Fa'afefea ona Ave'esea Fa'aletonu Taper i luga ole CNC-Turn Shafts ma le Sa'o Fa'atatau

Fa'afefea ona Ave'esea Fa'aletonu Taper i luga ole CNC-Turn Shafts ma le Sa'o Fa'atatau

Tusitala: PFT, Shenzhen

Fa'apuupuuga: O mea sese i le CNC-liliu ua matua afaina ai le sa'o atoatoa ma le fetaui o vaega, a'afia ai le fa'atinoga o fa'apotopotoga ma le fa'amaoni o oloa. O lenei su'esu'ega o lo'o su'esu'eina ai le aoga o se fa'atonuga fa'avasega sa'o sa'o mo le fa'ate'aina o mea sese. O le metotia e fa'aogaina ai le laser interferometry mo le fa'afanua maualuga o le volumetric error mapping i luga o le avanoa faigaluega meafaigaluega masini, fa'apitoa le fa'atatauina o suiga fa'atusa e fesoasoani i le taper. Vectors taui, e maua mai i le faafanua sese, o loʻo faʻaaogaina i totonu ole CNC pule. O le fa'ata'ita'iga fa'ata'ita'iga i luga o la'au e fa'atatau i le 20mm ma le 50mm na fa'aalia ai le fa'aitiitiga o le fa'aletonu mai le tau muamua e sili atu i le 15μm/100mm i lalo ifo o le 2μm/100mm pe a uma le fa'avasegaina. O fa'ai'uga e fa'amaonia ai o le fa'atatauina o taui fa'ailoga fa'ailoga, aemaise le fa'atalanoaina o mea sese fa'atulagaina laina ma va'aiga fa'ata'ita'i o ala ta'iala, o le faiga muamua lea mo le fa'ate'aina o taper. O lo'o tu'uina atu e le fa'atonuga se faiga fa'atino, fa'atatau i fa'amaumauga mo le ausiaina o le sa'o atoatoa o le micron i le gaosiga sa'o, e mana'omia ai masini fa'ata'ita'i. O galuega i le lumana'i e tatau ona su'esu'e le mautu umi o le taui ma le tu'ufa'atasia ma le mata'ituina o le faagasologa.

1 Folasaga

Taper deviation, faauigaina o le le fuafuaina diametric fesuiaiga i luga o le axis o le taamilosaga i CNC-liliu cylindrical vaega, tumau pea o se luitau faifai pea i le gaosiga saʻo. O ia mea sese e a'afia sa'o ai itu taua e pei o le fa'aogaina, fa'amaufa'ailoga fa'amaoni, ma fa'aputuga kinematics, e ono ta'ita'i atu ai i le vave fa'aletonu po'o le fa'aleagaina o galuega (Smith & Jones, 2023). E ui o mea taua e pei o le ofuina o meafaigaluega, faʻafefeteina vevela, ma le faʻaogaina o mea faigaluega e fesoasoani i le faia o mea sese, faʻaletonu geometric e leʻi totogia i totonu o le CNC lathe lava ia-aemaise lava suiga i le faʻatulagaina o laina laina ma le faʻaogaina o tulimanu o toʻi-ua iloa o mafuaʻaga autu mo le taper systematic (Chen et al., 2021; Müller & Braun). Fa'ata'ita'iga fa'ata'ita'iga-ma-sese auala taui e masani ona alu ai le taimi ma leai ni fa'amatalaga atoatoa e mana'omia mo le fa'asa'oga malosi i le galuega atoa. O lenei suʻesuʻega e tuʻuina atu ma faʻamaonia ai le faʻatulagaina o metotia faʻavasega saʻo e faʻaogaina ai le laser interferometry e faʻatatauina ma toe totogi ai mea sese faʻataʻitaʻi e nafa tonu ma le faʻapipiʻiina o taper i totonu o le CNC-liliu.

2 Metotia Suesuega

2.1 Fuafuaga Fa'ata'otoga Fa'atonu

O le mamanu autu e aofia ai se faʻasologa, faʻasologa o mea sese volumetric ma auala taui. O le manatu muamua o lo'o fa'apea o le fua sa'o ma le tauia o mea sese fa'atusa o to'i laina a le CNC lathe (X ma le Z) o le a fa'atasi sa'o ma le fa'ate'aina o le taper fuaina i u'a gaosia.

2.2 Mauaina o Fa'amatalaga & Fa'atonu Fa'ata'ita'i

• Meafaigaluega: O le 3-axis CNC liliu nofoaga autu (Faia: Okuma GENOS L3000e, Pule: OSP-P300) sa avea ma faʻataʻitaʻiga suʻega.

• Mea Su'ega: Fa'alava leisa (Renishaw XL-80 leisa ulu ma XD linear optics ma RX10 rotary axis calibrator) tu'uina atu fa'amatalaga fua fa'atatau e su'eina i tulaga NIST. Sa'o le tulaga laina, sa'o (i va'alele e lua), fa'aletonu o le pitch, ma le yaw mo tu'i X ma le Z na fuaina ile 100mm va'aiga ile malaga atoa (X: 300mm, Z: 600mm), mulimuli i ISO 230-2:2014 taualumaga.

• Meafaigaluega & Masini: Su'ega su'ega (Material: AISI 1045 uamea, Fua: Ø20x150mm, Ø50x300mm) sa fa'aogaina i lalo o tulaga faifaipea (Cutting Speed: 200 m/min, Fafaga: 0.15 mm/rev, Le loloto o le tipi: 0.5 mm, Meafaigaluega: carbide-co uma e lua i luma o le carbide-co DN06MG: CVD-co. ma ina ua uma le calibration. Sa fa'aogaina le fa'alili.

• Fua Taper: Sa fuaina le lautele o pou fa'amuli i le 10mm va i le umi e fa'aaoga ai se masini fua fa'amaopoopo maualuga (CMM, Zeiss CONTURA G2, Fa'atosina Fa'atagaina Sese: (1.8 + L/350) µm). Taper sese na fuafuaina e pei o le malifa o le laina regression o le lautele vs. tulaga.

2.3 Fa'atinoina o Taui Sese

O fa'amatalaga fa'aletonu volumetric mai le fuaina o le laser na fa'aogaina i le fa'aogaina o le Renishaw's COMP software e fa'atupu ai laulau fa'atatau o taui. O nei laulau, o loʻo i ai tulaga faʻalagolago i tulaga faʻasaʻo mo le faʻaogaina o laina, mea sese, ma le saʻo saʻo, na faʻapipiʻi saʻo i totonu o le faʻasologa o taui faʻataʻitaʻiga a le masini i totonu o le CNC controller (OSP-P300). Fa'ata 1 o lo'o fa'aalia ai vaega fa'aletonu fa'ameamea muamua na fuaina.

3 I'uga ma Iloiloga

3.1 Fa'ata'otoga o Mea Sese a'o le'i Fa'avasegaina

O le fuaina o le laser na fa'aalia ai le tele o suiga fa'atusa e saofagā i le taper e ono mafai:

• Z-axis: Tulaga sese o le +28µm i le Z=300mm, fa'aputu mea sese o le -12 arcsec i luga ole 600mm malaga.

• X-axis: Yaw sese ole +8 arcsec i luga ole 300mm femalagaaiga.
  O nei fa'asesega o lo'o fetaui ma mea sese na va'aia muamua na fuaina i luga o le Ø50x300mm shaft, o lo'o fa'aalia i le Laulau 1. O le fa'asologa o mea sese na fa'aalia ai le fa'atupula'ia faifaipea o le lautele i le pito o le si'usi'u.

Laulau 1: I'uga o le Fuaina o Mea Sese

3.2 Fa'ata'ita'iga Fa'atino

O le fa'atinoina o vete o taui na maua mai na i'u ai i se fa'aiti'itia tele o mea sese taper fa'atatau mo la'au su'ega uma e lua (Laulau 1). O le Ø50x300mm shaft na faʻaalia se faʻaititia mai le + 16.8μm / 100mm i le + 1.7μm / 100mm, e fai ma sui o le 89.9% faʻaleleia. E faʻapea foʻi, o le Ø20x150mm shaft na faʻaalia ai se faʻaititia mai le + 14.3μm / 100mm i le + 1.1μm / 100mm (92.3% faʻaleleia). Ata 2 o lo'o fa'atusaina fa'ata'ita'i fa'amatalaga fa'ata'ita'i o le Ø50mm shaft a'o le'i fa'atulagaina ma pe a mae'a fa'avasegaina, fa'aalia manino ai le fa'aumatiaina o le fa'asologa o taper. O lenei tulaga o le faʻaleleia e sili atu i taunuʻuga masani na lipotia mai mo metotia faʻatauga tusi lesona (faʻataʻitaʻiga, Zhang & Wang, 2022 lipotia ~ 70% faʻaitiitiga) ma faʻamaonia ai le aoga o taui faʻaletonu volumetric atoatoa.

4 Talanoaga

4.1 Fa'amatalaga o I'uga

O le fa'aitiitiga taua o le taper error e fa'amaonia sa'o ai le manatu. O le faiga muamua o le faasa'oga o le Z-axis positional error ma le pitch deviation, lea na mafua ai ona alu ese le ala meafaigaluega mai le ala tutusa lelei e faatatau i le spindle axis a o agai atu le taavale i luga o le Z. O taui na soloia lelei ai lenei eseesega. O le mea sese o totoe (<2µm/100mm) e foliga mai e afua mai i puna e le talafeagai i taui fa'atusa, e pei o aafiaga vevela minute i le taimi o masini, fa'asese mea faigaluega i lalo o malosiaga tipi, po'o le le mautinoa o fua.

4.2 Tapulaa

O lenei su'esu'ega na taula'i atu i taui fa'aletonu fa'atusa i lalo o le fa'atonutonuina, fa'alatalata-maalili tulaga paleni masani o se ta'amilosaga mafanafana o gaosiga. E le'i fa'ata'ita'i manino pe toe fa'afo'i mea sese fa'aaosoina fa'avevela na tutupu a'o fa'aumi le gaosiga po'o suiga tetele o le vevela. E le gata i lea, e le'i iloiloina le aoga o le tulafono i masini e matua'i la'ei po'o le fa'aleagaina o ala ta'iala/polo polo. O le a'afiaga o le malosi o le tipiina i luga o le fa'aleaogaina o taui sa i tua atu o le tulaga o lo'o iai nei.

4.3 Aafiaga Fa'atino

O le faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga e tuʻuina atu ai i le au gaosi se auala malosi, toe faʻaaogaina mo le ausiaina o le faʻaogaina o le cylindrical faʻamaualuga maualuga, e manaʻomia mo faʻaoga i le vateatea, masini faʻafomaʻi, ma vaega taʻavale maualuga. E fa'aiti'itia fua fa'atatau e feso'ota'i ma taper le fa'amalieina ma fa'aitiitia le fa'alagolago i tomai fa'afoe mo taui tusi. O le mana'oga mo le laser interferometry o lo'o fa'atusalia se tupe fa'afaigaluega ae e fa'amaonia mo fale e mana'omia le fa'apalepale micron-level.

5 Faaiuga

O lenei suʻesuʻega e faʻamautu ai o le faʻavasegaina o le saʻo, faʻaaogaina le laser interferometry mo le faʻafanua o le faʻafanua faʻasolosolo faʻasolosolo ma le taui mulimuli a le CNC, e sili ona aoga mo le faʻaumatiaina o mea sese i totonu o le CNC-liliu. O fa'ai'uga fa'ata'ita'iga na fa'aalia ai le fa'aitiitiga e sili atu i le 89%, ma maua ai le tape o totoe i lalo ole 2µm/100mm. O le faiga autu o le taui sa'o o mea sese fa'atulagaina laina ma fe'ese'esea'iga (pitch, yaw) i to'i a le masini. O fa'ai'uga autu o:

1. E taua tele le fa'avasegaina o fa'afanua fa'akomepiuta fa'apitoa mo le fa'ailoaina o mea fa'apitoa e mafua ai le taper.

2. Totogi tuusa'o o nei suiga i totonu o le CNC pule e maua ai se fofo sili ona aoga.

3. O lo'o tu'uina atu e le protocol ni fa'aleleia atili i le sa'o sa'o i le fa'aogaina o meafaigaluega fa'ata'ita'i.