Mewn offer rheoli rhifiadol CNC, er bod priodweddau ffisegol gwenithfaen yn darparu sail ar gyfer prosesu manwl gywir, gall ei anfanteision cynhenid gael effeithiau aml-ddimensiwn ar gywirdeb prosesu, a amlygir yn benodol fel a ganlyn:
1. Diffygion arwyneb wrth brosesu a achosir gan frau deunydd
Mae natur frau gwenithfaen (cryfder cywasgol uchel ond cryfder plygu isel, fel arfer dim ond 1/10 i 1/20 o'r cryfder cywasgol yw'r cryfder plygu) yn ei gwneud yn dueddol o gael problemau fel cracio ymylon a micrograciau arwyneb yn ystod prosesu.
Mae diffygion microsgopig yn effeithio ar drosglwyddiad manwl gywir: Wrth berfformio malu neu felino manwl iawn, gall craciau bach ym mhwyntiau cyswllt yr offeryn ffurfio arwynebau afreolaidd, gan achosi i wallau sythder cydrannau allweddol fel rheiliau canllaw a byrddau gwaith ehangu (er enghraifft, mae gwastadrwydd yn dirywio o'r ±1μm/m delfrydol i ±3~5μm/m). Bydd y diffygion microsgopig hyn yn cael eu trosglwyddo'n uniongyrchol i'r rhannau wedi'u prosesu, yn enwedig mewn senarios prosesu fel cydrannau optegol manwl gywir a chludwyr waffer lled-ddargludyddion, a all arwain at gynnydd yng ngarwedd arwyneb y darn gwaith (mae gwerth Ra yn cynyddu o 0.1μm i dros 0.5μm), gan effeithio ar berfformiad optegol neu ymarferoldeb dyfais.
Risg torri sydyn mewn prosesu deinamig: Mewn senarios o dorri cyflym (megis cyflymder y werthyd > 15,000 r/mun) neu gyfradd bwydo > 20m/mun, gall cydrannau gwenithfaen brofi darnio lleol oherwydd grymoedd effaith ar unwaith. Er enghraifft, pan fydd y pâr rheiliau canllaw yn newid cyfeiriad yn gyflym, gall cracio ymyl achosi i'r llwybr symudiad wyro oddi wrth y llwybr damcaniaethol, gan arwain at ostyngiad sydyn mewn cywirdeb lleoli (mae'r gwall lleoli yn ehangu o ±2μm i fwy na ±10μm), a hyd yn oed yn arwain at wrthdrawiad a sgrapio offer.
Yn ail, colli cywirdeb deinamig a achosir gan y gwrthddywediad rhwng pwysau ac anhyblygedd
Gall priodwedd dwysedd uchel gwenithfaen (gyda dwysedd o tua 2.6 i 3.0g/cm³) atal dirgryniad, ond mae hefyd yn dod â'r problemau canlynol:
Mae grym anadweithiol yn achosi oedi ymateb servo: Mae'r grym anadweithiol a gynhyrchir gan welyau gwenithfaen trwm (megis gwelyau peiriant gantri mawr a all bwyso degau o dunelli) yn ystod cyflymiad ac arafiad yn gorfodi'r modur servo i allbynnu trorym mwy, gan arwain at gynnydd yn y gwall olrhain dolen safle. Er enghraifft, mewn systemau cyflymder uchel sy'n cael eu gyrru gan foduron llinol, am bob cynnydd o 10% mewn pwysau, gall cywirdeb y safle ostwng 5% i 8%. Yn enwedig mewn senarios prosesu nanosgâl, gall yr oedi hwn arwain at wallau prosesu cyfuchlin (megis y gwall crwnedd yn cynyddu o 50nm i 200nm yn ystod rhyngosodiad cylchol).
Mae anhyblygedd annigonol yn achosi dirgryniad amledd isel: Er bod gan wenithfaen dampio cynhenid cymharol uchel, mae ei fodiwlws elastig (tua 60 i 120GPa) yn is na modwlws haearn bwrw. Pan gaiff ei destun llwythi eiledol (megis amrywiadau mewn grym torri yn ystod prosesu cysylltiad aml-echelin), gall cronni micro-anffurfiad ddigwydd. Er enghraifft, yng nghydran pen siglo canolfan beiriannu pum echel, gall anffurfiad elastig bach sylfaen wenithfaen achosi i gywirdeb lleoli onglog yr echel gylchdroi symud (megis y gwall mynegeio yn ehangu o ±5" i ±15"), gan effeithio ar gywirdeb peiriannu arwynebau crwm cymhleth.
III. Cyfyngiadau Sefydlogrwydd Thermol a Sensitifrwydd Amgylcheddol
Er bod cyfernod ehangu thermol gwenithfaen (tua 5 i 9 × 10⁻⁶/℃) yn is na chyfernod haearn bwrw, gall achosi gwallau wrth brosesu manwl gywir o hyd:
Mae graddiannau tymheredd yn achosi anffurfiad strwythurol: Pan fydd yr offer yn gweithredu'n barhaus am amser hir, gall ffynonellau gwres fel modur y siafft brif a system iro'r rheiliau canllaw achosi graddiannau tymheredd yn y cydrannau gwenithfaen. Er enghraifft, pan fydd y gwahaniaeth tymheredd rhwng arwynebau uchaf ac isaf y bwrdd gwaith yn 2 ℃, gall achosi anffurfiad canol-amgrwm neu ganol-geugrwm (gall y gwyriad gyrraedd 10 i 20μm), gan arwain at fethiant gwastadrwydd clampio'r darn gwaith ac effeithio ar gywirdeb paralelrwydd melino neu falu (megis goddefgarwch trwch rhannau plât gwastad sy'n fwy na ±5μm i ±20μm).
Lleithder amgylcheddol yn achosi ehangu bach: Er bod cyfradd amsugno dŵr gwenithfaen (0.1% i 0.5%) yn isel, pan gaiff ei ddefnyddio am amser hir mewn amgylchedd lleithder uchel, gall ychydig bach o amsugno dŵr arwain at ehangu dellt, sydd yn ei dro yn achosi newidiadau yng nghlirio ffit y pâr rheiliau canllaw. Er enghraifft, pan fydd y lleithder yn codi o 40% RH i 70% RH, gall dimensiwn llinol y rheilen canllaw gwenithfaen gynyddu 0.005 i 0.01mm/m, gan arwain at ostyngiad yn llyfnder symudiad y rheilen canllaw llithro a digwyddiad ffenomen "cropian", sy'n effeithio ar gywirdeb porthiant lefel micron.
Iv. Effeithiau Cronnus Gwallau Prosesu a Chynnull
Mae anhawster prosesu gwenithfaen yn uchel (mae angen offer diemwnt arbennig, a dim ond 1/3 i 1/2 o effeithlonrwydd prosesu deunyddiau metel yw'r anhawster), a all arwain at golli cywirdeb yn y broses ymgynnull:
Trosglwyddo gwall prosesu arwynebau paru: Os oes gwyriadau prosesu (megis gwastadrwydd > 5μm, gwall bylchau tyllau > 10μm) mewn rhannau allweddol fel arwyneb gosod y rheilen ganllaw a thyllau cynnal y sgriw plwm, bydd yn achosi ystumio'r rheilen ganllaw llinol ar ôl ei gosod, rhaglwyth anwastad y sgriw pêl, ac yn y pen draw yn arwain at ddirywiad yng nghywirdeb y symudiad. Er enghraifft, yn ystod prosesu cysylltiad tair echelin, gall y gwall fertigol a achosir gan ystumio'r rheilen ganllaw ehangu gwall hyd croeslin y ciwb o ±10μm i ±50μm.
Bwlch rhyngwyneb y strwythur wedi'i asio: Mae cydrannau gwenithfaen offer mawr yn aml yn mabwysiadu technegau asio (megis asio gwely aml-adran). Os oes gwallau onglog bach (> 10") neu garwedd arwyneb > Ra0.8μm ar yr wyneb asio, gall crynodiad straen neu fylchau ddigwydd ar ôl cydosod. O dan y llwyth hirdymor, gall arwain at ymlacio strwythurol ac achosi drifft cywirdeb (megis gostyngiad o 2 i 5μm mewn cywirdeb lleoli bob blwyddyn).
Crynodeb ac ysbrydoliaethau ymdopi
Mae anfanteision gwenithfaen yn cael effaith gudd, gronnus ac amgylcheddol sensitif ar gywirdeb offer CNC, ac mae angen mynd i'r afael â nhw'n systematig trwy ddulliau fel addasu deunyddiau (megis trwytho resin i wella caledwch), optimeiddio strwythurol (megis fframiau cyfansawdd metel-gwenithfaen), technoleg rheoli thermol (megis oeri dŵr microsianel), ac iawndal deinamig (megis calibradu amser real gydag interferomedr laser). Ym maes prosesu manwl gywirdeb nanosgâl, mae hyd yn oed yn fwy angenrheidiol cynnal rheolaeth gadwyn lawn o ddewis deunyddiau, technoleg prosesu i'r system beiriannau gyfan i fanteisio'n llawn ar fanteision perfformiad gwenithfaen wrth osgoi ei ddiffygion cynhenid.
Amser postio: Mai-24-2025