在高CPK的精密孔

珩磨是为数不多的仍受手工机器欢迎的金属加工工艺之一，它在成千上万的车间用于基本的孔尺寸和精加工。Sunnen产品公司(密苏里州圣路易斯市)的定制产品经理Rich Moellenberg说，由于近来孔尺寸技术的发展，这种情况正在改变。这种变化背后的力量是对更高的效率、更紧密的密封、更安静的操作和更长的产品寿命的需求，在这些产品中，零件在轴上旋转，或活塞在孔内滑动。

根据Moellenberg先生的说法，为了应对这一挑战，该行业正在转向数控珩磨机，以及能够将孔的尺寸控制到精确度为0.25µm(0.000010英寸)的自动化细胞。珩磨的固有精度和工艺稳定性促进了这种转变，因为今天生产的精密零件必须满足很高的Cpk要求——“这并不总是像镗孔、铰孔等那么容易，”他说。他补充说，珩磨可以在孔表面产生特定的光面和理想的十字阴影图案，这有助于为滑动部件保留润滑膜。Moellenberg先生引用了户外动力设备、摩托车、全地形车、液压、气动、齿轮和阀门的制造商的例子，他们“发现”在驱动器中使用自动珩磨，可以在高Cpk水平下制造公差为±0.0002英寸(±5µm)的零件。

Moellenberg说，钻进、钻孔和扩孔等各种制孔工艺都能够产生极好的公差，但当Cpk要求很高时，情况就完全不同了。正如他所指出的，当目标是1.33 Cpk时，制造商通常发现他们必须保持大约60%的打印公差;在1.67 Cpk时，它下降到大约40%的耐受性。在车床上连续多年令人满意地生产的孔，突然需要满足1.33或1.67 Cpk的加工能力，可能需要一个更窄的钟形曲线分布。处于曲线边缘的“飞行者”变得不可接受。

为什么一个高CPK收缩容差带？正如Moellenberg先生所解释的那样，CPK计算为上部容差减去均值或平均值较低的耐受性，这将其除以标准偏差的三倍。稳定的一致过程有助于将标准偏差保持在分母小。如果该组的平均值可以完全相同在公差范围内，它有助于产生最大的分子。

“为了得到大的分子和小的分母，你不仅需要一个变异性很小的过程，还需要一个可以精确地将均值定位到某个值并保持在那里的过程。一台车床可能只达到一个特定的值，但如果稍加调整，它就会跃升到一个超出规格的值。他说，硬转向，虽然是一项优秀的技术，但更难以控制，特别是对微抛光。他说:“相比之下，电脑控制的手机可以达到特定尺寸的百万分之一以内，而且在当今机器的饲料系统分辨率下，变化非常小。”

According to Mr. Moellenberg, the capability of today’s automated CNC honing systems, such as those based on Sunnen’s SV family of machines, meet today’s high bore-sizing/finishing requirements, producing hole size accuracies of 0.25 µm (0.00001 inch), with minimal variation and no operator intervention. The SV machines, for example, use an innovative tool-feed system and can be equipped with integrated post-process air gaging. The combination of servo air gaging and proprietary tool-feed control eliminates the need for an experienced honing operator to tweak the process, Mr. Moellenberg says. The air gaging system takes post-process measurements of parts while they are still fixtured on the machine’s rotary table and makes any necessary compensation in the honing process for bore diameter size or bore geometry.

Moellenberg先生说，在珩磨工具中集成的空气调节已经存在几十年，但最适用于自动关闭，并补充说，过程后系统会产生工具尺寸所需的明显更大的准确性对高CPK标准进行控制。它消除了由横向或磨损的量探针引起的测量不确定性，其可以用磨损的空气量具发生。它还允许测量而不会从过程中存在的SWARF和油的干扰。

“这种类型的伺服控制的磨练正是在刀具的位置时才知道，它已经喂食了多少。一些较旧的磨损机器馈送基于力的工具 - 机器传感了它的努力，但它在任何给定时间都没有真正了解工具大小。这些新机器可以，“Moellenberg先生说。在这些机器上，涡轮机多石工具或钻石镀CGT Krossgrinding工具可以调节，分辨率为0.25μm（0.00001英寸）。

伺服控制的行程系统确保了一致的交叉腔图案，可以居住在孔的任何部分，端到端，选择性地去除库存。根据Moellenberg先生的说法，这使这些机器能够实现超精确的直线和圆度。该系统还可以对操作员进行不直观的校正。可选择的控制功能，例如“正确的孔形状”允许操作员选择“问题”钻孔图像，例如桶或锥度，机器将自动纠正该部件。他说，结合成品零件的空气采集的反馈，使得高CPK孔使得全自动过程成为当今的制造商想要的。