Come robot, occuparsi della lavorazione ogni giorno è inseparabile dalla precisione, ma capisci davvero la precisione della lavorazione? Oggi l'editor ti darà un'interpretazione dettagliata della precisione della lavorazione!
La precisione della lavorazione è il grado in cui i tre parametri geometrici della dimensione, della forma e della posizione effettive della superficie del pezzo lavorato sono conformi ai parametri geometrici ideali richiesti dal disegno. I parametri geometrici ideali, in termini di dimensione, sono la dimensione media; in termini di geometria superficiale, sono cerchi assoluti, cilindri, piani, coni e rette, ecc.; in termini di posizioni reciproche tra le superfici, sono parallelismo assoluto, verticale, coassiale, simmetrico, ecc. Lo scostamento tra i parametri geometrici effettivi del pezzo ei parametri geometrici ideali è chiamato errore di lavorazione.
Introduzione alla precisione di lavorazione
L'accuratezza della lavorazione viene utilizzata principalmente per produrre prodotti e sia l'accuratezza della lavorazione che l'errore di lavorazione sono termini per valutare i parametri geometrici della superficie lavorata. L'accuratezza della lavorazione è misurata dal grado di tolleranza, minore è il valore del grado, maggiore è la precisione; l'errore di lavorazione è espresso da un valore numerico, maggiore è il valore numerico, maggiore è l'errore. Elevata precisione di lavorazione significa piccoli errori di lavorazione e viceversa.
Ci sono 20 gradi di tolleranza da IT01, IT0, IT1, IT2, IT3 a IT18. Tra questi, IT01 rappresenta la più alta precisione di elaborazione della parte e IT18 rappresenta la più bassa precisione di elaborazione della parte. In generale, IT7 e IT8 hanno una precisione di elaborazione media. livello.
I parametri effettivi ottenuti con qualsiasi metodo di elaborazione non saranno assolutamente accurati. Dal punto di vista della funzione del pezzo, fintanto che l'errore di lavorazione rientra nell'intervallo di tolleranza richiesto dal disegno del pezzo, la precisione di lavorazione è considerata garantita.
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La differenza tra accuratezza e precisione:
1. Precisione
Si riferisce al grado di vicinanza tra i risultati della misurazione ottenuti e il valore reale. L'elevata precisione di misurazione significa che l'errore sistematico è piccolo. In questo momento, il valore medio dei dati di misurazione si discosta meno dal valore reale, ma i dati sono dispersi, ovvero la dimensione dell'errore accidentale non è chiara.
2. Precisione
Si riferisce alla riproducibilità e alla coerenza tra i risultati ottenuti da misurazioni ripetute utilizzando lo stesso campione di riserva. È possibile avere un'elevata precisione, ma la precisione non è esatta. Ad esempio, i tre risultati ottenuti utilizzando una lunghezza di 1 mm per la misurazione sono rispettivamente 1,051 mm, 1,053 e 1,052. Sebbene abbiano un'elevata precisione, non sono accurati.
Precisione significa la correttezza dei risultati della misurazione, precisione significa la ripetibilità e la riproducibilità dei risultati della misurazione, la precisione è il prerequisito per l'accuratezza.
informazioni correlate
1. Precisione dimensionale
Si riferisce al grado di conformità tra la dimensione effettiva del pezzo lavorato e il centro della zona di tolleranza della dimensione del pezzo.
2. Precisione della forma
Si riferisce al grado di conformità tra la forma geometrica effettiva della superficie del pezzo lavorato e la forma geometrica ideale.
3. Precisione della posizione
Si riferisce alla differenza nella precisione della posizione effettiva tra le superfici rilevanti delle parti lavorate.
4. Interrelazioni
Di solito, quando si progettano parti di macchine e si specifica la precisione di lavorazione delle parti, è necessario prestare attenzione al controllo dell'errore di forma all'interno della tolleranza di posizione e l'errore di posizione deve essere inferiore alla tolleranza dimensionale. Cioè, per parti di precisione o superfici importanti di parti, i requisiti di precisione della forma dovrebbero essere superiori ai requisiti di precisione della posizione e i requisiti di precisione della posizione dovrebbero essere superiori ai requisiti di precisione dimensionale.
Metodi per migliorare la precisione della lavorazione
1. Regolare il sistema di processo
regolazione del taglio di prova
Taglio di prova - misurazione della dimensione - regolazione della quantità di taglio dell'utensile - taglio - taglio di nuovo e così via fino al raggiungimento della dimensione richiesta. Questo metodo ha una bassa efficienza produttiva ed è utilizzato principalmente per la produzione di pezzi singoli e piccoli lotti.
metodo di regolazione
La dimensione richiesta si ottiene preregolando le posizioni relative della macchina utensile, dell'attrezzatura, del pezzo e dell'utensile. Questo metodo ha un'elevata produttività ed è utilizzato principalmente per la produzione di massa.
2. Ridurre l'errore della macchina
1) Migliorare la precisione di fabbricazione delle parti principali dell'albero
La precisione di rotazione del cuscinetto dovrebbe essere migliorata:
① Utilizzare cuscinetti volventi di alta precisione;
② Adotta un cuscinetto a pressione dinamica a cuneo multi-olio ad alta precisione;
③Utilizzo di cuscinetti idrostatici ad alta precisione
La precisione dei raccordi con il cuscinetto dovrebbe essere migliorata:
① Migliorare la precisione di lavorazione del foro di supporto della scatola e del perno del mandrino;
② Migliorare la precisione di lavorazione della superficie che corrisponde al cuscinetto;
③Misurare e regolare l'intervallo di eccentricità radiale delle parti corrispondenti per compensare o compensare l'errore.
2) Precaricare adeguatamente il cuscinetto volvente
①Il divario può essere eliminato;
②Aumentare la rigidità del cuscinetto;
③ Omogeneizzazione dell'errore del corpo rotante.
3) Fare in modo che la precisione di rotazione del mandrino non si rifletta sul pezzo.
3. Ridurre l'errore di trasmissione della catena di trasmissione
1) Il numero di organi di trasmissione è ridotto, la catena di trasmissione è corta e la precisione di trasmissione è elevata;
2) L'uso della trasmissione a velocità ridotta (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) La precisione del pezzo finale dovrebbe essere superiore a quella di altri organi di trasmissione.
4. Ridurre l'usura degli utensili
L'usura dimensionale dell'utensile deve essere riaffilata prima che raggiunga la fase di usura tagliente
5. Ridurre lo stress e la deformazione del sistema di processo
Principalmente da:
(1) Migliorare la rigidità del sistema, in particolare la rigidità dei collegamenti deboli nel sistema di processo;
(2) Ridurre il carico e la sua variazione.
Aumentare la rigidità del sistema:
(1) Progettazione strutturale ragionevole
1) Ridurre al minimo il numero di superfici di collegamento;
2) Prevenire il verificarsi di collegamenti locali a bassa rigidezza;
3) La struttura e la forma della sezione trasversale della fondazione e del supporto dovrebbero essere scelte in modo ragionevole.
(2) Migliorare la rigidità di contatto della superficie di connessione
1) Migliorare la qualità della superficie di giunzione tra le parti nei componenti delle macchine utensili;
2) Precaricare i componenti della macchina utensile;
3) Migliorare la precisione del piano di riferimento per il posizionamento del pezzo e ridurne il valore di rugosità superficiale.
(3) Adottare metodi di bloccaggio e posizionamento ragionevoli
Carico ridotto e sua variazione:
(1) Selezionare ragionevolmente i parametri geometrici e la quantità di taglio dell'utensile per ridurre la forza di taglio;
(2) Raggruppare i pezzi grezzi e cercare di uniformare il margine di elaborazione dei pezzi grezzi durante la regolazione.
6. Ridurre la deformazione termica del sistema di processo
(1) Ridurre il riscaldamento delle fonti di calore e isolare le fonti di calore
1) Utilizzare una quantità di taglio minore;
2) Quando la precisione dei pezzi deve essere elevata, separare i processi di lavorazione di sgrossatura e finitura;
3) Separare il più possibile la fonte di calore dalla macchina utensile per ridurre la deformazione termica della macchina utensile;
4) Per fonti di calore inseparabili come cuscinetti del mandrino, coppie di dadi a vite, coppie di binari di guida mobili ad alta velocità, ecc., migliorare le loro caratteristiche di attrito dagli aspetti della struttura e della lubrificazione, ridurre la generazione di calore o utilizzare materiali termoisolanti;
5) Utilizzare il raffreddamento ad aria forzata, il raffreddamento ad acqua e altre misure di dissipazione del calore.
(2) Campo di temperatura di equilibrio
(3) Adottare una struttura dei componenti della macchina utensile ragionevole e un benchmark di assemblaggio
1) Adottare una struttura termicamente simmetrica: nel cambio, gli alberi, i cuscinetti, gli ingranaggi di trasmissione, ecc. Sono disposti simmetricamente, il che può rendere uniforme l'aumento della temperatura della parete della scatola e ridurre la deformazione della scatola;
2) Selezionare ragionevolmente il dato di assemblaggio delle parti della macchina utensile.
(4) Accelerare per raggiungere l'equilibrio di scambio termico;
(5) Controllare la temperatura ambiente.
7. Ridurre lo stress residuo
(1) Aumentare il processo di trattamento termico per eliminare lo stress interno;
(2) Organizzare il processo in modo ragionevole.
Fattori che influenzano la precisione della lavorazione
1. Errore del principio di elaborazione
L'errore del principio di lavorazione si riferisce all'errore causato dall'utilizzo di un profilo lama approssimativo o di una relazione di trasmissione approssimativa per l'elaborazione. Gli errori di principio della lavorazione compaiono principalmente nella lavorazione di filettature, ingranaggi e superfici curve complesse.
Ad esempio, il creatore dell'ingranaggio utilizzato per la lavorazione degli ingranaggi ad evolvente, al fine di facilitare la fabbricazione di creatori, utilizza la vite senza fine di base di Archimede o la normale vite senza fine di base a profilo rettilineo anziché la vite senza fine di base ad evolvente, in modo che la forma del dente dell'evolvente dell'ingranaggio possa essere prodotta errore. Un altro esempio è quando si gira una vite senza fine modulo, poiché il passo della vite senza fine è uguale al passo della ruota elicoidale (cioè mπ), dove m è il modulo, e π è un numero irrazionale, ma il numero di denti della sostituzione l'ingranaggio del tornio è limitato, scegliere l'ingranaggio sostitutivo Quando π può essere calcolato solo come valore frazionario approssimativo (π=3.1415), ciò causerà l'imprecisione dell'utensile per il movimento di formazione del pezzo (movimento a spirale) , con conseguente errore di intonazione.
Nell'elaborazione, l'elaborazione approssimativa viene generalmente utilizzata per migliorare la produttività e l'economia con la premessa che l'errore teorico può soddisfare i requisiti di precisione dell'elaborazione (<=10%-15% dimensional tolerance).
2. Errore di regolazione
L'errore di regolazione della macchina utensile si riferisce all'errore causato da una regolazione imprecisa.
3. Errore della macchina utensile
L'errore della macchina utensile si riferisce all'errore di fabbricazione, all'errore di installazione e all'usura della macchina utensile. Include principalmente l'errore di guida del binario di guida della macchina utensile, l'errore di rotazione del mandrino della macchina utensile e l'errore di trasmissione della catena di trasmissione della macchina utensile.
(1) Errore di guida della rotaia di guida della macchina utensile
1) Precisione di guida della rotaia di guida - il grado di conformità tra la direzione di movimento effettiva delle parti mobili della coppia di rotaie di guida e la direzione di movimento ideale. includono principalmente:
① La rettilineità Δy della rotaia di guida nel piano orizzontale e la rettilineità Δz nel piano verticale (flessione);
② Parallelismo (distorsione) delle guide di scorrimento anteriore e posteriore;
③ Errore di parallelismo o errore di perpendicolarità della rotaia di guida rispetto all'asse di rotazione dell'albero principale nel piano orizzontale e nel piano verticale.
2) L'influenza della precisione di guida del binario di guida sul processo di taglio considera principalmente lo spostamento relativo tra l'utensile e il pezzo nella direzione sensibile all'errore causato dall'errore del binario di guida. Durante la tornitura, la direzione sensibile all'errore è la direzione orizzontale e l'errore di lavorazione causato dall'errore di guida causato dalla direzione verticale può essere ignorato; durante la foratura, la direzione sensibile all'errore cambia con la rotazione dell'utensile; durante la piallatura, la direzione sensibile all'errore è verticale e la rettilineità del binario di guida del letto nel piano verticale provoca errori di rettilineità e planarità della superficie lavorata.
(2) Errore di rotazione del mandrino della macchina utensile
L'errore di rotazione del mandrino della macchina utensile si riferisce alla deriva dell'asse rotativo effettivo dall'asse rotativo ideale. Comprende principalmente l'eccentricità circolare della faccia terminale del mandrino, l'eccentricità circolare radiale del mandrino e l'oscillazione dell'angolo di inclinazione dell'asse geometrico del mandrino.
1) L'influenza dell'oscillazione della superficie frontale del mandrino sulla precisione di lavorazione:
①Nessun effetto durante la lavorazione della superficie cilindrica;
② Durante la tornitura e l'alesatura della faccia frontale, si verificherà un errore nella perpendicolarità tra la faccia frontale e l'asse della superficie cilindrica o un errore nella planarità della faccia frontale;
③Durante l'elaborazione del thread, si verificherà un errore del ciclo del passo.
2) L'influenza dell'eccentricità radiale del mandrino sulla precisione della lavorazione:
①Se l'errore di rotazione radiale si manifesta con il semplice movimento lineare armonico dell'asse effettivo nella direzione delle coordinate dell'asse y, il foro praticato dall'alesatrice è un foro ellittico e l'errore di rotondità è l'ampiezza dell'eccentricità circolare radiale; mentre il foro prodotto dal tornio è privo di effetto;
②Se l'asse geometrico del mandrino si sposta eccentricamente, è possibile ottenere un cerchio il cui raggio è la distanza dalla punta dell'utensile all'asse medio indipendentemente dalla tornitura o dall'alesatura.
3) L'influenza dell'oscillazione dell'angolo di inclinazione dell'asse geometrico del mandrino sulla precisione della lavorazione:
① La traiettoria conica dell'asse geometrico che forma un certo angolo del cono nello spazio rispetto all'asse medio è equivalente al movimento eccentrico dell'asse geometrico attorno all'asse medio dalla prospettiva di ciascuna sezione e i valori di eccentricità sono diversi da la prospettiva assiale;
② L'asse geometrico oscilla in un certo piano, che è equivalente al semplice movimento lineare armonico dell'asse effettivo in un piano dalla prospettiva di ciascuna sezione, e le ampiezze di salto sono diverse in punti diversi se viste dalla direzione assiale;
③Infatti, l'oscillazione dell'inclinazione dell'asse geometrico del mandrino è la sovrapposizione dei due precedenti.
(3) Errore di trasmissione della catena di trasmissione della macchina utensile
L'errore di trasmissione della catena di trasmissione della macchina utensile si riferisce all'errore di movimento relativo tra gli elementi di trasmissione alla prima e all'ultima estremità della catena di trasmissione.
1) Errore di fabbricazione e usura dell'apparecchio
L'errore del dispositivo si riferisce principalmente a:
①Errori di fabbricazione dei componenti di posizionamento, dei componenti della guida dell'utensile, dei meccanismi di indicizzazione, dei corpi dei morsetti, ecc.;
② Dopo che il dispositivo è stato assemblato, l'errore di dimensione relativa tra le superfici di lavoro dei vari componenti di cui sopra;
③Abrasione della superficie di lavoro dell'apparecchio durante l'uso.
2) Errori di fabbricazione e usura degli utensili
L'impatto degli errori dell'utensile sulla precisione della lavorazione varia a seconda del tipo di utensile.
① La precisione dimensionale degli utensili di dimensioni fisse (come trapani, alesatori, frese per chiavetta e brocce tonde, ecc.) influisce direttamente sulla precisione dimensionale del pezzo.
②La precisione della forma degli strumenti di formatura (come la formatura di utensili per tornitura, la formatura di frese, la formatura di mole, ecc.) Influirà direttamente sulla precisione della forma dei pezzi.
③L'errore di forma della lama degli utensili generati (come creatori di ingranaggi, creatori scanalati, strumenti di formatura di ingranaggi, ecc.) influirà sulla precisione della forma della superficie lavorata.
④ Per gli utensili generici (come utensili per tornitura, alesatura, frese), l'accuratezza della produzione non ha alcun impatto diretto sull'accuratezza della lavorazione, ma gli utensili sono facili da indossare.
3) Deformazione forzata del sistema di processo
Il sistema di processo si deformerà sotto l'azione della forza di taglio, della forza di serraggio, della gravità e della forza inerziale, ecc., Distruggendo così la reciproca relazione di posizione tra i componenti del sistema di processo regolato, con conseguenti errori di lavorazione e compromettendo la stabilità del processo sesso. Considerare principalmente la deformazione della macchina utensile, la deformazione del pezzo e la deformazione totale del sistema di processo.
4. L'influenza della forza di taglio sulla precisione della lavorazione
Considerando solo la deformazione della macchina utensile, per la lavorazione di parti dell'albero, la deformazione della macchina utensile sotto sforzo fa sì che il pezzo lavorato abbia una forma a sella con estremità spesse e metà sottile, cioè errori di cilindricità. Viene considerata solo la deformazione del pezzo. Per la lavorazione delle parti dell'albero, il pezzo viene deformato con la forza in modo che il pezzo lavorato abbia una forma a tamburo con estremità sottili e centro spesso. Per la lavorazione di parti forate, la deformazione della macchina utensile o del pezzo viene considerata separatamente e la forma del pezzo dopo la lavorazione è opposta a quella delle parti dell'albero lavorate.
5. Influenza della forza di bloccaggio sulla precisione della lavorazione
Quando il pezzo viene bloccato, a causa della bassa rigidità del pezzo o della forza di serraggio impropria, il pezzo verrà deformato di conseguenza, con conseguenti errori di lavorazione.
6. Deformazione termica del sistema di processo
Durante il processo di lavorazione, a causa del calore generato da fonti di calore interne (calore da taglio, calore da attrito) o da fonti di calore esterne (temperatura ambiente, radiazione termica), il sistema di processo viene riscaldato e deformato, il che influisce sulla precisione della lavorazione. Nella lavorazione di pezzi di grandi dimensioni e nella lavorazione di precisione, gli errori di lavorazione causati dalla deformazione termica del sistema di processo rappresentano il 40 percento -70 percento degli errori di lavorazione totali.
L'influenza della deformazione termica del pezzo sulla lavorazione dell'oro comprende due tipi: riscaldamento uniforme del pezzo e riscaldamento irregolare del pezzo.
7. Sollecitazione residua all'interno del pezzo
Generazione della tensione residua:
1) Sollecitazione residua generata durante la lavorazione del pezzo grezzo e il trattamento termico;
2) Tensioni residue dovute alla raddrizzatura a freddo;
3) Sollecitazioni residue causate dal taglio.
8. Impatto ambientale del sito di lavorazione
Ci sono spesso molti piccoli trucioli di metallo sul sito di lavorazione. Se questi trucioli di metallo sono presenti sulla superficie di posizionamento della parte o sulla posizione del foro di posizionamento, ciò influirà sulla precisione di lavorazione della parte. Per la lavorazione ad alta precisione, alcuni trucioli di metallo così piccoli da non essere visibili influiranno sulla precisione. Questo fattore di influenza verrà identificato ma non esiste un metodo molto efficace per eliminarlo e spesso dipende molto dalle modalità operative dell'operatore.
Metodi di misurazione
Precisione di elaborazione In base ai diversi contenuti di precisione di elaborazione e requisiti di precisione, vengono utilizzati diversi metodi di misurazione. In generale, ci sono i seguenti tipi di metodi:
1. A seconda se misurare direttamente i parametri misurati, può essere suddiviso in misurazione diretta e misurazione indiretta.
Misurazione diretta: misurare direttamente i parametri misurati per ottenere la dimensione misurata. Ad esempio, misurare con calibri e comparatori.
Misurazione indiretta: misurare i parametri geometrici relativi alla dimensione misurata e ottenere la dimensione misurata attraverso il calcolo.
Ovviamente, la misurazione diretta è più intuitiva, mentre la misurazione indiretta è più macchinosa. Generalmente, quando la dimensione misurata non può soddisfare i requisiti di precisione mediante misurazione diretta, è necessario utilizzare la misurazione indiretta.
2. A seconda che il valore di lettura dello strumento di misura rappresenti direttamente il valore della dimensione misurata, può essere suddiviso in misura assoluta e misura relativa.
Misurazione assoluta: il valore di lettura indica direttamente la dimensione della dimensione misurata, come la misurazione con un calibro a corsoio.
Misura relativa: il valore di lettura indica solo la deviazione della dimensione misurata rispetto alla quantità standard. Se si utilizza un comparatore per misurare il diametro dell'albero, è necessario prima regolare la posizione zero dello strumento con un blocchetto di misura, quindi misurare. Il valore misurato è la differenza tra il diametro dell'albero laterale e la dimensione del blocchetto di riscontro, che è una misura relativa. In generale, l'accuratezza della misurazione relativa è maggiore, ma la misurazione è più problematica.
3. A seconda che la superficie misurata sia in contatto con la testa di misurazione dello strumento di misurazione, può essere suddivisa in misurazione a contatto e misurazione senza contatto.
Misurazione a contatto: la testa di misurazione è a contatto con la superficie da contattare e vi è una forza di misurazione che agisce meccanicamente. Come misurare le parti con un micrometro.
Misurazione senza contatto: la testa di misurazione non è in contatto con la superficie della parte misurata e la misurazione senza contatto può evitare l'influenza della forza di misurazione sui risultati della misurazione. Come l'uso del metodo di proiezione, la misurazione dell'interferometria delle onde luminose e così via.
4. In base al numero di parametri di misurazione, può essere suddiviso in misurazione singola e misurazione completa.
Misurazione singola: misurare ogni parametro della parte in prova separatamente.
Completo
Misura combinata: misurare l'indice complessivo che riflette i parametri rilevanti della parte. Ad esempio, quando si misurano le filettature con un microscopio per utensili, è possibile misurare rispettivamente il diametro primitivo effettivo della filettatura, l'errore di semiangolo della forma del dente e l'errore cumulativo del passo.
La misurazione completa è generalmente più efficiente e più affidabile per garantire l'intercambiabilità delle parti. Viene spesso utilizzato nell'ispezione di pezzi finiti. La misurazione di un singolo elemento può determinare l'errore di ciascun parametro separatamente e viene generalmente utilizzata per l'analisi del processo, l'ispezione del processo e la misurazione di parametri specificati.
5. Secondo il ruolo della misurazione nel processo di elaborazione, è suddiviso in misurazione attiva e misurazione passiva.
Misurazione attiva: il pezzo viene misurato durante la lavorazione e i risultati vengono utilizzati direttamente per controllare la lavorazione delle parti, in modo da prevenire la generazione di prodotti di scarto nel tempo.
Misura passiva: misura eseguita dopo che il pezzo è stato lavorato. Questo tipo di misurazione può solo giudicare se le parti lavorate sono qualificate ed è limitato alla scoperta e al rifiuto dei prodotti di scarto.
6. In base allo stato della parte misurata durante il processo di misurazione, può essere suddiviso in misurazione statica e misurazione dinamica.
Misura statica: la misurazione è relativamente statica. Come un micrometro per misurare il diametro.
Misurazione dinamica: durante la misurazione, la superficie misurata e la testa di misurazione effettuano un movimento relativo nello stato di lavoro simulato.
Il metodo di misurazione dinamica può riflettere la situazione delle parti vicine allo stato di utilizzo, che è la direzione di sviluppo della tecnologia di misurazione.
