- Meranie a nastavenie geometrickej presnosti strojov
Sledovanie stavu stroja je hlavným predpokladom udržania kvality výroby, ako aj nutnou podmienkou v systémoch riadenia kvality podľa požiadaviek normy ISO 9001. Jednou z hlavných požiadaviek, vo výrobných prevádzkach je predvídať technický stav zariadenia a zabezpečiť čo najlepšiu kvalitu výroby s najmenším množstvom nezhodných produktov. Dokonca je možné zabezpečiť vyhovujúcu výrobu aj na strojoch s horšími technickými vlastnosťami. Monitorovanie stavu strojov umožňuje znižovanie nákladov na servisné služby a zároveň udržuje vysokú kvalitu výroby pomocou NC a CNC strojovej diagnostiky. Vďaka archivácii všetkých vykonaných meraní máme prehľad o predchádzajúcich meraniach a tie nám dávajú pohľad na prípadný zhoršujúci sa stav obrábacieho stroja. S touto klasifikáciou a jej pravidelným periodickým opakovaním možno znížiť náklady na neplánované odstávky stroja. Tým, že sa sleduje trend vývoja presnosti výroby, je možné naplánovať údržbu alebo opravu stroja skôr, než dôjde k významnému zlyhaniu a odstávke stroja na dlhšiu dobu. Tým sa výrazne znížia náklady spôsobené haváriou stroja. Zákazník získava prehľad o presnosti strojového parku, vrátane protokolov o presnosti strojov podľa požiadaviek normy ISO 9001.
Pre diagnostiku NC a CNC strojov je dôležité najmä:
• kruhová interpolácia podľa ISO 230-4,
• meranie presnosti polohovania podľa ISO 230-1
Diagnostika kruhovou interpoláciou - použitie meracieho prístroja Renishaw BallBar QC20
Vhodným zariadením na komplexnú diagnostiku posuvových mechanizmov obrábacieho stroja je BallBar QC-20W.
Kalibračný systém Renishaw QC-20W predstavuje ideálne a univerzálne riešenie nielen pre 3-osové obrábacie centrá. Presnosť
stroja sa pomocou neho dá overiť testom trvajúcim maximálne 10 minút. Tento prenosný systém predstavuje najrýchlejší, najjednoduchší a najefektívnejší spôsob sledovania stavu obrábacieho stroja. Výkonná softvérová analýza umožňuje automatickú diagnostiku konkrétnych chýb stroja. Jednotlivé chyby sú usporiadané podľa významu z hľadiska celkovej presnosti stroja.
Celková presnosť stroja je vyhodnocovaná podľa dokonalosti kruhovej interpolácie.
Určenie konkrétnych chýb stroja umožňuje efektívnu a cielenú údržbu, vďaka ktorej možno minimalizovať prestoje. Tento systém predstavuje najjednoduchší a najefektívnejší spôsob sledovania stavu obrábacieho stroja. Hlavnou časťou meracieho systému je dĺžkový snímač s presnosťou merania ±1 µm umiestnený v teleskopickej tyči opatrenej na oboch koncoch guľovými plochami. Z nich jeden koniec je upnutý v magnetickom držiaku upnutom na stole stroja a druhý koniec je takým istým spôsobom upnutý do vretena stroja. Súčasťou systému je merací softvér.
Pri meraní vykoná vreteno stroja kruhovú interpoláciu v smere aj v protismere chodu hodinových ručičiek. Pri nedostatku priestoru možno vykonať aj menšie oblúky, najmenej však 180°. Namerané údaje sú
následne odoslané bezdrôtovou technológiou bluetooth do počítača, kde ich merací softvér spracuje podľa viacerých noriem.
Softvérová analýza automaticky diagnostikuje konkrétne chyby stroja (oneskorenie pohonu, vratná vôľa, chyba kolmosti,...)
a ich usporiadanie podľa významu pre celkovú presnosť stroja. Tým je umožnená cielená údržba stroja.
Kalibračný systém je veľmi modulárny univerzálny nástroj s ľahkým transportom, ktorý možno použiť na meranie horizontálnych aj vertikálnych, dvoj aj troj osových strojov a s použitím príslušenstva je možné testovať aj sústruhy a stroje s malými pracovnými polomermi, alebo s polomermi väčšími ako 100 mm.
Diagnostika laserovým iterferometrom - použitie meracieho prístroja Renishaw XL80
Ďalším vhodným nástrojom na sledovanie geometrických nepresností obrábacích strojov je laserový interferometrický systém
Renishaw XL-80. Tento vysoko modulárny systém umožňuje podľa vybavenia merať na pracovných osiach stroja lineárnu vzdialenosť, priamosť, rovinnosť, kolmosť, uhly, presnosť delenia rotačnej osi. Systém pracuje na základe svetelnej interferometrie.
Základom je laserová hlava, ktorá vytvára stabilný laserový lúč. Okolité prostredie má vplyv na stabilitu vlnovej dĺžky laserového lúča, preto je súčasťou meracieho systému kompenzačná jednotka. Tá zabezpečuje meranie teploty, tlaku, vlhkosti okolitého prostredia aj teploty materiálu posúvacieho mechanizmu. Tým sa meranie stáva nezávislejším na zmenách okolitého prostredia a zaručuje presnosť lineárneho merania ±1 µm.
Merací softvér umožňuje analýzu nameraných údajov podľa viacerých medzinárodných noriem a doplnením programu pre kompenzáciu lineárnych chýb možno vytvoriť kompenzačné hodnoty pre rôzne riadiace systémy obrábacích strojov.
Silný potenciál má spolupráca meracích systémov QC-20W a XL-80. Pravidelná kontrola pomocou QC-20W umožňuje určiť príčinu problému nepresnosti obrábacieho stroja. XL-80 umožní kalibráciu posúvacích mechanizmov a QC-20W ich opätovnú kontrolu. Okrem merania presnosti chodu pracovných jednotiek CNC obrábacích strojov možno využiť aj ďalšie druhy diagnostiky:
Stanovenie nepresnosti CNC obrábacích strojov je veľmi zložitá úloha. Na stroj pôsobí veľa vplyvov, pretože všetky komponenty produkujú nejaké nepresnosti.
Preto sme poukázali na rôzne metódy technickej diagnostiky. Pomocou týchto metód, získame kompletný prehľad o stave
stroja. K týmto metódam merania môžeme pridať aj ďalšie metódy merania, ale treba brať do úvahy aj finančnú náročnosť jednotlivých meraní, a či nám výsledky meraní poskytnú informáciu o stave stroja s ohľadom na náklady spojene s meraním.