Kao robot, svakodnevno bavljenje mašinskom obradom neodvojivo je od preciznosti, ali da li zaista razumete preciznost mašinske obrade? Danas će vam urednik dati detaljnu interpretaciju točnosti obrade!
Preciznost obrade je stepen do kojeg tri geometrijska parametra stvarne veličine, oblika i položaja površine obrađenog dijela odgovaraju idealnim geometrijskim parametrima koje zahtijeva crtež. Idealni geometrijski parametri, u smislu veličine, su prosječna veličina; u smislu geometrije površine, to su apsolutni krugovi, cilindri, ravni, konusi i prave linije, itd.; u smislu međusobnih položaja između površina, oni su apsolutni paralelizam, vertikalni, koaksijalni, simetrični itd. Odstupanje između stvarnih geometrijskih parametara dijela i idealnih geometrijskih parametara naziva se greška obrade.
Uvod u preciznost obrade
Preciznost obrade se uglavnom koristi za proizvodnju proizvoda, a i tačnost obrade i greška obrade pojmovi su za procjenu geometrijskih parametara obrađene površine. Preciznost obrade se meri stepenom tolerancije, što je manja vrednost stepena, to je veća preciznost; greška obrade se izražava numeričkom vrijednošću, što je veća numerička vrijednost, veća je greška. Visoka preciznost obrade znači malu grešku obrade i obrnuto.
Postoje 20 razreda tolerancije od IT01, IT0, IT1, IT2, IT3 do IT18. Među njima, IT01 predstavlja najveću tačnost obrade dijela, a IT18 predstavlja najnižu tačnost obrade dijela. Uopšteno govoreći, IT7 i IT8 imaju srednju tačnost obrade. nivo.
Stvarni parametri dobijeni bilo kojom metodom obrade neće biti apsolutno tačni. Iz perspektive funkcije dijela, sve dok je greška obrade unutar raspona tolerancije koji zahtijeva crtež dijela, smatra se da je tačnost obrade zagarantovana.
slika
Razlika između tačnosti i preciznosti:
1. Preciznost
Odnosi se na stepen bliskosti između dobijenih rezultata merenja i prave vrednosti. Visoka tačnost mjerenja znači da je sistematska greška mala. U ovom trenutku prosječna vrijednost mjernih podataka manje odstupa od prave vrijednosti, ali su podaci rasuti, odnosno veličina slučajne greške nije jasna.
2. Preciznost
Odnosi se na ponovljivost i konzistentnost između rezultata dobijenih ponovljenim mjerenjima korištenjem istog rezervnog uzorka. Moguće je imati visoku preciznost, ali preciznost nije tačna. Na primer, tri rezultata dobijena korišćenjem dužine od 1 mm za merenje su 1,051 mm, 1,053 i 1,052, respektivno. Iako imaju visoku preciznost, nisu precizni.
Preciznost znači ispravnost rezultata mjerenja, preciznost znači ponovljivost i obnovljivost rezultata mjerenja, preciznost je preduvjet za tačnost.
povezane informacije
1. Preciznost dimenzija
Odnosi se na stepen usklađenosti između stvarne veličine obrađenog dijela i centra tolerancijske zone veličine dijela.
2. Preciznost oblika
Odnosi se na stupanj usklađenosti između stvarnog geometrijskog oblika površine obrađenog dijela i idealnog geometrijskog oblika.
3. Preciznost položaja
Odnosi se na razliku u stvarnoj preciznosti položaja između relevantnih površina obrađenih dijelova.
4. Međusobni odnosi
Obično, prilikom projektovanja mašinskih delova i specificiranja točnosti obrade delova, treba obratiti pažnju na kontrolu greške oblika unutar tolerancije položaja, a greška položaja treba da bude manja od tolerancije veličine. Odnosno, za precizne dijelove ili važne površine dijelova, zahtjevi za preciznošću oblika trebaju biti veći od zahtjeva za preciznošću položaja, a zahtjevi za preciznošću položaja trebaju biti viši od zahtjeva za preciznošću dimenzija.
Metode poboljšanja tačnosti obrade
1. Podesite procesni sistem
podešavanje probnog rezanja
Probno rezanje - mjerenje veličine - podešavanje količine rezanja alata - rezanje - ponovno sečenje, i tako sve dok se ne postigne željena veličina. Ova metoda ima nisku proizvodnu učinkovitost i uglavnom se koristi za jednodijelnu i maloserijsku proizvodnju.
metoda podešavanja
Potrebna veličina se postiže prethodnim podešavanjem relativnih položaja alatne mašine, učvršćenja, radnog komada i alata. Ova metoda ima visoku produktivnost i uglavnom se koristi za masovnu proizvodnju.
2. Smanjite grešku mašine
1) Poboljšajte tačnost proizvodnje glavnih dijelova osovine
Treba poboljšati tačnost rotacije ležaja:
① Koristite visoko precizne kotrljajuće ležajeve;
②Usvojite visoko precizne klinaste klinaste ležajeve sa više ulja;
③Upotreba visoko preciznih hidrostatskih ležajeva
Preciznost okova sa ležajem treba poboljšati:
① Poboljšajte preciznost obrade rupe za potporu kutije i osovine vretena;
② Poboljšajte preciznost obrade površine koja odgovara ležaju;
③Izmjerite i prilagodite raspon radijalnog odstupanja odgovarajućih dijelova kako biste kompenzirali ili poništili grešku.
2) Pravilno prednapregnuti kotrljajni ležaj
①Razmak se može eliminisati;
② Povećati krutost ležaja;
③ Homogenizacija greške kotrljajućeg tijela.
3) Neka se tačnost rotacije vretena ne odražava na radni komad.
3. Smanjite grešku prijenosa prijenosnog lanca
1) Broj dijelova prijenosa je mali, lanac prijenosa je kratak, a preciznost prijenosa je visoka;
2) Upotreba prenosa smanjene brzine (tj<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) Preciznost završnog dijela treba biti veća od preciznosti ostalih dijelova prijenosa.
4. Smanjite trošenje alata
Dimenzionalno trošenje alata mora se ponovo naoštriti prije nego što dostigne fazu oštrog trošenja
5. Smanjiti naprezanje i deformaciju procesnog sistema
Uglavnom od:
(1) Poboljšati krutost sistema, posebno krutost slabih karika u procesnom sistemu;
(2) Smanjite opterećenje i njegovu varijaciju.
Povećajte krutost sistema:
(1) Razuman strukturalni dizajn
1) Minimizirati broj spojnih površina;
2) Sprečiti pojavu lokalnih karika male krutosti;
3) Strukturu i oblik poprečnog presjeka temelja i nosača treba odabrati razumno.
(2) Poboljšajte čvrstoću kontakta površine spoja
1) Poboljšati kvalitet površine spoja između delova u komponentama alatnih mašina;
2) Predopteretiti komponente alatne mašine;
3) Poboljšajte tačnost referentne ravni pozicioniranja obratka i smanjite vrijednost hrapavosti njegove površine.
(3) Usvojiti razumne metode stezanja i pozicioniranja
Smanjeno opterećenje i njegove varijacije:
(1) Razumno odaberite geometrijske parametre i količinu rezanja alata kako biste smanjili silu rezanja;
(2) Grupirajte praznine i pokušajte da ujednačite količinu obrade blankova tokom podešavanja.
6. Smanjite termičku deformaciju procesnog sistema
(1) Smanjite zagrijavanje izvora topline i izolirajte izvore topline
1) Koristite manju količinu rezanja;
2) Kada se zahteva visoka preciznost delova, odvojite procese grube i završne obrade;
3) Odvojite izvor toplote od alatne mašine što je više moguće kako biste smanjili termičku deformaciju alatne mašine;
4) Za neodvojive izvore toplote kao što su ležajevi vretena, parovi navrtki, parovi šinskih vodilica koje se kreću velikom brzinom, itd., poboljšati njihove karakteristike trenja sa aspekta strukture i podmazivanja, smanjiti stvaranje toplote ili koristiti toplotnoizolacione materijale;
5) Koristite prisilno hlađenje zrakom, vodeno hlađenje i druge mjere odvođenja topline.
(2) Polje ravnotežne temperature
(3) Usvojiti razumnu strukturu komponenti alatnih mašina i referentnu vrijednost za montažu
1) Usvajanje termički simetrične strukture - u mjenjaču, vratila, ležajevi, prijenosni zupčanici itd. su raspoređeni simetrično, što može učiniti porast temperature zida kutije ujednačenim i smanjiti deformaciju kutije;
2) Razumno odaberite datum montaže dijelova alatne mašine.
(4) Ubrzajte da biste postigli ravnotežu prijenosa topline;
(5) Kontrolišite temperaturu okoline.
7. Smanjite rezidualni stres
(1) Povećajte proces termičke obrade kako biste eliminisali unutrašnji stres;
(2) Organizujte proces razumno.
Faktori koji utječu na preciznost obrade
1. Greška principa obrade
Greška principa obrade odnosi se na grešku uzrokovanu korištenjem približnog profila oštrice ili približnog odnosa prijenosa za obradu. Greške principa obrade najčešće se javljaju u obradi navoja, zupčanika i složenih zakrivljenih površina.
Na primjer, ploča za kuhanje zupčanika koja se koristi za obradu evolventnih zupčanika, kako bi se olakšala proizvodnja ploča za kuhanje, koristi osnovni puž Archimedes ili osnovni puž normalnog ravnog profila umjesto evolventnog osnovnog puža, tako da se može proizvesti greška u obliku evolventnog zuba zupčanika. Drugi primjer je kod okretanja modulnog puža, jer je korak puža jednak nagibu pužnog točka (tj. mπ), gdje je m modul, a π je iracionalan broj, ali broj zubaca zamjene zupčanik tokarilice je ograničen, odaberite zamjenski zupčanik. Kada se π može izračunati samo kao približna frakcijska vrijednost (π=3.1415), to će uzrokovati nepreciznost alata za kretanje formiranja radnog komada (spiralno gibanje) , što rezultira greškom u visini.
U obradi, približna obrada se općenito koristi za poboljšanje produktivnosti i ekonomičnosti pod pretpostavkom da teorijska greška može ispuniti zahtjeve za preciznošću obrade (<=10%-15% dimensional tolerance).
2. Greška pri podešavanju
Greška podešavanja alatne mašine se odnosi na grešku uzrokovanu netačnim podešavanjem.
3. Greška alatne mašine
Greška alatne mašine se odnosi na grešku u proizvodnji, grešku u montaži i habanje alatne mašine. Uglavnom uključuje grešku vođenja šine vodilice alatne mašine, grešku rotacije vretena alatne mašine i grešku prenosa lanca prenosa mašine alatke.
(1) Greška u vođenju vodilice alatne mašine
1) Preciznost vođenja šine vodilice - stepen usklađenosti između stvarnog smjera kretanja pokretnih dijelova para vodilice i idealnog smjera kretanja. uglavnom uključuju:
① Pravost Δy vodilice u horizontalnoj ravni i ravnost Δz u vertikalnoj ravni (savijanje);
② Paralelnost (izobličenje) prednjih i stražnjih vodilica;
③ Greška paralelizma ili greška okomitosti šine vodilice na os rotacije glavne osovine u horizontalnoj i vertikalnoj ravni.
2) Utjecaj tačnosti vođenja vodilice na proces rezanja uglavnom uzima u obzir relativni pomak između alata i radnog komada u smjeru osjetljivom na greške uzrokovano greškom šine vodilice. Tokom okretanja, smjer osjetljiv na greške je horizontalni smjer, a greška obrade uzrokovana greškom vođenja uzrokovanom vertikalnim smjerom može se zanemariti; tokom bušenja, smer osetljiv na greške se menja sa rotacijom alata; za vrijeme rendisanja smjer osjetljiv na greške je okomit, a šina vodilice ležaja Ravnost u vertikalnoj ravni uzrokuje greške u ravnosti i ravnosti obrađene površine.
(2) Greška rotacije vretena alatne mašine
Greška rotacije vretena alatne mašine se odnosi na odstupanje stvarne rotacione ose od idealne rotacione ose. Uglavnom uključuje kružno zakretanje krajnjeg dijela vretena, radijalno kružno otpuštanje vretena i zamah kuta nagiba geometrijske ose vretena.
1) Utjecaj strujanja čeone strane vretena na tačnost obrade:
①Nema efekta prilikom obrade cilindrične površine;
② Prilikom okretanja i bušenja čeone površine, doći će do greške u okomitosti između čeone površine i ose cilindrične površine ili greške u ravnosti čeone površine;
③Tokom obrade navoja, doći će do greške ciklusa koraka.
2) Uticaj radijalnog strujanja vretena na tačnost obrade:
①Ako se greška radijalne rotacije manifestira jednostavnim harmonijskim linearnim kretanjem stvarne ose u koordinatnom smjeru ose y, rupa koju probuši mašina za bušenje je eliptična rupa, a greška zaobljenosti je amplituda radijalnog kružnog odvajanja; dok rupa koju stvara strug nema efekta;
②Ako se geometrijska os vretena pomiče ekscentrično, može se dobiti krug čiji je radijus udaljenost od vrha alata do prosječne ose bez obzira na okretanje ili bušenje.
3) Uticaj zamaha ugla nagiba geometrijske ose vretena na tačnost obrade:
① Konusna putanja geometrijske ose koja formira određeni ugao konusa u prostoru u odnosu na prosečnu osu je ekvivalentna ekscentričnom kretanju geometrijske ose oko prosečne ose iz perspektive svakog preseka, a vrednosti ekscentriciteta se razlikuju od aksijalna perspektiva;
② Geometrijska os se ljulja u određenoj ravni, što je ekvivalentno jednostavnom harmonijskom linearnom kretanju stvarne ose u ravni iz perspektive svake sekcije, a amplitude skakanja su različite na različitim mjestima kada se gledaju iz aksijalnog smjera;
③U stvari, zamah nagiba geometrijske ose vretena je superpozicija gornja dva.
(3) Greška prijenosa lanca prijenosa alatnih mašina
Greška prijenosa prijenosnog lanca alatne mašine odnosi se na relativnu grešku kretanja između elemenata prijenosa na prvom i posljednjem kraju prijenosnog lanca.
1) Greška u proizvodnji i habanje uređaja
Greška uređaja se uglavnom odnosi na:
①Greške u proizvodnji komponenti za pozicioniranje, komponenti vodiča alata, mehanizama za indeksiranje, tijela stezaljki, itd.;
② Nakon što je učvršćenje sastavljeno, relativna greška veličine između radnih površina gore navedenih različitih komponenti;
③Abrazija radne površine uređaja tokom upotrebe.
2) Greške u proizvodnji i habanje alata
Utjecaj grešaka alata na točnost obrade varira ovisno o vrsti alata.
① Preciznost dimenzija alata fiksne veličine (kao što su bušilice, razvrtači, glodala za klinove i okrugli provuci, itd.) direktno utječe na točnost dimenzija radnog komada.
②Preciznost oblika alata za oblikovanje (kao što su alati za struganje za oblikovanje, glodala za oblikovanje, formiranje brusnih točaka, itd.) direktno će uticati na tačnost oblika radnih komada.
③Greška u obliku oštrice generiranih alata (kao što su ploče za kuhanje sa zupčanicima, ploče za kuhanje, alati za oblikovanje zupčanika, itd.) će utjecati na tačnost oblika obrađene površine.
④ Za opšte alate (kao što su alati za struganje, alati za bušenje, glodalice), tačnost proizvodnje nema direktan uticaj na tačnost obrade, ali alati se lako nose.
3) Prisilna deformacija procesnog sistema
Procesni sistem će se deformisati pod dejstvom sile rezanja, sile stezanja, sile gravitacije i inercijalne sile itd., čime će se uništiti međusobni pozicioni odnos između komponenti prilagođenog procesnog sistema, što će rezultirati greškama u mašinskoj obradi i uticati na stabilnost procesa. sex. Uglavnom uzmite u obzir deformaciju alatne mašine, deformaciju radnog komada i ukupnu deformaciju procesnog sistema.
4. Utjecaj sile rezanja na tačnost obrade
Samo s obzirom na deformaciju alatne mašine, za obradu delova osovine, deformacija alatne mašine pod dejstvom sile čini da obrađeni radni komad ima oblik sedla sa debelim krajevima i tankom sredinom, odnosno greškama cilindričnosti. Uzima se u obzir samo deformacija radnog komada. Za obradu dijelova osovine obradak se deformiše silom tako da obrađeni radni komad ima oblik bubnja s tankim krajevima i debelom sredinom. Za obradu dijelova rupa posebno se razmatra deformacija alatne mašine ili obratka, a oblik obratka nakon obrade je suprotan od obrađenih dijelova osovine.
5. Utjecaj sile stezanja na tačnost obrade
Kada je radni komad stegnut, zbog niske krutosti radnog komada ili nepravilne sile stezanja, radni komad će se deformirati u skladu s tim, što će rezultirati greškama u obradi.
6. Toplotna deformacija procesnog sistema
Tokom procesa obrade, usled toplote koju stvaraju unutrašnji izvori toplote (toplota rezanja, toplota trenja) ili spoljašnji izvori toplote (temperatura okoline, toplotno zračenje), procesni sistem se zagreva i deformiše, što utiče na tačnost obrade. U obradi velikih komada i preciznoj mašinskoj obradi, greške obrade uzrokovane termičkom deformacijom procesnog sistema čine 40 posto -70 posto ukupnih grešaka obrade.
Utjecaj toplinske deformacije obratka na obradu zlata uključuje dvije vrste: ravnomjerno zagrijavanje obratka i neravnomjerno zagrijavanje obratka.
7. Zaostali napon unutar radnog komada
Stvaranje rezidualnog naprezanja:
1) Preostalo naprezanje koje nastaje tokom proizvodnje grubih blankova i termičke obrade;
2) Preostalo naprezanje uzrokovano hladnim ravnanjem;
3) Preostalo naprezanje uzrokovano rezanjem.
8. Uticaj lokacije prerade na okoliš
Često postoji mnogo malih metalnih strugotina na mjestu obrade. Ako ovi metalni strugoti postoje na površini za pozicioniranje dijela ili položaju rupe za pozicioniranje, to će utjecati na točnost obrade dijela. Za visoko preciznu obradu, neki metalni čipovi koji su toliko mali da se ne mogu vidjeti će utjecati na točnost. Ovaj uticajni faktor će biti identifikovan, ali ne postoji efikasan metod da se on eliminiše, i često se u velikoj meri oslanja na operativne metode operatera.
Metode mjerenja
Preciznost obrade U skladu sa različitim sadržajem tačnosti obrade i zahtevima za tačnost, koriste se različite metode merenja. Uopšteno govoreći, postoje sledeće vrste metoda:
1. Prema tome da li treba direktno mjeriti mjerene parametre, može se podijeliti na direktno mjerenje i indirektno mjerenje.
Direktno mjerenje: direktno izmjerite izmjerene parametre da biste dobili izmjerenu veličinu. Na primjer, mjerite čeljustima i komparatorima.
Indirektno mjerenje: izmjerite geometrijske parametre koji se odnose na izmjerenu veličinu i izračunajte izmjerenu veličinu.
Očigledno, direktno mjerenje je intuitivnije, dok je indirektno mjerenje glomaznije. Generalno, kada izmjerena veličina ne može ispuniti zahtjeve za preciznost direktnim mjerenjem, mora se koristiti indirektno mjerenje.
2. Prema tome da li očitana vrijednost mjernog instrumenta direktno predstavlja vrijednost izmjerene veličine, može se podijeliti na apsolutno mjerenje i relativno mjerenje.
Apsolutno mjerenje: očitana vrijednost direktno ukazuje na veličinu izmjerene veličine, kao što je mjerenje s kaliperom.
Relativno mjerenje: Očitana vrijednost samo ukazuje na odstupanje izmjerene dimenzije u odnosu na standardnu veličinu. Ako koristite komparator za mjerenje promjera osovine, prvo morate podesiti nultu poziciju instrumenta pomoću mjernog bloka, a zatim mjeriti. Izmjerena vrijednost je razlika između prečnika bočne osovine i veličine mjernog bloka, što je relativno mjerenje. Uopšteno govoreći, tačnost relativnog merenja je veća, ali je merenje problematičnije.
3. Prema tome da li je izmjerena površina u kontaktu s mjernom glavom mjernog alata, može se podijeliti na kontaktno mjerenje i bezkontaktno mjerenje.
Kontaktno mjerenje: Mjerna glava je u kontaktu sa površinom koju treba kontaktirati i postoji mehanička mjerna sila. Kao što su mjerenje dijelova mikrometrom.
Beskontaktno merenje: Merna glava nije u kontaktu sa površinom merenog dela, a beskontaktnim merenjem se može izbeći uticaj merne sile na rezultate merenja. Kao što je korištenje metode projekcije, mjerenje interferometrije svjetlosnih valova i tako dalje.
4. Prema broju mjernih parametara, može se podijeliti na jedno mjerenje i sveobuhvatno mjerenje.
Pojedinačno mjerenje: izmjerite svaki parametar dijela koji se testira zasebno.
Sveobuhvatan
Kombinirano mjerenje: izmjerite sveobuhvatni indeks koji odražava relevantne parametre dijela. Na primjer, kada se mjere navoji pomoću alatnog mikroskopa, stvarni prečnik koraka navoja, polukutna greška oblika zuba i kumulativna greška koraka mogu se izmjeriti respektivno.
Sveobuhvatno mjerenje je općenito efikasnije i pouzdanije za osiguranje zamjenjivosti dijelova. Često se koristi u kontroli gotovih delova. Pojedinačno mjerenje može odrediti grešku svakog parametra posebno, i općenito se koristi za analizu procesa, inspekciju procesa i mjerenje specificiranih parametara.
5. Prema ulozi mjerenja u procesu obrade dijeli se na aktivno mjerenje i pasivno mjerenje.
Aktivno mjerenje: Radni komad se mjeri tokom obrade, a rezultati se direktno koriste za kontrolu obrade dijelova, kako bi se na vrijeme spriječilo stvaranje otpadnih proizvoda.
Pasivno mjerenje: Mjerenje se vrši nakon što je radni komad obrađen. Ova vrsta mjerenja može samo ocijeniti da li su obrađeni dijelovi kvalificirani, a ograničeno je na otkrivanje i odbacivanje otpadnih proizvoda.
6. Prema stanju mjerenog dijela tokom procesa mjerenja, može se podijeliti na statičko mjerenje i dinamičko mjerenje.
Statičko mjerenje: Mjerenje je relativno statičko. Kao mikrometar za mjerenje prečnika.
Dinamičko mjerenje: Tokom mjerenja, mjerena površina i mjerna glava vrše relativno kretanje u simuliranom radnom stanju.
Metoda dinamičkog mjerenja može odražavati stanje dijelova blizu stanja upotrebe, što je pravac razvoja mjerne tehnologije.
