Robotként a mindennapi megmunkálással való foglalkozás elválaszthatatlan a precizitástól, de valóban érted a megmunkálási precizitást? Ma a szerkesztő részletesen értelmezi a megmunkálási pontosságot!
A megmunkálási pontosság az, hogy a megmunkált alkatrészfelület tényleges méretének, alakjának és helyzetének három geometriai paramétere milyen mértékben felel meg a rajz által megkövetelt ideális geometriai paramétereknek. A méret szempontjából ideális geometriai paraméterek az átlagos méret; felületgeometriát tekintve abszolút körök, hengerek, síkok, kúpok és egyenesek stb.; a felületek közötti kölcsönös helyzeteket tekintve abszolút párhuzamosság, függőleges, koaxiális, szimmetrikus stb. Az alkatrész tényleges geometriai paraméterei és az ideális geometriai paraméterek közötti eltérést megmunkálási hibának nevezzük.
Bevezetés a megmunkálási pontosságba
A megmunkálási pontosságot főként termékek előállítására használják, és mind a megmunkálási pontosság, mind a megmunkálási hiba a megmunkált felület geometriai paramétereinek értékelésére szolgáló kifejezés. A megmunkálási pontosságot a tűrésfokozat méri, minél kisebb a minőség, 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 jelenti az alkatrész legmagasabb feldolgozási pontosságát, az IT18 pedig az alkatrész legalacsonyabb feldolgozási pontosságát. Általánosságban elmondható, hogy az IT7 és IT8 közepes feldolgozási pontosságú. szint.
A bármely feldolgozási módszerrel kapott tényleges paraméterek nem lesznek teljesen pontosak. Az alkatrész funkciója szempontjából mindaddig, amíg a feldolgozási hiba az alkatrészrajz által előírt tűréshatáron belül van, a feldolgozási pontosság garantáltnak tekinthető.
kép
A pontosság és a precizitás közötti különbség:
1. Pontosság
A kapott mérési eredmények és a valódi érték közötti közelségi fokra utal. A nagy mérési pontosság azt jelenti, hogy a szisztematikus hiba kicsi. Ekkor a mérési adatok átlagértéke kevésbé tér el a valódi értéktől, de az adatok szórtak, vagyis nem egyértelmű a véletlen hiba nagysága.
2. Precizitás
Az ugyanazon tartalék mintával végzett ismételt mérésekkel kapott eredmények reprodukálhatóságára és konzisztenciájára utal. Lehetséges nagy pontosság, de a pontosság nem pontos. Például az 1 mm-es hossz mérésével kapott három eredmény: 1,051 mm, 1,053, illetve 1,052. Bár nagy pontosságúak, nem pontosak.
A pontosság a mérési eredmények helyességét, a precizitás a mérési eredmények megismételhetőségét, reprodukálhatóságát jelenti, a pontosság a pontosság feltétele.
kapcsolódó információ
1. Méretpontosság
A megmunkált alkatrész tényleges mérete és az alkatrészméret tűréstartományának közepe közötti megfelelőségi fokra utal.
2. Alakpontosság
A megmunkált alkatrészfelület tényleges geometriai alakja és az ideális geometriai alak közötti megfelelési fokra utal.
3. Pozíciópontosság
A megmunkált alkatrészek érintett felületei közötti tényleges pozíciópontosság különbségére utal.
4. Kölcsönös kapcsolatok
Általában a gépalkatrészek tervezésénél és az alkatrészek megmunkálási pontosságának meghatározásakor ügyelni kell az alakhiba szabályozására a pozíciótűrésben, és a pozícióhibának kisebbnek kell lennie, 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 a méretpontossági követelményeknél.
A megmunkálási pontosság javításának módszerei
1. Állítsa be a folyamatrendszert
próbavágás beállítás
Próbavágás - méretmérés - a szerszám vágási mennyiségének beállítása - vágás - újra vágás, és így tovább a kívánt méret eléréséig. Ennek a módszernek alacsony a gyártási hatékonysága, és főként egydarabos és kis tételes gyártáshoz használják.
beállítási módszer
A szükséges méretet a szerszámgép, a rögzítés, a munkadarab és a szerszám egymáshoz viszonyított helyzetének előzetes beállításával kapjuk meg. Ez a módszer nagy termelékenységgel rendelkezik, és főként tömeggyártásra használják.
2. Csökkentse a géphibákat
1) Javítsa a fő tengelyrészek gyártási pontosságát
A csapágy forgási pontosságát javítani kell:
① Használjon nagy pontosságú gördülőcsapágyakat;
② Használjon nagy pontosságú többolajos ék dinamikus nyomócsapágyat;
③ Nagy pontosságú hidrosztatikus csapágyak használata
A csapágyas szerelvények pontosságát javítani kell:
① Javítsa a doboztartó furat és az orsócsap megmunkálási pontosságát;
② Javítsa a csapágynak megfelelő felület megmunkálási pontosságát;
③ Mérje meg és állítsa be a megfelelő alkatrészek sugárirányú kifutási tartományát a hiba kompenzálásához vagy kiegyenlítéséhez.
2) Megfelelően előfeszítse a gördülőcsapágyat
①A rés megszüntethető;
②Növelje a csapágy merevségét;
③ A gördülőtest hiba homogenizálása.
3) Ügyeljen arra, hogy az orsó forgási pontossága ne tükröződjön a munkadarabon.
3. Csökkentse az átviteli lánc átviteli hibáját
1) Az erőátviteli alkatrészek száma kicsi, az átviteli lánc rövid, és az átviteli pontosság magas;
2) Csökkentett sebességű sebességváltó használata (pl<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) A végdarab pontosságának nagyobbnak kell lennie, mint a többi hajtóműalkatrészé.
4. Csökkentse a szerszámkopást
A szerszám méretbeli kopását újra kell élezni, mielőtt elérné az éles kopási fázist
5. Csökkentse a folyamatrendszer feszültségét és deformációját
Főleg innen:
(1) Javítja a rendszer merevségét, különösen a folyamatrendszer gyenge láncszemeinek merevségét;
(2) Csökkentse a terhelést és annak változását.
Növelje a rendszer merevségét:
(1) Ésszerű szerkezeti tervezés
1) Minimalizálja az összekötő felületek számát;
2) Megakadályozza a helyi alacsony merevségű kötések előfordulását;
3) Az alap és a támaszték szerkezetét és keresztmetszeti alakját ésszerűen kell megválasztani.
(2) Javítsa a csatlakozási felület érintkezési merevségét
1) Javítsa a szerszámgépalkatrészek alkatrészei közötti csatlakozási felület minőségét;
2) Előfeszítse a szerszámgép alkatrészeit;
3) Javítsa a munkadarab pozicionálási referenciasík pontosságát és csökkentse a felületi érdesség értékét.
(3) Alkalmazzon ésszerű rögzítési és elhelyezési módszereket
Csökkentett terhelés és változása:
(1) ésszerűen válassza ki a szerszám geometriai paramétereit és vágási mennyiségét a vágóerő csökkentése érdekében;
(2) Csoportosítsa a nyersdarabokat, és a beállítás során próbálja meg egységessé tenni a nyersdarabok feldolgozási ráhagyását.
6. Csökkentse a folyamatrendszer termikus deformációját
(1) Csökkentse a hőforrások fűtését és izolálja a hőforrásokat
1) Használjon kisebb vágási mennyiséget;
2) Ha az alkatrészek pontosságának magasnak kell lennie, válassza szét a durva és simító megmunkálási folyamatokat;
3) A hőforrást a lehető legnagyobb mértékben válassza le a szerszámgéptől, hogy csökkentse a szerszámgép termikus deformációját;
4) Az olyan elválaszthatatlan hőforrások esetében, mint az orsócsapágyak, csavaranyák, nagy sebességű mozgó vezetősínpárok stb., javítsa a súrlódási jellemzőket a szerkezet és a kenés szempontjából, csökkentse a hőtermelést vagy használjon hőszigetelő anyagokat;
5) Használjon kényszerített léghűtést, vízhűtést és egyéb hőelvezetési intézkedéseket.
(2) Egyensúlyi hőmérsékleti mező
(3) Fogadjon el ésszerű szerszámgép-alkatrész-szerkezetet és összeszerelési referenciaértéket
1) Termikusan szimmetrikus szerkezet elfogadása - a sebességváltóban a tengelyek, csapágyak, sebességváltó fogaskerekek stb. szimmetrikusan vannak elrendezve, ami egyenletessé teheti a doboz falának hőmérséklet-emelkedését és csökkenti a doboz deformációját;
2) Ésszerűen válassza ki a szerszámgép alkatrészeinek összeszerelési alappontját.
(4) Gyorsítsa fel a hőátadási egyensúly eléréséhez;
(5) Szabályozza a környezeti hőmérsékletet.
7. Csökkentse a maradék feszültséget
(1) Növelje a hőkezelési folyamatot a belső feszültség megszüntetése érdekében;
(2) Intézze el a folyamatot ésszerűen.
A megmunkálási pontosságot befolyásoló tényezők
1. Feldolgozási elv hiba
A megmunkálási elv hiba arra a hibára utal, amelyet egy hozzávetőleges pengeprofil vagy egy hozzávetőleges átviteli kapcsolat használata okoz a feldolgozáshoz. A megmunkálási elvi hibák leginkább menetek, fogaskerekek, összetett ívelt felületek megmunkálásánál jelentkeznek.
Például az evolvens fogaskerekek feldolgozására használt fogaskerekes főzőlap a főzőlapok gyártásának megkönnyítése érdekében Archimedes alapcsigát vagy normál egyenes profilú alapférget használ az evolvens alapcsiga helyett, így a fogaskerék evolvens fogazatának alakja hibás. Egy másik példa egy modulusú csiga forgatásakor, mivel a csiga menetemelkedése megegyezik a csigakerék osztásközével (azaz mπ), ahol m a modulus, π pedig irracionális szám, de a csere fogainak száma Az eszterga fogaskereke korlátozott, válassza ki a cserefogaskereket. Ha a π csak hozzávetőleges törtértékként számolható (π=3,1415), ez a szerszám pontatlanságát okozza a munkadarab-alakító mozgáshoz (spirálmozgás) , ami hangmagassági hibát eredményez.
A feldolgozás során a hozzávetőleges feldolgozást általában a termelékenység és a gazdaságosság javítására használják, feltéve, hogy az elméleti hiba megfelel a feldolgozási pontossági követelményeknek (<=10%-15% dimensional tolerance).
2. Beállítási hiba
A szerszámgép beállítási hibája a pontatlan beállítás okozta hibára utal.
3. Szerszámgép hiba
A szerszámgép hibája a szerszámgép gyártási hibájára, szerelési hibájára és kopására vonatkozik. Ez elsősorban a szerszámgép vezetősínének vezetési hibáját, a szerszámgép orsójának forgási hibáját és a szerszámgép átviteli láncának átviteli hibáját tartalmazza.
(1) A szerszámgép vezetősínjének vezetési hibája
1) A vezetősín vezetési pontossága - a vezetősínpár mozgó részeinek tényleges mozgási iránya és az ideális mozgási irány közötti megfelelőség mértéke. elsősorban a következőket tartalmazza:
① A vezetősín Δy egyenessége vízszintes síkban és Δz egyenessége függőleges síkban (hajlítás);
② Az első és a hátsó vezetősínek párhuzamossága (torzulása);
③ A vezetősín párhuzamossági hibája vagy merőlegességi hibája a főtengely forgástengelyéhez képest vízszintes és függőleges síkban.
2) A vezetősín vezetési pontosságának a forgácsolási folyamatra gyakorolt hatása elsősorban a szerszám és a munkadarab közötti relatív elmozdulást veszi figyelembe a hibaérzékeny irányban, amelyet a vezetősín hibája okoz. Esztergálás során a hibaérzékeny irány a vízszintes irány, a függőleges irány okozta vezetési hiba okozta megmunkálási hiba figyelmen kívül hagyható; fúrás során a hibaérzékeny irány a szerszám forgásával változik; gyaluláskor a hibaérzékeny irány függőleges, az ágyvezető sín A függőleges síkban való egyenesség a megmunkált felület egyenességében és síkságában okoz hibákat.
(2) A szerszámgép orsójának forgási hibája
A szerszámgép orsójának forgási hibája a tényleges forgástengelynek az ideális forgástengelytől való eltolódására vonatkozik. Főleg az orsó végfelületének körkörös kifutását, az orsó radiális körkörös kifutását és az orsó geometriai tengelyének hajlásszögű lengését tartalmazza.
1) Az orsó homlokfelületének kifutásának hatása a megmunkálási pontosságra:
①Nincs hatás a hengeres felület feldolgozásakor;
② A homlokfelület esztergálásakor és fúrásakor hiba lép fel a homlokfelület és a hengeres felület tengelye közötti merőlegességben, vagy hiba lesz a homlokfelület síkságában;
③ A menet feldolgozása során menetemelkedési ciklus hiba lép fel.
2) Az orsó radiális kifutásának hatása a megmunkálási pontosságra:
①Ha a sugárirányú forgási hiba az aktuális tengely egyszerű harmonikus lineáris mozgásában nyilvánul meg az y-tengely koordinátairányában, akkor a fúrógép által fúrt furat elliptikus lyuk, a kerekségi hiba pedig a sugárirányú körkifutás amplitúdója; míg az eszterga által előállított furatnak nincs hatása;
②Ha az orsó geometriai tengelye excentrikusan mozog, akkor esztergálástól vagy fúrástól függetlenül olyan kört kaphatunk, amelynek sugara a szerszám csúcsától az átlagos tengelyig mért távolság.
3) Az orsó geometriai tengelyének dőlésszög-lengésének hatása a megmunkálási pontosságra:
① A térben bizonyos kúpszöget képező geometriai tengely kúpos pályája az átlagos tengelyhez képest megegyezik a geometriai tengely excentrikus mozgásával az átlagos tengely körül az egyes szakaszok perspektívájából, és az excentricitás értékei eltérnek az axiális perspektíva;
② A geometriai tengely egy bizonyos síkban leng, ami az egyes szakaszok perspektívájából egyenértékű az aktuális tengely egyszerű harmonikus lineáris mozgásával, és az ugrási amplitúdók axiális irányból nézve különböző helyeken eltérőek;
③ Valójában az orsó geometriai tengelyének dőlésszöge a fenti kettő szuperpozíciója.
(3) A szerszámgép erőátviteli 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) Gyártási hiba és a szerelvény kopása
A lámpatest hibája elsősorban a következőkre vonatkozik:
① Pozícionáló alkatrészek, szerszámvezető alkatrészek, indexelő mechanizmusok, bilincstestek stb. gyártási hibái;
② A szerelvény összeszerelése után a relatív mérethiba a fenti különböző alkatrészek munkafelületei között;
③ A szerelvény munkafelületének kopása használat közben.
2) Gyártási hibák 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, marók alakítása, köszörűkorongok formázása stb.) közvetlenül befolyásolja a munkadarabok alakjának pontosságát.
③ A generált szerszámok (mint például fogaskerekes főzőlapok, bordás főzőlapok, fogaskerék-alakító szerszámok stb.) pengealak-hibája befolyásolja a megmunkált felület alakjának pontosságát.
④ Az általános szerszámok (például esztergaszerszámok, fúrószerszámok, marók) esetében a gyártási pontosság nincs közvetlen hatással a megmunkálási pontosságra, de a szerszámok könnyen viselhetők.
3) A folyamatrendszer kényszerdeformációja
A folyamatrendszer deformálódik a forgácsolóerő, a szorítóerő, a gravitáció és a tehetetlenségi erő stb. hatására, így tönkreteszi a beállított folyamatrendszer elemei közötti kölcsönös helyzeti kapcsolatot, ami megmunkálási hibákat eredményez, és befolyásolja a folyamat stabilitását szex. Főleg a szerszámgép deformációját, a munkadarab deformációját és a folyamatrendszer teljes deformációját vegyük figyelembe.
4. A forgácsolóerő hatása a megmunkálási pontosságra
Csak a szerszámgép deformációját figyelembe véve, a tengelyalkatrészek megmunkálásakor a szerszámgép erő hatására bekövetkező deformációja a megmunkált munkadarabot nyeregformájúvá, vastag végekkel és vékony középsővé teszi, azaz hengerességi hibákat. Csak a munkadarab deformációját veszik figyelembe. A tengelyalkatrészek megmunkálásához a munkadarabot erővel deformálják, így a megmunkált munkadarab vékony végű, vastag középső dob alakú. A furatrészek megmunkálásakor külön figyelembe vesszük a szerszámgép vagy a munkadarab deformációját, és a megmunkálás utáni munkadarab alakja ellentétes a megmunkált tengelyrészek alakjával.
5. A szorítóerő hatása a megmunkálási pontosságra
Amikor a munkadarab be van szorítva, a munkadarab alacsony merevsége vagy a nem megfelelő szorítóerő miatt a munkadarab ennek megfelelően deformálódik, ami megmunkálási hibákat eredményez.
6. A folyamatrendszer termikus deformációja
A feldolgozási folyamat során a belső hőforrások (vágási hő, súrlódási hő) vagy külső hőforrások (környezeti hőmérséklet, hősugárzás) által termelt hő hatására a folyamatrendszer felmelegszik és deformálódik, ami befolyásolja a feldolgozási pontosságot. A nagyméretű munkadarabok megmunkálásánál és a precíziós megmunkálásnál a folyamatrendszer termikus deformációjából adódó feldolgozási hibák az összes feldolgozási hiba 40 százalékát -70 százalékát teszik ki.
A munkadarab termikus deformációjának az arany megmunkálására gyakorolt hatása kétféle: a munkadarab egyenletes melegítése és a munkadarab egyenetlen melegítése.
7. Maradék feszültség a munkadarabon belül
Maradék feszültség keletkezése:
1) A nyers nyersdarabok gyártása és hőkezelése során keletkező maradék feszültség;
2) Hideg egyengetés által okozott maradék feszültség;
3) Vágás okozta maradék feszültség.
8. A feldolgozóhely környezeti hatása
A feldolgozás helyén gyakran sok apró fémforgács található. Ha ezek a fémforgácsok az alkatrész pozicionáló felületén vagy a pozicionáló furat helyzetén vannak, az befolyásolja az alkatrész megmunkálási pontosságát. A nagy pontosságú megmunkálásnál bizonyos fémforgácsok, amelyek olyan kicsik, hogy nem láthatók, befolyásolják a pontosságot. Ezt a befolyásoló tényezőt azonosítani fogják, de nincs túl hatékony módszer a kiküszöbölésére, és gyakran erősen támaszkodik a kezelő működési módszereire.
Mérési módszerek
Feldolgozási pontosság A különböző feldolgozási pontossági tartalomnak és pontossági követelményeknek megfelelően különböző mérési módszereket alkalmaznak. Általánosságban elmondható, hogy a következő típusú módszerek léteznek:
1. Aszerint, hogy kell-e közvetlenül mérni a mért paramétereket, direkt mérésre és közvetett mérésre osztható.
Közvetlen mérés: közvetlenül mérje meg a mért paramétereket, hogy megkapja a mért méretet. Például mérjen tolómérőkkel és komparátorokkal.
Közvetett mérés: mérje meg a mért mérethez kapcsolódó geometriai paramétereket, és számítással kapja meg a mért méretet.
Nyilvánvaló, hogy a közvetlen mérés intuitívabb, míg a közvetett mérés körülményesebb. Általában, ha a mért méret közvetlen méréssel 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 jelzi a mért méret méretét, például nóniuszos tolómérővel történő mérés esetén.
Relatív mérés: A leolvasott érték csak a mért méret eltérését jelzi a standard mennyiséghez képest. Ha komparátort használ a tengely átmérőjének mérésére, először a műszer nulla pozícióját kell beállítania egy mérőhaszonnal, majd meg kell mérnie. A mért érték az oldaltengely átmérője és a mérőhasáb mérete közötti különbség, ami relatív mérés. Általánosságban elmondható, hogy a relatív mérés pontossága nagyobb, de a mérés problémásabb.
3. Aszerint, hogy a mért felület érintkezik-e a mérőeszköz mérőfejével, érintésmérésre és érintésmentes mérésre osztható.
Kontaktmérés: A mérőfej érintkezik az érintkező felülettel, és mechanikusan ható mérőerő lép fel. Ilyen például az alkatrészek mérése mikrométerrel.
Érintésmentes mérés: A mérőfej nem érintkezik a mért rész felületével, és az érintésmentes méréssel elkerülhető, hogy a mérési erő befolyásolja a mérési eredményeket. Ilyen például a vetítési módszer, a fényhullám-interferometriás mérés és így tovább.
4. A mérési paraméterek száma szerint egyetlen mérésre és átfogó mérésre osztható.
Egyszeri mérés: külön mérje meg a vizsgált alkatrész minden paraméterét.
Átfogó
Kombinált mérés: mérje meg az alkatrész releváns paramétereit tükröző átfogó indexet. Például a menetek szerszámmikroszkópos mérésénél rendre megmérhető a menet tényleges menetemelkedési átmérője, a fogforma félszöghibája, illetve a menetemelkedés kumulatív hibája.
Az átfogó mérés általában hatékonyabb és megbízhatóbb az alkatrészek felcserélhetőségének biztosítására. Gyakran használják a kész alkatrészek ellenőrzésére. Az egyelemes 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 munkadarab mérése a feldolgozás során történik, és az eredményeket közvetlenül az alkatrészek feldolgozásának ellenőrzésére használják fel, hogy időben elkerüljék a hulladéktermékek képződését.
Passzív mérés: A munkadarab megmunkálása után végzett mérés. Ez a fajta mérés csak azt tudja megítélni, hogy a feldolgozott alkatrészek minősítettek-e, és a hulladéktermékek feltárására és elutasítására korlátozódik.
6. A mért rész mérési folyamat közbeni állapota szerint statikus mérésre és dinamikus mérésre osztható.
Statikus mérés: A mérés viszonylag statikus. Mint egy mikrométer az átmérő mérésére.
Dinamikus mérés: A mérés során a mért felület és a mérőfej relatív mozgást végez a szimulált munkaállapotban.
A dinamikus mérési módszer a méréstechnika fejlesztési irányát jelentő használati állapothoz közeli alkatrészek helyzetét tudja tükrözni.
