Ens ocupem del mecanitzat cada dia i sovint esmentem la precisió del mecanitzat. Però, quan dius precisió, realment tens raó? Fem una ullada a la "precisió de mecanitzat" avui!
01
La diferència entre precisió i precisió
La precisió significa la correcció dels resultats de la mesura, i la precisió significa la repetibilitat i la reproductibilitat dels resultats de la mesura. La precisió és el requisit previ per a la precisió. La figura següent és una bona il·lustració.
Precisió
Fa referència al grau de proximitat entre els resultats de mesura obtinguts i el valor real. L'alta precisió de mesura significa que l'error sistemàtic és petit. En aquest moment, el valor mitjà de les dades de mesura es desvia menys del valor real, però les dades estan disperses, és a dir, la mida de l'error accidental no està clara.
Precisió
Es refereix a la reproductibilitat i la coherència entre els resultats obtinguts mitjançant mesures repetides utilitzant la mateixa mostra de recanvi. És possible tenir una alta precisió, però la precisió no és alta. Per exemple, els tres resultats obtinguts utilitzant una longitud d'1 mm per a la mesura són 1,051 mm, 1,053 i 1,052 respectivament. Tot i que tenen una alta precisió, no són exactes.
02
Definició de la precisió de la màquina-eina
Quan compareu les màquines-eina CNC, si la "precisió de posicionament" de la mostra de la fàbrica de màquines-eina A està marcada com a {{0}},002 mm i la "precisió de posicionament" de la mostra de la fàbrica de màquines-eina B està marcat com a 0,004 mm. A través d'aquestes dues dades intuïtives, naturalment pensareu que les màquines-eina de la fàbrica de màquines-eina A són més precises que la fàbrica de màquines-eina B.
Tanmateix, de fet, és molt probable que les màquines-eina de la fàbrica de màquines-eina B siguin més precises que les de la fàbrica de màquines-eina A. El problema rau en l'estàndard de la seva definició de precisió. Per tant, quan parlem de la "precisió" de les màquines-eina CNC, hem d'aclarir les definicions i mètodes de càlcul dels estàndards i indicadors.
En termes generals, la precisió es refereix a la capacitat de la màquina-eina per localitzar el punt del nas de l'eina al punt objectiu del programa. Tanmateix, hi ha moltes maneres de mesurar aquesta capacitat de posicionament i, el que és més important, diferents països tenen regulacions diferents.
Fabricants europeus de màquines-eina:
Els fabricants europeus de màquines-eina, especialment els alemanys, adopten generalment l'estàndard VDI/DGQ3441.
Fabricants japonesos de màquines-eina:
Quan es calibra la "precisió", s'utilitzen normalment els estàndards JISB6201 o JISB6336 o JISB6338. JISB6201 s'utilitza generalment per a màquines-eina d'ús general i màquines eina ordinàries CNC, JISB6336 s'utilitza generalment per a centres de mecanitzat i JISB6338 s'utilitza generalment per a centres de mecanitzat verticals.
Fabricants americans de màquines-eina:
Normalment s'adopta l'estàndard NMTBA (l'estàndard es va originar a partir d'un estudi de l'American Machine Tool Builders Association, promulgat el 1968 i revisat posteriorment).
A l'hora de calibrar la precisió d'una màquina-eina CNC, és molt necessari marcar l'estàndard que utilitza. Utilitzant l'estàndard JIS japonès, les dades són significativament més petites que l'estàndard VDI alemany o l'estàndard NMTBA nord-americà.
Mateixes mètriques, diferents significats
El que sovint és confús és que el mateix nom d'indicador té significats diferents en diferents estàndards de precisió, però els noms d'indicadors diferents tenen el mateix significat. Els quatre estàndards anteriors, excepte l'estàndard JIS, es calculen tots mitjançant estadístiques matemàtiques després de diverses rondes de mesura de múltiples punts objectiu a l'eix CNC de la màquina-eina. Les diferències clau són:
1) Nombre de punts objectiu
2) Mesureu el nombre de rondes
3) Apropar-se al punt objectiu des d'un sol sentit o de dos sentits (aquest punt és especialment important)
4) Mètode de càlcul de l'índex de precisió i altres índexs
Aquesta és una descripció dels punts clau de diferència entre els 4 estàndards i, com era d'esperar, algun dia tots els fabricants de màquines-eina seguiran la norma ISO de manera uniforme. Per tant, aquí s'escull l'estàndard ISO com a referència. Els quatre estàndards es comparen a la taula següent, i aquest article només implica precisió lineal, perquè el principi de càlcul de la precisió de rotació és bàsicament el mateix.
imatge
03
Estabilitat tèrmica (efecte de la temperatura sobre la precisió)
Peça d'acer: 100 x 30 x 20 mm
La mida canvia quan la temperatura baixa de 25 graus a 20 graus: a 25 graus, la mida és 6 μm més gran, i quan la temperatura baixa a 20 graus, la mida és només 0,12 μm més gran. Aquest és un procés tèrmicament estable, fins i tot si la temperatura baixa ràpidament, encara es necessita un temps sostingut per mantenir la precisió. Com més gran sigui l'objecte, més temps es triga a estabilitzar la precisió quan canvia la temperatura.
imatge
Per al mecanitzat d'alta precisió, no s'ha d'ignorar el problema de la temperatura, perquè la diferència de temperatura és l'enemic de la precisió. Concretament, els materials s'expandiran amb la calor i es contrauen amb el fred. L'expansió lineal de l'acer que utilitzem provocarà un canvi de 12 μm per metre de longitud quan la temperatura canvia 1 grau. Aquest és un fet que és constant per a cada màquina a tots els racons del món.
Les fàbriques sense experiència en el mecanitzat de precisió sovint atribueixen la inestabilitat de la precisió als problemes de precisió dels equips quan es fan el mecanitzat de precisió. Per a les fàbriques amb experiència en mecanitzat de precisió, tots saben que aquest és el sentit comú més bàsic, i donaran gran importància a l'equilibri tèrmic de la temperatura ambient i de la màquina-eina. Tenen molt clar que fins i tot les màquines eina d'alta precisió només poden obtenir una precisió de mecanitzat estable en un entorn de temperatura estable i un estat d'equilibri tèrmic.
