Maskineringsnøyaktighet refererer til graden av samsvar mellom de tre geometriske parameterne for den faktiske størrelsen, formen og posisjonen til overflaten av delen etter maskinering og de ideelle geometriske parameterne som kreves av tegningen. De ideelle geometriske parameterne, for størrelse, er gjennomsnittsstørrelsen; for overflategeometri er de absolutte sirkler, sylindre, plan, kjegler og rette linjer; for de relative posisjonene mellom overflater er de absolutt parallellitet, vertikalitet, koaksialitet, symmetri osv. Avviket mellom de faktiske geometriske parameterne til delen og de ideelle geometriske parameterne kalles maskineringsfeil.
Introduksjon til maskineringsnøyaktighet
Maskineringsnøyaktighet brukes hovedsakelig til å måle graden av produksjonsprodukter. Maskineringsnøyaktighet og maskineringsfeil er begge begreper for å evaluere de geometriske parametrene til maskineringsoverflaten. Maskineringsnøyaktighet måles etter toleransegrad. Jo mindre karakterverdien er, desto høyere nøyaktighet; maskineringsfeil uttrykkes med tallverdi. Jo større numerisk verdi, jo større feil. Høy maskineringsnøyaktighet betyr liten maskineringsfeil, og omvendt.
Det er 20 toleransegrader fra IT01, IT0, IT1, IT2, IT3 til IT18. Blant dem indikerer IT01 at delen har høyest maskineringsnøyaktighet, og IT18 indikerer at delen har lavest maskineringsnøyaktighet. Generelt er IT7 og IT8 middels bearbeidingsnøyaktighet.
De faktiske parametrene oppnådd ved en behandlingsmetode vil ikke være helt nøyaktige. Fra delens funksjon, så lenge prosesseringsfeilen er innenfor toleranseområdet som kreves av deltegningen, anses prosesseringsnøyaktigheten å være garantert.
Klikk for å motta 10G CNC-programmeringsveiledning gratis
Forskjellen mellom nøyaktighet og presisjon: 1. Nøyaktighet refererer til graden av nærhet mellom det oppnådde måleresultatet og den sanne verdien. Høy målenøyaktighet gjør at systemfeilen er liten. På dette tidspunktet avviker gjennomsnittsverdien av de målte dataene mindre fra den sanne verdien, men dataene er spredt, det vil si at størrelsen på den tilfeldige feilen er uklar.
2. Presisjon refererer til reproduserbarheten og konsistensen mellom resultatene oppnådd ved gjentatte målinger med de samme reserveprøvene. Det er mulig å ha høy presisjon, men unøyaktig nøyaktighet. For eksempel er de tre resultatene oppnådd ved å måle med en lengde på 1 mm henholdsvis 1,051 mm, 1,053 og 1,052. Selv om de har høy presisjon, er de unøyaktige.
Nøyaktighet indikerer riktigheten av måleresultatet, og presisjon indikerer repeterbarheten og reproduserbarheten til måleresultatet. Presisjon er en forutsetning for nøyaktighet.
Relatert innhold 1. Dimensjonsnøyaktighet refererer til graden av samsvar mellom den faktiske størrelsen på delen etter bearbeiding og midten av toleransebåndet til delstørrelsen.
2. Formnøyaktighet refererer til graden av samsvar mellom den faktiske geometriske formen på overflaten til den maskinerte delen og den ideelle geometriske formen.
3. Posisjonsnøyaktighet refererer til forskjellen i faktisk posisjonsnøyaktighet mellom de relevante overflatene til den maskinerte delen.
4. Forhold Vanligvis når man designer maskindeler og spesifiserer maskineringsnøyaktigheten til deler, bør man være oppmerksom på å kontrollere formfeilen innenfor posisjonstoleransen, og posisjonsfeilen bør være mindre enn størrelsestoleransen. Det vil si at for presisjonsdeler eller viktige overflater av deler, bør formnøyaktighetskravene være høyere enn kravene til posisjonsnøyaktighet, og kravene til posisjonsnøyaktighet bør være høyere enn kravene til størrelsesnøyaktighet.
Metoder for å forbedre maskineringsnøyaktigheten
1. Juster prosesssystemet. Prøveskjæringsmetoden justeres ved å prøveskjære - måle størrelsen - justere skjæremengden på verktøyet - kutte - prøveskjære igjen, og gjenta til ønsket størrelse er nådd. Denne metoden har lav produksjonseffektivitet og brukes hovedsakelig til produksjon av små partier i ett stykke.
Justeringsmetoden oppnår den nødvendige størrelsen ved å forhåndsjustere de relative posisjonene til verktøymaskinen, fiksturen, arbeidsstykket og verktøyet. Denne metoden har høy produktivitet og brukes hovedsakelig til storskala masseproduksjon.
2. Reduser maskinverktøyfeil 1) Forbedre produksjonsnøyaktigheten til spindelkomponenter. Rotasjonsnøyaktigheten til lagrene bør forbedres: ① Velg rullelager med høy presisjon; ② Bruk høypresisjon multi-olje kile dynamiske trykklager; ③ Bruk statiske trykklagre med høy presisjon. Nøyaktigheten til tilbehør med lagre bør forbedres: ① Forbedre maskineringsnøyaktigheten til boksstøttehullet og spindeltappen; ② Forbedre maskineringsnøyaktigheten til overflaten som samsvarer med lageret; ③ Mål og juster det radielle utløpsområdet til de tilsvarende delene for å kompensere eller utligne feilene.
2) Passende forhåndsstramming av rullelagre ① kan eliminere gapet; ② Øk stivheten til lageret; ③ Utjevn rulleelementfeilen.
3) Sørg for at spindelrotasjonsnøyaktigheten ikke reflekteres på arbeidsstykket.
3. Reduser overføringsfeilen til overføringskjeden 1) Antall overføringsdeler er lite, overføringskjeden er kort, og overføringsnøyaktigheten er høy; 2) Bruk av hastighetsreduksjonsoverføring (dvs<1) is an important principle to ensure the transmission accuracy, and the closer the transmission pair is to the end, the smaller the transmission ratio should be; 3) The accuracy of the end parts should be higher than that of other transmission parts.
4. Reduser verktøyslitasje. Før slitasjen på verktøystørrelsen når det raske slitasjestadiet, må verktøyet slipes igjen.
5. Reduser stressdeformasjonen av prosesssystemet hovedsakelig fra: (1) forbedre stivheten til systemet, spesielt forbedre stivheten til de svake leddene i prosesssystemet; (2) redusere belastningen og dens endring. Forbedre stivheten til systemet: (1) Rimelig strukturell design 1) Minimer antall tilkoblingsflater; 2) Forhindre forekomsten av lokale lenker med lav stivhet; 3) Strukturen og tverrsnittsformen til basen og støttedelene bør velges rimelig.
(2) Forbedre kontaktstivheten til tilkoblingsflaten 1) Forbedre kvaliteten på skjøteflaten mellom delene i maskinverktøyets komponenter; 2) Forhåndslast verktøymaskinkomponentene; 3) Forbedre nøyaktigheten til referanseoverflaten for arbeidsstykkeposisjonering og reduser dens overflateruhetsverdi.
(3) Bruk rimelige klemme- og posisjoneringsmetoder
Reduser belastningen og dens endring: (1) Velg verktøyets geometriparametre og skjæremengde med rimelighet for å redusere skjærekraften; (2) Grupper emnene for å gjøre tillatelsen for emnebearbeiding jevn under justering.
6. Reduser termisk deformasjon av prosesssystemet (1) Reduser varmeutviklingen til varmekilder og isoler varmekilder 1) Bruk mindre kuttemengde; 2) Når presisjonskravene til deler er høye, separer de grove og fine behandlingsprosessene; 3) Separer varmekilden fra verktøymaskinen så mye som mulig for å redusere den termiske deformasjonen av verktøymaskinen; 4) For varmekilder som ikke kan separeres, for eksempel spindellager, skruemutterpar og høyhastighets styreskinnepar, forbedrer deres friksjonsegenskaper fra aspektene av struktur og smøring, reduser varmeutvikling eller bruk varmeisolasjonsmaterialer; 5) Bruk tvungen luftkjøling, vannkjøling og andre varmeavledningstiltak.
(2) Balanser temperaturfeltet (3) Bruk rimelig maskinverktøykomponentstruktur og monteringsdatum 1) Bruk termisk symmetrisk struktur - i girkassen, ordne symmetrisk akselen, lagrene, transmisjonsgirene osv., som kan gjøre boksens veggtemperatur stige jevnt og redusere boksens deformasjon; 2) Velg riktig monteringsdatum for maskinverktøydeler.
(4) akselerere oppnåelsen av varmeoverføringslikevekt; (5) Kontroller omgivelsestemperaturen.
7. Reduser gjenværende stress (1) Legg til en varmebehandlingsprosess for å eliminere indre stress; (2) Rimelig tilrettelegge prosessen.
Faktorer som påvirker maskineringsnøyaktigheten
1. Maskineringsprinsippfeil Maskineringsprinsippfeil refererer til feilen forårsaket av bruk av en tilnærmet bladprofil eller et omtrentlig overføringsforhold for maskinering. Maskineringsprinsippfeil oppstår ofte ved maskinering av gjenger, tannhjul og komplekse buede overflater.
For eksempel bruker tannhjulsplaten som brukes til å maskinere evolvente tannhjul, arkimedeske basisormer eller normale grunnormer med rett profil i stedet for evolvente grunnleggende ormer for å lette produksjonen av koketoppen, noe som forårsaker feil i den evolvente tannformen til utstyret. For et annet eksempel, når du dreier en modulusorm, siden stigningen til ormen er lik stigningen til ormehjulet (dvs. mπ), der m er modulen og π er et irrasjonelt tall, antall tenner til erstatningen dreiebenkens gir er begrenset. Når du velger erstatningsgir, kan π bare konverteres til en omtrentlig brøkverdi (π=3.1415) for beregning, noe som vil føre til at verktøyet blir unøyaktig i formingsbevegelsen (spiralbevegelsen) til arbeidsstykket, noe som resulterer i i tonehøydefeil.
Ved maskinering brukes vanligvis omtrentlig maskinering for å forbedre produktivitet og økonomi, forutsatt at den teoretiske feilen kan oppfylle kravene til maskineringsnøyaktighet (<=10%-15% dimensional tolerance).
2. Justeringsfeil Justeringsfeilen til en verktøymaskin refererer til feilen forårsaket av unøyaktig justering.
3. Maskinfeil Maskinverktøyfeil refererer til produksjonsfeil, installasjonsfeil og slitasje på maskinen. Det inkluderer hovedsakelig styrefeilen til maskinverktøyets styreskinne, spindelrotasjonsfeilen til maskinverktøyet og overføringsfeilen til maskinverktøyets overføringskjede.
(1) Styreskinneføringsfeil for verktøymaskiner 1) Styreskinneføringsnøyaktighet - graden av samsvar mellom den faktiske bevegelsesretningen til styreskinneparets bevegelige deler og den ideelle bevegelsesretningen. Den inkluderer hovedsakelig: ① Rettheten Δy til styreskinnen i horisontalplanet og rettheten Δz (bøying) i vertikalplanet; ② Parallellen (vridningen) til de fremre og bakre styreskinnene; ③ Parallellitetsfeilen eller vinkelretthetsfeilen til styreskinnen til spindelrotasjonsaksen i horisontalplanet og vertikalplanet.
2) Påvirkningen av styreskinneføringsnøyaktighet på skjærende maskinering tar hovedsakelig hensyn til den relative forskyvningen av verktøyet og arbeidsstykket i den feilfølsomme retningen forårsaket av styreskinnefeilen. Den feilfølsomme retningen ved dreiing er den horisontale retningen, og maskineringsfeilen forårsaket av styrefeilen i vertikal retning kan ignoreres; den feilfølsomme retningen i boreendringer med verktøyets rotasjon; den feilfølsomme retningen ved høvling er den vertikale retningen, og rettheten til bunnføringen i vertikalplanet forårsaker retthets- og flathetsfeil på den maskinerte overflaten.
(2) Maskinverktøyspindelrotasjonsfeil. Maskinverktøyspindelrotasjonsfeil refererer til driften til den faktiske rotasjonsaksen i forhold til den ideelle rotasjonsaksen. Den inkluderer hovedsakelig spindelendeflate sirkulær utløp, spindel radial sirkulær utløp, og spindel geometrisk akses inklinasjonssving.
1) Påvirkningen av spindelendeflatens sirkulære utløp på bearbeidingsnøyaktigheten: ① Ingen påvirkning ved bearbeiding av sylindriske overflater; ② Ved dreiing eller boring av endeflater vil det oppstå en feil i perpendikulæriteten mellom endeflaten og den sylindriske aksen eller en feil i endeflatens flathet; ③ Ved bearbeiding av gjenger vil det genereres en stigningsperiodefeil.
2) Påvirkningen av spindelens radielle sirkulære utløp på bearbeidingsnøyaktigheten: ① Hvis den radielle rotasjonsfeilen manifesteres som den enkle harmoniske lineære bevegelsen til dens faktiske akse i y-aksens koordinatretning, hullet boret av boremaskinen er et elliptisk hull, og rundhetsfeilen er amplituden til det radielle sirkulære utløpet; mens hullet dreid av dreiebenken har liten effekt; ② Hvis den geometriske aksen til spindelen beveger seg eksentrisk, kan en sirkel med radius lik avstanden fra verktøyspissen til gjennomsnittsaksen oppnås uavhengig av dreining eller boring.
3) Påvirkningen av inklinasjonssvingningen til spindelens geometriske akse på bearbeidingsnøyaktigheten: ① Den geometriske aksen danner en konisk bane med en viss kjeglevinkel i forhold til gjennomsnittsaksen i rommet, som tilsvarer den eksentriske bevegelsen til geometrisk akse rundt gjennomsnittsaksen fra perspektivet til hver seksjon, mens eksentrisitetsverdiene ved forskjellige plasseringer er forskjellige fra den aksiale retningen; ② Den geometriske aksen svinger i et visst plan, som tilsvarer den enkle harmoniske lineære bevegelsen til den faktiske aksen i et plan fra perspektivet til hver seksjon, mens utløpsamplitudene på forskjellige steder er forskjellige fra den aksiale retningen; ③ Faktisk er helningssvingen til spindelens geometriske akse superposisjonen av de to ovennevnte.
(3) Overføringsfeil for maskinverktøys transmisjonskjede Overføringsfeilen for maskinverktøys transmisjonskjede refererer til den relative bevegelsesfeilen mellom transmisjonselementene i den første og siste enden av transmisjonskjeden.
1) Produksjonsfeil og slitasje på armaturer Feilen på armaturer refererer hovedsakelig til: ① Produksjonsfeil for posisjoneringselementer, verktøyføringselementer, indekseringsmekanisme, fixturbase, etc.; ② Relativ størrelsesfeil mellom arbeidsflatene til de ovennevnte komponentene etter at armaturet er montert; ③ Slitasje på arbeidsflaten til armaturet under bruk.
2) Produksjonsfeil og slitasje på verktøy Påvirkningen av verktøyfeil på maskineringsnøyaktighet varierer i henhold til verktøytype. ① Dimensjonsnøyaktigheten til verktøy med fast størrelse (som bor, rømmer, kilesporfreser og sirkulære brosjer, etc.) påvirker direkte dimensjonsnøyaktigheten til arbeidsstykket. ② Formnøyaktigheten til formingsverktøy (som forming av dreieverktøy, forming av freser, forming av slipeskiver, etc.) vil direkte påvirke formnøyaktigheten til arbeidsstykket. ③ Bladformsfeilen til fremkallingsverktøyet (som girplater, splineplater, girformingsverktøy osv.) vil påvirke formnøyaktigheten til den bearbeidede overflaten. ④ Produksjonsnøyaktigheten til generelle verktøy (som dreieverktøy, boreverktøy, freser, etc.) har ingen direkte effekt på maskineringsnøyaktighet, men verktøyene er utsatt for slitasje.
3) Prosesssystemdeformasjon under kraft Prosesssystemet vil deformeres under påvirkning av skjærekraft, klemkraft, tyngdekraft og treghetskraft, og dermed ødelegge det innbyrdes posisjonsforholdet til komponentene i det justerte prosesssystemet, noe som resulterer i behandlingsfeil og påvirker stabiliteten av behandlingsprosessen. Vurder hovedsakelig deformasjonen av maskinverktøyet, deformasjonen av arbeidsstykket og den totale deformasjonen av prosesssystemet.
4. Påvirkning av skjærekraft på prosessnøyaktighet
Bare med tanke på deformasjonen av maskinverktøyet, for bearbeiding av akseldeler, får deformasjonen av maskinverktøyet under kraft det maskinerte arbeidsstykket til å fremstå i en sadelform med tykke ender og tynn midt, det vil si at det oppstår sylindrisk feil. Bare med tanke på deformasjonen av arbeidsstykket, for bearbeiding av akseldeler, gjør deformasjonen av arbeidsstykket under kraft at arbeidsstykket fremstår i en trommelform med tynne ender og tykk midt etter bearbeiding. For bearbeiding av hulldeler vurderes deformasjonen av maskinverktøyet eller arbeidsstykket separat, og formen på arbeidsstykket etter bearbeiding er motsatt av de bearbeidede akseldelene.
5. Påvirkningen av klemkraft på maskineringsnøyaktighet
Når arbeidsstykket er fastklemt, på grunn av arbeidsstykkets lave stivhet eller feil påføringspunkt for klemkraft, deformeres arbeidsstykket tilsvarende, noe som resulterer i maskineringsfeil.
6. Termisk deformasjon av prosesssystemet Under behandlingen blir prosesssystemet oppvarmet og deformert på grunn av varme generert av interne varmekilder (skjærevarme, friksjonsvarme) eller eksterne varmekilder (omgivelsestemperatur, termisk stråling), og påvirker dermed prosessen. nøyaktighet. I storskala arbeidsstykkebehandling og presisjonsbehandling utgjør prosesseringsfeilen forårsaket av termisk deformasjon av prosesssystemet 40 %-70 % av den totale prosesseringsfeilen.
Virkningen av termisk deformasjon av arbeidsstykket på det behandlede metallet inkluderer to typer: jevn oppvarming av arbeidsstykket og ujevn oppvarming av arbeidsstykket.
7. Restspenning inne i arbeidsstykket Gjenværende spenningsgenerering: 1) Restspenning generert under emneproduksjon og varmebehandling; 2) Restbelastning forårsaket av kald retting; 3) Restbelastning forårsaket av kutting.
8. Påvirkning av prosessanleggets miljø Det er ofte mange små metallspon på prosesseringsstedet. Hvis disse metallbrikkene finnes i posisjoneringsoverflaten eller posisjoneringshullposisjonen til delen, vil det påvirke bearbeidingsnøyaktigheten til delen. For høypresisjonsbehandling vil noen metallspon som er så små at de ikke kan sees påvirke nøyaktigheten. Denne påvirkningsfaktoren vil bli identifisert, men det er ingen veldig effektiv metode for å eliminere den, og den er ofte avhengig av operatørens operative ferdigheter.
Målemetode
Maskineringsnøyaktigheten vedtar forskjellige målemetoder i henhold til forskjellige maskineringsnøyaktighetsinnhold og nøyaktighetskrav. Generelt sett er det følgende metoder: 1. Avhengig av om de målte parametrene måles direkte, kan de deles inn i direkte måling og indirekte måling. Direkte måling: Mål de målte parametrene direkte for å få de målte dimensjonene. Mål for eksempel med en skyvelære eller en komparator. Indirekte måling: mål de geometriske parameterne knyttet til de målte dimensjonene, og få de målte dimensjonene etter beregning. Det er klart at direkte måling er mer intuitiv, og indirekte måling er mer tungvint. Generelt, når målte dimensjoner eller direkte måling ikke kan oppfylle nøyaktighetskravene, må indirekte måling brukes.
2. Avhengig av om avlesningsverdien til måleinstrumentet direkte representerer verdien av den målte dimensjonen, kan den deles inn i absolutt måling og relativ måling. Absolutt måling: avlesningsverdien representerer direkte størrelsen på den målte dimensjonen, for eksempel måling med en nockmåler. Relativ måling: avlesningsverdien representerer kun avviket til den målte dimensjonen i forhold til standarden. Hvis diameteren på skaftet måles med en komparator, må nullposisjonen til instrumentet justeres med en måleblokk først, og deretter utføres målingen. Den målte verdien er forskjellen mellom diameteren på sideakselen og størrelsen på måleblokken, som er en relativ måling. Generelt sett er den relative målenøyaktigheten høyere, men målingen er mer plagsom.
3. Etter om den målte overflaten er i kontakt med målehodet til måleinstrumentet, deles den inn i kontaktmåling og berøringsfri måling. Kontaktmåling: Målehodet er i kontakt med den kontaktede overflaten, og det er en mekanisk målekraft. For eksempel å bruke et mikrometer for å måle deler. Berøringsfri måling: Målehodet kommer ikke i kontakt med overflaten til den målte delen. Berøringsfri måling kan unngå påvirkning av målekraften på måleresultatet. For eksempel bruk av projeksjonsmetode, lysbølgeinterferensmetode, etc.
4. I henhold til antall parametere som måles på en gang, er det delt inn i enkeltmåling og omfattende måling. Enkeltmåling: Hver parameter i den målte delen måles separat. Omfattende måling: Målingen gjenspeiler de omfattende indikatorene for de relevante parameterne til delen. For eksempel, når du måler gjengen med et verktøymikroskop, kan den faktiske gjennomsnittlige diameteren til gjengen, tannprofilens halvvinkelfeil og den kumulative stigningsfeilen måles separat.
Omfattende måling er generelt mer effektiv, mer pålitelig for å sikre utskiftbarhet av deler, og brukes ofte til inspeksjon av ferdige deler. Enkeltmåling kan bestemme feilen til hver parameter separat, og brukes vanligvis til prosessanalyse, prosessinspeksjon og måling av spesifiserte parametere.
5. I henhold til rollen til måling i prosesseringsprosessen er den delt inn i aktiv måling og passiv måling. Aktiv måling: Arbeidsstykket måles under behandlingen, og resultatene brukes direkte til å kontrollere behandlingen av delene, for å forhindre generering av avfall i tide. Passiv måling: Målingen utføres etter at arbeidsstykket er behandlet. Denne typen målinger kan bare avgjøre om den bearbeidede delen er kvalifisert, og er begrenset til å oppdage og eliminere avfall.
6. I henhold til tilstanden til den målte delen under måleprosessen, er den delt inn i statisk måling og dynamisk måling. Statisk måling: måling er relativt statisk. For eksempel måler mikrometer diameter. Dynamisk måling: under måling simulerer den målte overflaten og målehodet relativ bevegelse i arbeidstilstand. Den dynamiske målemetoden kan gjenspeile tilstanden til delene nær brukstilstanden, som er utviklingsretningen for måleteknologi.
