Som robot er det å håndtere maskinering hver dag uatskillelig fra presisjon, men forstår du virkelig maskinpresisjon? I dag vil redaktøren gi deg en detaljert tolkning av maskineringsnøyaktigheten!
Maskineringsnøyaktighet er i hvilken grad de tre geometriske parameterne for den faktiske størrelsen, formen og posisjonen til den maskinerte delens overflate samsvarer med de ideelle geometriske parameterne som kreves av tegningen. De ideelle geometriske parametrene, når det gjelder størrelse, er gjennomsnittsstørrelsen; når det gjelder overflategeometri, er de absolutte sirkler, sylindre, plan, kjegler og rette linjer, etc.; når det gjelder innbyrdes posisjoner mellom overflater, er de absolutt parallellitet , vertikal, koaksial, symmetrisk osv. Avviket mellom de faktiske geometriske parameterne til delen og de ideelle geometriske parameterne kalles maskineringsfeilen.
Introduksjon til maskineringsnøyaktighet
Maskineringsnøyaktighet brukes hovedsakelig til å produsere produkter, og både maskineringsnøyaktighet og maskineringsfeil er begreper for å evaluere de geometriske parametrene til den bearbeidede overflaten. Maskineringsnøyaktigheten måles av toleransegraden, jo mindre karakterverdien er, jo høyere presisjon; maskineringsfeilen uttrykkes med en tallverdi, jo større tallverdi, desto større feil. Høy maskineringsnøyaktighet betyr liten maskineringsfeil, og omvendt.
Det er 20 toleransegrader fra IT01, IT0, IT1, IT2, IT3 til IT18. Blant dem representerer IT01 den høyeste prosesseringsnøyaktigheten til delen, og IT18 representerer den laveste prosesseringsnøyaktigheten til delen. Generelt sett har IT7 og IT8 middels behandlingsnøyaktighet. nivå.
De faktiske parametrene oppnådd ved en behandlingsmetode vil ikke være helt nøyaktige. Fra perspektivet til delens funksjon, så lenge behandlingsfeilen er innenfor toleranseområdet som kreves av deltegningen, anses prosesseringsnøyaktigheten å være garantert.
bilde
Forskjellen mellom nøyaktighet og presisjon:
1. Nøyaktighet
Refererer til graden av nærhet mellom de oppnådde måleresultatene og den sanne verdien. Den høye målenøyaktigheten gjør at den systematiske feilen er liten. På dette tidspunktet avviker gjennomsnittsverdien av måledataene fra den sanne verdien mindre, men dataene er spredt, det vil si at størrelsen på den utilsiktede feilen ikke er klar.
2. Presisjon
Refererer til reproduserbarheten og konsistensen mellom resultatene oppnådd ved gjentatte målinger med samme reserveprøve. Det er mulig å ha høy presisjon, men presisjonen er ikke nøyaktig. For eksempel er de tre resultatene oppnådd ved å bruke en lengde på 1 mm for måling henholdsvis 1,051 mm, 1,053 og 1,052. Selv om de har høy presisjon, er de ikke nøyaktige.
Nøyaktighet betyr riktigheten av måleresultatene, presisjon betyr repeterbarhet og reproduserbarhet av måleresultatene, presisjon er forutsetningen for nøyaktighet.
relatert informasjon
1. Dimensjonsnøyaktighet
Refererer til graden av samsvar mellom den faktiske størrelsen på den bearbeidede delen og midten av toleransesonen for delstørrelsen.
2. Formnøyaktighet
Refererer til graden av samsvar mellom den faktiske geometriske formen til den behandlede delens overflate og den ideelle geometriske formen.
3. Posisjonsnøyaktighet
Refererer til forskjellen i faktisk posisjonsnøyaktighet mellom de relevante overflatene til de maskinerte delene.
4. Innbyrdes relasjoner
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 dimensjonsnøyaktighet.
Metoder for å forbedre maskineringsnøyaktigheten
1. Juster prosesssystemet
prøvekuttejustering
Prøveskjæring - måling av størrelse - justering av skjæremengden på verktøyet - skjæring - skjæring igjen, og så videre til ønsket størrelse er nådd. Denne metoden har lav produksjonseffektivitet og brukes i hovedsak til enkelt- og småbatchproduksjon.
justeringsmetode
Den nødvendige størrelsen oppnås ved å forhåndsjustere de relative posisjonene til verktøymaskinen, fiksturen, arbeidsstykket og verktøyet. Denne metoden har høy produktivitet og brukes hovedsakelig til masseproduksjon.
2. Reduser maskinfeil
1) Forbedre produksjonsnøyaktigheten til hovedakseldelene
Rotasjonsnøyaktigheten til lageret bør forbedres:
① Bruk høypresisjons rullelager;
②Adoptér dynamisk trykklager med høy presisjon multi-olje kile;
③Bruke hydrostatiske lagre med høy presisjon
Presisjonen til beslagene med lageret bør forbedres:
① Forbedre maskineringsnøyaktigheten til boksstøttehullet og spindeltappen;
② Forbedre maskineringsnøyaktigheten til overflaten som matcher lageret;
③Mål og juster det radielle utløpsområdet til de tilsvarende delene for å kompensere eller utligne feilen.
2) Forspenn rullelageret på riktig måte
①Spalten kan elimineres;
②Øk lagerstivheten;
③ Homogenisering av rullende kroppsfeil.
3) Sørg for at spindelrotasjonsnøyaktigheten ikke reflekteres på arbeidsstykket.
3. Reduser overføringsfeilen til overføringskjeden
1) Antall overføringsdeler er lite, overføringskjeden er kort, og overføringspresisjonen er høy;
2) Bruk av overføring med redusert hastighet (dvs<1) is an important principle to ensure transmission accuracy, and the closer to the end of the transmission pair, the smaller the transmission ratio should be;
3) Presisjonen til endestykket bør være høyere enn for andre transmisjonsdeler.
4. Reduser verktøyslitasje
Verktøyets dimensjonsslitasje må slipes på nytt før det når det skarpe slitasjestadiet
5. Reduser stress og deformasjon av prosesssystemet
Hovedsakelig fra:
(1) Forbedre stivheten til systemet, spesielt stivheten til svake ledd i prosesssystemet;
(2) Reduser belastningen og dens variasjon.
Øk systemets stivhet:
(1) Rimelig strukturell utforming
1) Minimer antall forbindelsesflater;
2) Forhindre forekomsten av lokale lenker med lav stivhet;
3) Strukturen og tverrsnittsformen til fundamentet og støtten bør velges med rimelighet.
(2) Forbedre kontaktstivheten til tilkoblingsflaten
1) Forbedre kvaliteten på skjøteflaten mellom deler i maskinverktøykomponenter;
2) Forhåndslast verktøymaskinkomponentene;
3) Forbedre nøyaktigheten til referanseplanet for arbeidsstykkeposisjonering og reduser overflateruhetsverdien.
(3) Bruk rimelige klemme- og posisjoneringsmetoder
Redusert belastning og dens variasjon:
(1) Velg rimelig de geometriske parameterne og kuttemengden til verktøyet for å redusere kuttekraften;
(2) Grupper emnene, og prøv å gjøre bearbeidingsgodtgjørelsen for emnene ensartet under justeringen.
6. Reduser den termiske deformasjonen av prosesssystemet
(1) Reduser oppvarmingen av varmekilder og isoler varmekilder
1) Bruk en mindre kuttemengde;
2) Når presisjonen til deler kreves for å være høy, separer grov- og ferdigbearbeidingsprosessene;
3) Separer varmekilden fra verktøymaskinen så mye som mulig for å redusere den termiske deformasjonen av verktøymaskinen;
4) For uadskillelige varmekilder som spindellagre, skruemutterpar, høyhastighets bevegelige styreskinnepar, etc., forbedre deres friksjonsegenskaper fra aspekter av struktur og smøring, redusere varmeutvikling eller bruke varmeisolerende materialer;
5) Bruk tvungen luftkjøling, vannkjøling og andre varmeavledningstiltak.
(2) Likevektstemperaturfelt
(3) Vedta rimelig maskinverktøykomponentstruktur og monteringsreferanse
1) Vedta en termisk symmetrisk struktur - i girkassen er akslene, lagrene, transmisjonsgirene osv. arrangert symmetrisk, noe som kan gjøre temperaturstigningen til boksens vegg jevn og redusere deformasjonen av boksen;
2) Velg riktig monteringsdatum for maskinverktøydeler.
(4) Akselerer for å nå varmeoverføringslikevekt;
(5) Kontroller omgivelsestemperaturen.
7. Reduser gjenværende stress
(1) Øk varmebehandlingsprosessen for å eliminere indre stress;
(2) Ordne prosessen rimelig.
Faktorer som påvirker maskineringsnøyaktigheten
1. Behandlingsprinsippfeil
Maskineringsprinsippfeil refererer til feilen forårsaket av bruk av en omtrentlig bladprofil eller et omtrentlig overføringsforhold for behandling. Behandlingsprinsippfeil vises for det meste i behandlingen av gjenger, tannhjul og komplekse buede overflater.
For eksempel bruker tannhjulet som brukes til å behandle evolvente tannhjul, for å lette produksjonen av koketopper, Archimedes basissnekke eller normal rett profil grunnsnekke i stedet for evolvent grunnsnekke, slik at girets evolvente tannform kan produseres feil. Et annet eksempel er når du dreier en modulusorm, siden stigningen til ormen er lik stigningen til ormehjulet (dvs. mπ), der m er modulus, og π er et irrasjonelt tall, men antall tenner til erstatningen dreiebenkens gir er begrenset, velg erstatningsgiret Når π bare kan beregnes som en omtrentlig brøkverdi (π=3.1415), vil dette føre til unøyaktighet i verktøyet for arbeidsstykkets formingsbevegelse (spiralbevegelse) , noe som resulterer i en pitch-feil.
I prosessering brukes vanligvis omtrentlig prosessering for å forbedre produktiviteten og økonomien under forutsetningen om at den teoretiske feilen kan oppfylle kravene til behandlingsnøyaktighet (<=10%-15% dimensional tolerance).
2. Justeringsfeil
Justeringsfeilen til verktøymaskinen refererer til feilen forårsaket av unøyaktig justering.
3. Verktøymaskinfeil
Verktøymaskinfeil refererer til produksjonsfeil, installasjonsfeil og slitasje på maskinverktøyet. Det inkluderer hovedsakelig styringsfeilen til maskinverktøyets styreskinne, rotasjonsfeilen til maskinverktøyspindelen og overføringsfeilen til maskinverktøyets overføringskjede.
(1) Føringsfeil på styreskinnen til verktøymaskinen
1) Føringsnøyaktighet for styreskinnen - graden av samsvar mellom den faktiske bevegelsesretningen til de bevegelige delene av styreskinneparet og den ideelle bevegelsesretningen. inkluderer hovedsakelig:
① Rettheten Δy til styreskinnen i horisontalplanet og rettheten Δz i vertikalplanet (bøying);
② Parallellisme (forvrengning) av de fremre og bakre styreskinnene;
③ Parallellitetsfeil eller vinkelretthetsfeil for styreskinnen til rotasjonsaksen til hovedakselen i horisontalplanet og i vertikalplanet.
2) Påvirkningen av føringsnøyaktigheten til styreskinnen på skjæreprosessen tar hovedsakelig hensyn til den relative forskyvningen mellom verktøyet og arbeidsstykket i den feilfølsomme retningen forårsaket av styreskinnefeilen. Under dreiing er den feilfølsomme retningen den horisontale retningen, og maskineringsfeilen forårsaket av styrefeilen forårsaket av den vertikale retningen kan ignoreres; under boring endres den feilfølsomme retningen med rotasjonen av verktøyet; under høvling er den feilfølsomme retningen vertikal, og sengeføringsskinnen Retthet i vertikalplanet forårsaker feil i retthet og flathet på den maskinerte overflaten.
(2) Rotasjonsfeil for maskinspindelen
Rotasjonsfeilen til maskinspindelen refererer til driften av den faktiske roterende aksen fra den ideelle roterende aksen. Det inkluderer hovedsakelig det sirkulære utløpet av spindelens endeflate, det radielle sirkulære utløpet til spindelen og helningsvinkelsvingen til spindelens geometriske akse.
1) Påvirkningen av utløpet av spindelens endeflate på bearbeidingsnøyaktigheten:
①Ingen effekt ved behandling av sylindrisk overflate;
② Når du dreier og borer endeflaten, vil det være en feil i vinkelrettheten mellom endeflaten og aksen til den sylindriske overflaten eller en feil i flatheten til endeflaten;
③ Under gjengebehandling vil det oppstå en stigningssyklusfeil.
2) Påvirkningen av spindelens radielle utløp på maskineringsnøyaktigheten:
①Hvis den radielle rotasjonsfeilen manifesteres av den enkle harmoniske lineære bevegelsen til den faktiske aksen i y-aksens koordinatretning, er hullet som bores av boremaskinen et elliptisk hull, og rundhetsfeilen er amplituden til den radielle sirkulære utløpet; mens hullet produsert av dreiebenken er ingen effekt;
②Hvis den geometriske aksen til spindelen beveger seg eksentrisk, kan en sirkel hvis radius er avstanden fra verktøyspissen til gjennomsnittsaksen oppnås uavhengig av dreining eller boring.
3) Påvirkningen av helningsvinkelsvingen til spindelens geometriske akse på bearbeidingsnøyaktigheten:
① Den koniske banen til den geometriske aksen som danner en viss kjeglevinkel i rommet i forhold til gjennomsnittsaksen, tilsvarer den eksentriske bevegelsen til den geometriske aksen rundt gjennomsnittsaksen fra perspektivet til hver seksjon, og eksentrisitetsverdiene er forskjellige fra det aksiale perspektivet;
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, og hoppamplitudene er forskjellige på forskjellige steder sett fra aksial retning;
③Faktisk er helningssvingen til spindelens geometriske akse superposisjonen av de to ovennevnte.
(3) Overføringsfeil i verktøymaskinens overføringskjede
Overføringsfeilen til maskinverktøyets overføringskjede refererer til den relative bevegelsesfeilen mellom overføringselementene i den første og siste enden av overføringskjeden.
1) Produksjonsfeil og slitasje på armaturet
Feilen i armaturet refererer hovedsakelig til:
①Produksjonsfeil for posisjoneringskomponenter, verktøystyrekomponenter, indekseringsmekanismer, klemkropper, etc.;
② Etter at armaturet er satt sammen, er den relative størrelsesfeilen mellom arbeidsflatene til de forskjellige komponentene ovenfor;
③ Slitasje av arbeidsflaten til armaturet under bruk.
2) Produksjonsfeil og slitasje på verktøy
Virkningen av verktøyfeil på maskineringsnøyaktigheten varierer avhengig av verktøytype.
① Dimensjonsnøyaktigheten til verktøy med fast størrelse (som bor, rømmer, kilefreser og runde 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 arbeidsstykkene.
③ Bladformsfeilen til genererte verktøy (som girplater, splineplater, girformingsverktøy osv.) vil påvirke formnøyaktigheten til den bearbeidede overflaten.
④ For generelle verktøy (som dreieverktøy, boreverktøy, freser), har produksjonsnøyaktigheten ingen direkte innvirkning på maskineringsnøyaktigheten, men verktøyene er enkle å ha på seg.
3) Tvunget deformasjon av prosesssystemet
Prosesssystemet vil bli deformert under påvirkning av skjærekraft, klemkraft, tyngdekraft og treghetskraft, etc., og dermed ødelegge det gjensidige posisjonsforholdet mellom komponentene i det justerte prosesssystemet, noe som resulterer i maskineringsfeil og påvirker stabiliteten til prosessen kjønn. Vurder hovedsakelig maskinverktøydeformasjonen, arbeidsstykkedeformasjonen og den totale deformasjonen av prosesssystemet.
4. Påvirkningen av skjærekraft på maskineringsnøyaktighet
Bare med tanke på deformasjonen av maskinverktøyet, for bearbeiding av akseldeler, gjør deformasjonen av maskinverktøyet under kraft det behandlede arbeidsstykket har en sadelform med tykke ender og tynn midt, det vil si sylindrisitetsfeil. Kun deformasjonen av arbeidsstykket vurderes. For bearbeiding av akseldeler deformeres arbeidsstykket med kraft slik at det bearbeidede arbeidsstykket har en trommelform med tynne ender og tykk midt. For behandling av hulldeler vurderes deformasjonen av maskinverktøyet eller arbeidsstykket separat, og formen på arbeidsstykket etter bearbeiding er motsatt av de behandlede akseldelene.
5. Påvirkning av klemkraft på maskineringsnøyaktighet
Når arbeidsstykket er klemt, på grunn av den lave stivheten til arbeidsstykket eller feil klemkraft, vil arbeidsstykket deformeres tilsvarende, noe som resulterer i maskineringsfeil.
6. Termisk deformasjon av prosesssystemet
Under prosessprosessen, på grunn av varmen som genereres av interne varmekilder (skjærevarme, friksjonsvarme) eller eksterne varmekilder (omgivelsestemperatur, varmestråling), blir prosesssystemet oppvarmet og deformert, noe som påvirker prosesseringsnøyaktigheten. Ved prosessering av store arbeidsstykker og presisjonsmaskinering utgjør prosesseringsfeilene forårsaket av termisk deformasjon av prosesssystemet 40 prosent -70 prosent av de totale prosesseringsfeilene.
Påvirkningen av den termiske deformasjonen av arbeidsstykket på behandlingen av gull inkluderer to typer: jevn oppvarming av arbeidsstykket og ujevn oppvarming av arbeidsstykket.
7. Restbelastning inne i arbeidsstykket
Generering av gjenværende stress:
1) Restspenning generert under råemneproduksjon og varmebehandling;
2) Restbelastning forårsaket av kald retting;
3) Restbelastning forårsaket av kutting.
8. Miljøpåvirkning av prosessanlegg
Det er ofte mange små metallspon på bearbeidingsstedet. Hvis disse metallsponene finnes på delens posisjoneringsoverflate eller posisjonen til posisjoneringshullet, vil det påvirke bearbeidingsnøyaktigheten til delen. For høypresisjonsmaskinering 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 operasjonsmetoder.
Målemetoder
Behandlingsnøyaktighet I henhold til forskjellig behandlingsnøyaktighetsinnhold og nøyaktighetskrav, brukes forskjellige målemetoder. Generelt sett er det følgende typer metoder:
1. Avhengig av om de målte parametrene skal måles direkte, kan de deles inn i direkte måling og indirekte måling.
Direkte måling: Mål de målte parametrene direkte for å oppnå den målte størrelsen. Mål for eksempel med skyvelære og komparatorer.
Indirekte måling: mål de geometriske parameterne knyttet til den målte størrelsen, og få målt størrelse gjennom beregning.
Det er klart at direkte måling er mer intuitiv, mens indirekte måling er mer tungvint. Generelt, når den målte størrelsen ikke kan oppfylle nøyaktighetskravene ved direkte måling, må indirekte måling brukes.
2. I henhold til om måleinstrumentets leseverdi direkte representerer verdien av den målte størrelsen, kan den deles inn i absolutt måling og relativ måling.
Absolutt måling: avlesningsverdien indikerer direkte størrelsen på den målte størrelsen, for eksempel måling med en vernier-skyvelære.
Relativ måling: Avlesningsverdien indikerer kun avviket til den målte dimensjonen i forhold til standardmengden. Hvis du bruker en komparator for å måle diameteren på skaftet, må du først justere nullposisjonen til instrumentet med en måleblokk, og deretter måle. Den målte verdien er forskjellen mellom diameteren på sideakselen og størrelsen på måleblokken, som er relativ måling. Generelt sett er nøyaktigheten av relativ måling høyere, men målingen er mer plagsom.
3. I henhold til om den målte overflaten er i kontakt med målehodet til måleverktøyet, kan den deles inn i kontaktmåling og berøringsfri måling.
Kontaktmåling: Målehodet er i kontakt med overflaten som skal kontaktes, og det er en mekanisk virkende målekraft. Som for eksempel å måle deler med et mikrometer.
Berøringsfri måling: Målehodet er ikke i kontakt med overflaten til den målte delen, og berøringsfri måling kan unngå påvirkning av målekraft på måleresultatene. Slik som bruk av projeksjonsmetode, lysbølgeinterferometrimåling og så videre.
4. I henhold til antall måleparametere kan det deles inn i enkeltmåling og omfattende måling.
Enkeltmåling: mål hver parameter for delen som testes separat.
Omfattende
Kombinert måling: mål den omfattende indeksen som gjenspeiler de relevante parameterne til delen. For eksempel, når du måler gjenger med et verktøymikroskop, kan den faktiske stigningsdiameteren til gjengen, halvvinkelfeilen til tannformen og den kumulative feilen til stigningen måles.
Omfattende måling er generelt mer effektiv og mer pålitelig for å sikre utskiftbarhet av deler. Det brukes ofte i inspeksjon av ferdige deler. Enkeltelementmåling 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 avfallsprodukter i tide.
Passiv måling: Måling utført etter at arbeidsstykket er bearbeidet. Denne typen målinger kan bare bedømme om de bearbeidede delene er kvalifisert, og er begrenset til å oppdage og avvise avfallsprodukter.
6. I henhold til tilstanden til den målte delen under måleprosessen, kan den deles inn i statisk måling og dynamisk måling.
Statisk måling: Målingen er relativt statisk. Som et mikrometer for å måle diameter.
Dynamisk måling: Under målingen foretar den målte overflaten og målehodet relativ bevegelse i simulert arbeidstilstand.
Den dynamiske målemetoden kan reflektere situasjonen til delene nær brukstilstanden, som er utviklingsretningen til måleteknologien.
