Verificarea maşinilor-unelte (XIX). Avem nevoie de experţi

Masini-Unelte

de Corneliu Gornic

Verificarea maşinilor-unelte (XIX). Avem nevoie de experţi

În finalul acestui articol serial, vreau să prezint câteva cazuri în care rezultatele verificărilor unor maşini-unelte nu au fost satisfăcătoare, iar cei implicaţi în realizarea maşinii-unelte nu au reuşit să descopere cauzele şi, evident, să ia măsurile de corecţie corespunzătoare.

 

Cazul 1

Scop: determinarea săgeţii culisei unei maşini orizontale de alezat şi frezat în timpul deplasării acesteia, sub greutatea proprie („săgeata” culisei), în vederea compensării prin echipamentul de comandă numerică;

 

Probleme: instabilitatea poziţiei în timpul deplasării şi, ca urmare, lipsa repetabilităţii pentru a putea compensa deformaţia respectivă;

 

Diagnoză, constatări:

  • deplasarea păpuşii (neprogramată, necomandată), adică modificarea poziţiei sale unghiulare (precesie-yaw) la deplasarea culisei;
  • s-au făcut următoarele verificări: - la şurubul cu bile: paralelismul axei şuru­bului cu bile faţă de ghidajele montantului (în două planuri), bătaia radială a şurubului cu bile (în două planuri); aba­terile au fost foarte mari, deşi echipa de montare a afirmat că a efectuat alinierea corectă a şurubului cu bile; - la arborele de frezare: perpendicularita­tea axei de rotire a acestuia faţă de direcţia de deplasare a păpuşii; acesta s-a încadrat în valorile admise ale aba­terilor; - la culisă: perpendicularitatea direcţiei de deplasare a culisei faţă de direcţia de deplasare a păpuşii; s-a constatat o eroa­re foarte mare; 

 

Cauze (figura 1 deschidere):

  • s-a „aranjat” geometria culisei prin modificarea unor distanţe (cote) ale locaşurilor tanchetelor cu role faţă de suprafaţa de ghidare a păpuşii, iar tanchetele au fost pretensionate diferit;
  • aceste „aranjamente” au fost făcute din cauza prelucrării necorespunzătoare a ghidajelor culisei în păpuşă şi a abaterii de paralelism a axei arborelui de frezare faţă de ghidajele culisei;
  • suprafaţa de aşezare (de rezemare, de fixare) a piuliţei şurubului cu bile pe păpuşă a fost prelucrată cu erori excesive (paralelism şi perpendicularitate) faţă de suprafeţele de referinţă (ghidaje);

 

Rezultate: După corectarea suprafeţelor prelucrate incorect şi după introducerea diagramei săgeţii culisei în programul de compensare (prin comandă numerică) s-a măsurat o eroare de rectilinitate a deplasării culisei şi de perpendicularitate a direcţiei de deplasare a culisei faţă de direcţia de deplasare a păpuşii de 0,010mm/1000mm, ceea ce se încadra în limitele admise în fişa de verificări.

 

Cazul 2

Scop: determinarea cauzelor variaţiei jocului de întoarcere (backlash) la deplasarea (poziţionarea) axelor comandate numeric;

 

Probleme: poziţia ansamblului mobil, comandat numeric (sau doar cu poziţionare) poate diferi în funcţie de sensul de atingere/poziţionare la cota stabilită; problema este foarte importantă atât la poziţionare, cât şi la prelucrarea prin conturare; 

 

Diagnoză:

  • variaţia rigidităţii şurubului cu bile din cauza variaţiei diametrului de rostogolire a bilelor sau din cauza variaţiei pasului şurubului cu bile;
  • rigiditatea insuficientă a sistemului de lăgăruire a şurubului cu bile, fixarea insuficient de rigidă a piuliţei şurubului cu bile sau a suportului (lor) lagărelor şurubului cu bile;
  • erori de rectilinitate şi/sau de paralelism ale ghidajelor ansamblului mobil;
  • erori de aliniere (paralelism) ale şurubului cu bile sau ale sistemului de fixare a piuliţei cu bile faţă de ghidajele ansamblului mobil;
  • erori de coaxialitate dintre axele lagărelor şurubului cu bile şi axa piuliţei;
  • perpendicularitatea suprafeţei de fixare a piuliţei cu bile faţă de axa şurubului cu bile;
  • dacă se utilizează un sistem de măsurare indirect (măsurare cu traductor rotativ fixat pe şurubul cu bile) ca­racteristicile cuplajului (şurub cu bile-traductor) influenţează direct jocul de întoarcere etc;
  • una din verificările care evidenţiază erorile de aliniere, dar şi cele de execuţie ale ghidajelor ansamblului mobil şi ale şurubului cu bile, este variaţia momentului rezistent la motorul de acţionare a mecanismului de avans;
  • variaţia temperaturii traductorului pe lungimea acestuia; la multe maşini-unelte cu comandă numerică, de dimensiuni mari (maşini-unelte grele) am constatat variaţii ale tempe­raturii traductorului de ordinul a 3-4°C, pe o lungime de 2-3m. Din cauze pe care nu le prezint aici, temperatura traductorului a variat continuu în timpul funcţionării maşinii-unelte, ceea ce a condus la valori foarte mari ale împrăştierii şi ale jocului de întoarcere; aceste valori nu aparţineau părţii mecanice a maşinii, dar făceau parte din „modul de funcţionare” a acesteia. Variaţia temperaturii traductorului (dar şi a maşinii) se poate datora şi curenţilor de aer.

 

Rezultate: După remedierea tuturor tipurilor de erori enumerate (plus altele nespecificate aici) am obţinut valori ale erorii de poziţionare mai mici de 0,010mm/1000mm (eroare sistematică, împrăştiere şi joc de întoacere), chiar fără a utiliza funcţia de compensare a erorii sistematice. La maşinile-unelte grele problema este destul de dificilă din cauze termice. 

Figura 2

 

Cazul 3

Scop: determinarea variaţiei erorii de rectilinitate a deplasării culisei unui strung carusel; 

 

Istoric:

  • la finisarea culisei s-au obţinut erori de rectilinitate ale suprafeţelor între 6 şi 16µm pe o lungime de peste 4m;
  • după montarea pe maşină a culisei (inclusiv a piuliţei şurubului cu bile) s-a verificat abaterea de rectilinitate a direcţiei de deplasare a culisei pe o lungime a cursei de cca 0,5m (la producător); s-a considerat că verificarea corespunde condiţiilor contractuale;
  • la beneficiar, cel care a verificat maşina (având mulţi ani de experienţă la o fabrică foarte cunoscută de maşini-unelte, dar lucrând atunci independent) a făcut verificarea pe întreaga lungime a deplasării (corect din punctul de vedere al beneficiarului!), în două planuri perpendiculare; a constatat că eroarea este cu mult mai mare decât valoarea convenită prin contract într-unul din planuri;
  • după mai multe negocieri, suportul de lucru împreună cu culisa au fost returnate producătorului maşinii-unelte;
  • s-a verificat din nou culisa după demontarea şurubului cu bile, dar cu caseta piuliţei montată (inclusiv cu sitemul de rigidizare) (figura 2);
  • s-a constatat că abaterea de rectilinitate a suprafeţei culisei era mai mare decât valoarea admisă şi mult mai mare decât valoarea iniţială; valoarea maximă a abaterii corespundea zonei de rigidizare a suportului piuliţei; după demontarea (dificilă) a penelor de rigidizare s-a constatat că eroarea de rectilinitate se încadra în valorile obţinute la prelucrare. Rezultă că la montare culisa a fost încovoiată, din cauza forţei de strângere foarte mari a sistemului de rigidizare;

 

Notă: La un moment dat a existat suspiciunea că la manipulare culisa ar fi fost scăpată din macara şi că aceasta ar fi fost cauza erorii de rectilinitate „dobândită” (ipoteză falsă, care a generat o investigaţie internă).

  • s-a constatat după demontarea sistemului de rigidizare că: - şuruburile de strângere a penelor erau strânse excesiv, până aproape de blocare; - înclinările penelor erau diferite;

 

Soluţie

  • s-au reprelucrat penele în corespondenţă (aceeaşi înclinare);
  • s-a elaborat o procedură de montare modificată, prin care forţa de strângere era controlată, asigurându-se, în acelaşi timp, şi rigiditatea ansamblului;
  • la reverificarea rectilinităţii culisei s-a constatat că aceasta corespunde. La montarea pe maşină nu au mai apărut probleme.

 

Cazul 4

Scop: determinarea cauzelor care conduc la instabilitatea rectilinităţii deplasării unui montant pe batiu (I)

 

Constatări: deşi s-au efectuat reglajele necesare ale batiului pentru asigurarea rectilinităţii direcţiei de deplasare a montantului, după un anumit timp (după mai multe deplasări) s-a constatat că valorile măsurate erau mult mai mari decât cele iniţiale;

 

Diagnoză:

  • s-a constatat prezenţa unei erori mai mari decât cea admisă;
  • s-a refăcut reglajul poziţiei batiului şi s-a refăcut verificarea rectilinităţii deplasării montantului (după efectuarea mai multor deplasări ale montantului, pe întreaga cursă a acestuia); din nou eroarea acesteia era mai mare decât valoarea acceptată şi decât cea constatată imediat după realinierea batiului;
  • după câteva deplasări s-a identificat şi o zonă în care se constatau devieri majore ale rectilinităţii;
  • în zonele respective s-au făcut măsurări care au stabilit următoarele: - existau deplasări relative între două tronsoane ale ansamblului batiu; - cel puţin în zona unor papuci de reglare se constatau deformaţii ale acestora;
  • s-a hotărât scoaterea unor papuci de reglare de sub batiu şi demontarea acestora;
  • s-au constatat următoarele: - suprafeţele de contact ale planului înclinat (utilizat ca element de reglare) erau realizate cu abateri grosolane faţă de documentaţia de execuţie corespunzătoare (rugozitate complet necorespunzătoare); - vaselina utilizată în cupla de frecare avea multe impurităţi (nisip, şpan);

 

Soluţie:

  • corectarea elementelor de îmbinare a tronsoanelor de batiuri;
  • corectarea suprafeţelor planului înclinat;
  • utilizarea unei vaseline corespunzătoare.

 

După rezolvarea acestor defecţiuni nu au mai fost pro­bleme. În numărul următor vor fi prezentate alte câteva cazuri şi concluziile finale ale acestui articol. 


Bibliografie

1.ANTENA 3-Emisiunea „Exces de putere”, Oana STANCU,12 ianuarie 2013

2.***Dicţionar Universal Ilustrat al Limbii Române,12 volume,Ed.LITERA,2010,vol.4, pag.217

3.***DEX ed.a ii-a ,Univers Enciclopedic,Bucureşti,1996,pag.358

4.***World Power Dctionary,ISBN962-258-236-2;Reader’s Digest Association Far East Intnl.,Hong Kong,2005, pag.280


Corneliu Gornic este inginer, Director Ştiinţific PROFEX CONSULT



Corneliu Gornic

Inginer, specialitatea Maşini-Unelte şi Scule, promoţia 1968

Activitate:

- cercetare maşini-unelte din 1968 până în 1992, de la simplu inginer la cercetător ştiinţific principal gr. I şi director ştiinţific, în cadrul Institutului de Cercetări şi Proiectări Maşini-Unelte (ICPMUA, ICSIT-TITAN, acum SIMTEX);

- marketing, AQ, CTC, proiectare (fostul ARMUS);

- dezvoltare, tehnologii de montaj şi reglaj, încercări şi diagnoză, tehnologii de prelucrare (PROFEX CONSULT)

Accept cookie

www.ttonline.ro utilizează fişiere de tip cookie pentru a personaliza și îmbunătăți experiența ta pe Website-ul nostru.

Te informăm că ne-am actualizat politicile pentru a integra în acestea și în activitatea curentă a www.ttonline.ro cele mai recente modificări propuse de Regulamentul (UE) 2016/679 privind protecția persoanelor fizice în ceea ce privește prelucrarea datelor cu caracter personal și privind libera
circulație a acestor date. Înainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru, te rugăm să aloci timpul necesar pentru a citi și înțelege conținutul Politicii de Cookie.

Prin continuarea navigării pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizării fişierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Îți mulțumim pentru acest accept și nu uita totuși că poți modifica în orice moment setările acestor fişiere cookie urmând instrucțiunile din Politica de Cookie.

Da, sunt de acord