Като робот, ежедневната работа с машинна обработка е неделима от прецизността, но разбирате ли наистина прецизността на машинната обработка? Днес редакторът ще ви даде подробна интерпретация на точността на обработка!
Точността на обработка е степента, до която трите геометрични параметъра на действителния размер, форма и позиция на повърхността на обработения детайл съответстват на идеалните геометрични параметри, изисквани от чертежа. Идеалните геометрични параметри, по отношение на размера, са средният размер; по отношение на геометрията на повърхността те са абсолютни кръгове, цилиндри, равнини, конуси и прави линии и др.; по отношение на взаимните позиции между повърхностите, те са абсолютен паралелизъм, вертикален, коаксиален, симетричен и т.н. Отклонението между действителните геометрични параметри на детайла и идеалните геометрични параметри се нарича грешка при обработката.
Въведение в точността на машинната обработка
Точността на обработка се използва главно за производство на продукти и както точността на обработка, така и грешката при обработката са термини за оценка на геометричните параметри на обработената повърхност. Точността на обработката се измерва чрез степента на толерантност, колкото по-малка е стойността на степента, толкова по-висока е прецизността; грешката при обработка се изразява с числова стойност, колкото по-голяма е числената стойност, толкова по-голяма е грешката. Високата точност на обработката означава малка грешка при обработката и обратното.
Има 2 0 степени на толерантност от IT01, IT0, IT1, IT2, IT3 до IT18. Сред тях IT01 представлява най-високата точност на обработка на частта, а IT18 представлява най-ниската точност на обработка на частта. Най-общо казано, IT7 и IT8 имат средна точност на обработка. ниво.
Действителните параметри, получени чрез всеки метод на обработка, няма да бъдат абсолютно точни. От гледна точка на функцията на частта, докато грешката при обработката е в обхвата на толеранс, изискван от чертежа на частта, точността на обработка се счита за гарантирана.
снимка
Разликата между точност и прецизност:
1. Точност
Отнася се до степента на близост между получените резултати от измерването и истинската стойност. Високата точност на измерване означава, че системната грешка е малка. По това време средната стойност на данните от измерването се отклонява по-малко от истинската стойност, но данните са разпръснати, тоест размерът на случайната грешка не е ясен.
2. Прецизност
Отнася се до възпроизводимостта и последователността между резултатите, получени чрез многократни измервания, като се използва една и съща резервна проба. Възможно е да има висока точност, но точността не е точна. Например, трите резултата, получени чрез използване на дължина от 1 мм за измерване, са съответно 1,051 мм, 1,053 и 1,052. Въпреки че имат висока точност, те не са точни.
Точността означава коректността на резултатите от измерването, прецизността означава повтаряемостта и възпроизводимостта на резултатите от измерването, прецизността е предпоставка за точност.
свързана информация
1. Точност на размерите
Отнася се до степента на съответствие между действителния размер на обработения детайл и центъра на зоната на толеранс на размера на детайла.
2. Точност на формата
Отнася се до степента на съответствие между действителната геометрична форма на повърхността на обработвания детайл и идеалната геометрична форма.
3. Точност на позицията
Отнася се за разликата в действителната точност на позицията между съответните повърхности на обработените части.
4. Взаимоотношения
Обикновено, когато проектирате машинни части и определяте точността на обработка на частите, трябва да се обърне внимание на контролирането на грешката на формата в рамките на толеранса на позицията и грешката на позицията трябва да бъде по-малка от толеранса на размера. Тоест, за прецизни части или важни повърхности на части, изискванията за точност на формата трябва да бъдат по-високи от изискванията за точност на позицията, а изискванията за точност на позицията трябва да бъдат по-високи от изискванията за точност на размерите.
Методи за подобряване на точността на обработка
1. Настройте технологичната система
пробна корекция на рязане
Пробно рязане - измерване на размера - регулиране на количеството на рязане на инструмента - рязане - отново рязане и така до достигане на необходимия размер. Този метод има ниска производствена ефективност и се използва главно за единични и малки партиди.
метод на настройка
Необходимият размер се получава чрез предварително регулиране на относителните позиции на машинния инструмент, приспособлението, детайла и инструмента. Този метод има висока производителност и се използва главно за масово производство.
2. Намалете грешката на машината
1) Подобрете точността на производството на основните части на вала
Точността на въртене на лагера трябва да се подобри:
① Използвайте високопрецизни търкалящи лагери;
②Приемете високопрецизен многомаслен клинов лагер за динамично налягане;
③Използване на високопрецизни хидростатични лагери
Трябва да се подобри точността на фитингите с лагера:
① Подобрете точността на обработка на отвора за опора на кутията и шийката на шпиндела;
② Подобрете точността на обработка на повърхността, която съответства на лагера;
③Измерете и регулирайте обхвата на радиалното биене на съответните части, за да компенсирате или компенсирате грешката.
2) Натоварете правилно търкалящия лагер
①Пропастта може да бъде елиминирана;
②Увеличете твърдостта на лагера;
③ Хомогенизиране на грешката на търкалящото се тяло.
3) Направете точността на въртене на шпиндела да не се отразява върху детайла.
3. Намалете грешката при предаване на предавателната верига
1) Броят на предавателните части е малък, предавателната верига е къса и прецизността на предаването е висока;
2) Използването на предаване с намалена скорост (т<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) Прецизността на крайната част трябва да бъде по-висока от тази на другите части на трансмисията.
4. Намалете износването на инструмента
Износването на размерите на инструмента трябва да бъде повторно заточено, преди да достигне етапа на остро износване
5. Намалете напрежението и деформацията на технологичната система
Основно от:
(1) Подобряване на твърдостта на системата, особено на твърдостта на слабите връзки в процесната система;
(2) Намалете натоварването и неговата промяна.
Увеличете твърдостта на системата:
(1) Разумен структурен дизайн
1) Минимизиране на броя на свързващите повърхности;
2) Предотвратяване на появата на локални връзки с ниска твърдост;
3) Структурата и формата на напречното сечение на основата и опората трябва да бъдат избрани разумно.
(2) Подобрете контактната твърдост на свързващата повърхност
1) Подобряване на качеството на повърхността на свързване между частите в компонентите на машинния инструмент;
2) Заредете предварително компонентите на машинния инструмент;
3) Подобрете точността на референтната равнина на позициониране на детайла и намалете стойността на грапавостта на повърхността.
(3) Приемете разумни методи за затягане и позициониране
Намалено натоварване и неговата вариация:
(1) Изберете разумно геометричните параметри и количеството на рязане на инструмента, за да намалите силата на рязане;
(2) Групирайте заготовките и се опитайте да направите допускането на обработка на заготовките еднакво по време на настройката.
6. Намаляване на топлинната деформация на технологичната система
(1) Намалете нагряването на източниците на топлина и изолирайте източниците на топлина
1) Използвайте по-малко количество за рязане;
2) Когато се изисква висока точност на частите, отделете процесите на груба и крайна обработка;
3) Отделете източника на топлина от машинния инструмент колкото е възможно повече, за да намалите топлинната деформация на машинния инструмент;
4) За неразделими източници на топлина като шпинделни лагери, двойки винтови гайки, високоскоростни движещи се двойки водещи релси и др., подобрете техните характеристики на триене от аспектите на структурата и смазването, намалете генерирането на топлина или използвайте топлоизолационни материали;
5) Използвайте принудително въздушно охлаждане, водно охлаждане и други мерки за разсейване на топлината.
(2) Равновесно температурно поле
(3) Приемете разумна структура на компонентите на машинния инструмент и еталон за сглобяване
1) Приемане на термично симетрична структура - в скоростната кутия валовете, лагерите, трансмисионните зъбни колела и т.н. са разположени симетрично, което може да направи повишаването на температурата на стената на кутията равномерно и да намали деформацията на кутията;
2) Разумно изберете данните за сглобяване на частите на машинния инструмент.
(4) Ускорете, за да достигнете равновесие на топлообмен;
(5) Контролирайте температурата на околната среда.
7. Намаляване на остатъчното напрежение
(1) Увеличете процеса на топлинна обработка, за да елиминирате вътрешното напрежение;
(2) Подредете процеса разумно.
Фактори, влияещи върху точността на обработка
1. Грешка в принципа на обработка
Грешката на принципа на обработка се отнася до грешката, причинена от използването на приблизителен профил на острието или приблизителна връзка на предаване за обработка. Грешките в принципа на обработка се появяват най-вече при обработката на резби, зъбни колела и сложни извити повърхности.
Например зъбната плоча, използвана за обработка на еволвентни зъбни колела, за да се улесни производството на плочи, използва основен червей на Архимед или основен червей с нормален прав профил вместо основен еволвентен червей, така че формата на еволвентния зъб на зъбното колело може да бъде произведена грешка. Друг пример е при завъртане на модулен червяк, тъй като стъпката на червяка е равна на стъпката на червячното колело (т.е. mπ), където m е модулът, а π е ирационално число, но броят на зъбите на заместващия зъбното колело на струга е ограничено, изберете резервното зъбно колело Когато π може да се изчисли само като приблизителна дробна стойност (π=3.1415), това ще доведе до неточност на инструмента за движението на формоване на детайла (спирално движение) , което води до грешка във височината.
При обработката приблизителната обработка обикновено се използва за подобряване на производителността и икономичността при предпоставката, че теоретичната грешка може да отговори на изискванията за точност на обработката (<=10%-15% dimensional tolerance).
2. Грешка в настройката
Грешката при регулиране на машинния инструмент се отнася до грешката, причинена от неточна настройка.
3. Грешка на машинния инструмент
Грешка на машинния инструмент се отнася до производствена грешка, грешка при инсталиране и износване на машинния инструмент. Включва главно грешката на насочване на водещата релса на металообработващата машина, грешката на въртене на шпиндела на машинния инструмент и грешката на предаване на предавателната верига на машинния инструмент.
(1) Грешка при насочване на водещата релса на машинния инструмент
1) Точност на насочване на водещата релса - степента на съответствие между действителната посока на движение на движещите се части на двойката водеща релса и идеалната посока на движение. основно включват:
① Изправеността Δy на водещата релса в хоризонталната равнина и изправеността Δz във вертикалната равнина (огъване);
② Успоредност (изкривяване) на предните и задните водещи релси;
③ Грешка на паралелност или грешка на перпендикулярност на водещата релса спрямо оста на въртене на главния вал в хоризонталната равнина и във вертикалната равнина.
2) Влиянието на точността на насочване на водещата релса върху процеса на рязане отчита главно относителното изместване между инструмента и детайла в чувствителната към грешки посока, причинено от грешката на водещата релса. По време на струговане посоката, чувствителна към грешки, е хоризонталната посока и грешката при обработката, причинена от грешката при насочване, причинена от вертикалната посока, може да бъде игнорирана; по време на пробиване, чувствителната към грешки посока се променя с въртенето на инструмента; по време на рендосване, чувствителната към грешки посока е вертикална, а изправеността на водещата релса на леглото във вертикалната равнина причинява грешки в правотата и плоскостта на обработваната повърхност.
(2) Грешка при въртене на шпиндела на машинния инструмент
Грешката при въртене на шпиндела на машинния инструмент се отнася до отклонението на действителната въртяща се ос от идеалната въртяща се ос. Той включва главно кръговото биене на крайната повърхност на шпиндела, радиалното кръгово биене на шпиндела и люлеенето на ъгъла на наклона на геометричната ос на шпиндела.
1) Влиянието на изтичането на крайната повърхност на шпиндела върху точността на обработка:
①Няма ефект при обработка на цилиндрична повърхност;
② При завъртане и пробиване на челната повърхност ще има грешка в перпендикулярността между челната повърхност и оста на цилиндричната повърхност или грешка в плоскостта на челната повърхност;
③По време на обработката на нишката ще има грешка в цикъла на стъпка.
2) Влиянието на радиалното биене на шпиндела върху точността на обработка:
①Ако грешката на радиалното въртене се проявява чрез простото хармонично линейно движение на действителната ос в координатната посока на оста y, дупката, пробита от сондажната машина, е елипсовидна дупка, а грешката на закръглеността е амплитудата на радиалното кръгово отклонение; докато дупката, произведена от струга, няма ефект;
②Ако геометричната ос на шпиндела се движи ексцентрично, може да се получи окръжност, чийто радиус е разстоянието от върха на инструмента до средната ос, независимо от завъртането или пробиването.
3) Влиянието на люлеенето на ъгъла на наклона на геометричната ос на шпиндела върху точността на обработка:
① Коничната траектория на геометричната ос, образуваща определен конусен ъгъл в пространството спрямо средната ос, е еквивалентна на ексцентричното движение на геометричната ос около средната ос от гледна точка на всяка секция, а стойностите на ексцентрицитета са различни от аксиалната перспектива;
② Геометричната ос се люлее в определена равнина, което е еквивалентно на простото хармонично линейно движение на действителната ос в равнина от гледна точка на всяка секция, а амплитудите на скокове са различни на различни места, когато се гледат от аксиалната посока;
③Всъщност люлеенето на наклона на геометричната ос на шпиндела е суперпозицията на горните две.
(3) Грешка в предаването на предавателната верига на металообработващата машина
Грешката при предаване на предавателната верига на машинния инструмент се отнася до относителната грешка на движението между предавателните елементи в първия и последния край на предавателната верига.
1) Производствена грешка и износване на приспособлението
Грешката на приспособлението се отнася главно до:
①Производствени грешки на компоненти за позициониране, компоненти за водачи на инструменти, индексиращи механизми, тела на скоби и др.;
② След като приспособлението е сглобено, относителната грешка в размера между работните повърхности на горните различни компоненти;
③Абразия на работната повърхност на приспособлението по време на употреба.
2) Производствени грешки и износване на инструментите
Въздействието на грешките на инструмента върху точността на обработка варира в зависимост от вида на инструмента.
① Точността на размерите на инструментите с фиксиран размер (като свредла, райбери, фрезови фрези и кръгли протяжки и т.н.) пряко влияе върху точността на размерите на детайла.
②Точността на формата на инструментите за формоване (като инструменти за формоване на струговане, фрези за формоване, формоване на шлифовъчни колела и т.н.) ще повлияе пряко на точността на формата на детайлите.
③Грешката във формата на острието на генерираните инструменти (като плочи за зъбни колела, плочи за шлицови плочи, инструменти за оформяне на зъбни колела и т.н.) ще повлияе на точността на формата на обработената повърхност.
④ За общи инструменти (като инструменти за струговане, пробивни инструменти, фрези) точността на производство няма пряко влияние върху точността на обработка, но инструментите са лесни за износване.
3) Принудителна деформация на технологичната система
Системата на процеса ще се деформира под действието на сила на рязане, сила на затягане, гравитация и инерционна сила и т.н., като по този начин се разрушава взаимното позициониране на компонентите на коригираната система на процес, което води до грешки при обработка и засяга стабилността на процеса секс. Обърнете внимание главно на деформацията на машинния инструмент, деформацията на детайла и общата деформация на технологичната система.
4. Влиянието на силата на рязане върху точността на обработка
Само като се има предвид деформацията на машинния инструмент, за обработката на части на вала, деформацията на машинния инструмент под сила кара обработения детайл да има форма на седло с дебели краища и тънка среда, тоест грешки в цилиндричността. Отчита се само деформацията на детайла. За обработката на части на вала детайлът се деформира със сила, така че обработваният детайл има форма на барабан с тънки краища и дебела среда. За обработката на части с отвори деформацията на машинния инструмент или детайла се разглежда отделно, а формата на детайла след обработка е противоположна на тази на обработваните части на вала.
5. Влияние на силата на затягане върху точността на обработка
Когато детайлът е захванат, поради ниската твърдост на детайла или неправилна сила на затягане, детайлът ще се деформира съответно, което ще доведе до грешки при обработката.
6. Термична деформация на технологичната система
По време на процеса на обработка, поради топлината, генерирана от вътрешни източници на топлина (топлина на рязане, топлина на триене) или външни източници на топлина (околна температура, топлинно излъчване), процесната система се нагрява и деформира, което се отразява на точността на обработката. При обработката на големи детайли и прецизната обработка, грешките при обработката, причинени от термична деформация на процесната система, представляват 40 процента -70 процента от общите грешки при обработката.
Влиянието на термичната деформация на детайла върху обработката на злато включва два вида: равномерно нагряване на детайла и неравномерно нагряване на детайла.
7. Остатъчно напрежение вътре в детайла
Генериране на остатъчно напрежение:
1) Остатъчно напрежение, генерирано по време на грубо производство на заготовки и термична обработка;
2) Остатъчно напрежение, причинено от студено изправяне;
3) Остатъчно напрежение, причинено от рязане.
8. Въздействие върху околната среда на обекта за преработка
На мястото на обработка често има много малки метални стружки. Ако тези метални стърготини съществуват върху позициониращата повърхност на детайла или позицията на позициониращия отвор, това ще повлияе на точността на обработка на детайла. При високопрецизна обработка някои метални стружки, които са толкова малки, че не могат да се видят, ще повлияят на точността. Този влияещ фактор ще бъде идентифициран, но няма много ефективен метод за премахването му и често зависи до голяма степен от методите на работа на оператора.
Методи за измерване
Точност на обработка Съгласно различното съдържание на точност на обработката и изискванията за точност се използват различни методи за измерване. Най-общо казано, има следните видове методи:
1. Според това дали да се измерват директно измерените параметри, те могат да бъдат разделени на директно измерване и косвено измерване.
Директно измерване: директно измерване на измерените параметри, за да получите измерения размер. Например измервайте с шублер и компаратори.
Непряко измерване: измерване на геометричните параметри, свързани с измерения размер, и получаване на измерения размер чрез изчисление.
Очевидно директното измерване е по-интуитивно, докато непрякото измерване е по-тромаво. Като цяло, когато измереният размер не може да отговори на изискванията за точност чрез директно измерване, трябва да се използва непряко измерване.
2. Според това дали показаната стойност на измервателния уред директно представлява стойността на измерения размер, тя може да бъде разделена на абсолютно измерване и относително измерване.
Абсолютно измерване: отчетената стойност директно показва размера на измерения размер, като например измерване с нониус.
Относително измерване: Отчетената стойност показва само отклонението на измерения размер спрямо стандартното количество. Ако използвате компаратор за измерване на диаметъра на вала, първо трябва да регулирате нулевата позиция на инструмента с измервателен блок и след това да измерите. Измерената стойност е разликата между диаметъра на страничния вал и размера на измервателния блок, което е относително измерване. Най-общо казано, точността на относителното измерване е по-висока, но измерването е по-обезпокоително.
3. Според това дали измерваната повърхност е в контакт с измервателната глава на измервателния инструмент, тя може да бъде разделена на контактно измерване и безконтактно измерване.
Контактно измерване: Измервателната глава е в контакт с повърхността, която трябва да се докосне, и има механично действаща измервателна сила. Като например измерване на части с микрометър.
Безконтактно измерване: Измервателната глава не е в контакт с повърхността на измерваната част и безконтактното измерване може да избегне влиянието на измервателната сила върху резултатите от измерването. Като например използването на проекционен метод, интерферометрично измерване на светлинни вълни и т.н.
4. Според броя на измервателните параметри, той може да бъде разделен на единично измерване и цялостно измерване.
Единично измерване: измервайте отделно всеки параметър на тестваната част.
Изчерпателна
Комбинирано измерване: измервайте цялостния индекс, който отразява съответните параметри на частта. Например, когато измервате резби с инструментален микроскоп, могат да бъдат измерени съответно действителният диаметър на стъпката на резбата, грешката на полуъгъла на формата на зъба и кумулативната грешка на стъпката.
Цялостното измерване обикновено е по-ефективно и по-надеждно за осигуряване на взаимозаменяемостта на частите. Често се използва при проверка на готови части. Измерването на единичен елемент може да определи грешката на всеки параметър поотделно и обикновено се използва за анализ на процеса, проверка на процеса и измерване на определени параметри.
5. Според ролята на измерването в процеса на обработка, то се разделя на активно измерване и пасивно измерване.
Активно измерване: Заготовката се измерва по време на обработката и резултатите се използват директно за контрол на обработката на частите, така че да се предотврати генерирането на отпадъчни продукти навреме.
Пасивно измерване: Измерване, извършено след обработката на детайла. Този вид измерване може само да прецени дали обработените части са квалифицирани и е ограничено до откриване и отхвърляне на отпадъчни продукти.
6. Според състоянието на измерваната част по време на процеса на измерване, тя може да бъде разделена на статично измерване и динамично измерване.
Статично измерване: Измерването е относително статично. Като микрометър за измерване на диаметър.
Динамично измерване: По време на измерването измерваната повърхност и измервателната глава правят относително движение в симулираното работно състояние.
Динамичният метод на измерване може да отразява положението на частите, близки до състоянието на употреба, което е посоката на развитие на технологията за измерване.
