A megmunkálási pontosság az alkatrész tényleges mérete, alakja és felületének megmunkálás utáni helyzete három geometriai paramétere és a rajz által megkövetelt ideális geometriai paraméterek közötti megfelelési fokra vonatkozik. A méretre vonatkozó ideális geometriai paraméterek az átlagos méret; felületgeometria esetében abszolút körök, hengerek, síkok, kúpok és egyenesek; a felületek közötti relatív helyzetekre abszolút párhuzamosság, függőlegesség, koaxialitás, szimmetria stb. Az alkatrész tényleges geometriai paraméterei és az ideális geometriai paraméterek közötti eltérést megmunkálási hibának nevezzük.
Bevezetés a megmunkálási pontosságba
A megmunkálási pontosságot elsősorban a gyártási termékek mértékének mérésére használják. A megmunkálási pontosság és a megmunkálási hiba egyaránt kifejezés a megmunkálási felület geometriai paramétereinek értékelésére. A megmunkálási pontosságot a tűrésfokozat méri. Minél kisebb a fokozatérték, annál nagyobb a pontosság; a megmunkálási hibát számértékkel fejezzük ki. Minél nagyobb a számérték, annál nagyobb a hiba. A nagy megmunkálási pontosság kis megmunkálási hibát jelent, és fordítva.
20 tolerancia fokozat létezik az IT01, IT0, IT1, IT2, IT3 és IT18 között. Közülük az IT01 azt jelzi, hogy az alkatrésznek a legnagyobb a megmunkálási pontossága, az IT18 pedig azt, hogy az alkatrésznek a legalacsonyabb a megmunkálási pontossága. Általában az IT7 és IT8 közepes szintű megmunkálási pontosságú.
A bármely feldolgozási módszerrel kapott tényleges paraméterek nem lesznek teljesen pontosak. Az alkatrész funkciójából mindaddig, amíg a feldolgozási hiba az alkatrészrajz által előírt tűréshatáron belül van, a feldolgozási pontosság garantáltnak tekinthető.
Kattintson a 10G CNC programozási oktatóanyag ingyenes megtekintéséhez
A pontosság és a precizitás különbsége: 1. A pontosság a kapott mérési eredmény és a valós érték közelségének fokára vonatkozik. A nagy mérési pontosság azt jelenti, hogy a rendszerhiba kicsi. Ekkor a mért adatok átlagértéke kevésbé tér el a valós értéktől, de az adatok szórtak, vagyis nem egyértelmű a véletlen hiba nagysága.
2. A pontosság az ugyanazon tartalék minták felhasználásával végzett ismételt mérésekkel kapott eredmények reprodukálhatóságára és konzisztenciájára vonatkozik. Lehetséges nagy pontosság, de pontatlan pontosság. Például az 1 mm-es méréssel kapott három eredmény rendre 1,051 mm, 1,053 és 1,052. Bár nagy pontosságúak, pontatlanok.
A pontosság a mérési eredmény helyességét, a pontosság pedig a mérési eredmény megismételhetőségét és reprodukálhatóságát jelzi. A pontosság előfeltétele a pontosság.
Kapcsolódó tartalom 1. A méretpontosság az alkatrész feldolgozás utáni tényleges mérete és az alkatrészméret tűréssávjának közepe közötti megfelelőségi fokra vonatkozik.
2. Az alakpontosság a megmunkált alkatrész felületének tényleges geometriai alakja és az ideális geometriai forma közötti megfelelési fokra vonatkozik.
3. A pozíciópontosság a tényleges pozíciópontosság különbségére utal a megmunkált alkatrész érintett felületei között.
4. Összefüggés Általában a gépalkatrészek tervezésénél és az alkatrészek megmunkálási pontosságának meghatározásakor figyelmet kell fordítani az alakhiba szabályozására a pozíciótűrésen belül, és a pozícióhiba kisebb legyen, mint a mérettűrés. Ez azt jelenti, hogy a precíziós alkatrészek vagy az alkatrészek fontos felületei esetében az alakpontossági követelményeknek magasabbaknak kell lenniük, mint a pozíciópontossági követelmények, és a pozíciópontossági követelményeknek magasabbaknak kell lenniük, mint a méretpontossági követelmények.
A megmunkálási pontosságot javító módszerek
1. Állítsa be a folyamatrendszert. A próbavágási mód beállítása próbavágással - méretméréssel - a szerszám vágási mennyiségének beállításával - vágás - ismételt próbavágással, és a kívánt méret eléréséig ismétléssel történik. Ennek a módszernek alacsony a gyártási hatékonysága, és főként egy darabból álló kis tételes gyártáshoz használják.
A beállítási módszer a szerszámgép, a rögzítés, a munkadarab és a szerszám egymáshoz viszonyított helyzetének előzetes beállításával éri el a kívánt méretet. Ez a módszer nagy termelékenységgel rendelkezik, és főként nagyüzemi tömeggyártáshoz használják.
2. Csökkentse a szerszámgépek hibáit 1) Javítsa az orsóalkatrészek gyártási pontosságát. A csapágyak forgási pontosságát javítani kell: ① Válasszon nagy pontosságú gördülőcsapágyakat; ② Használjon nagy pontosságú többolajos ék dinamikus nyomócsapágyakat; ③ Használjon nagy pontosságú statikus nyomású csapágyakat. A csapágyas tartozékok pontosságát javítani kell: ① Javítani kell a doboztartó furat és az orsócsap megmunkálási pontosságát; ② Javítsa a csapágyhoz illeszkedő felület megmunkálási pontosságát; ③ Mérje meg és állítsa be a megfelelő alkatrészek sugárirányú kifutási tartományát a hibák kompenzálására vagy kiegyenlítésére.
2) A gördülőcsapágyak megfelelő előfeszítése ① megszüntetheti a hézagot; ② Növelje a csapágy merevségét; ③ Kiegyenlítse a gördülőelem hibáját.
3) Ügyeljen arra, hogy az orsó forgási pontossága ne tükröződjön a munkadarabon.
3. Csökkentse az átviteli lánc átviteli hibáját 1) Az átviteli alkatrészek száma kicsi, az átviteli lánc rövid, és az átviteli pontosság magas; 2) Sebességcsökkentő sebességváltó használata (pl<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. Csökkentse a szerszámkopást. Mielőtt a szerszámméret kopása elérné a gyors kopási szakaszt, a szerszámot újra meg kell élezni.
5. Csökkentse a folyamatrendszer feszültség-deformációját főként: (1) a rendszer merevségének javítása, különösen a folyamatrendszer gyenge láncszemeinek merevségének javítása; (2) csökkenti a terhelést és annak változását. A rendszer merevségének javítása: (1) Ésszerű szerkezeti tervezés 1) Minimalizálja a csatlakozási felületek számát; 2) Megakadályozza a helyi alacsony merevségű láncszemek előfordulását; 3) Az alap és a tartóelemek szerkezetét és keresztmetszeti alakját ésszerűen kell megválasztani.
(2) Javítsa a csatlakozási felület érintkezési merevségét 1) Javítsa a szerszámgép alkatrészeinek alkatrészei közötti csatlakozási felület minőségét; 2) Előfeszítse a szerszámgép alkatrészeit; 3) Javítsa a munkadarab pozicionálási referenciafelület pontosságát és csökkentse a felületi érdesség értékét.
(3) Használjon ésszerű rögzítési és elhelyezési módszereket
Csökkentse a terhelést és annak változását: (1) ésszerűen válassza ki a szerszám geometriai paramétereit és a vágási mennyiséget a forgácsolóerő csökkentése érdekében; (2) Csoportosítsa a nyersdarabokat, hogy a nyersdarab megmunkálási ráhagyása egyenletes legyen a beállítás során.
6. Csökkentse a folyamatrendszer termikus deformációját (1) Csökkentse a hőforrások hőtermelését és izolálja a hőforrásokat 1) Használjon kisebb vágási mennyiséget; 2) Ha az alkatrészek pontossági követelményei magasak, válassza szét a durva és finom feldolgozási folyamatokat; 3) A hőforrást a lehető legnagyobb mértékben válassza le a szerszámgéptől, hogy csökkentse a szerszámgép termikus deformációját; 4) A nem szétválasztható hőforrások, például az orsós csapágyak, csavaranyák és nagysebességű vezetősínpárok esetében javítsa a súrlódási jellemzőket szerkezeti és kenési szempontból, csökkentse a hőtermelést vagy használjon hőszigetelő anyagokat; 5) Használjon kényszerített léghűtést, vízhűtést és egyéb hőelvezetési intézkedéseket.
(2) Kiegyensúlyozza a hőmérsékleti mezőt (3) Használjon ésszerű szerszámgép-alkatrész-szerkezetet és összeszerelési alappontot. 1) Használjon hőszimmetrikus szerkezetet - a sebességváltóban szimmetrikusan helyezze el a tengelyt, a csapágyakat, az erőátviteli fogaskerekeket stb., ami megnövelheti a doboz falának hőmérsékletét egyenletes emelkedés és csökkenti a doboz deformációját; 2) Ésszerűen válassza ki a szerszámgép alkatrészeinek összeszerelési alappontját.
(4) A hőátadási egyensúly elérésének felgyorsítása; (5) Szabályozza a környezeti hőmérsékletet.
7. Csökkentse a maradék feszültséget (1) Adjon hozzá egy hőkezelési eljárást a belső feszültség megszüntetésére; (2) A folyamat ésszerű megszervezése.
A megmunkálási pontosságot befolyásoló tényezők
1. Megmunkálási elvi hiba. A megmunkálási elvi hibák gyakran fordulnak elő menetek, fogaskerekek és összetett ívelt felületek megmunkálásánál.
Például az evolvens fogaskerekek megmunkálására használt fogaskerekes főzőlap archimédeszi alapférgeket vagy normál egyenes profilú alapférgeket használ az evolvens alapférgek helyett a főzőlapgyártás megkönnyítésére, ami hibákat okoz a fogaskerék evolvens fogazatában. Egy másik példa egy modulusú csiga forgatásakor, mivel a csiga menetemelkedése megegyezik a csigakerék osztásközével (azaz mπ), ahol m a modul és π egy irracionális szám, a csere fogainak száma Az eszterga sebessége korlátozott. A cserefogaskerék kiválasztásakor a π csak hozzávetőleges törtértékre konvertálható (π=3.1415) a számításhoz, ami azt eredményezi, hogy a szerszám pontatlan lesz a munkadarab alakító mozgásában (spirálmozgásában), ami azt eredményezi, hogy hangmagasság hibában.
A megmunkálásban a közelítő megmunkálást általában a termelékenység és a gazdaságosság javítására használják, feltéve, hogy az elméleti hiba megfelel a megmunkálási pontossági követelményeknek (<=10%-15% dimensional tolerance).
2. Beállítási hiba A szerszámgép beállítási hibája a pontatlan beállítás okozta hibára utal.
3. Szerszámgéphiba A szerszámgép hibája a szerszámgép gyártási hibájára, szerelési hibájára és kopására vonatkozik. Ez elsősorban a szerszámgép vezetősínének vezetési hibáját, a szerszámgép orsóforgási hibáját és a szerszámgép átviteli láncának átviteli hibáját tartalmazza.
(1) Szerszámgépek vezetősín-vezetési hibája 1) Vezetősín-vezetési pontosság - a vezetősínpár mozgóalkatrészeinek tényleges mozgási iránya és az ideális mozgási irány közötti megfelelőség mértéke. Főleg a következőket tartalmazza: ① A vezetősín Δy egyenessége vízszintes síkban és Δz (hajlítás) egyenessége függőleges síkban; ② Az első és a hátsó vezetősínek párhuzamossága (csavarása); ③ A vezetősín párhuzamossági hibája vagy merőlegességi hibája az orsó forgástengelyéhez képest vízszintes és függőleges síkban.
2) A vezetősín vezetési pontosságának a forgácsolási megmunkálásra gyakorolt hatása elsősorban a szerszám és a munkadarab relatív elmozdulását veszi figyelembe a hibaérzékeny irányban, amelyet a vezetősín hibája okoz. Az esztergálásnál a hibaérzékeny irány a vízszintes irány, a függőleges irányú vezetési hiba okozta megmunkálási hiba figyelmen kívül hagyható; a fúrás hibaérzékeny iránya a szerszám forgásával együtt változik; a gyalulásnál a hibaérzékeny irány a függőleges irány, a medervezető egyenessége pedig a függőleges síkban okozza a megmunkált felület egyenességi és síksági hibáit.
(2) Szerszámgép orsó-forgási hibája A szerszámgép orsó-forgási hibája a tényleges forgástengelynek az ideális forgástengelyhez viszonyított eltolódására vonatkozik. Főleg az orsó végfelületének körkörös kifutását, az orsó radiális körkörös kifutását és az orsó geometriai tengelyének dőlésszögét tartalmazza.
1) Az orsó végfelületének körkörös kifutásának hatása a megmunkálási pontosságra: ① Nincs hatással hengeres felületek megmunkálásakor; ② A homlokfelületek esztergálásakor vagy fúrásakor hiba keletkezik a homlokfelület és a hengertengely közötti merőlegességben, vagy hiba keletkezik a homloklap síkságában; ③ A menetek megmunkálásakor egy hangosztási periódushiba keletkezik.
2) Az orsó sugárirányú körkifutásának hatása a megmunkálási pontosságra: ① Ha a sugárirányú forgási hiba a tényleges tengelyének egyszerű harmonikus lineáris mozgásaként jelentkezik az y tengely koordináta irányában, akkor a fúrógép által fúrt furatot egy elliptikus lyuk, és a kerekségi hiba a radiális kör alakú kifutás amplitúdója; míg az eszterga által forgatott furatnak csekély hatása van; ② Ha az orsó geometriai tengelye excentrikusan mozog, akkor esztergálástól vagy fúrástól függetlenül egy olyan kört kaphatunk, amelynek sugara megegyezik a szerszám csúcsa és az átlagos tengely távolságával.
3) Az orsó geometriai tengelye dőlésszögének hatása a megmunkálási pontosságra: ① A geometriai tengely a térbeli átlagos tengelyhez képest meghatározott kúpszöggel kúpos pályát alkot, amely megegyezik az orsó excentrikus mozgásával. geometriai tengely az átlagos tengely körül az egyes szakaszok perspektívájából, míg az excentricitás értékek a különböző helyeken eltérnek az axiálistól irány; ② A geometriai tengely egy bizonyos síkban leng, ami az egyes szakaszok perspektívájából egyenértékű az aktuális tengely egyszerű harmonikus lineáris mozgásával, miközben a kifutási amplitúdók különböző helyeken eltérnek a tengelyiránytól; ③ Valójában az orsó geometriai tengelyének dőlésszöge a fenti kettő szuperpozíciója.
(3) A szerszámgép átviteli láncának átviteli hibája A szerszámgép átviteli láncának átviteli hibája az átviteli lánc első és utolsó végén lévő erőátviteli elemek közötti relatív mozgási hibára vonatkozik.
1) A rögzítőelemek gyártási hibája és kopása A rögzítőelemek hibája főként a következőkre vonatkozik: ① Pozícionáló elemek, szerszámvezető elemek, indexelő mechanizmus, rögzítőalap stb. gyártási hibája; ② Relatív mérethiba a fenti alkatrészek munkafelületei között a szerelvény összeszerelése után; ③ A készülék munkafelületének kopása használat közben.
2) Gyártási hiba és szerszámkopás A szerszámhibák hatása a megmunkálási pontosságra a szerszám típusától függően változik. ① A fix méretű szerszámok (például fúrók, dörzsárak, reteszmarók és körprofilok stb.) méretpontossága közvetlenül befolyásolja a munkadarab méretpontosságát. ② Az alakítószerszámok alakpontossága (például esztergaszerszámok, marószerszámok formázása, csiszolókorongok alakítása stb.) közvetlenül befolyásolja a munkadarab alakpontosságát. ③ Az előhívó szerszám (például fogaskerekes főzőlapok, bordás főzőlapok, fogaskerék-alakító szerszámok stb.) pengeforma hibája befolyásolja a megmunkált felület alakpontosságát. ④ Az általános szerszámok (például esztergaszerszámok, fúrószerszámok, marók stb.) gyártási pontosságának nincs közvetlen hatása a megmunkálási pontosságra, de a szerszámok hajlamosak a kopásra.
3) A folyamatrendszer deformációja erő hatására A folyamatrendszer deformálódik a vágóerő, a szorítóerő, a gravitáció és a tehetetlenségi erő hatására, ezáltal tönkreteszi a beállított folyamatrendszer alkatrészeinek kölcsönös helyzetviszonyát, ami feldolgozási hibákat eredményez és befolyásolja a stabilitást. a feldolgozási folyamatról. Főleg a szerszámgép deformációját, a munkadarab deformációját és a folyamatrendszer teljes deformációját vegyük figyelembe.
4. A forgácsolóerő hatása a feldolgozási pontosságra
Csak a szerszámgép deformációját figyelembe véve, tengelyrészek megmunkálásakor a szerszámgép erő hatására bekövetkező deformációja a megmunkált munkadarabot nyereg alakban, vastag végekkel és vékony középső részekkel látja el, azaz hengerességi hiba lép fel. Csak a munkadarab deformációját figyelembe véve, a tengelyrészek megmunkálásánál a munkadarab erő hatására bekövetkező deformációja a megmunkálás után vékony végű, vastag középső dob alakúvá teszi a munkadarabot. A furatrészek megmunkálásánál a szerszámgép vagy a munkadarab deformációját külön figyelembe vesszük, és a megmunkálás utáni munkadarab alakja ellentétes a megmunkált tengelyrészek alakjával.
5. A szorítóerő hatása a megmunkálási pontosságra
A munkadarab befogása esetén a munkadarab alacsony merevsége vagy a nem megfelelő szorítóerő alkalmazási pontja miatt a munkadarab ennek megfelelően deformálódik, ami megmunkálási hibákat eredményez.
6. A folyamatrendszer termikus deformációja A feldolgozás során a folyamatrendszer felmelegszik és deformálódik a belső hőforrások (vágási hő, súrlódási hő) vagy külső hőforrások (környezeti hőmérséklet, hősugárzás) által termelt hő hatására, így befolyásolja a feldolgozást. pontosság. A nagyméretű munkadarab-megmunkálás és a precíziós feldolgozás során a folyamatrendszer termikus deformációja által okozott feldolgozási hiba a teljes feldolgozási hiba 40%-70%-át teszi ki.
A munkadarab termikus deformációjának a megmunkált fémre gyakorolt hatása kétféle: a munkadarab egyenletes melegítése és a munkadarab egyenetlen melegítése.
7. Maradék feszültség a munkadarabon belül Maradék feszültség keletkezése: 1) Nyersdarab gyártása és hőkezelése során keletkező maradó feszültség; 2) Hideg egyengetés által okozott maradék feszültség; 3) Vágás okozta maradék feszültség.
8. A feldolgozóhely környezetének hatása A feldolgozóhelyen gyakran sok apró fémforgács található. Ha ezek a fémforgácsok az alkatrész pozicionáló felületében vagy pozicionáló furat helyzetében vannak, az befolyásolja az alkatrész feldolgozási pontosságát. A nagy pontosságú feldolgozáshoz néhány olyan kicsi fémforgács, amely nem látható, befolyásolja a pontosságot. Ezt a befolyásoló tényezőt azonosítani fogják, de nincs túl hatékony módszer ennek kiküszöbölésére, és ez gyakran nagymértékben függ a kezelő operatív képességeitől.
Mérési módszer
A megmunkálási pontosság különböző mérési módszereket alkalmaz a különböző megmunkálási pontossági tartalmaknak és pontossági követelményeknek megfelelően. Általánosságban elmondható, hogy a következő módszerek léteznek: 1. Aszerint, hogy a mért paramétereket közvetlenül mérik-e, direkt mérésre és közvetett mérésre osztható. Közvetlen mérés: közvetlenül mérje meg a mért paramétereket, hogy megkapja a mért méreteket. Például mérjen tolómérővel vagy komparátorral. Közvetett mérés: mérje meg a mért méretekhez kapcsolódó geometriai paramétereket, és számítás után kapja meg a mért méreteket. Nyilvánvaló, hogy a közvetlen mérés intuitívabb, a közvetett mérés pedig körülményesebb. Általában, ha a mért méretek vagy a közvetlen mérés nem felel meg a pontossági követelményeknek, akkor közvetett mérést kell alkalmazni.
2. Aszerint, hogy a mérőműszer leolvasott értéke közvetlenül reprezentálja-e a mért méret értékét, abszolút mérésre és relatív mérésre osztható. Abszolút mérés: a leolvasott érték közvetlenül a mért méret méretét jelenti, például nóniuszos tolómérővel történő mérés esetén. Relatív mérés: a leolvasott érték csak a mért méret eltérését jelenti a szabványhoz képest. Ha a tengely átmérőjét komparátorral mérjük, akkor először a műszer nulla pozícióját kell mérőhasóval beállítani, majd a mérést elvégezni. A mért érték az oldaltengely átmérője és a mérőhasáb mérete közötti különbség, ami relatív mérés. Általánosságban elmondható, hogy a relatív mérési pontosság nagyobb, de a mérés problémásabb.
3. Aszerint, hogy a mért felület érintkezik-e a mérőműszer mérőfejével, érintkezési mérésre és érintésmentes mérésre oszlik. Kontaktmérés: A mérőfej érintkezik az érintkező felülettel, és mechanikus mérőerő lép fel. Például egy mikrométer használata alkatrészek mérésére. Érintésmentes mérés: A mérőfej nem érintkezik a mért alkatrész felületével. Az érintésmentes méréssel elkerülhető, hogy a mérőerő befolyásolja a mérési eredményt. Például vetítési módszerrel, fényhullám-interferencia módszerrel stb.
4. Az egyszerre mért paraméterek száma szerint egyedi mérésre és átfogó mérésre oszlik. Egyszeri mérés: A mért rész minden paraméterét külön mérjük. Átfogó mérés: A mérés az alkatrész releváns paramétereinek átfogó mutatóit tükrözi. Például a menet szerszámmikroszkópos mérésénél külön mérhető a menet tényleges átlagos átmérője, a fogprofil félszöghibája és a kumulatív emelkedési hiba.
Az átfogó mérés általában hatékonyabb, megbízhatóbb az alkatrészek felcserélhetőségének biztosítása érdekében, és gyakran használják a kész alkatrészek ellenőrzésére. Az egyszeri mérés minden paraméter hibáját külön-külön meghatározhatja, és általában folyamatelemzésre, folyamatellenőrzésre és meghatározott paraméterek mérésére használják.
5. A mérésnek a feldolgozási folyamatban betöltött szerepe szerint aktív mérésre és passzív mérésre oszlik. Aktív mérés: A feldolgozás során megmérik a munkadarabot, és az eredményeket közvetlenül felhasználják az alkatrészek megmunkálásának vezérlésére, hogy időben elkerüljék a hulladékképződést. Passzív mérés: A mérés a munkadarab feldolgozása után történik. Ez a fajta mérés csak azt tudja megállapítani, hogy a feldolgozott alkatrész minősített-e, és a hulladék feltárására és megszüntetésére korlátozódik.
6. A mért rész mérési folyamat közbeni állapota szerint statikus mérésre és dinamikus mérésre oszlik. Statikus mérés: a mérés viszonylag statikus. Például a mikrométer átmérőt mér. Dinamikus mérés: mérés közben a mért felület és a mérőfej relatív mozgást szimulál munkaállapotban. A dinamikus mérési módszer az alkatrészek használati állapothoz közeli állapotát tükrözheti, amely a méréstechnika fejlesztési iránya.
