Η βαθμονόμηση εργαλείων είναι ένα θεμελιώδες βήμα για τη διασφάλιση της ακρίβειας της μηχανουργικής κατεργασίας και επηρεάζει άμεσα την ποιότητα και την απόδοση της παραγωγής.
Η βασική μηχανική με την οποία η βαθμονόμηση εργαλείων επηρεάζει την ακρίβεια της μηχανουργικής κατεργασίας αντικατοπτρίζεται σε πτυχές όπως η μετάδοση σφαλμάτων μέτρησης, ο έλεγχος παραμέτρων διεργασίας και η ακρίβεια της επιθεώρησης ποιότητας.
Σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα ISO 9001 τεχνικές προδιαγραφές μετρολογίας, ο κύκλος βαθμονόμησης για τον εξοπλισμό μέτρησης είναι γενικά 6 έως 12 μήνες, και για εργαλεία ακριβείας, είναι 3 έως 6 μήνες. Η αβεβαιότητα μέτρησης των εργαλείων θα πρέπει να ελέγχεται εντός 1/10 έως 1/3 της ανοχής του τεμαχίου που μετράται, που σημαίνει ότι η ακρίβεια μέτρησης θα πρέπει να είναι τουλάχιστον τρεις φορές υψηλότερη από την ακρίβεια της μηχανουργικής κατεργασίας.
Η ακρίβεια βαθμονόμησης των
παχυμέτρων
είναι ±0,02 mm, κατάλληλη για εξαρτήματα με βαθμούς ανοχής IT7-IT12.
Η ακρίβεια βαθμονόμησης των
μικρομέτρων είναι ±0,002 mm, κατάλληλη για βαθμούς ανοχής IT5-IT8. Και η ακρίβεια βαθμονόμησης των
ενδεικτών είναι ±0,001 mm, που χρησιμοποιούνται για επιθεωρήσεις βαθμού ανοχής IT4-IT6.I. Ο μηχανισμός μετάδοσης σφαλμάτων μέτρησης στην ακρίβεια επεξεργασίας
1. Τα συστηματικά σφάλματα είναι οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν την ακρίβεια επεξεργασίας. Η μετατόπιση του μηδενικού σημείου των εργαλείων μέτρησης οδηγεί σε συσσωρευμένες αποκλίσεις διαστάσεων. Για παράδειγμα, ένα σφάλμα μηδενικού σημείου 0,005 mm σε ένα μικρόμετρο θα προκαλέσει την ίδια απόκλιση σε όλα τα αποτελέσματα μέτρησης, επηρεάζοντας άμεσα την ακρίβεια διαστάσεων του τεμαχίου.
2. Τα τυχαία σφάλματα επηρεάζουν την επαναληψιμότητα των μετρήσεων και τη σταθερότητα της επεξεργασίας. Τυχαία σφάλματα
που προκαλούνται από τη φθορά των εργαλείων μέτρησης θα οδηγήσουν σε διασπορά στα αποτελέσματα μέτρησης, αύξηση της τυπικής απόκλισης,
και επίδραση στον δείκτη ικανότητας διεργασίας Cpk. Η τραχύτητα της επιφάνειας έχει σημαντική επίδραση στις επαφές
μετρήσεις, και όταν η μετρούμενη επιφάνεια έχει τιμή Ra 3,2 μm, η αβεβαιότητα μέτρησης
αυξάνεται κατά 50%.
Το ανθρώπινο σφάλμα που προκαλείται από διαφορές στις δεξιότητες των χειριστών μπορεί να ποικίλλει κατά 0,005 - 0,02 mm μεταξύ των εξειδικευμένων εργαζομένων
και των αρχαρίων. Τα τυχαία σφάλματα που προκαλούνται από εξωτερικούς παράγοντες όπως οι περιβαλλοντικοί κραδασμοί και οι διαταραχές της ροής του αέρα
πρέπει να μειωθούν λαμβάνοντας τον μέσο όρο πολλαπλών μετρήσεων. Ο έλεγχος των τυχαίων σφαλμάτων απαιτεί
τη δημιουργία τυπικών διαδικασιών λειτουργίας, την τυποποίηση των μεθόδων μέτρησης, την τακτική εκπαίδευση,
και τη δημιουργία ενός σταθερού περιβάλλοντος μέτρησης.
3. Η αξιολόγηση της αβεβαιότητας είναι μια επιστημονική μέθοδος για την ανάλυση σφαλμάτων. Η αβεβαιότητα κατηγορίας Α λαμβάνεται μέσω στατιστικής
ανάλυσης και αντικατοπτρίζει την επαναληψιμότητα των μετρήσεων. Η αβεβαιότητα κατηγορίας Β προέρχεται από πιστοποιητικά βαθμονόμησης
τυπικών συσκευών, τεχνικών δεικτών εργαλείων μέτρησης κ.λπ., και αντικατοπτρίζει συστηματικές αποκλίσεις.
Η συνδυασμένη τυπική αβεβαιότητα λαμβάνεται συνδυάζοντας κάθε συστατικό σύμφωνα με τη μέθοδο της ρίζας και
και η διευρυμένη αβεβαιότητα λαμβάνεται ως συντελεστής επέκτασης k = 2 που αντιστοιχεί στην εμπιστοσύνη
πιθανότητα 95%. Η επαλήθευση της ικανότητας μέτρησης πραγματοποιείται με σύγκριση με ανώτερα πρότυπα για
επιβεβαιώστε ότι το σύστημα μέτρησης πληροί τις απαιτήσεις ακρίβειας.
II. Τεχνικές απαιτήσεις και μέθοδοι βαθμονόμησης οργάνων μέτρησης ακριβείας
1. Η βαθμονόμηση των οργάνων μέτρησης μήκους υιοθετεί ένα σύστημα ιχνηλασιμότητας βήμα προς βήμα. Το μήκος κύματος λέιζερ
χρησιμεύει ως αναφορά μήκους, με ακρίβεια επιπέδου 10⁻⁹. Η ακρίβεια των μπλοκ μέτρησης πρώτης κατηγορίας
είναι ±0,05 μm, το οποίο χρησιμοποιείται για τη βαθμονόμηση οργάνων μέτρησης ακριβείας και εξοπλισμού μέτρησης.
Τα μπλοκ εργασίας μέτρησης έχουν ακρίβεια ±0,1 - 0,5 μm, η οποία χρησιμοποιείται για τη βαθμονόμηση κοινών
όργανα μέτρησης. Η
βαθμονόμηση παχυμέτρων
χρησιμοποιεί έναν συνδυασμό τυπικών μπλοκ μέτρησης για την ανίχνευση του
σφάλματος ένδειξης σε κάθε σημείο μέτρησης.
Η βαθμονόμηση μικρομέτρου πρέπει να ελέγξει το μηδενικό σημείο, το σφάλμα ένδειξης και τις παραμέτρους δύναμης μέτρησης.
Η τυπική δύναμη μέτρησης είναι 5 - 10 N. Το περιβάλλον βαθμονόμησης απαιτεί θερμοκρασία 20 ± 1℃,
σχετική υγρασία 45% - 65% και καμία παρεμβολή κραδασμών. Το πιστοποιητικό βαθμονόμησης θα πρέπει να παρέχει διορθώσεις τιμές και αβεβαιότητα μέτρησης. Κατά την περίοδο ισχύος του πιστοποιητικού,
απαιτούνται διορθώσεις κατά τη χρήση του.
2. Η βαθμονόμηση του οργάνου μέτρησης γωνίας βασίζεται στη μεταφορά της αναφοράς γωνίας. Ένα πολύπλευρο πρίσμα χρησιμεύει ως αναφορά γωνίας, με ακρίβεια έως 0,1 δευτερόλεπτα τόξου. Η βαθμονόμηση του
του ημιτονοειδούς μετρητή χρησιμοποιεί τυπικούς μετρητές σε συνδυασμό για να ελέγξει την ακρίβεια της ρύθμισης γωνίας. Η βαθμονόμηση του του καθολικού χάρακα γωνίας απαιτεί τον έλεγχο των σφαλμάτων ένδειξης σε κάθε θέση γωνίας, με απαίτηση ακρίβειας
από ±2' έως ±5'. Η βαθμονόμηση του οργάνου επιπέδου ελέγχει την ευαισθησία και το σφάλμα ένδειξης, με
ακρίβεια
0,01 -0,1 mm/m.
3. Η βαθμονόμηση των εργαλείων μέτρησης σχήματος περιλαμβάνει πολύπλοκες γεωμετρικές παραμέτρους. Η βαθμονόμηση ευθύτητας
χρησιμοποιεί παρεμβολόμετρα λέιζερ ή οδηγούς ακριβείας για τη μέτρηση της απόκλισης της αναφοράς ευθύτητας. Η βαθμονόμηση επιπεδότητας χρησιμοποιεί μηχανές μέτρησης τριών συντεταγμένων ή όργανα επιπεδότητας λέιζερ για τη δημιουργία
της αναφοράς επιπεδότητας.
III. Εφαρμογή εργαλείων μέτρησης και διασφάλιση ακρίβειας κατά την επεξεργασία
1. Η επιλογή των εργαλείων μέτρησης μεταξύ των διεργασιών επηρεάζει άμεσα τον ποιοτικό έλεγχο της επεξεργασίας.
Κατά το στάδιο της χονδροειδούς μηχανικής κατεργασίας, χρησιμοποιούνται συμβατικά εργαλεία μέτρησης όπως χαλύβδινοι χάρακες και παχύμετρα,
με σχετικά χαμηλές απαιτήσεις ακρίβειας και η εστίαση είναι στον έλεγχο των υπόλοιπων διαστάσεων. Για ημι-τελείωμα
μηχανική κατεργασία, χρησιμοποιούνται εργαλεία μέτρησης ακριβείας όπως μικρόμετρα και ενδείκτες για την παρακολούθηση του
αλλαγές στις τάσεις μεγέθους. Στο στάδιο της τελικής μηχανικής κατεργασίας, χρησιμοποιούνται εργαλεία μέτρησης υψηλής ακρίβειας όπως οι μετρητές λέιζερ
και μηχανές μέτρησης τριών συντεταγμένων χρησιμοποιούνται για τη διασφάλιση της τελικής ακρίβειας διαστάσεων. Η διαδικτυακή μέτρηση
η τεχνολογία ενσωματώνει συστήματα ανιχνευτή για την επίτευξη αυτόματης ανίχνευσης κατά την επεξεργασία, με ακρίβεια
of ±0,001 - 0,005mm. Η βαθμονόμηση του ανιχνευτή της μηχανής χρησιμοποιεί τυπικές μπάλες ή μετρητές για τη δημιουργία
μιας ακριβούς σχέσης μεταξύ του ανιχνευτή και του συστήματος συντεταγμένων του μηχανήματος. Η αυτόματη μέτρηση
το σύστημα μπορεί να αντισταθμίσει τα σφάλματα επεξεργασίας, βελτιώνοντας έτσι την ακρίβεια και την απόδοση της επεξεργασίας.
2. Η ρύθμιση εργαλείων και η ακρίβεια ευθυγράμμισης επηρεάζουν τις διαστάσεις επεξεργασίας. Η ακρίβεια του οργάνου ευθυγράμμισης εργαλείων
είναι ±0,002 - 0,005 mm, το οποίο χρησιμοποιείται για την προ-ρύθμιση του μήκους και της διαμέτρου του εργαλείου. Η ευθυγράμμιση λέιζερ
το όργανο έχει ακρίβεια ±0,001 - 0,003 mm, επιτρέποντας την αντιστάθμιση εργαλείων υψηλής ακρίβειας. Ο ανιχνευτής τύπου επαφής
η ευθυγράμμιση έχει ακρίβεια ±0,0005 - 0,002 mm, κατάλληλη για επεξεργασία ακριβείας. Η οπτική ευθυγράμμιση χωρίς επαφή
το σύστημα αποφεύγει τη φθορά των εργαλείων και έχει ακρίβεια ±0,001 - 0,005 mm. Το σύστημα παρακολούθησης εργαλείων ανιχνεύει τη φθορά των εργαλείων σε
πραγματικό χρόνο και αντισταθμίζει αυτόματα τις αποκλίσεις μεγέθους. Η λειτουργία ανίχνευσης ζημιών αποτρέπει ατυχήματα ποιότητας,
και ο αισθητήρας ακουστικής εκπομπής παρακολουθεί την κατάσταση του εργαλείου. Το σύστημα διαχείρισης ζωής εργαλείων βελτιστοποιεί το εργαλείο
αλλάζοντας χρόνο και διασφαλίζει σταθερή ακρίβεια επεξεργασίας.
3. Η ακρίβεια τοποθέτησης των εξαρτημάτων εργαλείων είναι μια κρίσιμη πτυχή για τη διασφάλιση της ακρίβειας της μηχανουργικής κατεργασίας.
Οι οπές τοποθέτησης των ακίδων των εξαρτημάτων έχουν ακρίβεια H7 και το διάκενο ελέγχεται εντός 0,005 - 0,015 mm.
Η επιπεδότητα της επιφάνειας αναφοράς τοποθέτησης είναι 0,005 - 0,02 mm, διασφαλίζοντας τη σταθερότητα της τοποθέτησης του τεμαχίου.
Η δύναμη σύσφιξης ελέγχεται εντός εύλογου εύρους για την αποφυγή παραμόρφωσης του τεμαχίου και της επίδρασής του
στην ακρίβεια. Τα εργαλεία επιθεώρησης για τα εξαρτήματα περιλαμβάνουν μετρητές, μετρητές δακτυλίων, πλατφόρμες, τετράγωνα κουτιά,
και άλλο εξειδικευμένο εξοπλισμό.
