Com a robot, fer front al mecanitzat cada dia és inseparable de la precisió, però realment entens la precisió del mecanitzat? Avui, l'editor us donarà una interpretació detallada de la precisió de mecanitzat!
La precisió de mecanitzat és el grau en què els tres paràmetres geomètrics de la mida real, la forma i la posició de la superfície de la peça mecanitzada s'ajusten als paràmetres geomètrics ideals requerits pel dibuix. Els paràmetres geomètrics ideals, pel que fa a la mida, són la mida mitjana; pel que fa a la geometria superficial, són cercles absoluts, cilindres, plans, cons i rectes, etc.; en termes de posicions mútues entre superfícies, són paral·lelisme absolut, vertical, coaxial, simètric, etc. La desviació entre els paràmetres geomètrics reals de la peça i els paràmetres geomètrics ideals s'anomena error de mecanitzat.
Introducció a la precisió de mecanitzat
La precisió de mecanitzat s'utilitza principalment per produir productes, i tant la precisió de mecanitzat com l'error de mecanitzat són termes per avaluar els paràmetres geomètrics de la superfície mecanitzada. La precisió de mecanitzat es mesura pel grau de tolerància, com més petit sigui el valor del grau, més gran és la precisió; l'error de mecanitzat s'expressa amb un valor numèric, com més gran sigui el valor numèric, més gran serà l'error. Una alta precisió de mecanitzat significa un petit error de mecanitzat, i viceversa.
Hi ha 20 graus de tolerància des de IT01, IT0, IT1, IT2, IT3 fins a IT18. Entre ells, IT01 representa la precisió de processament més alta de la peça i IT18 representa la precisió de processament més baixa de la peça. En termes generals, IT7 i IT8 tenen una precisió de processament mitjana. nivell.
Els paràmetres reals obtinguts per qualsevol mètode de processament no seran del tot precisos. Des de la perspectiva de la funció de la peça, sempre que l'error de processament estigui dins del rang de tolerància requerit pel dibuix de la peça, es considera que la precisió del processament està garantida.
imatge
Diferència entre precisió i precisió:
1. Precisió
Es refereix 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.
2. 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 exacta. 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.
La precisió significa la correcció dels resultats de la mesura, la precisió significa la repetibilitat i la reproductibilitat dels resultats de la mesura, la precisió és el requisit previ per a la precisió.
informació relacionada
1. Precisió dimensional
Es refereix al grau de conformitat entre la mida real de la peça processada i el centre de la zona de tolerància de la mida de la peça.
2. Precisió de la forma
Es refereix al grau de conformitat entre la forma geomètrica real de la superfície de la peça processada i la forma geomètrica ideal.
3. Precisió de posició
Es refereix a la diferència de precisió de posició real entre les superfícies rellevants de les peces mecanitzades.
4. Interrelacions
En general, quan es dissenyen peces de màquina i s'especifica la precisió de mecanitzat de les peces, s'ha de prestar atenció a controlar l'error de forma dins de la tolerància de posició i l'error de posició hauria de ser menor que la tolerància de mida. És a dir, per a peces de precisió o superfícies importants de peces, els requisits de precisió de la forma han de ser superiors als requisits de precisió de la posició i els requisits de precisió de la posició han de ser superiors als requisits de precisió dimensional.
Mètodes per millorar la precisió del mecanitzat
1. Ajusteu el sistema de procés
ajust de tall de prova
Tall de prova - mesurar la mida - ajustar la quantitat de tall de l'eina - tallar - tornar a tallar, i així successivament fins que s'assoleixi la mida requerida. Aquest mètode té una baixa eficiència de producció i s'utilitza principalment per a la producció d'una sola peça i per lots petits.
mètode d'ajust
La mida requerida s'obté ajustant prèviament les posicions relatives de la màquina-eina, fixació, peça i eina. Aquest mètode té una alta productivitat i s'utilitza principalment per a la producció en massa.
2. Reduir l'error de la màquina
1) Millorar la precisió de fabricació de les peces de l'eix principal
S'ha de millorar la precisió de gir del coixinet:
① Utilitzeu rodaments d'alta precisió;
② Adopteu coixinets de pressió dinàmica de falca multi-oli d'alta precisió;
③ Ús de coixinets hidrostàtics d'alta precisió
S'ha de millorar la precisió dels accessoris amb el coixinet:
① Milloreu la precisió de mecanitzat del forat de suport de la caixa i del diari de l'eix;
② Millorar la precisió de mecanitzat de la superfície que coincideix amb el coixinet;
③ Mesureu i ajusteu el rang d'extensió radial de les peces corresponents per compensar o compensar l'error.
2) Precarregueu correctament el coixinet de rodets
①La bretxa es pot eliminar;
② Augmenta la rigidesa del coixinet;
③ Homogeneïtzació de l'error del cos rodant.
3) Feu que la precisió de la rotació de l'eix no es reflecteixi a la peça de treball.
3. Reduir l'error de transmissió de la cadena de transmissió
1) El nombre de peces de transmissió és petit, la cadena de transmissió és curta i la precisió de la transmissió és alta;
2) L'ús de transmissió de velocitat reduïda (i<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) La precisió de la peça final ha de ser superior a la d'altres peces de transmissió.
4. Reduir el desgast de l'eina
El desgast dimensional de l'eina s'ha de tornar a afilar abans que arribi a l'etapa de desgast agut
5. Reduir l'esforç i la deformació del sistema de procés
Principalment de:
(1) Millorar la rigidesa del sistema, especialment la rigidesa dels enllaços febles del sistema de procés;
(2) Reduir la càrrega i la seva variació.
Augmentar la rigidesa del sistema:
(1) Disseny estructural raonable
1) Minimitzar el nombre de superfícies de connexió;
2) Evitar l'aparició d'enllaços locals de baixa rigidesa;
3) L'estructura i la forma de la secció transversal de la base i el suport s'han de seleccionar raonablement.
(2) Millorar la rigidesa de contacte de la superfície de connexió
1) Millorar la qualitat de la superfície d'unió entre les peces dels components de la màquina-eina;
2) Precarregar els components de la màquina-eina;
3) Millorar la precisió del pla de referència de posicionament de la peça i reduir el seu valor de rugositat superficial.
(3) Adopteu mètodes de fixació i posicionament raonables
Càrrega reduïda i la seva variació:
(1) Seleccioneu raonablement els paràmetres geomètrics i la quantitat de tall de l'eina per reduir la força de tall;
(2) Agrupeu els espais en blanc i intenteu que la dotació de processament dels espais en blanc sigui uniforme durant l'ajust.
6. Reduir la deformació tèrmica del sistema de procés
(1) Reduïu l'escalfament de les fonts de calor i aïlleu les fonts de calor
1) Utilitzeu una quantitat de tall més petita;
2) Quan cal que la precisió de les peces sigui alta, separeu els processos de mecanitzat en brut i acabat;
3) Separeu la font de calor de la màquina-eina tant com sigui possible per reduir la deformació tèrmica de la màquina-eina;
4) Per a fonts de calor inseparables, com ara coixinets de cargol, parells de femelles de cargol, parells de guia de guia mòbil d'alta velocitat, etc., milloreu les seves característiques de fricció des dels aspectes de l'estructura i la lubricació, reduïu la generació de calor o utilitzeu materials aïllants de calor;
5) Utilitzeu refrigeració per aire forçat, refrigeració per aigua i altres mesures de dissipació de calor.
(2) Camp de temperatura d'equilibri
(3) Adopteu una estructura raonable de components de màquina-eina i un punt de referència de muntatge
1) Adoptar una estructura tèrmicament simètrica: a la caixa de canvis, els eixos, els coixinets, els engranatges de transmissió, etc. estan disposats simètricament, cosa que pot fer que l'augment de temperatura de la paret de la caixa sigui uniforme i reduir la deformació de la caixa;
2) Seleccioneu raonablement la dada de muntatge de les peces de la màquina-eina.
(4) Accelerar per assolir l'equilibri de transferència de calor;
(5) Controlar la temperatura ambient.
7. Reduir l'estrès residual
(1) Augmentar el procés de tractament tèrmic per eliminar l'estrès intern;
(2) Organitzeu el procés de manera raonable.
Factors que afecten la precisió del mecanitzat
1. Error del principi de processament
L'error del principi de mecanitzat es refereix a l'error causat per l'ús d'un perfil de fulla aproximat o una relació de transmissió aproximada per al processament. Els errors del principi de processament apareixen principalment en el processament de fils, engranatges i superfícies corbes complexes.
Per exemple, la placa d'engranatges utilitzada per processar engranatges evolvents, per tal de facilitar la fabricació de plaques, utilitza un cuc bàsic d'Arquimedes o un cuc bàsic de perfil recte normal en comptes d'un cuc bàsic evolvent, de manera que es pot produir un error en la forma de la dent evolvent de l'engranatge. Un altre exemple és quan es gira un cuc de mòdul, ja que el pas del cuc és igual al pas de la roda de cuc (és a dir, mπ), on m és el mòdul i π és un nombre irracional, però el nombre de dents del reemplaçament. l'engranatge del torn és limitat, escolliu l'engranatge de substitució Quan π només es pot calcular com a valor fraccionari aproximat (π=3.1415), això provocarà la imprecisió de l'eina per al moviment de formació de la peça (moviment espiral) , donant lloc a un error de to.
En el processament, el processament aproximat s'utilitza generalment per millorar la productivitat i l'economia sota la premissa que l'error teòric pot complir els requisits de precisió del processament (<=10%-15% dimensional tolerance).
2. Error d'ajust
L'error d'ajust de la màquina-eina es refereix a l'error causat per un ajust inexact.
3. Error de màquina-eina
L'error de la màquina-eina es refereix a l'error de fabricació, l'error d'instal·lació i el desgast de la màquina-eina. Inclou principalment l'error de guia del rail de guia de la màquina-eina, l'error de rotació de l'eix de la màquina-eina i l'error de transmissió de la cadena de transmissió de la màquina-eina.
(1) Error de guia del carril de guia de la màquina-eina
1) Precisió de guia del rail guia: el grau de conformitat entre la direcció de moviment real de les parts mòbils del parell de rails guia i la direcció de moviment ideal. inclouen principalment:
① La rectitud Δy de la guia guia en el pla horitzontal i la rectitud Δz en el pla vertical (flexió);
② Paral·lelisme (distorsió) de les guies davanteres i posteriors;
③ Error de paral·lelisme o error de perpendicularitat de la guia guia a l'eix de rotació de l'eix principal en el pla horitzontal i en el pla vertical.
2) La influència de la precisió de guia del rail guia en el procés de tall té en compte principalment el desplaçament relatiu entre l'eina i la peça en la direcció sensible a l'error causat per l'error del rail guia. Durant el gir, la direcció sensible a l'error és la direcció horitzontal i es pot ignorar l'error de mecanitzat causat per l'error de guia causat per la direcció vertical; durant la perforació, la direcció sensible a l'error canvia amb la rotació de l'eina; durant el planejat, la direcció sensible a l'error és vertical i la rectitud del rail de guia del llit en el pla vertical provoca errors en la rectitud i la planitud de la superfície mecanitzada.
(2) Error de rotació de l'eix de la màquina-eina
L'error de rotació de l'eix de la màquina-eina es refereix a la deriva de l'eix rotatiu real de l'eix rotatiu ideal. Inclou principalment la desviació circular de la cara de l'extrem de l'eix, la desviació circular radial de l'eix i la inclinació de l'angle d'inclinació de l'eix geomètric de l'eix.
1) La influència de la desviació de la cara de l'extrem de l'eix en la precisió de mecanitzat:
① Cap efecte en processar superfícies cilíndriques;
② En girar i perforar la cara extrema, hi haurà un error en la perpendicularitat entre la cara extrema i l'eix de la superfície cilíndrica o un error en la planitud de la cara extrema;
③ Durant el processament del fil, hi haurà un error de cicle de to.
2) La influència de la desviació radial del cargol en la precisió del mecanitzat:
①Si l'error de rotació radial es manifesta pel simple moviment lineal harmònic de l'eix real en la direcció de coordenades de l'eix y, el forat avorrit per la màquina de perforació és un forat el·líptic, i l'error de rodonesa és l'amplitud de la desviació circular radial; mentre que el forat produït pel torn no té cap efecte;
②Si l'eix geomètric de l'eix es mou de manera excèntrica, es pot obtenir un cercle el radi del qual és la distància des de la punta de l'eina fins a l'eix mitjà, independentment del gir o el mandrinat.
3) La influència del gir de l'angle d'inclinació de l'eix geomètric de l'eix sobre la precisió de mecanitzat:
① La trajectòria cònica de l'eix geomètric que forma un cert angle del con a l'espai en relació amb l'eix mitjà és equivalent al moviment excèntric de l'eix geomètric al voltant de l'eix mitjà des de la perspectiva de cada secció, i els valors d'excentricitat són diferents dels la perspectiva axial;
② L'eix geomètric oscil·la en un pla determinat, que és equivalent al moviment lineal harmònic simple de l'eix real en un pla des de la perspectiva de cada secció, i les amplituds de salt són diferents en diferents llocs quan es veuen des de la direcció axial;
③De fet, l'oscil·lació d'inclinació de l'eix geomètric de l'eix és la superposició dels dos anteriors.
(3) Error de transmissió de la cadena de transmissió de la màquina-eina
L'error de transmissió de la cadena de transmissió de la màquina-eina es refereix a l'error de moviment relatiu entre els elements de transmissió al primer i l'últim extrem de la cadena de transmissió.
1) Error de fabricació i desgast de l'aparell
L'error de l'aparell es refereix principalment a:
①Errors de fabricació de components de posicionament, components de guia d'eines, mecanismes d'indexació, cossos de pinça, etc.;
② Després de muntar l'aparell, l'error de mida relativa entre les superfícies de treball dels diferents components anteriors;
③Abrasió de la superfície de treball de l'aparell durant l'ús.
2) Errors de fabricació i desgast de les eines
L'impacte dels errors de l'eina en la precisió del mecanitzat varia segons el tipus d'eina.
① La precisió dimensional de les eines de mida fixa (com ara trepants, escariadors, freses de claus i broques rodones, etc.) afecta directament la precisió dimensional de la peça de treball.
②La precisió de la forma de les eines de conformació (com ara la formació d'eines de tornejat, la formació de freses, la formació de moles, etc.) afectarà directament la precisió de la forma de les peces de treball.
③L'error de la forma de la fulla de les eines generades (com ara plaques d'engranatges, plaques estriades, eines de conformació d'engranatges, etc.) afectarà la precisió de la forma de la superfície mecanitzada.
④ Per a eines generals (com ara eines de tornejat, eines de mandrinat, freses), la precisió de fabricació no té cap impacte directe en la precisió de mecanitzat, però les eines són fàcils de portar.
3) Deformació forçada del sistema de procés
El sistema de procés es deformarà sota l'acció de la força de tall, la força de tancament, la gravetat i la força inercial, etc., destruint així la relació de posició mútua entre els components del sistema de procés ajustat, donant lloc a errors de mecanitzat i afectant l'estabilitat del procés. sexe. Considereu principalment la deformació de la màquina-eina, la deformació de la peça i la deformació total del sistema de procés.
4. La influència de la força de tall en la precisió del mecanitzat
Només tenint en compte la deformació de la màquina-eina, per al processament de peces de l'eix, la deformació de la màquina-eina sota força fa que la peça processada tingui una forma de cadira amb extrems gruixuts i mig prim, és a dir, errors de cilindricitat. Només es considera la deformació de la peça. Per al processament de peces d'eix, la peça de treball es deforma per força, de manera que la peça processada té una forma de tambor amb extrems prims i mig gruixut. Per al processament de peces de forats, la deformació de la màquina-eina o de la peça es considera per separat i la forma de la peça després del processament és oposada a la de les peces de l'eix processades.
5. Influència de la força de subjecció en la precisió del mecanitzat
Quan la peça es subjecta, a causa de la baixa rigidesa de la peça o la força de subjecció inadequada, la peça es deformarà en conseqüència, donant lloc a errors de mecanitzat.
6. Deformació tèrmica del sistema de procés
Durant el procés de processament, a causa de la calor generada per fonts de calor internes (calor de tall, calor de fricció) o fonts de calor externes (temperatura ambient, radiació tèrmica), el sistema de procés s'escalfa i es deforma, cosa que afecta la precisió del processament. En el processament de peces grans i el mecanitzat de precisió, els errors de processament causats per la deformació tèrmica del sistema de procés representen el 40 per cent -70 per cent dels errors de processament totals.
La influència de la deformació tèrmica de la peça en el processament de l'or inclou dos tipus: escalfament uniforme de la peça i escalfament desigual de la peça.
7. Tensió residual a l'interior de la peça
Generació d'estrès residual:
1) Tensió residual generada durant la fabricació en brut i el tractament tèrmic;
2) Estrès residual causat per un allisat en fred;
3) Tensió residual causada pel tall.
8. Impacte ambiental del lloc de processament
Sovint hi ha moltes fitxes metàl·liques petites al lloc de processament. Si aquests xips metàl·lics existeixen a la superfície de posicionament de la peça o a la posició del forat de posicionament, afectarà la precisió de mecanitzat de la peça. Per a un mecanitzat d'alta precisió, alguns xips metàl·lics que són tan petits que no es poden veure afectaran la precisió. Aquest factor d'influència s'identificarà, però no hi ha un mètode molt eficaç per eliminar-lo, i sovint depèn en gran mesura dels mètodes operatius de l'operador.
Mètodes de mesura
Precisió del processament Segons els diferents continguts de precisió del processament i els requisits de precisió, s'utilitzen diferents mètodes de mesura. En termes generals, hi ha els següents tipus de mètodes:
1. Segons si cal mesurar directament els paràmetres mesurats, es pot dividir en mesura directa i mesura indirecta.
Mesura directa: mesura directament els paràmetres mesurats per obtenir la mida mesurada. Per exemple, mesura amb pinces i comparadors.
Mesura indirecta: mesura els paràmetres geomètrics relacionats amb la mida mesurada, i obteniu la mida mesurada mitjançant càlcul.
Evidentment, el mesurament directe és més intuïtiu, mentre que el mesurament indirecte és més feixuc. En general, quan la mida mesurada no pot complir els requisits de precisió mitjançant la mesura directa, s'ha d'utilitzar la mesura indirecta.
2. Segons si el valor de lectura de l'instrument de mesura representa directament el valor de la mida mesurada, es pot dividir en mesura absoluta i mesura relativa.
Mesura absoluta: el valor de lectura indica directament la mida de la mida mesurada, com ara la mesura amb un calibre vernier.
Mesura relativa: el valor de lectura només indica la desviació de la dimensió mesurada respecte a la quantitat estàndard. Si utilitzeu un comparador per mesurar el diàmetre de l'eix, primer heu d'ajustar la posició zero de l'instrument amb un bloc de calibre i després mesurar. El valor mesurat és la diferència entre el diàmetre de l'eix lateral i la mida del bloc de calibre, que és una mesura relativa. En termes generals, la precisió de la mesura relativa és més alta, però la mesura és més problemàtica.
3. Segons si la superfície mesurada està en contacte amb el capçal de mesura de l'eina de mesura, es pot dividir en mesura de contacte i mesura sense contacte.
Mesura de contacte: el capçal de mesura està en contacte amb la superfície a posar-se en contacte i hi ha una força de mesura que actua mecànicament. Com mesurar peces amb un micròmetre.
Mesura sense contacte: el capçal de mesura no està en contacte amb la superfície de la peça mesurada i la mesura sense contacte pot evitar la influència de la força de mesura en els resultats de la mesura. Com ara l'ús del mètode de projecció, mesurament d'interferometria d'ona de llum, etc.
4. Segons el nombre de paràmetres de mesura, es pot dividir en mesura única i mesura completa.
Mesura única: mesura per separat cada paràmetre de la peça a prova.
Integral
Mesura combinada: mesura l'índex global que reflecteix els paràmetres rellevants de la peça. Per exemple, quan es mesuren fils amb un microscopi d'eina, es poden mesurar respectivament el diàmetre real del pas del fil, l'error de mig angle de la forma de la dent i l'error acumulat del pas.
El mesurament integral és generalment més eficient i més fiable per garantir la intercanviabilitat de les peces. Sovint s'utilitza en la inspecció de peces acabades. La mesura d'un sol element pot determinar l'error de cada paràmetre per separat i, generalment, s'utilitza per a l'anàlisi de processos, la inspecció de processos i la mesura de paràmetres especificats.
5. Segons el paper de la mesura en el procés de processament, es divideix en mesura activa i mesura passiva.
Mesura activa: la peça es mesura durant el processament i els resultats s'utilitzen directament per controlar el processament de les peces, per evitar la generació de residus a temps.
Mesura passiva: mesura realitzada després de mecanitzar la peça. Aquest tipus de mesura només pot jutjar si les peces processades estan qualificades, i es limita a descobrir i rebutjar els residus.
6. Segons l'estat de la part mesurada durant el procés de mesura, es pot dividir en mesura estàtica i mesura dinàmica.
Mesura estàtica: la mesura és relativament estàtica. Com un micròmetre per mesurar el diàmetre.
Mesura dinàmica: durant la mesura, la superfície mesurada i el capçal de mesura fan moviment relatiu en l'estat de treball simulat.
El mètode de mesura dinàmica pot reflectir la situació de les peces properes a l'estat d'ús, que és la direcció de desenvolupament de la tecnologia de mesura.
