Metode untuk Menilai Akurasi Pusat Pemesinan Vertikal
Dalam bidang pemrosesan mekanis, akurasi pusat permesinan vertikal sangat penting bagi kualitas pemrosesan. Sebagai operator, menilai akurasinya secara akurat merupakan langkah kunci untuk memastikan hasil pemrosesan yang optimal. Berikut ini akan dijelaskan metode untuk menilai akurasi pusat permesinan vertikal.
Penentuan Elemen Terkait dari Benda Uji
Bahan, Alat dan Parameter Pemotongan Benda Uji
Pemilihan material benda uji, perkakas, dan parameter pemotongan berdampak langsung pada penilaian akurasi. Elemen-elemen ini biasanya ditentukan berdasarkan kesepakatan antara pabrik pembuat dan pengguna, dan perlu dicatat dengan benar.
Dalam hal kecepatan potong, sekitar 50 m/menit untuk komponen besi cor; sementara untuk komponen aluminium, sekitar 300 m/menit. Laju umpan yang tepat berkisar antara (0,05 – 0,10) mm/gigi. Dalam hal kedalaman potong, kedalaman potong radial untuk semua operasi penggilingan sebaiknya 0,2 mm. Pemilihan parameter-parameter ini secara wajar merupakan dasar untuk menilai akurasi selanjutnya secara akurat. Misalnya, kecepatan potong yang terlalu tinggi dapat menyebabkan peningkatan keausan pahat dan memengaruhi akurasi pemrosesan; laju umpan yang tidak tepat dapat menyebabkan kekasaran permukaan komponen yang diproses tidak memenuhi persyaratan.
Pemilihan material benda uji, perkakas, dan parameter pemotongan berdampak langsung pada penilaian akurasi. Elemen-elemen ini biasanya ditentukan berdasarkan kesepakatan antara pabrik pembuat dan pengguna, dan perlu dicatat dengan benar.
Dalam hal kecepatan potong, sekitar 50 m/menit untuk komponen besi cor; sementara untuk komponen aluminium, sekitar 300 m/menit. Laju umpan yang tepat berkisar antara (0,05 – 0,10) mm/gigi. Dalam hal kedalaman potong, kedalaman potong radial untuk semua operasi penggilingan sebaiknya 0,2 mm. Pemilihan parameter-parameter ini secara wajar merupakan dasar untuk menilai akurasi selanjutnya secara akurat. Misalnya, kecepatan potong yang terlalu tinggi dapat menyebabkan peningkatan keausan pahat dan memengaruhi akurasi pemrosesan; laju umpan yang tidak tepat dapat menyebabkan kekasaran permukaan komponen yang diproses tidak memenuhi persyaratan.
Pemasangan Benda Uji
Metode pemasangan benda uji berkaitan langsung dengan stabilitas selama pemrosesan. Benda uji perlu dipasang dengan nyaman pada fixture khusus untuk memastikan stabilitas maksimum alat dan fixture tersebut. Permukaan pemasangan fixture dan benda uji harus rata, yang merupakan prasyarat untuk memastikan akurasi pemrosesan. Pada saat yang sama, kesejajaran antara permukaan pemasangan benda uji dan permukaan penjepit fixture harus diperiksa.
Dalam hal metode penjepitan, metode yang tepat harus digunakan agar pahat dapat menembus dan memproses seluruh panjang lubang tengah. Misalnya, disarankan untuk menggunakan sekrup countersunk untuk mengencangkan benda uji, yang secara efektif dapat menghindari interferensi antara pahat dan sekrup. Tentu saja, metode lain yang setara juga dapat dipilih. Tinggi total benda uji bergantung pada metode pengencangan yang dipilih. Ketinggian yang tepat dapat memastikan stabilitas posisi benda uji selama proses pemrosesan dan mengurangi deviasi akurasi yang disebabkan oleh faktor-faktor seperti getaran.
Metode pemasangan benda uji berkaitan langsung dengan stabilitas selama pemrosesan. Benda uji perlu dipasang dengan nyaman pada fixture khusus untuk memastikan stabilitas maksimum alat dan fixture tersebut. Permukaan pemasangan fixture dan benda uji harus rata, yang merupakan prasyarat untuk memastikan akurasi pemrosesan. Pada saat yang sama, kesejajaran antara permukaan pemasangan benda uji dan permukaan penjepit fixture harus diperiksa.
Dalam hal metode penjepitan, metode yang tepat harus digunakan agar pahat dapat menembus dan memproses seluruh panjang lubang tengah. Misalnya, disarankan untuk menggunakan sekrup countersunk untuk mengencangkan benda uji, yang secara efektif dapat menghindari interferensi antara pahat dan sekrup. Tentu saja, metode lain yang setara juga dapat dipilih. Tinggi total benda uji bergantung pada metode pengencangan yang dipilih. Ketinggian yang tepat dapat memastikan stabilitas posisi benda uji selama proses pemrosesan dan mengurangi deviasi akurasi yang disebabkan oleh faktor-faktor seperti getaran.
Dimensi Benda Uji
Setelah beberapa kali operasi pemotongan, dimensi eksternal benda uji akan berkurang dan diameter lubang akan bertambah. Saat digunakan untuk inspeksi penerimaan, agar dapat mencerminkan akurasi pemotongan pusat pemesinan secara akurat, disarankan untuk memilih dimensi benda uji pemesinan kontur akhir yang konsisten dengan yang ditentukan dalam standar. Benda uji dapat digunakan berulang kali dalam uji pemotongan, tetapi spesifikasinya harus dijaga dalam ±10% dari dimensi karakteristik yang diberikan oleh standar. Saat benda uji digunakan kembali, pemotongan lapisan tipis harus dilakukan untuk membersihkan semua permukaan sebelum melakukan uji pemotongan presisi baru. Hal ini dapat menghilangkan pengaruh residu dari pemrosesan sebelumnya dan membuat setiap hasil pengujian lebih akurat mencerminkan status akurasi pusat pemesinan saat ini.
Setelah beberapa kali operasi pemotongan, dimensi eksternal benda uji akan berkurang dan diameter lubang akan bertambah. Saat digunakan untuk inspeksi penerimaan, agar dapat mencerminkan akurasi pemotongan pusat pemesinan secara akurat, disarankan untuk memilih dimensi benda uji pemesinan kontur akhir yang konsisten dengan yang ditentukan dalam standar. Benda uji dapat digunakan berulang kali dalam uji pemotongan, tetapi spesifikasinya harus dijaga dalam ±10% dari dimensi karakteristik yang diberikan oleh standar. Saat benda uji digunakan kembali, pemotongan lapisan tipis harus dilakukan untuk membersihkan semua permukaan sebelum melakukan uji pemotongan presisi baru. Hal ini dapat menghilangkan pengaruh residu dari pemrosesan sebelumnya dan membuat setiap hasil pengujian lebih akurat mencerminkan status akurasi pusat pemesinan saat ini.
Penempatan Benda Uji
Benda uji harus ditempatkan di posisi tengah langkah X dari pusat pemesinan vertikal dan pada posisi yang tepat di sepanjang sumbu Y dan Z yang cocok untuk pemosisian benda uji dan fixture serta panjang pahat. Namun, ketika ada persyaratan khusus untuk posisi pemosisian benda uji, mereka harus ditentukan dengan jelas dalam perjanjian antara pabrik manufaktur dan pengguna. Pemosisian yang benar dapat memastikan posisi relatif yang akurat antara pahat dan benda uji selama proses pemrosesan, dengan demikian secara efektif memastikan akurasi pemrosesan. Jika benda uji diposisikan secara tidak akurat, itu dapat menyebabkan masalah seperti deviasi dimensi pemrosesan dan kesalahan bentuk. Misalnya, deviasi dari posisi tengah dalam arah X dapat menyebabkan kesalahan dimensi dalam arah panjang benda kerja yang diproses; pemosisian yang tidak tepat di sepanjang sumbu Y dan Z dapat memengaruhi akurasi benda kerja dalam arah tinggi dan lebar.
Benda uji harus ditempatkan di posisi tengah langkah X dari pusat pemesinan vertikal dan pada posisi yang tepat di sepanjang sumbu Y dan Z yang cocok untuk pemosisian benda uji dan fixture serta panjang pahat. Namun, ketika ada persyaratan khusus untuk posisi pemosisian benda uji, mereka harus ditentukan dengan jelas dalam perjanjian antara pabrik manufaktur dan pengguna. Pemosisian yang benar dapat memastikan posisi relatif yang akurat antara pahat dan benda uji selama proses pemrosesan, dengan demikian secara efektif memastikan akurasi pemrosesan. Jika benda uji diposisikan secara tidak akurat, itu dapat menyebabkan masalah seperti deviasi dimensi pemrosesan dan kesalahan bentuk. Misalnya, deviasi dari posisi tengah dalam arah X dapat menyebabkan kesalahan dimensi dalam arah panjang benda kerja yang diproses; pemosisian yang tidak tepat di sepanjang sumbu Y dan Z dapat memengaruhi akurasi benda kerja dalam arah tinggi dan lebar.
Item Deteksi Spesifik dan Metode Akurasi Pemrosesan
Deteksi Akurasi Dimensi
Akurasi Dimensi Linear
Gunakan alat ukur (seperti jangka sorong, mikrometer, dll.) untuk mengukur dimensi linier benda uji yang telah diproses. Misalnya, ukur panjang, lebar, tinggi, dan dimensi lain benda kerja, lalu bandingkan dengan dimensi rancangan. Untuk pusat pemesinan dengan persyaratan akurasi tinggi, deviasi dimensi harus dikontrol dalam rentang yang sangat kecil, umumnya pada tingkat mikron. Dengan mengukur dimensi linier pada berbagai arah, akurasi posisi pusat pemesinan pada sumbu X, Y, dan Z dapat dievaluasi secara komprehensif.
Akurasi Dimensi Linear
Gunakan alat ukur (seperti jangka sorong, mikrometer, dll.) untuk mengukur dimensi linier benda uji yang telah diproses. Misalnya, ukur panjang, lebar, tinggi, dan dimensi lain benda kerja, lalu bandingkan dengan dimensi rancangan. Untuk pusat pemesinan dengan persyaratan akurasi tinggi, deviasi dimensi harus dikontrol dalam rentang yang sangat kecil, umumnya pada tingkat mikron. Dengan mengukur dimensi linier pada berbagai arah, akurasi posisi pusat pemesinan pada sumbu X, Y, dan Z dapat dievaluasi secara komprehensif.
Akurasi Diameter Lubang
Untuk lubang yang diproses, alat seperti pengukur diameter internal dan mesin pengukur koordinat dapat digunakan untuk mendeteksi diameter lubang. Akurasi diameter lubang tidak hanya mencakup persyaratan bahwa ukuran diameter memenuhi persyaratan, tetapi juga indikator seperti silindrisitas. Jika deviasi diameter lubang terlalu besar, hal ini dapat disebabkan oleh faktor-faktor seperti keausan pahat dan runout radial spindel.
Untuk lubang yang diproses, alat seperti pengukur diameter internal dan mesin pengukur koordinat dapat digunakan untuk mendeteksi diameter lubang. Akurasi diameter lubang tidak hanya mencakup persyaratan bahwa ukuran diameter memenuhi persyaratan, tetapi juga indikator seperti silindrisitas. Jika deviasi diameter lubang terlalu besar, hal ini dapat disebabkan oleh faktor-faktor seperti keausan pahat dan runout radial spindel.
Deteksi Akurasi Bentuk
Deteksi Kerataan
Gunakan instrumen seperti waterpas dan flat optik untuk mendeteksi kerataan bidang yang diproses. Letakkan waterpas pada bidang yang diproses dan tentukan kesalahan kerataan dengan mengamati perubahan posisi gelembung. Untuk pemrosesan presisi tinggi, kesalahan kerataan harus sangat kecil, jika tidak, akan memengaruhi perakitan selanjutnya dan proses lainnya. Misalnya, saat memproses rel pemandu mesin perkakas dan bidang lainnya, persyaratan kerataan sangat tinggi. Jika melebihi kesalahan yang diizinkan, komponen yang bergerak pada rel pemandu akan berjalan tidak stabil.
Deteksi Kerataan
Gunakan instrumen seperti waterpas dan flat optik untuk mendeteksi kerataan bidang yang diproses. Letakkan waterpas pada bidang yang diproses dan tentukan kesalahan kerataan dengan mengamati perubahan posisi gelembung. Untuk pemrosesan presisi tinggi, kesalahan kerataan harus sangat kecil, jika tidak, akan memengaruhi perakitan selanjutnya dan proses lainnya. Misalnya, saat memproses rel pemandu mesin perkakas dan bidang lainnya, persyaratan kerataan sangat tinggi. Jika melebihi kesalahan yang diizinkan, komponen yang bergerak pada rel pemandu akan berjalan tidak stabil.
Deteksi Kebulatan
Untuk kontur melingkar (seperti silinder, kerucut, dll.) yang diproses, penguji kebulatan dapat digunakan untuk mendeteksinya. Kesalahan kebulatan mencerminkan situasi akurasi pusat pemesinan selama gerakan rotasi. Faktor-faktor seperti akurasi putaran spindel dan runout radial pahat akan memengaruhi kebulatan. Jika kesalahan kebulatan terlalu besar, hal ini dapat menyebabkan ketidakseimbangan selama rotasi komponen mekanis dan memengaruhi operasi normal peralatan.
Untuk kontur melingkar (seperti silinder, kerucut, dll.) yang diproses, penguji kebulatan dapat digunakan untuk mendeteksinya. Kesalahan kebulatan mencerminkan situasi akurasi pusat pemesinan selama gerakan rotasi. Faktor-faktor seperti akurasi putaran spindel dan runout radial pahat akan memengaruhi kebulatan. Jika kesalahan kebulatan terlalu besar, hal ini dapat menyebabkan ketidakseimbangan selama rotasi komponen mekanis dan memengaruhi operasi normal peralatan.
Deteksi Akurasi Posisi
Deteksi Paralelisme
Deteksi paralelisme antara permukaan yang diproses atau antara lubang dan permukaan. Misalnya, untuk mengukur paralelisme antara dua bidang, indikator dial dapat digunakan. Pasang indikator dial pada spindel, buat kepala indikator menyentuh bidang yang diukur, gerakkan meja kerja, dan amati perubahan pembacaan indikator dial. Kesalahan paralelisme yang berlebihan dapat disebabkan oleh faktor-faktor seperti kesalahan kelurusan rel pemandu dan kemiringan meja kerja.
Deteksi Paralelisme
Deteksi paralelisme antara permukaan yang diproses atau antara lubang dan permukaan. Misalnya, untuk mengukur paralelisme antara dua bidang, indikator dial dapat digunakan. Pasang indikator dial pada spindel, buat kepala indikator menyentuh bidang yang diukur, gerakkan meja kerja, dan amati perubahan pembacaan indikator dial. Kesalahan paralelisme yang berlebihan dapat disebabkan oleh faktor-faktor seperti kesalahan kelurusan rel pemandu dan kemiringan meja kerja.
Deteksi Perpendikularitas
Deteksi tegak lurus antar permukaan yang telah diproses atau antara lubang dan permukaan dengan menggunakan alat seperti kotak uji dan alat ukur tegak lurus. Misalnya, saat memproses komponen berbentuk kotak, tegak lurus antar berbagai permukaan kotak memiliki dampak penting terhadap kinerja perakitan dan penggunaan komponen. Kesalahan tegak lurus ini dapat disebabkan oleh deviasi tegak lurus antar sumbu koordinat mesin perkakas.
Deteksi tegak lurus antar permukaan yang telah diproses atau antara lubang dan permukaan dengan menggunakan alat seperti kotak uji dan alat ukur tegak lurus. Misalnya, saat memproses komponen berbentuk kotak, tegak lurus antar berbagai permukaan kotak memiliki dampak penting terhadap kinerja perakitan dan penggunaan komponen. Kesalahan tegak lurus ini dapat disebabkan oleh deviasi tegak lurus antar sumbu koordinat mesin perkakas.
Evaluasi Akurasi Dinamis
Deteksi Getaran
Selama proses pemesinan, gunakan sensor getaran untuk mendeteksi situasi getaran di pusat pemesinan. Getaran dapat menyebabkan masalah seperti peningkatan kekasaran permukaan benda kerja dan percepatan keausan pahat. Dengan menganalisis frekuensi dan amplitudo getaran, kita dapat menentukan apakah terdapat sumber getaran abnormal, seperti bagian berputar yang tidak seimbang dan komponen yang longgar. Untuk pusat pemesinan presisi tinggi, amplitudo getaran harus dikontrol pada tingkat yang sangat rendah untuk memastikan stabilitas akurasi pemrosesan.
Selama proses pemesinan, gunakan sensor getaran untuk mendeteksi situasi getaran di pusat pemesinan. Getaran dapat menyebabkan masalah seperti peningkatan kekasaran permukaan benda kerja dan percepatan keausan pahat. Dengan menganalisis frekuensi dan amplitudo getaran, kita dapat menentukan apakah terdapat sumber getaran abnormal, seperti bagian berputar yang tidak seimbang dan komponen yang longgar. Untuk pusat pemesinan presisi tinggi, amplitudo getaran harus dikontrol pada tingkat yang sangat rendah untuk memastikan stabilitas akurasi pemrosesan.
Deteksi Deformasi Termal
Pusat permesinan akan menghasilkan panas selama operasi jangka panjang, sehingga menyebabkan deformasi termal. Gunakan sensor suhu untuk mengukur perubahan suhu komponen utama (seperti spindel dan rel pemandu) dan kombinasikan dengan instrumen pengukuran untuk mendeteksi perubahan akurasi pemrosesan. Deformasi termal dapat menyebabkan perubahan bertahap pada dimensi pemrosesan. Misalnya, pemanjangan spindel pada suhu tinggi dapat menyebabkan deviasi dimensi pada arah aksial benda kerja yang diproses. Untuk mengurangi dampak deformasi termal terhadap akurasi, beberapa pusat permesinan canggih dilengkapi dengan sistem pendingin untuk mengontrol suhu.
Pusat permesinan akan menghasilkan panas selama operasi jangka panjang, sehingga menyebabkan deformasi termal. Gunakan sensor suhu untuk mengukur perubahan suhu komponen utama (seperti spindel dan rel pemandu) dan kombinasikan dengan instrumen pengukuran untuk mendeteksi perubahan akurasi pemrosesan. Deformasi termal dapat menyebabkan perubahan bertahap pada dimensi pemrosesan. Misalnya, pemanjangan spindel pada suhu tinggi dapat menyebabkan deviasi dimensi pada arah aksial benda kerja yang diproses. Untuk mengurangi dampak deformasi termal terhadap akurasi, beberapa pusat permesinan canggih dilengkapi dengan sistem pendingin untuk mengontrol suhu.
Pertimbangan Akurasi Reposisi
Perbandingan Akurasi Beberapa Pemrosesan Benda Uji yang Sama
Dengan memproses benda uji yang sama secara berulang dan menggunakan metode deteksi di atas untuk mengukur akurasi setiap benda uji yang diproses, amati pengulangan indikator seperti akurasi dimensi, akurasi bentuk, dan akurasi posisi. Akurasi reposisi yang buruk dapat menyebabkan kualitas benda kerja yang diproses secara batch menjadi tidak stabil. Misalnya, dalam pemrosesan cetakan, akurasi reposisi yang rendah dapat menyebabkan dimensi rongga cetakan tidak konsisten, sehingga memengaruhi kinerja penggunaan cetakan.
Dengan memproses benda uji yang sama secara berulang dan menggunakan metode deteksi di atas untuk mengukur akurasi setiap benda uji yang diproses, amati pengulangan indikator seperti akurasi dimensi, akurasi bentuk, dan akurasi posisi. Akurasi reposisi yang buruk dapat menyebabkan kualitas benda kerja yang diproses secara batch menjadi tidak stabil. Misalnya, dalam pemrosesan cetakan, akurasi reposisi yang rendah dapat menyebabkan dimensi rongga cetakan tidak konsisten, sehingga memengaruhi kinerja penggunaan cetakan.
Kesimpulannya, sebagai operator, untuk menilai akurasi pusat permesinan vertikal secara komprehensif dan akurat, perlu dimulai dari berbagai aspek seperti persiapan benda uji (termasuk material, perkakas, parameter pemotongan, fiksasi, dan dimensi), penempatan benda uji, deteksi berbagai item akurasi pemrosesan (akurasi dimensi, akurasi bentuk, akurasi posisi), evaluasi akurasi dinamis, dan pertimbangan akurasi reposisi. Hanya dengan cara ini pusat permesinan dapat memenuhi persyaratan akurasi pemrosesan selama proses produksi dan menghasilkan komponen mekanis berkualitas tinggi.