Gia công
Tại sao máy công cụ cần phải hiệu chuẩn định kỳ
Hầu hết các công ty gia công các sản phẩm cơ khí kỹ thuật, sẽ sử dụng thiết bị đo lường/ kiểm tra xác nhận và cần mẫn tham gia tiến hành vào một số hình thức hiệu chuẩn định kỳ của các thiết bị này. Thông thường các công ty này sẽ giữ các hồ sơ phức tạp, ghi lại bằng chứng về hiệu chuẩn thiết bị đó. Hành động này rất quan trọng, mặc dù nó không ngăn chặn việc sản xuất các linh kiện gia công kém chất lượng xảy ra trên cả máy công cụ không chính xác hoặc bất kỳ máy công cụ nào không được hiệu chuẩn.
Vì vậy, bằng cách bao gồm trang thiết bị máy móc quy mô lớn như máy công cụ như một phần của bất kỳ cơ sở dữ liệu Hiệu chuẩn đo lường nào, hoặc là một yếu tố cơ bản trong chương trình bảo trì phòng ngừa, điều này sẽ dẫn đến công việc gia công được cải thiện một cách rất đáng kể, thêm vào đó với lợi ích là giảm tổng thể chi phí cải thiện chất lượng. Lợi ích thứ cấp của việc hiệu chuẩn máy công cụ/ thiết bị như vậy là một trong những lợi ích củng việc nâng cao nhận thức của công nhân viên làm thế nào để nhận định chính xác hình dạng hình học của máy công cụ, kết hợp với phôi gia công có độ tin cậy và độ chính xác ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của nó.
Độ tin cậy và độ chính xác của chi tiết thường là các thuật ngữ mơ hồ, do đó, để giải thích đơn giản các thuật ngữ quan trọng này của các thông số chất lượng phôi, chúng được minh họa trong một loạt các sơ đồ nguyên lý Target-analog được nhiều người biết đến, mô tả trong hình 1.6c. Đó là cách làm thông thường đối với bất kỳ hình thức hiệu chuẩn máy công cụ định kỳ nào bao hàm cả sự kết hợp hình học của máy và các kiểm tra về độ tin cậy và độ chính xác đi kèm của nó. Ở đây cũng cần đề cập rằng hình học máy công cụ có thể được coi là mối quan hệ giữa các thành phần chuyển động khác nhau của máy, chẳng hạn như chuyển động trục tuyến tính và trục quay của nó.
Đây là loại chuyển động tương đối bên trong hình bao thể tích máy công cụ, được biết đến bởi thuật ngữ động học. Điều chỉnh và chỉnh lý hình học máy công cụ cũng là một điều kiện tiên quyết phải đạt được bằng các phương pháp kiểm tra xác nhận định kỳ độ tin cậy và độ chính xác. Người ta đánh giá cao độ tin cậy là cách mà một trục có thể được định vị chặt chẽ với giá trị mục tiêu đã được lập trình của bộ điều khiển CNC. Mặc dù độ lặp, hoặc độ chính xác, có thể được coi là khả năng trở về lại một vị trí giống hệt nhau, ngay cả khi vị trí đó khác với giá trị mục tiêu. Do đó, sự kết hợp giữa hình học và độ chính xác tuyến tính của máy móc, điều này sẽ góp phần vào bất kỳ độ tin cậy về không gian hoặc thể tích nào của máy công cụ.
Hình 1.6b: Một loạt các thành phần gia công và lắp ráp chính xác cao.
Hình 1.6c Sơ đồ nguyên lý Target-analog: chỉ ra sự khác biệt giữa độ tin cậy và độ chính xác
Định nghĩa – chú thích:
*PRECISION- Độ chính xác: Là sự chặt chẽ của quy ước phù hợp giữa các kết quả thu được bằng cách áp dụng một quy trình để xác định nhiều lần, trong các điều kiện đã quy định sẵn. (Nói một cách dễ hiểu hơn thì Độ chính xác còn gọi là mức độ lặp lại giá trị trong quá trình đo lường. Độ chính xác tốt có nghĩa là sai số ngẫu nhiên trong phép đo là đạt mức tối thiểu)
*ACCURACY-Độ tin cậy: Sự chặt chẽ, gần với một đại lượng quan sát được với một giá trị xác định hoặc giá trị đúng. (Nói một cách dễ hiểu hơn thì Độ tin cậy hay còn gọi là mức độ mà giá trị đo được phù hợp, gần sát với giá trị thực của đại lượng quan tâm đến. Một phương thức đo lường gọi là tin cậy khi nó không có sự xuất hiện của các sai số hệ thống, đó là các sai lệch dương hoặc sai lệch âm so với giá trị thực sao cho phù hợp với phép đo này đến phép đo tiếp theo)
Có ba kỹ thuật đáng chú ý để xác hợp thức hóa hiệu chuẩn định kỳ của máy công cụ:
- Quy trình cụ thể sử dụng dụng cụ thiết bị đo lường tiêu chuẩn.
- Việc kiểm tra xác nhận tại chỗ bằng một thước đo đặc biệt, hoặc vật phẩm (sản phẩm mẫu dùng làm chuẩn để đối chiếu, so sánh), bằng cách sử dụng đầu dò kích hoạt cảm ứng trục chính thường trực của máy (tức là khi được lắp đặt, trang bị).
- Bằng cách sử dụng một số hình thức của các thử nghiệm gia công.
Tính chu kỳ của bất kỳ hình thức hiệu chuẩn nào của máy công cụ là vấn đề có một số thay đổi đáng kể trong mục đích sử dụng của nó, điều này sẽ bị ảnh hưởng đáng kể bởi một số tham số sau, chẳng hạn như:
- Tình trạng của máy công cụ – mới hay cũ.
- Lượng sử dụng của nó – ca làm việc đơn/ đôi/ gấp ba, tăng cường độ thực tiễn 24/7.
- Dung sai tới hạn phải được giữ vững – giới hạn mở hoặc đóng của các chi tiết, bộ phận gia công.
- Vật liệu được gia công – vật liệu gia công tốt/ kém, chẳng hạn như đồng thau, hoặc sau đó là hợp kim hàng không vũ trụ, tương ứng.
- Loại hoạt động gia công – hoạt động cắt mịn-tinh/ cứng-thô, được kết hợp bởi các yếu tố như các thành phần cắt/ các thành phần gây mất cân bằng liên tục, thay vì chế độ cắt liên tục.
- Tải trọng phôi – được kết hợp bởi các chi tiết mảnh dẻ-tinh xảo và tải trọng nhẹ, hoặc các chi tiết nặng và các vết cắt phức tạp-thô trên các bộ phận được giữ kẹp chặt trên máy công cụ.
- Môi trường nhiệt độ – nhiệt độ môi trường cao và thấp khác nhau trong ngày và trong suốt cả năm, điều này có thể ảnh hưởng đến sản lượng đầu ra của các thành phần chi tiết có độ tin cậy và độ chính xác cao.
Các thử nghiệm hiệu chuẩn định kỳ này trên các máy công cụ và máy đo tọa độ ba chiều CMM (Coordinate Measuring Machine), cùng với các quy trình kiểm tra thiết bị khác sẽ được đề cập sau trong các phần có liên quan. Tuy nhiên, nên có sẵn một kỹ thuật viên máy công cụ đủ trình độ năng lực, hoặc thích hợp hơn là nhân viên chuyên đo lường, hoặc ít nhất là được tư vấn để biết chi tiết về cách thực hiện kiểm tra hiệu chuẩn định kỳ như vậy. Ngoài ra, nếu trường hợp tìm thấy lỗi công cụ máy/ CMM quá mức, thì bằng cách hiệu chuẩn định kỳ của nhà máy này, nó sẽ cho phép các lỗi/ sự không chắc chắn này được chẩn đoán, sau đó có thể sửa chữa hiệu chỉnh để khắc phục mọi sự cố về dụng cụ thiết bị đo và máy công cụ tương ứng.