אנו עוסקים בעיבוד שבבי כל יום, ולעתים קרובות אנו מזכירים את דיוק העיבוד. אבל, כשאתה אומר דיוק, אתה באמת צודק? בואו נסתכל על "דיוק העיבוד" היום!
01
ההבדל בין דיוק לדיוק
דיוק פירושו נכונות תוצאות המדידה, ודיוק פירושו חזרות ושחזור של תוצאות המדידה. דיוק הוא תנאי מוקדם לדיוק. האיור שלהלן הוא המחשה טובה.
דיוק
מתייחס למידת הקרבה בין תוצאות המדידה שהתקבלו לבין הערך האמיתי. דיוק המדידה הגבוה אומר שהטעות השיטתית קטנה. בשלב זה, הערך הממוצע של נתוני המדידה סוטה פחות מהערך האמיתי, אך הנתונים מפוזרים, כלומר, גודל השגיאה המקרית אינו ברור.
דיוק
מתייחס לשחזור ולעקביות בין התוצאות המתקבלות על ידי מדידות חוזרות באמצעות אותה מדגם חילוף. אפשר דיוק גבוה, אבל הדיוק לא גבוה. לדוגמה, שלוש התוצאות המתקבלות באמצעות אורך של 1 מ"מ למדידה הן 1.051 מ"מ, 1.053 ו-1.052 בהתאמה. למרות שיש להם דיוק גבוה, הם לא מדויקים.
02
הגדרה של דיוק כלי מכונה
כאשר אתה משווה כלי מכונות CNC, אם "דיוק המיקום" של המדגם של מפעל כלי מכונות A מסומן כ-{{0}}.002 מ"מ, ו"דיוק המיקום" של המדגם של מפעל כלי מכונות B. מסומן כ-0.004 מ"מ. באמצעות שני הנתונים האינטואיטיביים הללו, באופן טבעי תחשוב שכלי המכונות של מפעל כלי מכונות A מדויקים יותר ממפעל מכונות B.
עם זאת, למעשה, סביר מאוד שהמכונות של מפעל כלי מכונות B מדויקים יותר ממפעל מכונות A. הבעיה נעוצה בסטנדרט של הגדרת הדיוק שלהם. לכן, כאשר אנו מדברים על "הדיוק" של כלי מכונת CNC, עלינו להבהיר את ההגדרות ושיטות החישוב של תקנים ואינדיקטורים.
באופן כללי, דיוק מתייחס ליכולת של כלי המכונה לאתר את נקודת חרטום הכלי לנקודת היעד של התוכנית. עם זאת, ישנן דרכים רבות למדוד את יכולת המיקום הזו, וחשוב מכך, למדינות שונות יש תקנות שונות.
יצרני כלי מכונות אירופאים:
יצרני כלי מכונות אירופאים, במיוחד יצרנים גרמנים, מאמצים בדרך כלל את תקן VDI/DGQ3441.
יצרני כלי מכונות יפניים:
בעת כיול "דיוק", משתמשים בדרך כלל בתקני JISB6201 או JISB6336 או JISB6338. JISB6201 משמש בדרך כלל עבור כלי מכונות למטרות כלליות וכלי מכונת CNC רגילים, JISB6336 משמש בדרך כלל עבור מרכזי עיבוד, ו-JISB6338 משמש בדרך כלל עבור מרכזי עיבוד אנכיים.
יצרני כלי מכונות אמריקאים:
תקן NMTBA מאומץ בדרך כלל (התקן מקורו במחקר של איגוד בוני כלי המכונות האמריקאי, שהוכרז ב-1968 ושוקן מאוחר יותר).
כאשר מכיילים את הדיוק של מכונת CNC, יש צורך מאוד לסמן את התקן בו הוא משתמש. באמצעות תקן JIS היפני, הנתונים קטנים משמעותית מתקן VDI הגרמני או תקן NMTBA האמריקאי.
אותם מדדים, משמעויות שונות
מה שמבלבל לעתים קרובות הוא שלאותו שם מחוון יש משמעויות שונות בתקני דיוק שונים, אבל לשמות מחוונים שונים יש אותה משמעות. ארבעת התקנים לעיל, מלבד תקן JIS, מחושבים כולם על ידי סטטיסטיקה מתמטית לאחר סבבי מדידה מרובים של מספר נקודות יעד על ציר ה-CNC של כלי המכונה. ההבדלים העיקריים הם:
1) מספר נקודות יעד
2) למדוד את מספר הסיבובים
3) התקרבות לנקודת היעד בכיוון אחד או דו כיווני (נקודה זו חשובה במיוחד)
4) שיטת חישוב של מדד דיוק ואינדקסים אחרים
זהו תיאור של נקודות ההבדל העיקריות בין 4 התקנים, וכפי שניתן היה לצפות, יום אחד כל יצרני כלי המכונות יפעלו על פי תקן ISO באופן אחיד. לכן, תקן ה-ISO נבחר כאן כנקודת ההשוואה. ארבעת התקנים מושווים בטבלה למטה, ומאמר זה כרוך רק בדייקנות ליניארית, מכיוון שעיקרון החישוב של דיוק סיבובי זהה בעצם.
תְמוּנָה
03
יציבות תרמית (השפעת הטמפרטורה על הדיוק)
חלק פלדה: 100 x 30 x 20 מ"מ
הגודל משתנה כאשר הטמפרטורה יורדת מ-25 מעלות ל-20 מעלות: ב-25 מעלות, הגודל גדול ב-6 מיקרומטר, וכאשר הטמפרטורה יורדת ל-20 מעלות, הגודל גדול רק ב-0.12 מיקרומטר. זהו תהליך יציב מבחינה תרמית, גם אם הטמפרטורה יורדת במהירות, זה עדיין לוקח זמן ממושך כדי לשמור על דיוק. ככל שהאובייקט גדול יותר, לוקח יותר זמן לייצב את הדיוק כאשר הטמפרטורה משתנה.
תְמוּנָה
עבור עיבוד דיוק גבוה, אין להתעלם מבעיית הטמפרטורה, כי הפרש הטמפרטורה הוא אויב הדיוק. באופן ספציפי, חומרים יתרחבו עם חום ויתכווצו עם קור. ההתפשטות הליניארית של הפלדה בה אנו משתמשים תגרום לשינוי של 12 מיקרומטר למטר אורך כאשר הטמפרטורה משתנה במעלה אחת. זוהי עובדה קבועה עבור כל מכונה בכל פינה בעולם.
מפעלים ללא ניסיון בעיבוד שבבי מדויק מייחסים לעיתים קרובות את חוסר היציבות של הדיוק לבעיות דיוק בציוד בעת ביצוע עיבוד שבבי מדויק. למפעלים בעלי ניסיון בעיבוד שבבי מדויק, כולם יודעים שזהו השכל הישר הבסיסי ביותר, והם ייחסו חשיבות רבה לאיזון התרמי של טמפרטורת הסביבה ושל כלי המכונה. ברור מאוד שאפילו כלי מכונה בעלי דיוק גבוה יכולים להשיג דיוק עיבוד יציב רק בסביבת טמפרטורה יציבה ובמצב שיווי משקל תרמי.
