Otu esi ewepụ mperi Taper na Shafts Tụgharịrị CNC na nhazi nkenke

Otu esi ewepụ mperi Taper na Shafts Tụgharịrị CNC na nhazi nkenke

Onye edemede: PFT, Shenzhen

Abstract: Njehie taper na ogwe ntụgharị CNC na-emebi nke ọma nha nha yana dabara adaba, na-emetụta arụmọrụ mgbakọ na ntụkwasị obi ngwaahịa. Ọmụmụ ihe a na-enyocha ịdị irè nke usoro nhazi nhazi nhazi nke ọma maka iwepụ mmejọ ndị a. Usoro a na-eji interferometry laser maka maapụ njehie volumetric dị elu n'ofe oghere ọrụ igwe, na-elekwasị anya n'ichepụta geometric na-enye aka na taper. A na-etinye vectors nkwụghachi ụgwọ, nke sitere na map njehie, n'ime njikwa CNC. Nnwale nnwale n'ogwe ndị nwere dayameta aha 20mm na 50mm gosipụtara mbelata na njehie taper site na ụkpụrụ mbụ gafere 15µm/100mm ruo ihe na-erughị 2µm/100mm post-calibration. Nsonaazụ na-akwado na nkwụghachi ụgwọ mperi geometric ezubere iche, ọkachasị ikwado njehie ndokwa n'ahịrị na ndahie ụzọ nke ụzọ ntuziaka, bụ usoro bụ isi maka mkpochapụ taper. Usoro a na-enye ụzọ bara uru, data na-eduzi maka inweta izi ezi nke ọkwa micron na nrụpụta nkenke nke ọma, chọrọ akụrụngwa metrology ọkọlọtọ. Ọrụ n'ọdịnihu kwesịrị ịchọpụta nkwụsi ike ogologo oge nke nkwụghachi ụgwọ na ntinye aka na nlekota oru.

1 Okwu mmalite

Ngbanwe taper, akọwara dị ka mgbanwe diametric na-atụghị anya ya n'akụkụ axis nke ntụgharị na akụrụngwa cylindrical tụgharịrị CNC, ka bụ ihe ịma aka na-adịgide adịgide na nrụpụta nkenke. Njehie ndị dị otú ahụ na-emetụta akụkụ ọrụ dị oke mkpa dị ka nbido dabara, iguzosi ike n'ezi ihe, na mgbakọ kinematics, nwere ike ibute ọdịda akabeghị aka ma ọ bụ mmebi arụmọrụ (Smith & Jones, 2023). Ọ bụ ezie na ihe ndị dị ka iyi ngwá ọrụ, mkpagharị okpomọkụ, na nkwụsị ọrụ na-enye aka na-emepụta njehie, enweghị ụgwọ geometric na-ezighị ezi n'ime CNC lathe n'onwe ya-kpọmkwem iche iche na nhazi ọkwa na nhazi nke axes - a na-amata dị ka isi ihe na-akpata maka nhazi usoro (Chen et al., 2021; Braun & Braun). Ụzọ nkwụghachi ụgwọ ikpe na njehie ọdịnala na-ewekarị oge yana enweghị data zuru oke achọrọ maka mgbazi njehie siri ike n'ofe oke ọrụ niile. Ọmụmụ ihe a na-egosi ma kwado usoro nhazi nkenke ahaziri ahazi nke na-eji laser interferometry iji tụọ ma kwụọ ụgwọ maka njehie geometric nke na-ahụ maka nhazi taper na ogwe CNC tụgharịrị.

2 Ụzọ nyocha

2.1 Nhazi Protocol nhazi

Nhazi isi na-agụnye usoro, maapụ njehie volumetric na ụzọ akwụ ụgwọ. Echiche bụ isi na-egosi na tụlere ma kwụọ ụgwọ maka njehie geometric nke CNC lathe's linear axes (X na Z) ga-ejikọta ya na mkpochapụ nke taper a na-atụnye n'ime ogwe ndị emepụtara.

2.2 Nweta data & Nhazi nnwale

• Ngwá ọrụ igwe: Ebe ntụgharị CNC 3-axis (Mee: Okuma GENOS L3000e, Controller: OSP-P300) jere ozi dị ka ikpo okwu ule.

• Ngwa eji atụ: interferometer Laser (Renishaw XL-80 isi laser nwere XD linear optics na RX10 rotary axis calibrator) nyere data nha nwere ike ịchọpụta na ụkpụrụ NIST. Atụtara izi ezi nke kwụ ọtọ, kwụ ọtọ (na ụgbọ elu abụọ), pitch, na yaw maka ma axe X na Z n'ogo 100mm n'ime njem zuru oke (X: 300mm, Z: 600mm), na-agbaso usoro ISO 230-2: 2014.

• Arụ ọrụ & Nrụpụta: Ihe nlere ule (Ihe: AISI 1045 ígwè, Akụkụ: Ø20x150mm, Ø50x300mm) na-arụ ọrụ n'okpuru ọnọdụ na-agbanwe agbanwe (Ibelata ngwa ngwa: 200 m / min, Nri: 0.15 mm / rev, Omimi nke Cut: 0.5 mm, CV-N Toolated DMG 150608) ma tupu na mgbe mmezi. E tinyere oyi.

• Ntụle Taper: A na-atụ ihe nrịbama post-machining na etiti oge 10mm n'ogologo site na iji igwe nhazi nhazi dị elu (CMM, Zeiss CONTURA G2, Njehie kacha ekwe omume: (1.8 + L / 350) µm). A gbakọrọ njehie taper dị ka mkpọda nke nkwụghachi azụ azụ nke dayameta vs. ọnọdụ.

2.3 Mmejuputa nkwụghachi mperi

A na-ahazi data njehie volumetric sitere na nha laser site na iji ngwanrọ Renishaw's COMP iji mepụta tebụl nkwụghachi ụgwọ akọwapụtara. Tebụlụ ndị a nwere ụkpụrụ mgbazigharị dabere na ọnọdụ maka mbugharị ahịrị, mperi n'akụkụ na ngbanwe kwụ ọtọ, ebugoro ozugbo n'ime paramita nkwụghachi ụgwọ njehie geometric nke igwe n'ime onye njikwa CNC (OSP-P300). Ọgụgụ 1 na-egosi akụkụ mperi mperi geometric bụ isi tụrụ.

3 Nsonaazụ na nyocha

3.1 Maapụ mperi mperi

Ntụle Laser gosipụtara nhụsianya geometric dị ịrịba ama na-enye aka na enwere ike ịmegharị:

• Z-axis: Njehie ọnọdụ nke +28µm na Z=300mm, mkpokọ njehie pitch nke -12 arcsec karịa njem 600mm.

• X-axis: Njehie Yaw nke +8 arcsec karịrị 300mm njem.
  Ngbanwe ndị a kwekọrọ na njehie taper pre-calibration a na-ahụ anya tụrụ na ogwe Ø50x300mm, nke egosiri na Tebụl 1. Usoro njehie kachasị na-egosi mmụba na-agbanwe agbanwe na dayameta na njedebe ọdụ ọdụ.

Tebụl 1: Nsonaazụ nha njehie Taper

3.2 Arụmọrụ nlegharị anya mgbe emechara

Mmejuputa vectors nkwụghachi ụgwọ ewepụtara butere mbelata dị egwu na njehie taper tụrụ maka ogwe ule abụọ ahụ (Table 1). Ogwe Ø50x300mm gosipụtara mbelata site na +16.8µm/100mm ruo +1.7µm/100mm, na-anọchi anya nkwalite 89.9%. N'otu aka ahụ, ogwe Ø20x150mm gosipụtara mbelata site na + 14.3µm / 100mm ruo + 1.1µm / 100mm (mmelite 92.3%). Ọnụọgụ 2 na-atụnyere profaịlụ diametric nke ogwe osisi Ø50mm tupu na mgbe emechara ya, na-egosipụta n'ụzọ doro anya mkpochapụ nke usoro taper usoro. Ọkwa nkwalite a karịrị nsonaazụ ndị a na-akọ maka ụzọ nkwụghachi ụgwọ akwụkwọ ntuziaka (dịka ọmụmaatụ, Zhang & Wang, 2022 kọrọ ~ mbelata 70%) ma na-egosipụta ịdị irè nke nkwụghachi ụgwọ njehie volumetric zuru oke.

4 Mkparịta ụka

4.1 Nkọwa nke nsonaazụ

Mbelata dị ukwuu na njehie taper na-akwado echiche ahụ ozugbo. The isi usoro bụ mgbazi nke Z-axis ọnọdụ njehie na pitch deviation, nke mere ka ngwá ọrụ ụzọ diverge si ezigbo myirịta trajectory ikwu na spindle axis dị ka ụgbọ na-aga n'akụkụ Z. Ịkwụ ụgwọ n'ụzọ dị irè nullified a divergence. Njehie fọdụrụnụ (<2µm/100mm) nwere ike sitere na isi mmalite ndị na-erughị eru maka nkwụghachi ụgwọ geometric, dị ka mmetụta ọkụ nkeji oge n'oge igwe, mgbagha ngwá ọrụ n'okpuru ike ịkpụ, ma ọ bụ ejighị n'aka nha.

4.2 Oke

Ọmụmụ ihe a lekwasịrị anya na nkwụghachi ụgwọ njehie geometric n'okpuru njikwa, ọnọdụ nha nha nso nso dị ka usoro ikpo ọkụ mmepụta. O mebeghị nke ọma n'ụzọ doro anya ma ọ bụ kwụọ ụgwọ maka mmejọ ndị na-ebute ọkụ na-eme n'oge mmepụta ogologo oge ma ọ bụ mgbanwe mgbanwe ọnọdụ okpomọkụ. Ọzọkwa, enyochaghị ịdị irè nke protocol na igwe nwere oke eyi ma ọ bụ mebie ụzọ nduzi/mkpọchị bọọlụ. Mmetụta nke ike mbelata dị oke elu na nkwụghachi ụgwọ gabigakwara oke ugbu a.

4.3 Mmetụta bara uru

Protocol gosipụtara na-enye ndị nrụpụta usoro siri ike, nke enwere ike ịmegharị maka ị nweta ntụgharị cylindrical dị elu, dị mkpa maka ngwa n'ime ikuku ikuku, ngwaọrụ ahụike, yana akụrụngwa ụgbọ ala na-arụ ọrụ dị elu. Ọ na-ebelata ọnụego mpịaji jikọtara ya na enweghị nkwenye ma na-ebelata ịdabere na nka onye ọrụ maka nkwụghachi akwụkwọ ntuziaka. Ihe achọrọ maka interferometry laser na-anọchite anya ntinye ego mana ọ bụ ihe ziri ezi maka ụlọ ọrụ na-achọ nnabata ọkwa micron.

5 Nkwubi okwu

Ọmụmụ ihe a na-egosi na nhazi nhazi nkenke n'usoro, na-eji interferometry laser maka maapụ njehie geometric na nkwụghachi ụgwọ njikwa CNC na-esote, na-arụ ọrụ nke ọma maka iwepụ njehie taper na ogwe ndị CNC tụgharịrị. Nsonaazụ nnwale gosipụtara mbelata karịrị 89%, na-enweta taper fọdụrụnụ n'okpuru 2µm/100mm. Usoro bụ isi bụ nkwụghachi ụgwọ ziri ezi nke njehie n'ọnọdu linear na ngbanwe akụkụ (pitch, yaw) na anyụike akụrụngwa. Isi nkwubi okwu bụ:

1. Maapụ mperi geometric zuru oke dị oke mkpa maka ịmata ọdịiche dị iche iche na-akpata taper.

2. Nkwụghachi ụgwọ ozugbo nke ndị a dị iche n'ime onye na-ahụ maka CNC na-enye ngwọta dị irè nke ukwuu.

3. Usoro a na-eweta nkwalite dị ukwuu na izi ezi akụkụ site na iji ngwaọrụ metrology ọkọlọtọ.