Como proveedor de máquinas de torno de precisión, entiendo la importancia crítica de la precisión en estas máquinas. Los tornos de precisión se utilizan en una amplia gama de industrias, desde la fabricación y electrónica de dispositivos aeroespaciales y automotrices hasta dispositivos médicos. La precisión de un torno de precisión puede afectar significativamente la calidad de los productos terminados, la eficiencia de producción y la rentabilidad general. En esta publicación de blog, discutiré cómo medir la precisión de una máquina de torno de precisión.
Comprender los parámetros de precisión clave
Antes de sumergirse en los métodos de medición, es esencial comprender los parámetros clave de precisión de un torno de precisión. Estos parámetros incluyen:
- Precisión dimensional: Esto se refiere a la capacidad del torno para producir piezas con las dimensiones especificadas dentro de una cierta tolerancia. Por ejemplo, si una parte está diseñada para tener un diámetro de 10 mm con una tolerancia de ± 0.01 mm, el torno debe poder producir piezas con diámetros entre 9.99 mm y 10.01 mm.
- Precisión geométrica: La precisión geométrica implica la forma y la forma de las partes mecanizadas. Incluye parámetros como rectitud, redondez, cilindricidad, planitud y perpendicularidad. Por ejemplo, un eje debe ser perfectamente redondo y recto, y una superficie plana debe ser realmente plana.
- Precisión del posicionamiento: La precisión de posicionamiento mide cuán precisión puede colocar el torno la herramienta de corte o la pieza de trabajo en los ejes X, Y y Z. Es crucial para lograr operaciones de mecanizado precisas, especialmente cuando se involucran múltiples cortes o geometrías complejas.
- Repetibilidad: La repetibilidad se refiere a la capacidad del torno para producir resultados consistentes en múltiples ciclos de mecanizado. Un torno altamente repetible producirá piezas con las mismas dimensiones y calidad cada vez, reduciendo la necesidad de ajustes y reelaboraciones frecuentes.
Medición de la precisión dimensional
Una de las formas más comunes de medir la precisión dimensional es mediante el uso de herramientas de medición de precisión como micrómetros, calibradores y bloques de calibre. Estas herramientas pueden proporcionar mediciones precisas del diámetro, la longitud y el grosor de las partes mecanizadas.
Para medir la precisión dimensional de una parte girada, comience tomando múltiples mediciones en diferentes puntos a lo largo de la longitud y la circunferencia de la pieza. Compare estas mediciones con las especificaciones de diseño para determinar si la pieza está dentro del rango de tolerancia aceptable. Si las mediciones se desvían de las especificaciones, es posible que se deba hacer ajustes a la configuración del torno, como la velocidad de corte, la velocidad de alimentación o la geometría de la herramienta.
Otro método para medir la precisión dimensional son las máquinas de medición de coordenadas (CMMS). Los CMM usan una sonda para tocar la superficie de la pieza en múltiples puntos y registrar las coordenadas. Los datos recopilados por el CMM se pueden analizar utilizando un software especializado para generar un informe detallado de las dimensiones y las características geométricas de la pieza. Los CMM son altamente precisos y pueden medir geometrías complejas con alta precisión, lo que las hace ideales para el control de calidad en el mecanizado de precisión.
Evaluación de la precisión geométrica
La precisión geométrica se puede medir utilizando una variedad de métodos y herramientas. Para las mediciones de redondez y cilindricidad, se puede usar un probador de redondez o un instrumento de medición de cilindricidad. Estos instrumentos funcionan rotando la pieza mientras una sonda mide las variaciones en el perfil de la superficie. Luego se analizan los datos para determinar la redondez o el error de cilindricidad.
La rectitud y la planitud se pueden medir utilizando un interferómetro recto o láser. Una regla es una herramienta simple que se puede colocar contra la superficie de la pieza para verificar la rectitud. Un interferómetro láser, por otro lado, utiliza la luz láser para medir el perfil de la superficie con alta precisión. Puede detectar incluso las más mínimas desviaciones de la rectitud o la planitud y proporcionar información detallada sobre la geometría de la superficie.
La perpendicularidad se puede medir utilizando un calibre cuadrado o de ángulo recto. Coloque el cuadrado o el calibre contra las superficies para que se verifiquen y busque cualquier hueco o desalineación. Para mediciones más precisas, se puede utilizar una máquina de medición de coordenadas para determinar el error de perpendicularidad entre dos superficies.
Evaluación de la precisión del posicionamiento
La precisión de posicionamiento generalmente se mide usando codificadores lineales o interferómetros láser. Los codificadores lineales son dispositivos que se instalan en los ejes del torno para medir la posición de la herramienta de corte o la pieza de trabajo. Proporcionan comentarios en tiempo real sobre el puesto y pueden detectar cualquier error o desviación de la posición deseada.
Los interferómetros láser, por otro lado, usan la luz láser para medir el desplazamiento de los ejes con alta precisión. Pueden detectar cambios muy pequeños en la posición y a menudo se usan para la calibración y verificación de la precisión de posicionamiento del torno.
Para medir la precisión de posicionamiento de un torno, la máquina está programada para mover la herramienta de corte o la pieza de trabajo a una serie de posiciones predefinidas. Las posiciones reales se miden utilizando los codificadores lineales o los interferómetros láser y se comparan con las posiciones programadas. La diferencia entre las posiciones reales y programadas es el error de posicionamiento.
Prueba de repetibilidad
La repetibilidad se puede probar ejecutando múltiples ciclos de mecanizado en la misma parte o un conjunto de partes idénticas. Después de cada ciclo, las dimensiones y las características geométricas de las piezas se miden utilizando los métodos descritos anteriormente. Luego se analizan los datos para determinar la variación en los resultados.
Una alta repetibilidad se indica mediante una pequeña variación en las mediciones. Si la variación es significativa, puede indicar problemas con los componentes mecánicos del torno, como los tornillos de la bola, los rodamientos o las guías, o los problemas con el sistema de control.
Importancia de la calibración regular
La calibración regular es esencial para mantener la precisión de una máquina de torno de precisión. Con el tiempo, los componentes del torno pueden desgastarse, y la configuración puede deriva, lo que lleva a una disminución en la precisión. La calibración implica comparar el rendimiento del torno con un estándar conocido y hacer ajustes según sea necesario para garantizar que cumpla con los requisitos de precisión especificados.
La calibración debe realizarse a intervalos regulares, dependiendo de la frecuencia de uso y las condiciones de funcionamiento del torno. También se recomienda calibrar el torno por un técnico calificado que utiliza estándares rastreables para garantizar la precisión y confiabilidad de los resultados de la calibración.
Conclusión
Medir la precisión de una máquina de torno de precisión es un proceso complejo que requiere una combinación de conocimiento, habilidades y las herramientas adecuadas. Al comprender los parámetros de precisión clave y usar métodos de medición apropiados, puede asegurarse de que su torno esté produciendo piezas de alta calidad con las dimensiones deseadas y las características geométricas.
En nuestra empresa, ofrecemos una amplia gama de máquinas de torno de precisión, incluidas lasTornio de metal CNC de huso doble de alta velocidad,Torno automático de huso único, yTsugami torno suizo. Nuestras máquinas están diseñadas y fabricadas con los más altos estándares de precisión y confiabilidad, y brindamos soporte postventa integral, incluidos los servicios de calibración y mantenimiento.
Si está interesado en aprender más sobre nuestras máquinas de torno de precisión o tiene alguna pregunta sobre la precisión de medir, no dude en contactarnos. Estaríamos encantados de discutir sus requisitos específicos y ayudarlo a encontrar la solución adecuada para sus necesidades de mecanizado.
Referencias
- ASME B5.54 - 2005, Evaluación del rendimiento de los centros de mecanizado controlados numéricamente.
- ISO 230 - 1: 2012, Código de prueba para máquinas herramientas - Parte 1: Precisión geométrica de máquinas que operan en condiciones de carga o acabado.
- Schwenke, H., Knapp, W. y Pottmann, H. (2008). Medición y evaluación de la topografía de la superficie. CIRP Annals - Tecnología de fabricación, 57 (2), 603 - 627.
