thức cơ bản: Tác động của sự thay đổi nhiệt độ lên vật liệu Mọi người đều biết rằng vật liệu nói chung có đặc tính giãn nở và co lại vì nhiệt. Trong quá trình xử lý chính xác, không thể bỏ qua vấn đề nhiệt độ! Sự chênh lệch nhiệt độ có thể gọi là “kẻ thù” của độ chính xác. Nếu yếu tố then chốt này không được coi trọng thì làm sao có thể nói về độ chính xác? Xét cho cùng, hầu hết các máy đều được làm bằng thép và gang, chúng sẽ thay đổi hình dạng và chiều dài theo nhiệt độ phòng và nhiệt lượng do chính máy tạo ra. Lượng biến dạng cụ thể của vật liệu do giãn nở và co lại nhiệt phụ thuộc vào đặc tính riêng của vật liệu và phạm vi thay đổi nhiệt độ. Sau đây là bảng hệ số giãn nở của thép và đồng. Lấy thép làm ví dụ, sự giãn nở tuyến tính của nó được biểu hiện bằng sự thay đổi chiều dài 12μm trên mét khi nhiệt độ thay đổi 1 độ. Hệ số giãn nở của thép được thể hiện trong hình dưới đây:
Ví dụ: Nếu chiều dài của phôi là 200mm và nhiệt độ thay đổi 10 độ thì giá trị giãn nở là 0,02mm. Hệ số giãn nở của đồng được thể hiện trong hình dưới đây:
Ví dụ: Khi chiều dài điện cực là 200mm và nhiệt độ thay đổi 10 độ, giá trị giãn nở là 0,05mm. PHẦN 2 Nhiệt độ gây ra lỗi phát hiện Nếu phôi, dụng cụ và máy đo được sử dụng để phát hiện được làm bằng các vật liệu khác nhau và không ở nhiệt độ tiêu chuẩn (20 độ ) trong quá trình phát hiện thì độ lệch so với nhiệt độ tiêu chuẩn sẽ trở thành một yếu tố quan trọng gây ra lỗi phát hiện. Lỗi phát hiện do nhiệt độ
Ví dụ: lấy khả năng phát hiện làm ví dụ, nếu thước đo khối thép dài 100mm được làm nóng bởi nhiệt độ lòng bàn tay và nhiệt độ của nó tăng lên 4 độ, thì chiều dài của nó sẽ thay đổi thêm 4,6μm. Ngoài ra, khi đo các bộ phận có độ chính xác cao,-phải có sẵn các phương pháp đo có độ chính xác-cao hơn. Nếu chỉ số chính xác của bản thân dụng cụ hoặc thiết bị đo không cao thì làm cách nào để đạt được-đo lường có độ chính xác cao? PHẦN 3 Khái niệm xử lý quan trọng: Duy trì độ ổn định nhiệt Lấy chi tiết thép có kích thước 100x30x20mm làm ví dụ. Khi nhiệt độ giảm từ 25 độ xuống 20 độ, kích thước của nó sẽ thay đổi: ở 25 độ, kích thước lớn hơn 6μm và khi nhiệt độ giảm xuống 20 độ, kích thước chỉ lớn hơn 0,12μm. Đây là một quá trình ổn định nhiệt. Ngay cả khi nhiệt độ giảm nhanh, vẫn cần một khoảng thời gian nhất định để duy trì độ chính xác ổn định. Nói chung, vật thể càng lớn thì thời gian khôi phục độ chính xác ổn định khi nhiệt độ thay đổi càng lâu.
Một số nhà máy không có kinh nghiệm về gia công chính xác thường cho rằng nguyên nhân dẫn đến độ chính xác không ổn định là do các vấn đề về độ chính xác của thiết bị khi thực hiện gia công chính xác. Các nhà máy có kinh nghiệm biết rằng việc chú ý đến sự cân bằng nhiệt giữa nhiệt độ môi trường và máy công cụ là điều cơ bản. Họ hiểu rằng ngay cả khi máy công cụ có độ chính xác cao thì độ ổn định của độ chính xác gia công chỉ có thể được đảm bảo trong môi trường nhiệt độ ổn định và trạng thái cân bằng nhiệt.
Duy trì sự ổn định nhiệt là một khái niệm quan trọng phải được hiểu sâu sắc trong gia công chính xác. Một số người có thể băn khoăn không biết nên duy trì nhiệt độ ở mức 20 độ hay 23 độ. Trên thực tế, điều quan trọng là giữ ổn định giá trị nhiệt độ mục tiêu. Về mặt lý thuyết, nhiệt độ thường được yêu cầu là 20 độ, nhưng trong các xưởng thực tế, nhiệt độ thường được kiểm soát ở mức 22 độ ~ 23 độ, miễn là sự dao động nhiệt độ được kiểm soát chặt chẽ. PHẦN 4 Hiểu đúng về độ chính xác và phân tích của quá trình xử lý Nói chung, độ chính xác của quá trình xử lý có thể được chia thành độ chính xác và độ chính xác. Qua hình dưới đây chúng ta có thể hiểu một cách trực quan hơn. Độ chính xác (Độ chính xác) Độ chính xác đề cập đến độ tái lập và tính nhất quán giữa các kết quả thu được khi sử dụng cùng một mẫu dự phòng cho các phép đo lặp lại. Đôi khi, độ chính xác cao không có nghĩa là độ chính xác cao. Ví dụ: ba kết quả thu được khi đo với chiều dài 1mm làm tiêu chuẩn lần lượt là 1,051mm, 1,053mm và 1,052mm. Mặc dù độ chính xác của bộ dữ liệu này cao nhưng nó không chính xác. Độ chính xác (Accuracy) Độ chính xác đề cập đến mức độ gần gũi giữa kết quả đo và giá trị thực. Khi độ chính xác của phép đo cao, điều đó có nghĩa là sai số hệ thống nhỏ và độ lệch giữa giá trị trung bình của dữ liệu đo được so với giá trị thực là nhỏ, nhưng độ rời rạc của dữ liệu, tức là kích thước của sai số ngẫu nhiên là không rõ ràng. Mối quan hệ giữa độ chính xác, độ chính xác và nhiệt độ thường liên quan chặt chẽ đến độ chính xác và độ chính xác. Nếu độ chính xác của chi tiết gia công cao nhưng độ chính xác không đủ thì có thể nhiệt độ xưởng dao động nhẹ nhưng sai lệch rất nhiều so với nhiệt độ tiêu chuẩn; nếu các chi tiết có độ chính xác cao nhưng độ chính xác kém thì rất có thể nhiệt độ xưởng biến động lớn dẫn đến độ sai lệch lớn về độ chính xác; nếu các bộ phận không chính xác và không chính xác, điều đó có nghĩa là nhiệt độ xưởng sai lệch rất nhiều so với nhiệt độ tiêu chuẩn và yêu cầu kiểm soát. PHẦN 5 Việc làm nóng trước máy công cụ bị lãng quên Khi sử dụng các máy công cụ CNC chính xác để gia công có độ chính xác cao{25}}trong nhà máy, bạn có thể đã gặp phải trải nghiệm như vậy: mỗi sáng khi bật máy để gia công, độ chính xác gia công của sản phẩm đầu tiên thường không đạt yêu cầu; Lô bộ phận đầu tiên được bật để gia công sau một kỳ nghỉ dài thường có độ chính xác không ổn định và khả năng xảy ra lỗi là rất cao khi thực hiện gia công có độ chính xác cao, đặc biệt là về độ chính xác của vị trí. Máy công cụ chỉ có thể đảm bảo độ ổn định của độ chính xác gia công trong môi trường nhiệt độ ổn định và trạng thái cân bằng nhiệt. Khi thực hiện gia công có độ chính xác cao-ngay sau khi bật máy, việc làm nóng trước máy công cụ là điều cơ bản thông thường để gia công chính xác. Độ chính xác gia công thay đổi rất nhiều khi máy công cụ ngừng chạy trong thời gian dài và khi nó ở trạng thái cân bằng nhiệt. Điều này là do nhiệt độ của trục chính và mỗi trục chuyển động của máy công cụ CNC sẽ tương đối ổn định ở một mức nhất định sau khi chạy trong một khoảng thời gian và khi thời gian xử lý tăng lên, độ chính xác nhiệt của máy công cụ CNC sẽ dần ổn định, điều này thể hiện đầy đủ sự cần thiết của việc làm nóng trước trục chính và các bộ phận chuyển động trước khi xử lý. Tuy nhiên, nhiều nhà máy bỏ qua khâu chuẩn bị "bài tập khởi động" của máy công cụ, hoặc thậm chí không biết gì về nó. Nếu máy công cụ không hoạt động trong hơn một vài ngày thì bạn nên làm nóng trước hơn 30 phút trước khi xử lý-độ chính xác cao; nếu thời gian không hoạt động chỉ vài giờ, hãy làm nóng trước từ 5 đến 10 phút. Trong quá trình gia nhiệt trước, máy công cụ có thể được phép tham gia vào chuyển động lặp lại của trục gia công và tốt nhất là thực hiện liên kết nhiều trục, chẳng hạn như di chuyển trục XYZ từ góc dưới bên trái của hệ tọa độ đến góc trên bên phải và liên tục di chuyển theo đường chéo. Trong hoạt động thực tế, một chương trình macro có thể được viết trên máy công cụ để cho phép máy công cụ thực hiện các hành động làm nóng trước một cách tự động và liên tục. Khi máy công cụ được làm nóng trước hoàn toàn, nó có thể được đưa vào quy trình sản xuất có độ chính xác-cao và có thể đạt được độ chính xác xử lý ổn định và nhất quán tại thời điểm này.
