Ежедневная работа робота с механической обработкой неотделима от точности, но действительно ли вы понимаете точность обработки? Сегодня редактор даст вам подробную интерпретацию точности обработки!
Точность обработки — это степень, в которой три геометрических параметра — фактический размер, форма и положение поверхности обрабатываемой детали — соответствуют идеальным геометрическим параметрам, требуемым чертежом. Идеальные геометрические параметры, с точки зрения размеров, – это средний размер; с точки зрения геометрии поверхности — это абсолютные окружности, цилиндры, плоскости, конусы и прямые и т. д.; по взаимным положениям между поверхностями - абсолютная параллельность, вертикальная, соосная, симметричная и т. д. Отклонение между реальными геометрическими параметрами детали и идеальными геометрическими параметрами называется погрешностью обработки.
Введение в точность обработки
Точность обработки в основном используется для производства изделий, и как точность обработки, так и погрешность обработки являются терминами для оценки геометрических параметров обрабатываемой поверхности. Точность обработки измеряется классом допуска, чем меньше значение класса, тем выше точность; ошибка обработки выражается числовым значением, чем больше числовое значение, тем больше ошибка. Высокая точность обработки означает небольшую погрешность обработки, и наоборот.
Существует 20 класса точности от IT01, IT0, IT1, IT2, IT3 до IT18. Среди них IT01 представляет собой самую высокую точность обработки детали, а IT18 представляет самую низкую точность обработки детали. Вообще говоря, ИТ7 и ИТ8 имеют среднюю точность обработки. уровень.
Фактические параметры, полученные любым методом обработки, не будут абсолютно точными. С точки зрения функции детали, если ошибка обработки находится в пределах допустимого диапазона, требуемого чертежом детали, точность обработки считается гарантированной.
картина
Разница между точностью и точностью:
1. Точность
Относится к степени близости между полученными результатами измерения и истинным значением. Высокая точность измерения означает, что систематическая ошибка мала. В это время среднее значение данных измерений меньше отклоняется от истинного значения, но данные разбросаны, то есть величина случайной ошибки не ясна.
2. Точность
Относится к воспроизводимости и согласованности результатов, полученных при повторных измерениях с использованием одного и того же запасного образца. Можно иметь высокую точность, но точность не точна. Например, три результата, полученные при использовании длины 1 мм для измерения, составляют 1,051 мм, 1,053 и 1,052 соответственно. Хотя они имеют высокую точность, они не точны.
Точность означает правильность результатов измерения, точность означает повторяемость и воспроизводимость результатов измерения, точность является предпосылкой точности.
связанная информация
1. Точность размеров
Относится к степени соответствия между фактическим размером обрабатываемой детали и центром зоны допуска размера детали.
2. Точность формы
Относится к степени соответствия фактической геометрической формы поверхности обрабатываемой детали идеальной геометрической форме.
3. Точность позиционирования
Относится к разнице в фактической точности положения между соответствующими поверхностями обрабатываемых деталей.
4. Взаимоотношения
Обычно при проектировании деталей машин и задании точности обработки деталей следует обращать внимание на контроль погрешности формы в пределах допуска положения, при этом погрешность положения должна быть меньше допуска размера. То есть для прецизионных деталей или важных поверхностей деталей требования к точности формы должны быть выше, чем требования к точности положения, а требования к точности положения должны быть выше, чем требования к точности размеров.
Методы повышения точности обработки
1. Отрегулируйте систему процессов
регулировка пробного реза
Пробная резка – измерение размера – регулировка режущей способности инструмента – резка – снова резка и так далее, пока не будет достигнут необходимый размер. Этот метод имеет низкую эффективность производства и применяется в основном для штучного и мелкосерийного производства.
метод регулировки
Требуемый размер получают предварительной регулировкой взаимного расположения станка, приспособления, заготовки и инструмента. Этот метод имеет высокую производительность и используется в основном для массового производства.
2. Уменьшить машинную ошибку
1) Повышение точности изготовления деталей главного вала
Точность вращения подшипника должна быть улучшена:
① Используйте высокоточные подшипники качения;
② Принять высокоточный подшипник динамического давления клина с несколькими маслами;
③Использование высокоточных гидростатических подшипников
Точность посадки с подшипником должна быть улучшена:
① Повысить точность обработки опорного отверстия коробки и шейки шпинделя;
② Повысить точность обработки поверхности, соответствующей подшипнику;
③Измерьте и отрегулируйте диапазон радиального биения соответствующих деталей, чтобы компенсировать или компенсировать ошибку.
2) Правильно натяните подшипник качения.
① Зазор можно устранить;
②Увеличить жесткость подшипника;
③ Гомогенизация ошибки тела качения.
3) Сделать так, чтобы точность вращения шпинделя не отражалась на заготовке.
3. Уменьшите ошибку передачи цепи передачи
1) количество частей трансмиссии невелико, цепь трансмиссии короткая, а точность трансмиссии высокая;
2) Использование пониженной скорости передачи (i<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) Точность наконечника должна быть выше, чем у других частей трансмиссии.
4. Уменьшить износ инструмента
Размерный износ инструмента должен быть повторно заточен до того, как он достигнет стадии острого износа.
5. Уменьшите напряжение и деформацию технологической системы.
В основном из:
(1) улучшить жесткость системы, особенно жесткость слабых звеньев в технологической системе;
(2) Уменьшите нагрузку и ее изменение.
Увеличить жесткость системы:
(1) Разумный структурный дизайн
1) минимизировать количество соединительных поверхностей;
2) Предотвратить появление локальных звеньев малой жесткости;
3) Конструкцию и форму поперечного сечения фундамента и опоры следует выбирать разумно.
(2) улучшить контактную жесткость поверхности соединения
1) улучшить качество поверхности соединения деталей в узлах станков;
2) Предварительно загрузите компоненты станка;
3) Повысить точность базовой плоскости позиционирования заготовки и уменьшить значение шероховатости ее поверхности.
(3) Принять разумные методы зажима и позиционирования
Приведенная нагрузка и ее изменение:
(1) Разумно выбрать геометрические параметры и количество резания инструмента, чтобы уменьшить силу резания;
(2) Сгруппируйте заготовки и постарайтесь сделать допуск на обработку заготовок одинаковым во время регулировки.
6. Уменьшить тепловую деформацию технологической системы.
(1) Уменьшить нагрев источников тепла и изолировать источники тепла
1) Используйте меньшее количество резки;
2) Когда требуется высокая точность деталей, разделите процессы черновой и чистовой обработки;
3) максимально отделить источник тепла от станка, чтобы уменьшить тепловую деформацию станка;
4) Для неотделимых источников тепла, таких как подшипники шпинделя, пары винтовых гаек, пары высокоскоростных движущихся направляющих и т. д., улучшить их фрикционные характеристики с точки зрения конструкции и смазки, уменьшить тепловыделение или использовать теплоизоляционные материалы;
5) Используйте принудительное воздушное охлаждение, водяное охлаждение и другие меры по отводу тепла.
(2) Поле равновесной температуры
(3) Принять разумную структуру компонентов станка и эталон сборки
1) Принятие термически симметричной конструкции - в коробке передач валы, подшипники, шестерни трансмиссии и т. д. расположены симметрично, что может сделать повышение температуры стенки коробки равномерным и уменьшить деформацию коробки;
2) Разумно выбрать базу сборки деталей станка.
(4) Ускорение до достижения равновесия теплопередачи;
(5) Контролируйте температуру окружающей среды.
7. Уменьшить остаточное напряжение
(1) увеличить процесс термообработки для устранения внутреннего напряжения;
(2) Организуйте процесс разумно.
Факторы, влияющие на точность обработки
1. Ошибка принципа обработки
Ошибка принципа обработки относится к ошибке, вызванной использованием приблизительного профиля лезвия или приблизительного отношения передачи для обработки. Ошибки принципа обработки чаще всего возникают при обработке резьбы, зубчатых колес и сложных криволинейных поверхностей.
Например, зубчатая фреза, используемая для обработки эвольвентных зубчатых колес, чтобы облегчить изготовление червячных фрез, использует базовый червяк Архимеда или базовый червяк с прямым профилем вместо эвольвентного базового червяка, так что форма эвольвентного зуба может быть получена с ошибкой. Другой пример — при вращении модульного червяка, так как шаг червяка равен шагу червячного колеса (т. е. mπ), где m — модуль, а π — иррациональное число, а количество зубьев заменяющего шестерня токарного станка ограничена, выберите замену шестерни Когда π может быть рассчитано только как приблизительное дробное значение (π=3.1415), это приведет к неточности инструмента для движения формовки заготовки (движение по спирали) , что приводит к ошибке шага.
При обработке приблизительная обработка обычно используется для повышения производительности и экономии при условии, что теоретическая ошибка может соответствовать требованиям точности обработки (<=10%-15% dimensional tolerance).
2. Ошибка настройки
Ошибка настройки станка относится к ошибке, вызванной неточной регулировкой.
3. Ошибка станка
Ошибка станка относится к производственной ошибке, ошибке установки и износу станка. В основном это ошибка направления направляющей станка, ошибка вращения шпинделя станка и ошибка передачи цепи трансмиссии станка.
(1) Ошибка направления направляющей станка
1) Точность наведения направляющего рельса - степень соответствия фактического направления движения подвижных частей пары направляющего рельса идеальному направлению движения. в основном включают:
① Прямолинейность Δy направляющей в горизонтальной плоскости и прямолинейность Δz в вертикальной плоскости (изгиб);
② Параллельность (перекос) передней и задней направляющих;
③ Ошибка параллельности или ошибка перпендикулярности направляющей к оси вращения главного вала в горизонтальной плоскости и в вертикальной плоскости.
2) Влияние точности направляющей направляющей на процесс резания в основном учитывает относительное смещение между инструментом и заготовкой в чувствительном к ошибкам направлении, вызванное ошибкой направляющей. Во время токарной обработки чувствительным к ошибкам направлением является горизонтальное направление, и ошибка обработки, вызванная ошибкой направления, вызванной вертикальным направлением, может быть проигнорирована; при растачивании чувствительное к ошибкам направление изменяется при вращении инструмента; во время строгания чувствительным к ошибкам направлением является вертикальное, а прямолинейность направляющей станины в вертикальной плоскости вызывает ошибки прямолинейности и плоскостности обрабатываемой поверхности.
(2) Ошибка вращения шпинделя станка
Погрешность вращения шпинделя станка относится к отклонению фактической оси вращения от идеальной оси вращения. В основном это круговое биение торца шпинделя, радиальное круговое биение шпинделя и угол наклона геометрической оси шпинделя.
1) Влияние биения торца шпинделя на точность обработки:
① Отсутствие эффекта при обработке цилиндрической поверхности;
② При точении и растачивании торца будет ошибка в перпендикулярности между торцом и осью цилиндрической поверхности или ошибка в плоскостности торца;
③Во время обработки резьбы будет ошибка цикла шага.
2) Влияние радиального биения шпинделя на точность обработки:
①Если радиальная ошибка вращения проявляется простым гармоническим линейным движением фактической оси в направлении координат оси Y, отверстие, расточенное сверлильным станком, представляет собой эллиптическое отверстие, а ошибка круглости представляет собой амплитуду радиального кругового биения; в то время как отверстие, произведенное токарным станком, не влияет;
②Если геометрическая ось шпинделя движется эксцентрично, можно получить окружность, радиус которой равен расстоянию от вершины инструмента до средней оси, независимо от точения или растачивания.
3) Влияние размаха угла наклона геометрической оси шпинделя на точность обработки:
① Коническая траектория геометрической оси, образующая определенный угол конуса в пространстве относительно средней оси, эквивалентна эксцентричному движению геометрической оси вокруг средней оси с точки зрения каждого сечения, а значения эксцентриситета отличаются от осевая перспектива;
② Геометрическая ось качается в определенной плоскости, что эквивалентно простому гармоническому линейному движению фактической оси в плоскости с точки зрения каждого сечения, а амплитуды прыжков различны в разных местах, если смотреть с осевого направления;
③Фактически наклон геометрической оси шпинделя представляет собой суперпозицию двух вышеупомянутых.
(3) Ошибка передачи цепи передачи станка
Ошибка передачи цепи передачи станка относится к относительной ошибке движения между элементами передачи на первом и последнем концах цепи передачи.
1) Ошибка изготовления и износ приспособления
Ошибка приспособления в основном относится к:
① Производственные ошибки компонентов позиционирования, компонентов направляющих инструментов, индексирующих механизмов, корпусов зажимов и т. д.;
② После того, как приспособление собрано, относительная погрешность размера между рабочими поверхностями вышеуказанных различных компонентов;
③Истирание рабочей поверхности светильника во время использования.
2) Ошибки изготовления и износ инструментов
Влияние ошибок инструмента на точность обработки варьируется в зависимости от типа инструмента.
① Точность размеров инструментов фиксированного размера (таких как сверла, развертки, фрезы для шпоночных пазов, круглые протяжки и т. д.) напрямую влияет на точность размеров заготовки.
②Точность формы формовочных инструментов (таких как токарные инструменты, формовочные фрезы, формовочные шлифовальные круги и т. д.) напрямую влияет на точность формы заготовок.
③Ошибка формы лезвия сгенерированных инструментов (таких как зубчатые фрезы, шлицевые фрезы, зубодолбежные инструменты и т. д.) повлияет на точность формы обрабатываемой поверхности.
④ Для обычных инструментов (таких как токарные инструменты, расточные инструменты, фрезы) точность изготовления не оказывает прямого влияния на точность обработки, но инструменты легко изнашиваются.
3) Принудительная деформация технологической системы
Технологическая система будет деформироваться под действием силы резания, силы зажима, силы тяжести и силы инерции и т. д., что приведет к нарушению взаимной позиционной связи между компонентами настраиваемой технологической системы, что приведет к погрешностям обработки и повлияет на стабильность процесса. секс. В основном учитывайте деформацию станка, деформацию заготовки и общую деформацию технологической системы.
4. Влияние силы резания на точность обработки
Только с учетом деформации станка, для обработки деталей вала, деформация станка под усилием приводит к тому, что обрабатываемая заготовка имеет седловидную форму с толстыми концами и тонкой серединой, то есть погрешности цилиндричности. Учитывается только деформация заготовки. Для обработки деталей вала заготовку силой деформируют так, чтобы обрабатываемая заготовка имела форму барабана с тонкими концами и толстой серединой. Для обработки отверстий деталей деформация станка или заготовки рассматривается отдельно, а форма заготовки после обработки противоположна форме обрабатываемых частей вала.
5. Влияние усилия зажима на точность обработки
Когда заготовка зажимается, из-за низкой жесткости заготовки или неправильного усилия зажима заготовка соответственно деформируется, что приводит к ошибкам обработки.
6. Термическая деформация технологической системы
В процессе обработки за счет тепла, выделяемого внутренними источниками тепла (тепло резания, тепло трения) или внешними источниками тепла (температура окружающей среды, тепловое излучение), технологическая система нагревается и деформируется, что влияет на точность обработки. При обработке крупных заготовок и прецизионной обработке ошибки обработки, вызванные термической деформацией технологической системы, составляют 40 процентов -70 процентов от общего числа ошибок обработки.
Влияние термической деформации заготовки на обработку золота включает два вида: равномерный нагрев заготовки и неравномерный прогрев заготовки.
7. Остаточное напряжение внутри заготовки
Генерация остаточного напряжения:
1) остаточные напряжения, возникающие при изготовлении черновых заготовок и термообработке;
2) Остаточное напряжение, вызванное холодной правкой;
3) Остаточное напряжение, вызванное резанием.
8. Воздействие участка переработки на окружающую среду
На месте обработки часто бывает много мелкой металлической стружки. Если эта металлическая стружка присутствует на поверхности позиционирования детали или в положении установочного отверстия, это повлияет на точность обработки детали. При высокоточной обработке некоторые металлические стружки, которые настолько малы, что их невозможно увидеть, будут влиять на точность. Этот воздействующий фактор будет определен, но не существует очень эффективного метода его устранения, и он часто в значительной степени зависит от методов работы оператора.
Методы измерения
Точность обработки В соответствии с различным содержанием точности обработки и требованиями к точности используются различные методы измерения. Вообще говоря, существуют следующие виды методов:
1. В зависимости от того, следует ли измерять измеряемые параметры напрямую, его можно разделить на прямое измерение и косвенное измерение.
Прямое измерение: непосредственное измерение измеренных параметров для получения измеренного размера. Например, измерить штангенциркулем и компаратором.
Косвенное измерение: измерение геометрических параметров, связанных с измеренным размером, и получение измеренного размера путем расчета.
Очевидно, что прямое измерение более интуитивно понятно, а косвенное измерение более громоздко. Как правило, когда измеренный размер не может соответствовать требованиям точности при прямом измерении, необходимо использовать косвенное измерение.
2. В зависимости от того, представляет ли значение показаний измерительного прибора непосредственно значение измеренного размера, его можно разделить на абсолютное измерение и относительное измерение.
Абсолютное измерение: значение показания напрямую указывает на размер измеренного размера, например, при измерении штангенциркулем.
Относительное измерение: значение показания указывает только на отклонение измеренного размера относительно стандартной величины. Если вы используете компаратор для измерения диаметра вала, вам необходимо сначала отрегулировать нулевое положение прибора с помощью калибра, а затем измерить. Измеряемое значение представляет собой разницу между диаметром бокового вала и размером измерительного блока, что является относительным измерением. Вообще говоря, точность относительного измерения выше, но измерение более проблематично.
3. В зависимости от того, соприкасается ли измеряемая поверхность с измерительной головкой измерительного инструмента, ее можно разделить на контактное измерение и бесконтактное измерение.
Контактное измерение: измерительная головка находится в контакте с поверхностью, к которой нужно прикоснуться, и на нее действует механическое измерительное усилие. Например, измерение деталей микрометром.
Бесконтактное измерение: измерительная головка не соприкасается с поверхностью измеряемой детали, а бесконтактное измерение позволяет избежать влияния силы измерения на результаты измерения. Например, использование проекционного метода, измерение интерферометрии световых волн и так далее.
4. По количеству параметров измерения его можно разделить на отдельное измерение и комплексное измерение.
Одно измерение: измеряйте каждый параметр тестируемой детали отдельно.
Всесторонний
Комбинированное измерение: измерение комплексного индекса, отражающего соответствующие параметры детали. Например, при измерении резьбы с помощью инструментального микроскопа можно измерить фактический диаметр шага резьбы, погрешность полуугла формы зуба и суммарную погрешность шага соответственно.
Комплексные измерения, как правило, более эффективны и надежны для обеспечения взаимозаменяемости деталей. Он часто используется при контроле готовых деталей. Измерение отдельных элементов может определять погрешность каждого параметра отдельно и обычно используется для анализа процесса, проверки процесса и измерения заданных параметров.
5. По роли измерения в процессе обработки оно делится на активное измерение и пассивное измерение.
Активное измерение: заготовка измеряется во время обработки, и результаты непосредственно используются для контроля обработки деталей, чтобы вовремя предотвратить образование отходов.
Пассивное измерение: измерение выполняется после обработки детали. Этот тип измерения может только судить о том, соответствуют ли обработанные детали требованиям, и ограничивается обнаружением и отбраковкой отходов.
6. В зависимости от состояния измеряемой детали в процессе измерения его можно разделить на статическое измерение и динамическое измерение.
Статическое измерение: измерение относительно статично. Как микрометр для измерения диаметра.
Динамическое измерение: во время измерения измеряемая поверхность и измерительная головка совершают относительное движение в смоделированном рабочем состоянии.
Метод динамического измерения может отражать состояние деталей, близкое к состоянию использования, что является направлением развития технологии измерения.
