В статье рассмотрим наиболее очевидный фактор, который влияет на точность готовой детали, полученной на металлообрабатывающем оборудовании (например, токарной или фрезерной группы) - это температура окружающей среды.
Если оператор производит детали с жесткими допусками предельных отклонений, он просто обязан принимать во внимание факторы температуры окружающей среды.
Максимальная точность металлообрабатывающего оборудования достигается при температуре окружающей среды (в цехе, где установлено и работает оборудование) 20±0,5°С (именно такая температура используется и в термоконстантных помещениях различных измерительных лабораторий, где используется высокоточное измерительное оборудование – Координатно-Измерительные Машины).
Станки с ЧПУ классов точности Н и П возможно устанавливать в общих помещениях механических цехов, а станки классов точности В и А и С - важно устанавливать в изолированных помещениях.
Допускаются колебания температуры в следующих пределах:
- для класса точности станков Н, П ±5 градусов
- для класса точности станков В ±2 градусов
- для класса точности станков А и С ±0,5 градусов
Также, многие производители высокоточных станков заявляют в требованиях к помещению (для обеспечения максимальной точности): чтобы температурный градиент не превышал 0,2 °С в час, а колебания температуры в течение суток были не более 1,0 °С. Таким образом важна не просто температура, а еще и скорость ее изменения.
В цехе, где используется высокоточное оборудование, должно быть однозначно исключено:
- Попадание на станок прямого солнечного света (на любые элементы станка)
- Расположение элементов отопления цеха в непосредственной близости (батареи, ИК нагреватели, воздушные пушки и т.д.)
- Сквозняки движение воздушных масс (даже если вы обеспечили термоконстантное помещение, но при этом открыли ворота в холодное время года, то влияние на точность изготовления детали может быть критическим)
- Выделение тепла от другого оборудования (исключите расположение любых теплообменников от другого оборудования в непосредственной близости от оборудования)
Температурные расширения присущи как материалу заготовок, так конструктивным элементам металлорежущих станков. Далле, на примере. На рисунке ниже показано как из-за изменения температуры станины (зависит от температуры в вашем цехе) - могут измениться ее геометрические параметры (что, несомненно, отразится на точности оборудования):
При изменении температуры станины на 1°С, 1 метр чугуна изменяется на 10 мкм (0,01 мм). Таким образом, при изменении (увеличении) температуры чугунной станины на 10°С, ее изначальная длина в 2000 мм будет увеличена на 0,2 мм.
Важность данного критерия (температура в цехе металлообрабатывающего оборудования) на финальную точность обработки понимают многие конечные пользователи высокоточного / прецизионного металлообрабатывающего оборудования с ЧПУ (особенно в те моменты, когда не могут добиться точности изготовления ответственных и высокоточных деталей). Пример из открытых источников – когда заказчик для своего вертикального фрезерного высокоточного обрабатывающего центра с ЧПУ заказал термоконстантное помещение:
Иными словами – если вы хотите исключить влияние температуры окружающей среды на точность обработки детали – обеспечьте у себя на производстве термоконстантное помещение.
Дополнительные практические рекомендации по разделу для того, чтобы обеспечить высокую точность:
- В зимнее (или холодное) время станки должны находиться в помещении не менее суток до их распаковки.
- Перед испытанием станков на точность, станок и устройство ЧПУ нужно выдержать в соответствующем помещении - летом не менее суток, зимой и в сырую погоду - не менее трех суток.
Если вам нужно термоконстантное помещение для вашего металлообрабатывающего производства - просто напишите нам.