Цехтегі тұрақты климат: жылыту жеткіліксіз болғанда

Неліктен өлшем смена ішінде өзгереді

Жұмыс істейтін станок таңертеңнен кешке бірдей өлшем беретінін кепілдей алмайды. Көп жағдайда себеп механикада немесе программада емес, жылуда. Металл кеңейеді, станок бөлшектері қызады, цехтағы ауа өзгереді — бұл үшеуі әртүрлі жылдамдықпен жүреді.

Таңертең станок әдетте суық күйде болады. Шпиндель, бағыттағыштар, шарико-винтовые жұптар, гидравлика мен станина жұмыс температурасына енуді бастағанымен, заготовка да әлі салқын болуы мүмкін, әсіресе ол қақпаның жанында тұрса немесе жылытуы жоқ қоймадан келсе. Станок жылына бастайды, ал металл әлі жылынбағандықтан бастапқы өлшем бір сағаттан кейінгі өлшемнен жиі өзгеше болады.

Күннің екінші жартысында жағдай тағы өзгереді. Цех күн сәулесі, ашық қақпалар, көрші құрал-жабдықтың жұмысы немесе жалпы бөлменің қызуы әсерінен жылы болады. Бірақ деталь, құрал және станок корпусы бір уақытта қызбайды. Бір бөлшек бірнеше микронға жылжып үлгерсе, тағысы әлі қалған күйде болады. Көзге бәрі қалыпты көрінуі мүмкін, бірақ қайталанушылық нашарлайды.

Допуск кең болса, металдың жылулық кеңеюін елемеу оңай. Бірақ тығыз монтаждарда, финиш проходтарында және ұзақ серияларда тіпті аз ғана ығысу да бөлшекті ақауға түсіреді. Оператор өлшемнің өзгергенін көріп, коррекциюны өзгертеді, ал уақыт өте өлшем қайта басқа бағытқа қозғалады. Нәтижесінде уақыты кесуге емес, өлшеулерге, сынамалық бөлшектерге және тоқтатуларға кетеді.

Көбінесе бұл былай көрінеді: таңертең алғашқы бөлшек түзеледі, сменаның ортасына қарай коррекция тағы өзгереді, ал кешке үшінші мән шығады. Егер участок таяз допустармен жұмыс жасаса, қарапайым жылыту жеткіліксіз. Қажет — ауа, заготовка және жабдық температурасы күн ішінде тұрақты болып тұратын жағдай.

Ең қатты әсер ететін операциялар — өлшемді соткалар мен одан да төмен деңгейде ұстайтындар. Мұнда "жақсы" мен "өту" арасындағы айырмашылық жиі құралдың тозуынан емес, таңертең станок пен деталь басқа, ал кешке олар басқа болғандықтан пайда болады.

Қашан кәдімгі жылыту жеткіліксіз

Қарапайым жылыту негізгі міндетті шешеді: цех суық емес, жабдық ылғалданбайды, адамдар барлық сменада жұмыс істей алады. Бірақ дәл өңдеу үшін бұл жеткіліксіз. Егер таңертең станок маңында 17–18°C болса, ал күндіз 23–24°C дейін көтерілсе, өлшем қателігі тіпті жақсы техникамен де пайда болады.

Шекара допуск бойынша көрінеді. Шамамен 0,05 мм допускта участок әлдеқайда оңай кәдімгі жылытумен жұмыс істеуі мүмкін, егер смена ішінде температура өзгере бермесе. 0,02 мм-де қор азайып кетеді. 0,01 мм және одан төменде — жай ғана жылы ауа емес, цехта тұрақты климат қажет.

Ең сезімталдары — ұзын және жұқа бөлшектер. Ұзындығы 1000 мм болат вал температура 3°C өзгере қалса шамамен 0,036 мм ұзаруы мүмкін. Бұл қарапайым бөлшекке шыдайтын, ал дәл шейкаларға — проблема.

Жұқа қабырғалы бөлшектер одан да жаман әрекет етеді. Оларға әсер ететін — жалпы бөлшектің қызуы ғана емес, сонымен қатар қию аймағының жергілікті қызуы. Деталь станоктан шыққаннан кейін өлшемде көрінгенімен, бірнеше минуттан соң форма сәл өзгеруі мүмкін. Посадкалар да тез ақауға кетеді: подшипник диаметрі 10–15 мкм допускпен болғанда, заготовка, патрон және өлшеу орны әртүрлі температурада болса оңай шығып кетеді.

Қарапайым жылыту көбіне 20–40 минут ауқымды циклдер, серия үзіліссіз болғанда, ұзын валдар, жұқа корпус және дәл посадкалар өңделгенде жарамайды. Өлшеу басқа жерде және басқа температурада жасалса, тіпті 2–3°C айырмашылық та сезіледі.

Температура бойынша бұл айырмашылықты жиі төмен бағалайды. Деталь жылы бөлімде өңделеді, кейін суық бақылау бөлмесіне әкелінеді және басқа өлшем шығады. Көп жағдайда станок параметрлеріне дау туып, бірақ себеп ортада болады.

Егер участокта ұзақ циклтер, үзіліссіз сериялар және 0,01–0,02 мм допуск болса, жылыту жеткіліксіз. Қажет — тұрақты температура, өлшеуден бұрын бөлшекті выдержкаға қою және өңдеу мен бақылау үшін бірдей шарттар.

Қандай материалдар жиі зардап шегеді

Бір станокта түрлі материалдар температураға әртүрлі жауап береді. Егер бөлшек соткалар деңгейінде ұсталса, бұл тез көрінеді: өлшем қозғалады, қайталанушылық төмендейді, оператор коррекцияны қолмен түзете бастайды.

Алюминий қызудың әсерін ең қатты сезеді. Ол қарапайым болаттан шамамен екі есеге көп кеңейеді және тез болады. 300 мм алюминий заготовкасы 5°C жылынса, өлшем шамамен 0,03–0,04 мм өзгеруі мүмкін. Қарапайым өңдеуге бұл жарамды, дәл өңдеуге — жарамайды.

Нержавейка өзінше әрекет етеді: ол көміртекті болаттан көбірек кеңейіп, жылуды нашар өткізеді. Сондықтан қию аймағы қатты қызады және өлшем тек ауа температурасы әсерінен емес, тікелей өңдеу барысында да өзгеруі мүмкін.

Қарапайым болат тынышырақ. Оның өлшемі де қызғанда өзгереді, бірақ көбінесе алдын ала болжанады. Құйма (чугун) әдетте тұрақтырақ, сондықтан массивті чугун бөлшектер мен станиналар бағалы: олар баяу жылынып, геометрияны аз бұзады.

Қысқаша айтқанда: алдымен алюминий, кейін нержавейка, одан соң болат және чугун. Бірақ материал бәрін шешпейді. Жұқа бөлшек массалыдан жылдам өзгереді. Жұқа втулка немесе табақша бірнеше минут ішінде цех температурасын алады, ал ауыр заготовка баяу жылынады. Сондықтан бір металлдан екі түрлі бөлшек мүлдем басқаша жүре алады.

Көбінесе проблема станокқа жетпей бұрын басталады. Заготовка қыста көшеден келіп, қақпаның жанында тұрса, ішкі және сыртқы температуралар әр түрлі болады. Оператор оны дереу өңдеуге қояды да өлшем партияның жүрісімен өзгере бастайды.

Сондықтан тұрақты климат тек «қиын» материалдар үшін емес, тар допусктар, жұқа бөлшектер және әртүрлі бастапқы температурадағы заготовкалар бар жерде қажет. Алюминий бірінші жазалайды, нержавейка кеш кешірмейді, ал болат пен чугун біраз уақыт ошибка жасауға мүмкіндік береді.

Қай операциялар бірінші зардап шегеді

Бірінші болып чистовые операциялар жүгіреді, мұнда припуск аз және допуск қатал. Черновая токаркада температурадан болатын ауытқулар припуск резервімен жасырылады. Ал чистовое точение және расточкада резерв жоқ, сондықтан аз ғана жылулық ауытқу өлшемге бірден әсер етеді.

Ең тез көрініс табатыны — подшипникке арналған посадкалар. Егер вал таңертең бір температурада ашылса, ал үш сағаттан кейін станок, патрон, деталь және цех қызса, натяг немесе переходная посадка бірнеше микронға өзгереді. Бұл подшипник үшін жеткілікті — жиналу тым тығыз немесе тым бос болады.

Бірлесіп жинайтын бөлшектер жағдайы ұқсас. Расточка температураға сезімтал, өйткені өлшемге деталь, оправка және шпиндель әсер етеді. Егер тесіктің жинақпен дәл келуі тиіс болса, партия бойынша шашырау тез байқалады.

Қос парлы бөлшектер — жеке қауіп аймағы: вал мен втулка, корпус пен қақпақ, подшипник пен қарсы шейка. Температура ауытқысында әр бөлшек жеке допускта болуы мүмкін, бірақ жұп бірден орнықпайды.

Көбінесе мәселе орташа өлшемде емес, қайталанушылықта көрінеді. Партия бойынша орташа мән қалыпты көрінуі мүмкін: кейбір бөлшектер сәл плюс, кейбірі сәл минус. Бірақ шашырау өседі, және дәл сол шашырау жинақты, құрал параметрлерін және процестің болжамдылығын бұзады.

Ең тез бұл чистовая токаркадағы шейкалар мен посадкаларды, расточка подшипник тесіктерін, парлы бөлшектерді және ұзақ циклді, тар допускты операцияларды көрсетеді. Егер участок күнделікті осындай операциялар жасаса, ЧПУ цехының температурасы бір ғана өлшемге емес, тұтас смена нәтижесіне әсер етеді.

Участокқа жылдам тексеріс

Участокқа тұрақты климат қажет пе — бір жұмыс күні ішінде анықтауға болады. Күрделі аудит керек емес. Қай жерде температура жиі өзгереді, металл оған қанша уақытта үйренеді және детальді қайда өлшейтініңізді қараңыз.

Бастау станоктан болғаны дұрыс, қабырғадағы жалпы термометрден емес. Бір цехта қақпа жанында салқын болуы мүмкін, шпиндель жанында ыстық, ал жылытқыштың жанында температура сағат сайын өзгеруі мүмкін. Қайталанушылық үшін маңызды — бөлшектің кесу нүктесіндегі және өлшеу орнының жағдайы, орташа цех температурасы емес.

Станок жанында қарапайым датчик қойып, таңертең, күндіз және смена соңында температураны жазыңыз. Қоймадағы заготовка мен өңдеу аймағында жатқан заготовканы салыстырыңыз. Сквозняктарды тексеріңіз: ашық қақпалар, терезе, вентилятор немесе бағытталған жылыту жиі ерекше шашырауға әкеледі. Сонымен қатар, бөлшекті өлшеуге дейін қанша уақыт тұратынын және цех пен бақылау бөлмесінің температурасындағы айырмашылықты тексеріңіз.

Өте қарапайым тест те бар. Бірдей бөлшекті алыңыз, оны станок жанында өлшеп, 15–20 минуттан кейін участокта және одан кейін бақылау бөлмесінде өлшеңіз. Егер мәндер құрал мен программа өзгермей-ақ айырмашылық көрсетсе, себеп көбінесе температурада.

Токарлық участоктарда ұзын валдар, жұқа втулкалар және посадкаларда бұл әсіресе байқалады. Егер цех таяз допускпен жұмыс жасаса, алдымен температура секірістерін және сквознякттарды жойып, сосын ғана оснастка, құрал немесе наладка себептерін іздеңіз.

Тұрақты климатты кезең-кезеңімен ұйымдастыру

Бастау кондиционер сатып алудан емес, өлшеулерден басталады. Участокта цифрлар болмаса, әңгіме сезімге ғана сүйеніп кетеді: біреу үшін ыстық, біреу үшін қалыпты. Қарапайым температура журналы қажет — сменалар, аймақтар және маусымдар бойынша: станок жанында, заготовкалар сақталатын жерде және өлшеу аймағында.

2–3 аптадан кейін әдетте қай жерде мәселе екенін анық көруге болады. Көбінесе өлшем барлық цех бойынша емес, бір нақты операцияда кетеді: чистовое точение, расточка, финишті бұрғылау немесе посадкаларды бақылау. Алдымен осы нүктелер табылып, сосын участок жағдайлары өзгертіледі.

Қайдан бастау керек

Тік ауа ағыны ең нашар әсер етеді. Егер станокқа қақпадан суық ауа немесе бүйірден жылытқыштың ағысы түсе берсе, температура біркелкі болмайды. Бір бөлік қызып, басқа бөлік суық қала береді — қайталанушылық төмендейді. Сондықтан алдымен тура және суық/ыстық ағындарды жою қажет, жаңа жылытқыш қою емес.

Содан соң участокты үш зонаға бөлу пайдалы: станок зонасы — өткір секірістерсіз біркелкі температура, заготовкалар сақтау зонасы — металл цех температурасына теңесуге уақыт алады, өлшеу зонасы — қақпа, батарея немесе күн сәулесі жақын болмауы тиіс. Тіпті осындай қарапайым тәртіп те кейде барлық кеңінен қыздыру әрекетінен тиімдірек.

Жұмыс тәртібінде бекіту керек нәрселер

Келесі қадам — түсінікті прогрев режимі. Станок, оснастка және бөлшектер салқын старттан кейін бірден дәл жұмысты бастамауы тиіс. Көп жағдайда жеткілікті: станокты типтік циклде жылыту, оснастка мен өлшеу құралын жұмыс зонасында ұстау және жаңадан келген заготовкаларды таза өңдеуге жібермеу.

Заготовкаларды қабылдауды қайта қарау керек. Қыста металл жиі жұмысқа тым ерте беріледі. Оны алдын ала қабылдап, партияларға бөліп, температура теңескенше уақыт беру жақсы. Орын аз болса, кемінде мұндай партияны бақылау постына жақын қоймаңыз.

Мақсат қарапайым: алдымен қатты секірістерді алып тастаңыз, кейін зоналарды теңестіріп, содан соң ғана күрделі климат жабдықтарын қарастырыңыз.

Участоктағы жиі қателіктер

Ең жиі болатын қателік — станоктың жанына қуатты обогреватель қою. Операторға ыңғайлырақ болады, бірақ станок пен деталь біркелкі қызбайды. Бір жақ жылы, бір жақ салқын болып қалып, өлшем бөлшектен-бөлшекке ауытқиды.

Тағы бір проблема — операциядан кейін дереу өлшеу. Қиып алғаннан кейін деталь, патрон және жұмыс аймағы жылы болады. Осы сәтте алынған әдемі мән 15–20 минуттан кейін жоғалып кетуі мүмкін.

Қақпа жанындағы суық заготовкалар да қайталанушылықты бұзады. Қыста тіпті жылы цехте де кіреберісте металл суытылады, оны дереу станокқа қояды — алғашқы детальдар өлшемді ығыстырып жібереді, оператор коррекциюны өзгертеді, ал заготовкалар жылынып болғаннан кейін өлшем кері қарай жылжиды.

Тағы бір типтік қате — тек ауаға ғана қарау және станокты ұмыттыру. Шпиндель жұмыс кезінде қызады, оснастка жылынады, патрон алмайды. Егер таңертең станок суық күйден басталып, кешке қызса, бірдей программа әртүрлі нәтиже береді.

Сондықтан көбінесе себеп басқа жерде ізделеді: лезвие өзгертіледі, инструмент партиясы кінәленеді, люфт күдіктеледі. Кейде шынымен де құралда проблема бар, бірақ алдымен орта жағдайын тексерген жөн: заготовкалар қайда жатты, станок қалай жылыды, қашан өлшенді және жылы ауа жұмыс аймағына тік бағытталған ба.

Жылдам тест: операциядан кейін қуық өлшемді салыстыру және демалыстан кейінгі өлшемді тексеру, түрлі зоналардан заготовкалардың температурасын өлшеу, жылытқыштың станокқа бағытталғандығын тексеру, және суық пен қызған шпиндельдегі өлшемдердің айырмашылығын жазу. Егер белгілер қайталанса, кәдімгі жылыту жеткіліксіз.

Нақты цехтан қарапайым мысал

Токарь бөлімінде бір партия втулкалар таңертең біркелкі шықты. Бастапқыдар өлшемді ұстап тұрды, бақылау оларды қайта тексеруге сирек жіберді. Ақау кейін басталды: бірнеше рет қойма қақпасы ашылып, цехқа суық ауа келгенде.

Станок әдеттегідей істеді, бірақ оның айналасындағы температура өзгерді. Қақпаға жақын жатқан заготовкалар, линияға жақын тұрғандардан суық болды. 0,02 мм допуск үшін бұл жеткілікті болды: өлшем қозғалды, қайталанушылық төмендеді, ал құрал немесе программа ақаулы болмады.

Оператор өлшей отырып, әдеттегідей коррекциюны сәл реттеді. Уақытша көмектескенімен, кешке сол коррекция кедергі болды, себебі цехтың ауа температурасы теңесіп, станок көбірек қызғандықтан жылулық кеңею тағы әсер етті.

Бақылау таңертеңгі және кешкі бөлшектер арасындағы айырмашылықты көрді. Партия бойынша процесс қағазда бірдей болды, ал іс жүзінде шарттар күн ішінде бірнеше рет өзгерді.

Себеп инструментте болмады. Участок алдымен заготовкаларды қақпадан алысырақ орналастырды, металл өңдеуге түсер алдында бірдей температураға жетсін деп. Содан кейін өлшеу аймағын реттеп, сквозняқты жойып, бөлшектерді бақылаудан бұрын қысқа выдержка жасау туралы келісімге келді.

Бірнеше күннен кейін шашырау айтарлықтай кішірейді. Оператор коррекциюны жиі өзгертпейтін болды, бақылау таңертеңгі және кешкі бөлшектер арасындағы айырмашылықты байқамайтын болды. Бұл мысал бір нәрсені көрсетеді: егер өлшем смена ішінде қозғалып жатса, кәдімгі жылыту жеткіліксіз.

Не істеу керек әрі қарай

Алдымен өлшем жиі ұшатын операциялардың тізімін жасаңыз. Көбіне бұл — подшипник посадкаларын чистовое точение, расточка, финиш өңдеу және станоктан кейінгі бақылау. Әр операция бойынша материалды, допусты, ауытқудың қашан пайда болатынын және сменаның ортасына немесе соңына қарай қаншалықты өзгеретінін жазып отырыңыз. Бірнеше күннен кейін қай жерде құрал кінәлі, ал қай жерде температура себеп екенін анықтауға болады.

Сосын кем дегенде екі аптаға қарапайым деректер жинаңыз: станок жанындағы ауа температурасы таңертең, ортасында және соңында, заготовканың өңдеуден бұрынғы температурасы, өлшеу зонасының температурасы және қақпаны ашу, жылытуды қосу немесе суық қоймадан бөлшек әкелу сәттері туралы жазбалар.

Бұл деректер участокқа тұрақты климат қажет пе — жайлы жылыту емес, нақты шешімді көрсетуге жеткілікті. Өлшем белгілі сағаттарда температураның секірісімен бірге өзгерсе, себебі туралы дау тез бітеді. Бұдан әрі шешімдер үшін болжамды база пайда болады, догадкалар емес.

Климат туралы ойды жабдық сатып алмас бұрын бастап кеткен дұрыс. Мағынасы бар нәрсе — станоктың паспорттық дәлдігі ғана емес, сонымен қатар оның орнатылатын орны: қақпа, батарея, заготовкалар қоймасы немесе бақылау зонасының жаны ма. Қате участок жоспарын өзгертіп жеңілірек шешіледі, әр апта сайын бірдей өлшемнің кетуін түзетіп отырудан гөрі.

Егер сіз ЧПУ токарлық станок немесе өңдеу орталығын таңдап жатсаңыз, осы талаптарды алдын ала талқылаған дұрыс. EAST CNC, Taizhou Eastern CNC Technology Co., Ltd. компаниясының ресми өкілі Қазақстанда, метал өңдеу жабдықтарын жеткізіп, таңдау, пуско-налажка және сервис қызметтерін ұсынады. Мұнда цех шарттарын қайталанушылық талаптарынан бөлуге болмайды.

Келесі пайдалы қадам қарапайым: өлшем жиі кететін үш операцияны таңдаңыз, дүйсенбі күні өлшеулерді бастаңыз және екі аптадан кейін цифрларды қараңыз. Осыдан кейін қай жерде ұйымдастырушылық шаралар жеткілікті, ал қай жерде тұрақты климатсыз допусты ұстап тұру қиын екені анық болады.