Točnost obrade odnosi se na stupanj usklađenosti između tri geometrijska parametra stvarne veličine, oblika i položaja površine dijela nakon strojne obrade i idealnih geometrijskih parametara koje zahtijeva crtež. Idealni geometrijski parametri, za veličinu, su prosječna veličina; za površinsku geometriju, to su apsolutni krugovi, cilindri, ravnine, stošci i ravne linije; za relativne položaje između površina, to su apsolutna paralelnost, vertikalnost, koaksijalnost, simetrija itd. Odstupanje između stvarnih geometrijskih parametara dijela i idealnih geometrijskih parametara naziva se pogreška obrade.
Uvod u točnost obrade
Točnost obrade uglavnom se koristi za mjerenje stupnja proizvodnih proizvoda. Točnost obrade i pogreška obrade su pojmovi za procjenu geometrijskih parametara površine obrade. Točnost obrade mjeri se stupnjem tolerancije. Što je manja vrijednost stupnja, to je veća točnost; Pogreška obrade izražena je numeričkom vrijednošću. Što je veća numerička vrijednost, to je veća pogreška. Visoka točnost obrade znači malu pogrešku obrade i obrnuto.
Postoje 20 stupnja tolerancije od IT01, IT0, IT1, IT2, IT3 do IT18. Među njima, IT01 označava da dio ima najveću točnost obrade, a IT18 označava da dio ima najnižu točnost obrade. Općenito, IT7 i IT8 su srednje razine točnosti obrade.
Stvarni parametri dobiveni bilo kojom metodom obrade neće biti apsolutno točni. Iz funkcije dijela, sve dok je greška u obradi unutar raspona tolerancije koja zahtijeva crtanje dijela, smatra se da je točnost obrade zajamčena.
Kliknite da biste besplatno primili vodič za 10G CNC programiranje
Razlika između točnosti i preciznosti: 1. Točnost se odnosi na stupanj bliskosti između dobivenog rezultata mjerenja i prave vrijednosti. Visoka točnost mjerenja znači da je pogreška sustava mala. U ovom trenutku prosječna vrijednost izmjerenih podataka manje odstupa od stvarne vrijednosti, ali su podaci raspršeni, odnosno nejasna je veličina slučajne pogreške.
2. Preciznost se odnosi na ponovljivost i dosljednost između rezultata dobivenih ponovljenim mjerenjima korištenjem istih rezervnih uzoraka. Moguće je imati visoku preciznost, ali nepreciznu točnost. Na primjer, tri rezultata dobivena mjerenjem s duljinom od 1 mm su 1,051 mm, 1,053 i 1,052. Iako imaju visoku preciznost, neprecizni su.
Točnost ukazuje na ispravnost rezultata mjerenja, a preciznost ukazuje na ponovljivost i obnovljivost rezultata mjerenja. Preciznost je preduvjet za točnost.
Povezani sadržaj 1. Dimenzijska točnost odnosi se na stupanj usklađenosti između stvarne veličine dijela nakon obrade i središta pojasa tolerancije veličine dijela.
2. Točnost oblika odnosi se na stupanj sukladnosti između stvarnog geometrijskog oblika površine obrađenog dijela i idealnog geometrijskog oblika.
3. Točnost položaja odnosi se na razliku u stvarnoj točnosti položaja između relevantnih površina obrađenog dijela.
4. Odnos obično prilikom dizajniranja dijelova stroja i određivanja točnosti obrade dijelova, pažnju treba obratiti za kontrolu pogreške u obliku unutar tolerancije položaja, a pogreška položaja trebala bi biti manja od tolerancije veličine. To jest, za precizne dijelove ili važne površine dijelova, zahtjevi za točnošću oblika trebali bi biti veći od zahtjeva točnosti položaja, a zahtjevi za točnošću položaja trebali bi biti veći od zahtjeva za točnošću veličine.
Metode za poboljšanje točnosti strojne obrade
1. Podesite procesni sustav. Metoda rezanja pokusa podešena je probnim rezanjem - mjerenjem veličine - podešavanjem rezanja količine rezanja alata - rezanja - ponovnim rezanjem i ponavljanjem dok se ne postigne potrebna veličina. Ova metoda ima nisku učinkovitost proizvodnje i uglavnom se koristi za jednodijelnu proizvodnju male serije.
Metoda podešavanja dobiva potrebnu veličinu unaprijed podešavajući relativne položaje strojnog alata, učvršćenja, radnog komada i alata. Ova metoda ima visoku produktivnost i uglavnom se koristi za masovnu proizvodnju velikih razmjera.
2. Smanjite pogreške strojnog alata 1) Poboljšajte točnost proizvodnje komponenti vretena. Točnost rotacije ležaja treba poboljšati: ① odaberite valjani ležajevi visoke preciznosti; ② Upotrijebite visoko precizni višenamjenski dinamički tlačni ležajevi; ③ Koristite visoko precizne ležajeve statičkog tlaka. Točnost dodataka s ležajevima treba poboljšati: ① Poboljšajte točnost obrade rupe za podršku kutije i časopis za vreteno; ② Poboljšati točnost obrade površine koja se podudara s ležajem; ③ Izmjerite i prilagodite raspon radijalnog otpreme odgovarajućih dijelova kako biste kompenzirali ili nadoknadili pogreške.
2) Odgovarajuće prethodno zatezanje kotrljajućih ležajeva ① može eliminirati razmak; ② Povećajte krutost ležaja; ③ Izjednačite pogrešku kotrljajućeg elementa.
3) Neka se točnost rotacije vretena ne odražava na izratku.
3. Smanjite pogrešku prijenosa lanca prijenosa 1) Broj dijelova prijenosa je mali, lanac prijenosa je kratak, a točnost prijenosa je visoka; 2) Korištenje prijenosa za smanjenje brzine (tj<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. Smanjite trošenje alata. Prije nego što trošenje veličine alata dosegne fazu brzog trošenja, alat se mora ponovo izoštriti.
5. Smanjite deformaciju naprezanja procesnog sustava uglavnom iz: (1) poboljšanja krutosti sustava, posebno poboljšanja krutosti slabih karika u procesnom sustavu; (2) smanjiti opterećenje i njegovu promjenu. Poboljšajte krutost sustava: (1) Razuman konstrukcijski dizajn 1) Smanjite broj spojnih površina; 2) Spriječiti pojavu lokalnih veza niske krutosti; 3) Struktura i oblik poprečnog presjeka baze i potpornih dijelova trebaju biti razumno odabrani.
(2) Poboljšati kontaktnu krutost spojne površine 1) Poboljšati kvalitetu spojne površine između dijelova u komponentama alatnog stroja; 2) Prednaprezanje komponenti alatnog stroja; 3) Poboljšajte točnost referentne površine pozicioniranja obratka i smanjite vrijednost hrapavosti njegove površine.
(3) Koristite razumne metode stezanja i pozicioniranja
Smanjite opterećenje i njegovu promjenu: (1) razumno odaberite parametre geometrije alata i količinu rezanja kako biste smanjili silu rezanja; (2) Grupite praznine kako bi prazni dodatak obrade bio ujednačen tijekom podešavanja.
6. Smanjite toplinsku deformaciju procesnog sustava (1) Smanjite proizvodnju topline izvora topline i izolirajte izvore topline 1) koristiti manju količinu rezanja; 2) kada su precizni zahtjevi dijelova visoki, odvojite grube i fine procese obrade; 3) odvojiti izvor topline od strojnog alata što je više moguće kako biste smanjili toplinsku deformaciju strojnog alata; 4) za izvore topline koji se ne mogu odvojiti, poput vretenastih ležajeva, parova vijčanih matica i brzih željezničkih parova, poboljšati svoje karakteristike trenja iz aspekata strukture i podmazivanja, smanjiti proizvodnju topline ili upotrebu materijala za toplinsku izolaciju; 5) Koristite prisilno hlađenje zraka, hlađenje vode i druge mjere rasipanja topline.
(2) Uravnotežite polje temperature (3) Koristite razumnu strukturu komponente alata i montaža alata i sklop 1) Koristite toplinsku simetričnu strukturu - u mjenjaču, simetrično rasporedite osovinu, ležajeve, prijenosni zupčanici itd. Podignite jednoliku i smanjite deformaciju okvira; 2) Razumno odaberite Datum sklopa dijelova strojnog alata.
(4) ubrzati postizanje ravnoteže prijenosa topline; (5) Kontrolirajte temperaturu okoline.
7. Smanjite zaostali stres (1) Dodajte postupak toplinske obrade kako biste uklonili unutarnji stres; (2) Razumno rasporediti postupak.
Čimbenici koji utječu na točnost obrade
1. Pogreška načela obrade Pogreška načela strojne obrade odnosi se na pogrešku uzrokovanu korištenjem približnog profila oštrice ili približnog odnosa prijenosa za strojnu obradu. Pogreške principa obrade često se javljaju pri obradi navoja, zupčanika i složenih zakrivljenih površina.
Na primjer, mjenjača koja se koristi za stroj za strojne zupčanike koristi arhimedean osnovne crve ili normalan ravni profil osnovni crvi umjesto involuitijskih osnovnih crva kako bi se olakšala proizvodnja ploča, što uzrokuje pogreške u oblika zuba involucije zuba. Za drugi primjer, prilikom okretanja modul crva, budući da je nagib crva jednak nagibu kotača crva (tj. Mπ), gdje je m modul, a π iracionalni broj, broj zuba zamjene zupčanik tokarilice je ograničen. Prilikom odabira zamjenskog zupčanika π se može pretvoriti u približnu frakcijsku vrijednost (π {= 3}. 1415) za izračun, što će uzrokovati da je alat netočan u formiranju pokreta (spiralno gibanje), rezultirajući u pogrešci nagiba.
Kod obrade, približna obrada obično se koristi za poboljšanje produktivnosti i gospodarstva, pod uvjetom da teorijska pogreška može udovoljiti zahtjevima za točnošću obrade (<=10%-15% dimensional tolerance).
2. Pogreška podešavanja Pogreška podešavanja alatnog stroja odnosi se na pogrešku uzrokovanu netočnim podešavanjem.
3. Pogreška alatnog stroja Pogreška alatnog stroja odnosi se na pogrešku u proizvodnji, pogrešku ugradnje i istrošenost alatnog stroja. Uglavnom uključuje pogrešku vođenja vodilice alatnog stroja, pogrešku rotacije vretena alatnog stroja i pogrešku prijenosa lanca prijenosa alatnog stroja.
(1) Pogreška voditelja željezničkih uputa strojnih alata 1) Točnost voditelja željezničkih vodstva - stupanj sukladnosti između stvarnog smjera pokreta pokretnih dijelova vodiča i idealnog smjera kretanja. Uglavnom uključuje: ① Raspraznost ΔY vodeće šine u vodoravnoj ravnini i ravninu ΔZ (savijanje) u okomitoj ravnini; ② Paralelizam (zaokret) prednjih i stražnjih vodiča; ③ Pogreška paralelizma ili pogreška okomitosti vodiča na osi rotacije vretena u vodoravnoj ravnini i okomitoj ravnini.
2) Utjecaj točnosti vođenja voditelja na rezanju obrade uglavnom uzima u obzir relativni pomak alata i radnog dijela u smjeru osjetljivog na pogreške uzrokovanog pogreškom vodiča. Smjer osjetljiv na pogreške u okretanju je vodoravni smjer, a greška obrade uzrokovana pogreškom vodiča u vertikalnom smjeru može se zanemariti; smjer osjetljiv na pogreške u dosadnim mijenjama s rotacijom alata; Smjer osjetljiv na pogreške u planiranju je vertikalni smjer, a ravnoteža vodiča za krevet u okomitoj ravnini uzrokuje ravninu i ravne pogreške obrađene površine.
(2) Pogreška rotacije vretena strojnog alata, pogreška rotacije strojnog alata, odnosi se na pomicanje stvarne osi rotacije u odnosu na osovinu idealne rotacije. Uglavnom uključuje kružno otpuštanje kraja vretena, radijalno kružno otpuštanje vretena i ljuljač nagiba geometrijske osi vretena.
1) Utjecaj kružnog odstupanja čeone strane vretena na točnost obrade: ① Nema utjecaja pri obradi cilindričnih površina; ② Prilikom tokarenja ili bušenja čeonih površina, generirat će se pogreška u okomitosti između čeone strane i cilindrične osi ili pogreška u ravnosti čeone strane; ③ Prilikom strojne obrade navoja, generirat će se pogreška perioda koraka.
2) Utjecaj radijalnog kružnog izbacivanja vretena na točnost obrade: ① Ako se pogreška radijalne rotacije očituje kao jednostavno harmonično linearno gibanje njegove stvarne osi u smjeru koordinata od osi, rupa je dosadila dosadnim strojem je eliptična rupa, a pogreška zaokruženosti je amplituda radijalnog kružnog izbacivanja; dok rupa koja se okrenula tokarilicom ima malo učinka; ② Ako se geometrijska os vretena ekscentrično pomiče, krug s polumjerom jednak udaljenosti od vrha alata do prosječne osi može se dobiti bez obzira na okretanje ili dosadno.
3) Utjecaj zaokreta nagiba geometrijske osi vretena na točnost obrade: ① Geometrijska os tvori stožastu putanju s određenim kutom stošca u odnosu na prosječnu os u prostoru, što je ekvivalentno ekscentričnom gibanju geometrijske osi oko prosječne osi iz perspektive svakog presjeka, dok su vrijednosti ekscentričnosti na različitim mjesta se razlikuju od aksijalnog smjera; ② Geometrijska os se njiše u određenoj ravnini, što je ekvivalentno jednostavnom harmoničnom linearnom gibanju stvarne osi u ravnini iz perspektive svakog odjeljka, dok se amplitude odstupanja na različitim mjestima razlikuju od aksijalnog smjera; ③ Zapravo, zamah nagiba geometrijske osi vretena je superpozicija gornje dvije.
(3) Pogreška prijenosa lanca prijenosa strojnog alata Pogreška prijenosa strojnog lanca prijenosa alata odnosi se na relativnu pogrešku pokreta između elemenata prijenosa na prvom i posljednjem kraju lanca prijenosa.
1) Pogreška u proizvodnji i trošenje učvršćenja Pogreška učvršćenja uglavnom se odnosi na: ① Pogreška u proizvodnji elemenata pozicioniranja, elemente vodiča alata, mehanizam za indeksiranje, bazu učvršćenja itd.; ② Pogreška relativne veličine između radnih površina gore navedenih komponenti nakon sastavljanja učvršćenja; ③ Nošenje radne površine učvršćenja tijekom uporabe.
2) Pogreška u proizvodnji i trošenje alata Utjecaj pogreške alata na točnost obrade varira ovisno o vrsti alata. ① Dimenzionalna točnost alata fiksne veličine (poput bušilica, remera, rezača za glodanje ključeva i kružnih šišanja itd.) Izravno utječe na dimenzionalnu točnost radnog komada. ② Točnost oblika formiranja alata (poput formiranja alata za okretanje, formiranja glodalica, formiranja kotača za mljevenje itd.) Izravno će utjecati na točnost oblika radnog komada. ③ Pogreška oblika oštrice alata za razvijanje (poput mjenjača, spline ploče, alata za oblikovanje zupčanika itd.) Utjecati će na točnost oblika obrađene površine. ④ Točnost proizvodnje općih alata (poput alata za okretanje, dosadnih alata, rezača glodanja itd.) Nema izravnog učinka na točnost obrade, ali alati su skloni nošenju.
3) Deformacija procesnog sustava pod silom Procesni sustav će se deformirati pod djelovanjem sile rezanja, sile stezanja, gravitacije i inercijske sile, uništavajući na taj način odnos međusobnog položaja komponenti prilagođenog procesnog sustava, što rezultira pogreškama u obradi i utječe na stabilnost procesa obrade. Uglavnom razmotrite deformaciju strojnog alata, deformaciju radnog dijela i ukupnu deformaciju procesnog sustava.
4. Utjecaj sile rezanja na točnost obrade
Samo uzimajući u obzir deformaciju alatnog stroja, za obradu dijelova vratila, deformacija alatnog stroja pod djelovanjem sile čini da se obrađeni obradak pojavljuje u obliku sedla s debelim krajevima i tankom sredinom, odnosno dolazi do greške cilindričnosti. Samo uzimajući u obzir deformaciju obratka, za obradu dijelova vratila, deformacija obratka pod djelovanjem sile čini da se obradak nakon strojne obrade pojavljuje u obliku bubnja s tankim krajevima i debelom sredinom. Za obradu dijelova rupe, deformacija alatnog stroja ili izratka se razmatra odvojeno, a oblik izratka nakon obrade je suprotan obliku obrađenih dijelova osovine.
5. Utjecaj sile stezanja na točnost obrade
Kada je obradak stegnut, zbog niske krutosti obratka ili nepravilne točke primjene sile stezanja, obradak se u skladu s tim deformira, što dovodi do pogrešaka u obradi.
6. Toplinska deformacija procesnog sustava Tijekom obrade, procesni sustav se zagrijava i deformira zbog topline koju stvaraju unutarnji izvori topline (toplina rezanja, toplina trenja) ili vanjski izvori topline (temperatura okoline, toplinsko zračenje), čime se utječe na procesiranje. točnost. U velikoj obradi obratka i preciznoj obradi, pogreška obrade uzrokovana toplinskom deformacijom procesnog sustava čini 40%-70% ukupne pogreške obrade.
Utjecaj toplinske deformacije izratka na metal koji se obrađuje uključuje dvije vrste: jednoliko zagrijavanje izratka i neravnomjerno zagrijavanje izratka.
7. Zaostali stres unutar radnog dijela rezidualnog naprezanja: 1) zaostali stres nastao tijekom prazne proizvodnje i toplinske obrade; 2) zaostali stres uzrokovan hladnim ispravljanjem; 3) zaostali stres uzrokovan rezanjem.
8. Utjecaj okoliša prerade, na mjestu prerade često je mnogo malih metalnih čipova. Ako ovi metalni čips postoje u površini pozicioniranja ili položaju rupa za pozicioniranje dijela, to će utjecati na točnost obrade dijela. Za visoku preciznu obradu, neki metalni čipovi koji su toliko mali da ih se ne može vidjeti utjecati će na točnost. Ovaj utjecaj faktora bit će identificiran, ali ne postoji vrlo učinkovita metoda za uklanjanje i često se uvelike oslanja na operativne vještine operatera.
Metoda mjerenja
Točnost obrade prihvaća različite metode mjerenja u skladu s različitim sadržajem točnosti obrade i zahtjevima točnosti. Općenito govoreći, postoje sljedeće metode: 1. Prema tome jesu li izmjereni parametri mjereni izravno, mogu se podijeliti u izravno mjerenje i neizravno mjerenje. Izravno mjerenje: izravno izmjerite izmjerene parametre za dobivanje izmjerenih dimenzija. Na primjer, mjerite čeljusti ili komparatora. Neizravno mjerenje: Izmjerite geometrijske parametre povezane s izmjerenim dimenzijama i dobijte izmjerene dimenzije nakon izračuna. Očito je izravno mjerenje intuitivnije, a neizravno mjerenje je glomaznije. Općenito, kada izmjerene dimenzije ili izravno mjerenje ne mogu udovoljiti zahtjevima točnosti, mora se koristiti neizravno mjerenje.
2. Prema tome hoće li vrijednost čitanja mjernog instrumenta izravno predstavlja vrijednost izmjerene dimenzije, može se podijeliti u apsolutno mjerenje i relativno mjerenje. Apsolutno mjerenje: Vrijednost čitanja izravno predstavlja veličinu izmjerene dimenzije, poput mjerenja s vernier čeljusti. Relativno mjerenje: Vrijednost čitanja predstavlja samo odstupanje izmjerene dimenzije u odnosu na standard. Ako se promjer osovine mjeri komparatorom, nulti položaj instrumenta mora se prvo podesiti s mjernim blokom, a zatim se mjerenje provodi. Izmjerena vrijednost je razlika između promjera bočne osovine i veličine mjernog bloka, što je relativno mjerenje. Općenito govoreći, relativna točnost mjerenja je veća, ali mjerenje je problematičnije.
3. Prema tome je li izmjerena površina u kontaktu s mjernom glavom mjernog instrumenta, podijeljena je u mjerenje kontakta i mjerenje bez kontakta. Mjerenje kontakta: Mjerna glava je u kontaktu s kontaktnom površinom, a postoji mehanička mjerna sila. Na primjer, pomoću mikrometra za mjerenje dijelova. Nekontaktno mjerenje: Mjerna glava ne kontaktira površinu izmjerenog dijela. Nekontaktno mjerenje može izbjeći utjecaj mjerne sile na rezultat mjerenja. Na primjer, korištenjem metode projekcije, metodom smetnji laganog vala, itd.
4. Prema broju parametara koji se mjere odjednom, dijeli se na pojedinačno mjerenje i sveobuhvatno mjerenje. Pojedinačno mjerenje: Svaki parametar mjerenog dijela mjeri se zasebno. Sveobuhvatno mjerenje: Mjerenje odražava sveobuhvatne pokazatelje relevantnih parametara dijela. Na primjer, kod mjerenja navoja alatnim mikroskopom, stvarni srednji promjer navoja, pogreška polukuta profila zuba i kumulativna pogreška uspona mogu se mjeriti odvojeno.
Sveobuhvatno mjerenje općenito je učinkovitije, pouzdanije kako bi se osigurala zamjenjivost dijelova i često se koristi za pregled gotovih dijelova. Pojedinačnim mjerenjem može se odrediti pogreška svakog parametra zasebno, a općenito se koristi za analizu procesa, inspekciju procesa i mjerenje određenih parametara.
5. Prema ulozi mjerenja u procesu obrade dijeli se na aktivno mjerenje i pasivno mjerenje. Aktivno mjerenje: Izradak se mjeri tijekom obrade, a rezultati se izravno koriste za kontrolu obrade dijelova, kako bi se na vrijeme spriječilo stvaranje otpada. Pasivno mjerenje: Mjerenje se provodi nakon obrade obratka. Ova vrsta mjerenja može samo utvrditi je li obrađeni dio kvalificiran, a ograničena je na otkrivanje i uklanjanje otpada.
6. Prema stanju izmjerenog dijela tijekom postupka mjerenja, podijeljen je u statičko mjerenje i dinamičko mjerenje. Statičko mjerenje: Mjerenje je relativno statično. Na primjer, mikrometar mjeri promjer. Dinamičko mjerenje: Tijekom mjerenja, izmjerena površina i mjerna glava simuliraju relativno kretanje u radnom stanju. Metoda dinamičkog mjerenja može odražavati stanje dijelova blizu stanja upotrebe, a to je razvojni smjer tehnologije mjerenja.
