Teknik Teruji Mencapai Akurasi Bagian Presisi dalam Pemesinan
Akurasi pemesinan merujuk pada tingkat kepatuhan parameter geometris aktual (ukuran, bentuk dan posisi) bagian setelah pemrosesan terhadap parameter geometris ideal yang ditentukan dalam gambar. Semakin tinggi tingkat kepatuhan, semakin tinggi akurasi pemesinan.
Dalam pemesinan, karena pengaruh berbagai faktor, pada kenyataannya tidak mungkin memproses setiap parameter geometris bagian untuk cocok tepat dengan parameter geometris ideal, dan selalu akan ada beberapa deviasi. Deviasi ini adalah machining error.
Jelajahi dari tiga aspek berikut:
- Method of obtaining part dimensional accuracy
- Method of obtaining shape accuracy
- Method of obtaining position accuracy
1. Method Of Obtaining Part Dimensional Accuracy
(1) Trial Cutting Method
Yaitu, pertama coba potong sebagian kecil dari permukaan yang diproses, ukur ukuran test cut, sesuaikan posisi tepi potong alat relatif terhadap werkstuk sesuai persyaratan pemesinan, kemudian coba potong lagi, dan ukur lagi, sehingga setelah dua atau tiga trial cut dan pengukuran, ketika ukuran memenuhi persyaratan setelah diproses, potong seluruh permukaan yang akan diproses.
Trial cut method adalah melalui "trial cut-measurement-adjustment-trial cut again", dan berulang sampai akurasi dimensi yang diinginkan tercapai.
Akurasi yang dicapai oleh trial-cut method mungkin sangat tinggi. Ia tidak memerlukan perangkat yang rumit, tetapi metode ini memakan waktu (memerlukan beberapa penyesuaian, trial cut, pengukuran, dan perhitungan), efisiensi rendah, dan tergantung pada tingkat keterampilan pekerja dan akurasi instrumen pengukuran. Kualitas tidak stabil, jadi hanya digunakan untuk produksi satuan batch kecil.
Sebagai jenis trial-cutting method-matching, ia berdasarkan pada bagian yang diproses, memproses workpiece matching lainnya, atau menggabungkan dua (atau lebih) workpiece untuk diproses bersama. Persyaratan ukuran akhir yang diproses dalam matching work didasarkan pada persyaratan matching dengan bagian yang diproses.
(2) Adjustment Method
Gunakan sample atau standard parts untuk menyesuaikan posisi relatif yang akurat antara mesin, fixture, alat pemotong dan workpiece untuk memastikan akurasi dimensi workpiece. Karena ukuran disesuaikan sebelumnya, tidak perlu trial cut lagi selama pemesinan. Ukuran diperoleh secara otomatis dan tetap tidak berubah selama pemesinan batch bagian. Ini adalah adjustment method. Misalnya, saat menggunakan milling machine fixture, posisi alat ditentukan oleh tool block. Intinya adjustment method adalah menggunakan fixed distance device atau tool setting device pada mesin atau pre-set tool holder untuk membuat alat mencapai posisi akurasi tertentu relatif terhadap mesin atau fixture, kemudian memproses batch workpiece.
Ini juga merupakan jenis adjustment method untuk memasang alat sesuai dengan dial kemudian memotong pada mesin. Metode ini perlu menentukan skala pada dial sesuai dengan trial cut method. Dalam mass production, tool setting devices seperti fixed-range stoppers, prototypes, dan templates sering digunakan untuk penyesuaian.
Adjustment method memiliki akurasi dan stabilitas pemesinan yang lebih baik daripada trial cutting method, dan memiliki produktivitas yang lebih tinggi. Ia tidak memerlukan operator mesin yang tinggi, tetapi memiliki persyaratan tinggi terhadap machine adjuster, dan sering digunakan dalam batch production dan mass production.
(3) Fixed Size Method
Metode menggunakan ukuran alat yang sesuai untuk memastikan ukuran workpiece yang akan diproses disebut sizing method. Ia menggunakan alat ukuran standar untuk pemesinan, dan ukuran permukaan yang diproses ditentukan oleh ukuran alat. Yaitu, menggunakan alat dengan akurasi ukuran tertentu (seperti reamer, reamer, drill, dll.) untuk memastikan akurasi workpiece (seperti lubang).
Sizing method mudah dioperasikan, memiliki produktivitas tinggi, dan akurasi pemesinan relatif stabil. Ia hampir tidak ada hubungannya dengan tingkat teknis pekerja. Ia memiliki produktivitas tinggi dan digunakan luas dalam berbagai jenis produksi. Misalnya, drilling, reaming, dll.
(4) Active Measurement Method
Selama proses pemesinan, dimensi pemesinan diukur saat memproses, dan setelah hasil pengukuran dibandingkan dengan dimensi yang diinginkan desain, baik mesin dapat terus bekerja, atau mesin dapat dihentikan. Ini adalah active measurement method.
Saat ini, nilai dalam active measurement dapat ditampilkan secara digital. Active measurement method menambahkan measurement device ke process system (yaitu, kesatuan mesin, alat pemotong, fixture dan workpiece) dan menjadi faktor kelima-nya.
Active measurement method memiliki kualitas stabil dan produktivitas tinggi, yang merupakan arah pengembangan.
(5) Automatic Control Method
Metode ini terdiri dari measuring device, feeding device dan control system. Ia menggabungkan measuring, feeding device dan control system menjadi sebuah automatic processing system, dan proses pemesinan secara otomatis diselesaikan oleh sistem.
Serangkaian tugas seperti ukuran pengukuran, tool compensation adjustment, cutting processing, dan machine stoppage secara otomatis diselesaikan, dan akurasi ukuran yang diinginkan secara otomatis tercapai. Misalnya, saat memproses pada CNC machine, bagian dikontrol oleh berbagai instruksi program untuk mengontrol urutan pemesinan dan akurasi pemesinan.
Initial automatic control method diselesaikan dengan menggunakan active measurement dan mechanical atau hydraulic control systems. Saat ini, pre-arranged programs sesuai persyaratan pemrosesan telah digunakan luas. Program yang dikeluarkan oleh control system untuk mengontrol mesin atau digitally controlled machine tools yang dikeluarkan oleh control system untuk melakukan digital information instructions, dan dapat menyesuaikan perubahan dalam kondisi pemrosesan selama pemesinan, secara otomatis menyesuaikan jumlah pemrosesan dan mewujudkan optimasi proses pemesinan sesuai kondisi yang ditentukan. The adaptive control machine tool melakukan automatic control processing.
Automatic control method memiliki kualitas stabil, produktivitas tinggi, fleksibilitas pemesinan yang baik, dan adaptabilitas terhadap produksi multi-variety, yang merupakan arah pengembangan saat ini dari manufaktur mekanis dan basis dari computer-aided manufacturing (CAM).
2. Method Of Obtaining Shape Accuracy
(1) Trajectory Method
Metode pemesinan ini menggunakan lintasan gerakan ujung alat untuk membentuk bentuk permukaan yang diproses. Ordinary turning, milling, planing dan grinding semuanya termasuk dalam tool tip path method. Akurasi bentuk yang diperoleh oleh metode ini terutama bergantung pada akurasi forming movement.
(2) Forming Method
Gunakan geometri forming tool untuk mengganti beberapa forming movement dari mesin untuk mendapatkan bentuk permukaan yang diproses. Seperti forming turning, milling, grinding, dll. Akurasi bentuk yang diperoleh oleh forming method terutama bergantung pada bentuk blade.
(3) Generating Method
Gunakan envelope surface yang dibentuk oleh alat dan workpiece untuk menghasilkan bentuk permukaan yang diproses, seperti gear hobbing, gear shaping, gear grinding, knurling spline, dll. semuanya adalah generative methods. Akurasi bentuk yang diperoleh oleh metode ini terutama bergantung pada akurasi bentuk dan akurasi gerak generatif blade.
3. Method Of Obtaining Position Accuracy
Dalam pemesinan, akurasi posisi permukaan yang diproses pada permukaan lain terutama ditentukan oleh clamping workpiece.
(1) Directly Find The Correct Clamping
Metode ini adalah menggunakan dial indicator, marking plate atau visual inspection untuk langsung locate workpiece pada mesin.
(2) Draw The Line To Find The Correct Installation Clamp
Metode ini adalah pertama-tama menggambar center line, symmetry line dan processing line dari setiap permukaan yang akan diproses pada blank sesuai dengan part drawing, kemudian memasang workpiece pada mesin, dan menyelaraskan posisi clamping workpiece pada mesin sesuai dengan garis yang digambar.
Metode clamping ini memiliki produktivitas rendah, akurasi rendah, dan persyaratan teknis yang tinggi untuk pekerja. Biasanya digunakan untuk memproses bagian kompleks dan berat dalam produksi batch kecil, atau saat ukuran blank tolerance besar dan tidak dapat langsung di-clamp oleh fixtures.
(3) Clamping With Clamps
Fixture dirancang khusus sesuai dengan persyaratan proses pemesinan. Elemen positioning pada fixture dapat dengan cepat menempati posisi yang benar workpiece relatif terhadap mesin dan alat pemotong. Akurasi positioning workpiece dapat dipastikan tanpa alignment, dan produktivitas clamping dengan fixture tinggi. Akurasi positioning tinggi, tetapi fixture khusus perlu dirancang dan dibuat, yang digunakan luas dalam batch dan mass production.
