Ca robot, gestionarea zilnică a prelucrarii este inseparabilă de precizie, dar înțelegeți cu adevărat precizia prelucrarii? Astăzi, editorul vă va oferi o interpretare detaliată a preciziei de prelucrare!
Precizia de prelucrare este gradul în care cei trei parametri geometrici ai dimensiunii, formei și poziției reale a suprafeței piesei prelucrate se conformează cu parametrii geometrici ideali solicitați de desen. Parametrii geometrici ideali, in ceea ce priveste marimea, sunt marimea medie; în ceea ce privește geometria suprafeței, acestea sunt cercuri absolute, cilindri, plane, conuri și drepte etc.; în ceea ce privește pozițiile reciproce între suprafețe, acestea sunt paralelism absolut, vertical, coaxial, simetric etc. Abaterea dintre parametrii geometrici reali ai piesei și parametrii geometrici ideali se numește eroare de prelucrare.
Introducere în precizia de prelucrare
Precizia de prelucrare este utilizată în principal pentru a produce produse, iar atât precizia de prelucrare, cât și eroarea de prelucrare sunt termeni pentru evaluarea parametrilor geometrici ai suprafeței prelucrate. Precizia de prelucrare este măsurată prin gradul de toleranță, cu cât valoarea gradului este mai mică, cu atât este mai mare precizia; eroarea de prelucrare este exprimată printr-o valoare numerică, cu cât valoarea numerică este mai mare, cu atât eroarea este mai mare. Precizia ridicată de prelucrare înseamnă o mică eroare de prelucrare și invers.
Există 20 grade de toleranță de la IT01, IT0, IT1, IT2, IT3 la IT18. Dintre acestea, IT01 reprezintă cea mai mare precizie de procesare a piesei, iar IT18 reprezintă cea mai scăzută precizie de procesare a piesei. În general, IT7 și IT8 au o precizie medie de procesare. nivel.
Parametrii reali obținuți prin orice metodă de procesare nu vor fi absolut exacti. Din perspectiva funcției piesei, atâta timp cât eroarea de procesare se află în intervalul de toleranță cerut de desenul piesei, se consideră că precizia de prelucrare este garantată.
imagine
Diferența dintre acuratețe și precizie:
1. Precizie
Se referă la gradul de apropiere dintre rezultatele măsurătorii obținute și valoarea reală. Precizia mare a măsurării înseamnă că eroarea sistematică este mică. În acest moment, valoarea medie a datelor de măsurare se abate de la valoarea reală mai puțin, dar datele sunt împrăștiate, adică dimensiunea erorii accidentale nu este clară.
2. Precizie
Se referă la reproductibilitatea și consistența dintre rezultatele obținute prin măsurători repetate folosind aceeași probă de rezervă. Este posibil să existe o precizie mare, dar precizia nu este exactă. De exemplu, cele trei rezultate obținute prin utilizarea unei lungimi de 1 mm pentru măsurare sunt 1,051 mm, 1,053 și, respectiv, 1,052. Deși au precizie ridicată, nu sunt exacte.
Acuratețea înseamnă corectitudinea rezultatelor măsurătorii, precizia înseamnă repetabilitatea și reproductibilitatea rezultatelor măsurătorii, precizia este condiția prealabilă pentru acuratețe.
informatii aferente
1. Precizie dimensională
Se referă la gradul de conformitate dintre dimensiunea reală a piesei prelucrate și centrul zonei de toleranță a dimensiunii piesei.
2. Precizia formei
Se referă la gradul de conformitate dintre forma geometrică reală a suprafeței piesei prelucrate și forma geometrică ideală.
3. Precizia poziției
Se referă la diferența de precizie reală a poziției dintre suprafețele relevante ale pieselor prelucrate.
4. Interrelații
De obicei, la proiectarea pieselor de mașină și la specificarea preciziei de prelucrare a pieselor, trebuie acordată atenție controlului erorii de formă în cadrul toleranței de poziție, iar eroarea de poziție ar trebui să fie mai mică decât toleranța de dimensiune. Adică, pentru piesele de precizie sau suprafețele importante ale pieselor, cerințele de precizie a formei ar trebui să fie mai mari decât cerințele de precizie a poziției, iar cerințele de precizie a poziției ar trebui să fie mai mari decât cerințele de precizie dimensională.
Metode de îmbunătățire a preciziei de prelucrare
1. Reglați sistemul de proces
reglarea tăieturii de probă
Tăiere de probă - măsurarea mărimii - ajustarea cantității de tăiere a sculei - tăierea - tăierea din nou și așa mai departe până când se atinge dimensiunea necesară. Această metodă are o eficiență scăzută de producție și este utilizată în principal pentru producția dintr-o singură bucată și în loturi mici.
metoda de ajustare
Dimensiunea necesară este obținută prin pre-ajustarea pozițiilor relative ale mașinii-unelte, dispozitivului de fixare, piesei de prelucrat și sculei. Această metodă are o productivitate ridicată și este utilizată în principal pentru producția de masă.
2. Reduceți eroarea mașinii
1) Îmbunătățiți precizia de fabricație a pieselor arborelui principal
Precizia de rotație a rulmentului ar trebui îmbunătățită:
① Folosiți rulmenți cu rulare de înaltă precizie;
②Adoptați rulment de presiune dinamică cu pană multiplă de înaltă precizie;
③ Folosind rulmenți hidrostatici de înaltă precizie
Precizia fitingurilor cu rulmentul trebuie îmbunătățită:
① Îmbunătățiți precizia de prelucrare a găurii de susținere a cutiei și a jurnalului axului;
② Îmbunătățiți precizia de prelucrare a suprafeței care se potrivește cu rulmentul;
③Măsurați și reglați intervalul de curățare radială a pieselor corespunzătoare pentru a compensa sau compensa eroarea.
2) Preîncărcați corespunzător rulmentul
①Decalajul poate fi eliminat;
②Măriți rigiditatea rulmentului;
③ Omogenizarea erorii corpului de rulare.
3) Faceți ca precizia de rotație a axului să nu se reflecte pe piesa de prelucrat.
3. Reduceți eroarea de transmisie a lanțului de transmisie
1) Numărul de piese de transmisie este mic, lanțul de transmisie este scurt și precizia transmisiei este mare;
2) Utilizarea transmisiei cu viteză redusă (de ex<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) Precizia piesei de capăt ar trebui să fie mai mare decât cea a altor piese de transmisie.
4. Reduceți uzura sculei
Uzura dimensională a sculei trebuie reascuțită înainte de a ajunge la stadiul de uzură ascuțită
5. Reduceți solicitarea și deformarea sistemului de proces
În principal din:
(1) Îmbunătățirea rigidității sistemului, în special a rigidității verigilor slabe din sistemul de proces;
(2) Reduceți sarcina și variația acesteia.
Creșteți rigiditatea sistemului:
(1) Proiectare structurală rezonabilă
1) Minimizați numărul de suprafețe de legătură;
2) Prevenirea apariției legăturilor locale de rigiditate scăzută;
3) Structura și forma secțiunii transversale a fundației și suportului trebuie selectate în mod rezonabil.
(2) Îmbunătățiți rigiditatea de contact a suprafeței de conectare
1) Îmbunătățiți calitatea suprafeței de îmbinare între piesele componentelor mașinii-unelte;
2) Preîncărcați componentele mașinii-unelte;
3) Îmbunătățiți precizia planului de referință de poziționare a piesei de prelucrat și reduceți valoarea rugozității suprafeței acestuia.
(3) Adopta metode rezonabile de prindere și poziționare
Sarcina redusă și variația acesteia:
(1) Selectați în mod rezonabil parametrii geometrici și cantitatea de tăiere a sculei pentru a reduce forța de tăiere;
(2) Grupați semifabricatele și încercați să uniformizați alocația de prelucrare a semifabricatelor în timpul ajustării.
6. Reduceți deformarea termică a sistemului de proces
(1) Reduceți încălzirea surselor de căldură și izolați sursele de căldură
1) Utilizați o cantitate mai mică de tăiere;
2) Când precizia pieselor trebuie să fie ridicată, separați procesele de prelucrare brută și de finisare;
3) Separați cât mai mult posibil sursa de căldură de mașina unealtă pentru a reduce deformarea termică a mașinii-unelte;
4) Pentru sursele de căldură inseparabile, cum ar fi rulmenții axului, perechile de piulițe cu șuruburi, perechile de șine de ghidare cu mișcare de mare viteză etc., îmbunătățiți caracteristicile de frecare ale acestora din punct de vedere al structurii și lubrifierii, reduceți generarea de căldură sau utilizați materiale termoizolante;
5) Utilizați răcirea forțată cu aer, răcirea cu apă și alte măsuri de disipare a căldurii.
(2) Câmp de temperatură de echilibru
(3) Adoptați o structură rezonabilă a componentelor mașinii-unelte și un punct de referință de ansamblu
1) Adoptarea unei structuri simetrice termic — în cutia de viteze, arborii, rulmenții, angrenajele de transmisie etc. sunt dispuse simetric, ceea ce poate uniformiza creșterea temperaturii peretelui cutiei și poate reduce deformarea cutiei;
2) Selectați în mod rezonabil data de asamblare a pieselor mașinii-unelte.
(4) Accelerează pentru a ajunge la echilibrul transferului de căldură;
(5) Controlați temperatura ambiantă.
7. Reduceți stresul rezidual
(1) Creșterea procesului de tratament termic pentru a elimina stresul intern;
(2) Aranjați procesul în mod rezonabil.
Factori care afectează precizia de prelucrare
1. Eroare de principiu de procesare
Eroarea principiului de prelucrare se referă la eroarea cauzată de utilizarea unui profil aproximativ al lamei sau a unei relații de transmisie aproximativă pentru prelucrare. Erorile de principiu de procesare apar mai ales la prelucrarea filetelor, angrenajelor și a suprafețelor curbe complexe.
De exemplu, plita cu roți dintate utilizată pentru prelucrarea angrenajelor evolvente, pentru a facilita fabricarea plitelor, folosește melcul de bază al lui Arhimede sau melcul de bază cu profil drept normal în loc de melcul de bază evolventă, astfel încât forma dintelui evolvent al angrenajului poate fi produsă de eroare. Un alt exemplu este atunci când se rotește un vierme cu modul, deoarece pasul melcului este egal cu pasul roții melcate (adică mπ), unde m este modulul și π este un număr irațional, dar numărul de dinți ai înlocuitorului angrenajul strungului este limitat, alegeți angrenajul de înlocuire Când π poate fi calculat doar ca o valoare fracțională aproximativă (π=3.1415), aceasta va cauza inexactitatea sculei pentru mișcarea de formare a piesei de prelucrat (mișcare în spirală) , rezultând o eroare de ton.
În procesare, prelucrarea aproximativă este, în general, utilizată pentru a îmbunătăți productivitatea și economia sub premisa că eroarea teoretică poate îndeplini cerințele de precizie a procesării (<=10%-15% dimensional tolerance).
2. Eroare de reglare
Eroarea de reglare a mașinii-unelte se referă la eroarea cauzată de o reglare incorectă.
3. Eroare mașină-uneltă
Eroarea mașinii-unelte se referă la eroarea de fabricație, eroarea de instalare și uzura mașinii-unelte. Include în principal eroarea de ghidare a șinei de ghidare a mașinii-unelte, eroarea de rotație a axului mașinii-unelte și eroarea de transmisie a lanțului de transmisie a mașinii-unelte.
(1) Eroarea de ghidare a șinei de ghidare a mașinii-unelte
1) Precizia de ghidare a șinei de ghidare - gradul de conformitate între direcția reală de mișcare a părților mobile ale perechii de șine de ghidare și direcția ideală de mișcare. includ în principal:
① Rectitudinea Δy a șinei de ghidare în plan orizontal și rectitudinea Δz în plan vertical (încovoiere);
② Paralelismul (distorsiunea) șinelor de ghidare față și spate;
③ Eroare de paralelism sau eroare de perpendicularitate a șinei de ghidare față de axa de rotație a arborelui principal în plan orizontal și în plan vertical.
2) Influența preciziei de ghidare a șinei de ghidare asupra procesului de tăiere ia în considerare în principal deplasarea relativă dintre sculă și piesa de prelucrat în direcția sensibilă la erori cauzată de eroarea șinei de ghidare. În timpul strunjirii, direcția sensibilă la erori este direcția orizontală, iar eroarea de prelucrare cauzată de eroarea de ghidare cauzată de direcția verticală poate fi ignorată; în timpul alezării, direcția sensibilă la erori se schimbă odată cu rotirea sculei; în timpul rindelui, direcția sensibilă la eroare este verticală, iar șina de ghidare a patului Rectitudinea în plan vertical provoacă erori de dreptate și planeitate a suprafeței prelucrate.
(2) Eroare de rotație a axului mașinii-unelte
Eroarea de rotație a axului mașinii-unelte se referă la deplasarea axei rotative reale față de axa rotativă ideală. Acesta include în principal curățarea circulară a feței de capăt a arborelui, deformarea circulară radială a arborelui și oscilația unghiului de înclinare a axei geometrice a arborelui.
1) Influența curbei suprafeței de capăt a arborelui asupra preciziei de prelucrare:
①Fără efect la prelucrarea suprafeței cilindrice;
② La întoarcerea și găurirea feței de capăt, va exista o eroare în perpendicularitatea față de capăt și axa suprafeței cilindrice sau o eroare în planeitatea feței de capăt;
③În timpul procesării firului, va exista o eroare de ciclu de pas.
2) Influența deformarii radiale a arborelui asupra preciziei de prelucrare:
①Dacă eroarea de rotație radială se manifestă prin mișcarea liniară armonică simplă a axei reale în direcția coordonatei axei y, gaura forată de mașina de alezat este o gaură eliptică, iar eroarea de rotunjime este amplitudinea curbei circulare radiale; în timp ce orificiul produs de strung nu are efect;
②Dacă axa geometrică a axului se mișcă excentric, se poate obține un cerc a cărui rază este distanța de la vârful sculei la axa medie, indiferent de strunjire sau alezare.
3) Influența oscilației unghiului de înclinare a axei geometrice a arborelui asupra preciziei de prelucrare:
① Traiectoria conică a axei geometrice care formează un anumit unghi de con în spațiu față de axa medie este echivalentă cu mișcarea excentrică a axei geometrice în jurul axei medii din perspectiva fiecărei secțiuni, iar valorile excentricității sunt diferite de perspectiva axiala;
② Axa geometrică se balansează într-un anumit plan, ceea ce este echivalent cu mișcarea liniară armonică simplă a axei reale într-un plan din perspectiva fiecărei secțiuni, iar amplitudinile de săritură sunt diferite în locuri diferite când sunt privite din direcția axială;
③De fapt, oscilația de înclinare a axei geometrice a axului este suprapunerea celor două de mai sus.
(3) Eroare de transmisie a lanțului de transmisie a mașinii-unelte
Eroarea de transmisie a lanțului de transmisie al mașinii-unelte se referă la eroarea relativă de mișcare dintre elementele de transmisie la primul și ultimul capăt al lanțului de transmisie.
1) Eroare de fabricație și uzură a dispozitivului de fixare
Eroarea dispozitivului se referă în principal la:
①Erorile de fabricație ale componentelor de poziționare, componentelor ghidajului sculelor, mecanismelor de indexare, corpurilor de cleme etc.;
② După ce dispozitivul este asamblat, eroarea de dimensiune relativă dintre suprafețele de lucru ale diferitelor componente de mai sus;
③Abraziunea suprafeței de lucru a dispozitivului în timpul utilizării.
2) Erori de fabricație și uzură a sculelor
Impactul erorilor sculei asupra preciziei de prelucrare variază în funcție de tipul de sculă.
① Precizia dimensională a uneltelor de dimensiuni fixe (cum ar fi burghie, alezoare, freze pentru cheie și broșe rotunde etc.) afectează direct acuratețea dimensională a piesei de prelucrat.
② Precizia formei sculelor de formare (cum ar fi sculele de formare de strunjire, freze de formare, formarea discurilor de șlefuit etc.) va afecta direct precizia formei pieselor de prelucrat.
③Eroarea de formă a lamei a uneltelor generate (cum ar fi plitele cu roți dințate, plitele spline, instrumentele de modelare a angrenajului etc.) va afecta precizia formei suprafeței prelucrate.
④ Pentru uneltele generale (cum ar fi sculele de strunjire, sculele de alezat, frezele), precizia de fabricație nu are un impact direct asupra preciziei de prelucrare, dar sculele sunt ușor de purtat.
3) Deformarea forțată a sistemului de proces
Sistemul de proces va fi deformat sub acțiunea forței de tăiere, a forței de strângere, a gravitației și a forței inerțiale etc., distrugând astfel relația de poziție reciprocă dintre componentele sistemului de proces ajustat, ducând la erori de prelucrare și afectând stabilitatea procesului. sex. Luați în considerare în principal deformarea mașinii-unelte, deformarea piesei de prelucrat și deformarea totală a sistemului de proces.
4. Influența forței de tăiere asupra preciziei de prelucrare
Doar luând în considerare deformarea mașinii-unelte, pentru prelucrarea pieselor de arbore, deformarea mașinii-unelte sub forță face ca piesa de prelucrat prelucrată să aibă o formă de șa cu capete groase și mijloc subțire, adică erori de cilindrie. Se ia în considerare doar deformarea piesei de prelucrat. Pentru prelucrarea pieselor de arbore, piesa de prelucrat este deformată cu forță, astfel încât piesa de prelucrat prelucrată are o formă de tambur cu capete subțiri și mijloc gros. Pentru prelucrarea pieselor de găuri, deformarea mașinii-unelte sau a piesei de prelucrat este luată în considerare separat, iar forma piesei de prelucrat după prelucrare este opusă celei a pieselor de arbore prelucrate.
5. Influența forței de strângere asupra preciziei de prelucrare
Atunci când piesa de prelucrat este prinsă, din cauza rigidității scăzute a piesei de prelucrat sau a forței de strângere necorespunzătoare, piesa de prelucrat va fi deformată în consecință, rezultând erori de prelucrare.
6. Deformarea termică a sistemului de proces
În timpul procesului de prelucrare, din cauza căldurii generate de sursele de căldură interne (căldura de tăiere, căldura de frecare) sau de sursele externe de căldură (temperatura ambiantă, radiația de căldură), sistemul de proces este încălzit și deformat, ceea ce afectează acuratețea procesării. În prelucrarea pieselor mari și prelucrarea de precizie, erorile de prelucrare cauzate de deformarea termică a sistemului de proces reprezintă 40% -70% din totalul erorilor de procesare.
Influența deformării termice a piesei de prelucrat asupra prelucrării aurului include două tipuri: încălzirea uniformă a piesei de prelucrat și încălzirea neuniformă a piesei de prelucrat.
7. Tensiuni reziduale în interiorul piesei de prelucrat
Generarea de stres rezidual:
1) Stresul rezidual generat în timpul fabricării brute brute și al tratamentului termic;
2) Stresul rezidual cauzat de îndreptarea la rece;
3) Stresul rezidual cauzat de tăiere.
8. Impactul asupra mediului al locului de prelucrare
Există adesea multe așchii mici de metal pe locul de procesare. Dacă aceste așchii de metal există pe suprafața de poziționare a piesei sau pe poziția găurii de poziționare, aceasta va afecta precizia de prelucrare a piesei. Pentru prelucrarea de înaltă precizie, unele așchii de metal care sunt atât de mici încât nu pot fi văzute vor afecta precizia. Acest factor de influență va fi identificat, dar nu există o metodă foarte eficientă pentru a-l elimina și se bazează adesea în mare măsură pe metodele de operare ale operatorului.
Metode de măsurare
Precizia procesării În funcție de conținutul diferit de precizie de procesare și cerințele de precizie, sunt utilizate diferite metode de măsurare. În general, există următoarele tipuri de metode:
1. În funcție de măsurarea directă a parametrilor măsurați, acesta poate fi împărțit în măsurare directă și măsurare indirectă.
Măsurare directă: măsurați direct parametrii măsurați pentru a obține dimensiunea măsurată. De exemplu, măsurați cu șublere și comparatoare.
Măsurare indirectă: măsurați parametrii geometrici ai mărimii măsurate și obțineți dimensiunea măsurată prin calcul.
Evident, măsurarea directă este mai intuitivă, în timp ce măsurarea indirectă este mai greoaie. În general, atunci când dimensiunea măsurată nu poate îndeplini cerințele de precizie prin măsurare directă, trebuie utilizată măsurarea indirectă.
2. În funcție de faptul dacă valoarea de citire a instrumentului de măsurare reprezintă direct valoarea mărimii măsurate, aceasta poate fi împărțită în măsurare absolută și măsurare relativă.
Măsurare absolută: valoarea citită indică în mod direct dimensiunea mărimii măsurate, cum ar fi măsurarea cu un șubler vernier.
Măsurare relativă: valoarea citită indică doar abaterea dimensiunii măsurate în raport cu cantitatea standard. Dacă utilizați un comparator pentru a măsura diametrul arborelui, mai întâi trebuie să ajustați poziția zero a instrumentului cu un bloc de măsurare și apoi să măsurați. Valoarea măsurată este diferența dintre diametrul arborelui lateral și dimensiunea blocului de măsurare, care este o măsură relativă. În general, precizia măsurării relative este mai mare, dar măsurarea este mai supărătoare.
3. În funcție de faptul dacă suprafața măsurată este în contact cu capul de măsurare al instrumentului de măsurare, aceasta poate fi împărțită în măsurare de contact și măsurare fără contact.
Măsurarea contactului: Capul de măsurare este în contact cu suprafața care trebuie contactată și există o forță de măsurare care acționează mecanic. Cum ar fi măsurarea pieselor cu un micrometru.
Măsurare fără contact: capul de măsurare nu este în contact cu suprafața piesei măsurate, iar măsurarea fără contact poate evita influența forței de măsurare asupra rezultatelor măsurării. Cum ar fi utilizarea metodei de proiecție, măsurarea interferometriei undei luminoase și așa mai departe.
4. În funcție de numărul de parametri de măsurare, acesta poate fi împărțit în măsurare unică și măsurare cuprinzătoare.
Măsurare unică: măsurați separat fiecare parametru al piesei testate.
Cuprinzător
Măsurare combinată: măsurați indicele cuprinzător care reflectă parametrii relevanți ai piesei. De exemplu, atunci când se măsoară firele cu un microscop instrument, pot fi măsurate diametrul pasului real al filetului, eroarea de jumătate de unghi a formei dintelui și, respectiv, eroarea cumulativă a pasului.
Măsurarea cuprinzătoare este în general mai eficientă și mai fiabilă pentru a asigura interschimbabilitatea pieselor. Este adesea folosit în inspecția pieselor finite. Măsurarea cu un singur articol poate determina eroarea fiecărui parametru separat și este, în general, utilizată pentru analiza procesului, inspecția procesului și măsurarea parametrilor specificați.
5. În funcție de rolul măsurării în procesul de prelucrare, aceasta se împarte în măsurare activă și măsurare pasivă.
Măsurare activă: Piesa de prelucrat este măsurată în timpul prelucrării, iar rezultatele sunt utilizate direct pentru a controla prelucrarea pieselor, astfel încât să se prevină generarea de deșeuri în timp.
Măsurare pasivă: Măsurare efectuată după prelucrarea piesei de prelucrat. Acest tip de măsurare poate doar judeca dacă piesele prelucrate sunt calificate și se limitează la descoperirea și respingerea deșeurilor.
6. În funcție de starea piesei măsurate în timpul procesului de măsurare, aceasta poate fi împărțită în măsurare statică și măsurare dinamică.
Măsurare statică: măsurarea este relativ statică. Ca un micrometru pentru a măsura diametrul.
Măsurare dinamică: În timpul măsurării, suprafața măsurată și capul de măsurare fac mișcare relativă în starea de lucru simulată.
Metoda de măsurare dinamică poate reflecta situația pieselor apropiate de starea de utilizare, care este direcția de dezvoltare a tehnologiei de măsurare.
