Како да аутоматизујете инспекцију ЦНЦ алата са у-машином

ПФТ, Шенжен

Абустракт

Автоматизовано инспекциони алат је постао неопходан корак у модерном ЦНЦ обради, посебно за високу прецизност и производњу великих количина. Циљ ове студије био је да се процени ефикасност система за сондацију у машини за праћење зноја и прецизности димензија алата без прекида времена циклуса. Методе су укључивале интеграцију сонде са осетљивим покретачем у вертикални центри за обраду са три ос, у комбинацији са прилагођеним циклусима инспекције развијеним у софтверу за контролу. Подаци су прикупљени из понављаних инспекција алата током 500 циклуса обраде, снимајући одступања у дијаметру и дужини. Резултати су показали да је аутоматизовано сондање смањило време ручне инспекције за 65%, задржавајући прецизност димензија у оквиру ± 2 мкм. Сравњавајућа анализа са офлајн инспекцијом показала је да је у машини добијена једнака или већа понављања, посебно у откривању постепеног знојања бокова. Студија закључује да у машини пробивање пружа практично, скалисано решење за аутоматизацију инспекције алата у ЦНЦ окружењима, подржавајући и поузданост процеса и смањење трошкова.

1 Увод

Одржавање и кршење алата су међу најчешћим узроцима одступања делова и времена простора машине у производњи ЦНЦ-а. Традиционално, инспекција се ослањала на ручна мерења користећи офлајн опрему као што су инструменти и микроскопи. Иако су ове методе тачне, оне прекидају производњу и повећавају трошкове радног труда. Технологија за проналажење у машини решава ове изазове омогућавајући аутоматизовано мерење алата директно у циклусу обраде. Ова студија истражује како се у машини може спровести сондација за аутоматизацију инспекције алата, фокусирајући се на методологију дизајна, резултате перформанси и практичне импликације.

2 Метода истраживања

2.1 Концепт дизајна

Инспекциони систем је изграђен око сензорне сонде која се интегрише у вртоглаво вертикалног центра за обраду. Пробач је био програмирани да измери дужину алата и дијаметар пре и после сваког циклуса обраде. Рутини за сондацију развијене су користећи стандардне макрове Г-кода како би се осигурала репродуктивност на различитим машинама.

2.2 Прикупљање података

Подаци су прикупљени из 500 циклуса обраде компоненти од тврде челика. Длина алата и дијаметар одступања су аутоматски регистровани од стране ЦНЦ контролера. Офлајн мерења користећи инструмент који је служио као контролна група.

2.3 Опрема и модели

• Машина: 3 осна ВМЦ, 12.000 рпм вртач

• Проба: Ренишов ОМП60 сенч-тригер сонда

• Уређаји тестирани: ø10 мм карбидски крајни молници, премазани ТиАЛН-ом

• Софтвер: ФАНУЦ 0i-МФ контролер са прилагођеним циклусима сондације

Оваква конфигурација осигурава репродуцибилност и омогућава адаптацију методологије на друге конфигурације машина.

3 Резултати и анализа

3.1 Мерење дужине алата

Слика 1 показује поређење између у-машине сондације и офлајн предустаноставења. Резултати су показали максимално одступање од ± 2 мкм, без значајне разлике између метода.

3.2 Мерење дијаметра алата

У табели 1 су приказане измеране одступања дијаметара алата за 500 циклуса. Пробач у машини константно је откривао постепено смањење узроковано знојем бокова.

Таблица 1 Одступање дијаметра алата током 500 циклуса (μm)

Подаци потврђују да у машини проналажење даје једнаку тачност и уштеду времена у поређењу са ручним методама.

3.3 Ефикасност времена

Ручна инспекција је захтевала у просеку 45 секунди по алату, док је аутоматизовано испитување смањило ово на 15 секунди, постижући 65% смањење времена.

4 Дискусија

Резултати сугеришу да у-машину сондање може заменити или допунити офлајн инструмент инспекцију у многим ЦНЦ апликацијама. Његова ефикасност потиче од способности мерења алата директно у окружењу обраде, елиминишући грешке поставке узроковане управљањем алатом. Ограничења укључују захтеве за калибрацију собе и потенцијалне интерференције сигнала у окружењима са високим хладним средствима. Међутим, за већину сценарија производње великих количина, користи су веће од ових ограничења. Открића указују на то да би широко примјена сондажења у машини могла значајно смањити време простора и побољшати контролу процеса.

5 Закључак

Автоматизована инспекција алата користећи у машини сондаже постиже упоредиву тачност са офлајн методама, док пружа значајну уштеду времена. Метода је практична, понављајућа и компатибилна са стандардним ЦНЦ управљачима. Будућа истраживања могу се фокусирати на интеграцију модела предвиђања зноја у реалном времену са подацима о зондирању, што ће још више побољшати предвиђачко одржавање у ЦНЦ обради.