保持严格公差的6个技巧
机械师最喜欢的东西是打印出来并看到这个:+/- 0.005”。握住千分之五英寸对于任何优秀的机械师来说都是小菜一碟——他们不妨闭着眼睛铣削零件。但是,还有一些要求更高的工作。再加一个零,现在你得到了:0.0005”。持有十分之五的你是一个完全不同的故事。这是人类头发的粗细和白细胞的粗细之差。当谈到保持严格的公差时,这里有一些建议可以使您的零件保持在规格范围内。
1.主轴预热以保持严格的公差
运行预热程序——虽然这是大多数数控机床的标准程序,但考虑运行一些更费力的东西。典型的程序只会预热主轴,这对于涂抹油脂以防止轴承过早磨损至关重要。但是,您还需要让内部组件达到稳定的工作温度以解决热膨胀问题。现在,如果您只想在 Z 轴上保持严格的公差,那么所有这些都很好,但是如果您将主轴预热与所有轴上的机器运动结合起来,这将有助于进一步。让机器在所有部件移动的情况下运行 10-20 分钟,可使部件达到理想温度,并有助于减轻铣削过程中热膨胀的影响。无论如何,在热身结束时,请确保测量所有工具以确保绝对精度并保持严格的公差。
2.保持紧公差的工具选择
仔细选择你的工具——当你处理这些无情的公差时,一定要适应你的工具。您需要确保有用于粗加工和精加工的特定工具,让粗加工工具首当其冲,而精加工工具仅用于最后的加工,这将确保创建精确零件的可重复过程。
3.保持严格公差的补偿
补偿你的工具——工具制造商并不完美,所以他们设计的工具有点宽容。他们知道,如果您要使用他们的工具制作某些东西,如果它切割的功能尺寸过小而不是尺寸过大,您会更开心。就像理发一样:你可以脱掉更多,但你不能把它重新戴上。了解这一点后,您需要确保在设置精确工作时要做的第一件事是拨入您的实际刀具直径。您可以通过多种方式做到这一点,但我更喜欢的方法是铣削一个特征,然后使用精确的工具来验证尺寸——量规销或量块很适合这一点。这很容易——如果你用 0.236 英寸的工具插入一个 0.250 英寸的孔并且只有 0.248 英寸的量规销适合,那么你的工具尺寸过小 0.001 英寸(使用值的一半,因为它在每一侧都过小)。此时,您可以通过 CAM 软件或使用剪切文件中的 Tool Comp 命令将尺寸补偿为 0.235 英寸。
4.保持严格公差的温度
热稳定 - 这是此列表中保持严格公差的最重要的事情之一,因为它可以产生巨大的差异,您甚至可能没有注意到它。注意您的机器所在的位置。它是否靠近窗户,如果是,那么在一天中的部分时间太阳是否照在它上面?下午空调会启动,并在机舱内吹冷空气吗?您的材料是否存放在闷热的仓库中,然后被带到寒冷的 68° 环境中?这些似乎都是无辜的,但会在您的过程中造成巨大的头痛。铣床或您切割的材料的热膨胀或收缩会在您的工艺中产生很大的差异。将这些全部锁定 - 将您的机器和材料保持在温度受控的气候中,不受阳光的影响,您将获得回报 - 过程的一致性。
5.保持严格公差的校准
校准您的设备 - 当您完成上述所有操作但您需要它只是 *that* 更紧,考虑打电话给制造商。在机器被制造、运输、从卡车上卸下、四处移动、平整并使用了数千小时之后,事情就会发生变化和稳定。这是不可避免的。幸运的是,有几件设备,无论是花岗岩方块还是雷尼绍球杆仪,都可以帮助拉动松动的机器上的缰绳,以帮助保持严格的公差。作为年度维护的一部分,我们喜欢进行球杆仪测试并进行调整,这样您就可以严格控制机器的准确性。此外,执行这些年度服务可确保轴承紧固和润滑、皮带适当张紧以及驱动电机健康——所有这些都是拥有一台精确机器的重要因素。
6.用于保持严格公差的线性标尺
如果一切都失败了,规模! – 如果您已经完成了此列表中的所有操作,但仍然很挣扎,那么可能是时候考虑购买一台带有线性秤的机器了。您的典型 CNC 机器将使用驱动电机编码器作为跟踪其绝对位置的主要方法,但这可能由于滚珠丝杠的缺陷或热差异而存在缺陷。线性标尺改变了这一切——通常在工厂安装,它们由两个主要部件组成——标尺和读取头。简而言之——天平就像一台机器可以读取的高度精确的尺子,不断地比较和调整偏差。在我们的 M10Pro 上,这可以将定位公差缩小 25%,将重复性提高 20%,并将齿隙减少 85%。
希望这些技巧能帮助您在漫长、曲折、颠簸(但仍然值得!)的高精度加工和保持严格公差的道路上顺利前行。
在 HEIDENHAIN 的这篇博文中了解影响严格公差的三件事 .
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