Као робот, свакодневно бављење машинском обрадом је неодвојиво од прецизности, али да ли заиста разумете прецизност машинске обраде? Данас ће вам уредник дати детаљно тумачење тачности обраде!
Тачност обраде је степен до којег три геометријска параметра стварне величине, облика и положаја површине обрађеног дела одговарају идеалним геометријским параметрима које захтева цртеж. Идеални геометријски параметри, у смислу величине, су просечна величина; у погледу геометрије површине, то су апсолутни кругови, цилиндри, равни, конуси и праве линије итд.; у погледу међусобне позиције између површина, оне су апсолутни паралелизам, вертикални, коаксијални, симетрични итд. Одступање између стварних геометријских параметара дела и идеалних геометријских параметара назива се грешка обраде.
Увод у прецизност обраде
Тачност обраде се углавном користи за производњу производа, а и тачност обраде и грешка обраде су термини за процену геометријских параметара обрађене површине. Тачност обраде се мери степеном толеранције, што је мања вредност оцене, то је већа прецизност; грешка обраде се изражава нумеричком вредношћу, што је већа нумеричка вредност, већа је грешка. Висока тачност обраде значи малу машинску грешку, и обрнуто.
Постоје 20 степена толеранције од ИТ01, ИТ0, ИТ1, ИТ2, ИТ3 до ИТ18. Међу њима, ИТ01 представља највећу тачност обраде дела, а ИТ18 представља најнижу тачност обраде дела. Уопштено говорећи, ИТ7 и ИТ8 имају средњу тачност обраде. ниво.
Стварни параметри добијени било којом методом обраде неће бити апсолутно тачни. Из перспективе функције дела, све док је грешка обраде унутар толеранцијског опсега који захтева цртеж дела, сматра се да је тачност обраде загарантована.
слика
Разлика између тачности и прецизности:
1. Тачност
Односи се на степен блискости између добијених резултата мерења и праве вредности. Висока тачност мерења значи да је систематска грешка мала. У овом тренутку, просечна вредност података мерења мање одступа од праве вредности, али су подаци расути, односно величина случајне грешке није јасна.
2. Прецизност
Односи се на поновљивост и конзистентност између резултата добијених поновљеним мерењима коришћењем истог резервног узорка. Могуће је имати високу прецизност, али прецизност није тачна. На пример, три резултата добијена коришћењем дужине од 1 мм за мерење су 1,051 мм, 1,053 и 1,052, респективно. Иако имају високу прецизност, нису тачни.
Тачност значи исправност резултата мерења, прецизност значи поновљивост и репродуктивност резултата мерења, прецизност је предуслов за тачност.
сродне информације
1. Тачност димензија
Односи се на степен усаглашености између стварне величине обрађеног дела и центра зоне толеранције величине дела.
2. Тачност облика
Односи се на степен усклађености између стварног геометријског облика површине обрађеног дела и идеалног геометријског облика.
3. Прецизност положаја
Односи се на разлику у тачности стварне позиције између релевантних површина обрађених делова.
4. Међусобни односи
Обично, приликом пројектовања машинских делова и специфицирања тачности обраде делова, треба обратити пажњу на контролу грешке облика унутар толеранције положаја, а грешка положаја треба да буде мања од толеранције величине. То јест, за прецизне делове или важне површине делова, захтеви за тачност облика треба да буду већи од захтева за тачност положаја, а захтеви за тачност положаја треба да буду већи од захтева за тачност димензија.
Методе побољшања тачности обраде
1. Подесите процесни систем
подешавање пробног реза
Пробно сечење - мерење величине - подешавање количине резања алата - сечење - поново сечење, и тако даље док се не постигне потребна величина. Ова метода има ниску ефикасност производње и углавном се користи за једноделну и малосеријску производњу.
начин прилагођавања
Потребна величина се добија претходним подешавањем релативних положаја алатне машине, учвршћења, радног предмета и алата. Ова метода има високу продуктивност и углавном се користи за масовну производњу.
2. Смањите грешку машине
1) Побољшајте тачност производње главних делова вратила
Треба побољшати тачност ротације лежаја:
① Користите високо прецизне котрљајуће лежајеве;
②Усвојите високо прецизне клинасте клинасте лежајеве са више уља;
③Коришћење високо прецизних хидростатичких лежајева
Прецизност окова са лежајем треба побољшати:
① Побољшајте тачност обраде рупе за подршку кутије и вретена;
② Побољшајте тачност обраде површине која одговара лежају;
③Измерите и подесите опсег радијалног одступања одговарајућих делова да бисте компензовали или поништили грешку.
2) Правилно преднапрегнути котрљајни лежај
①Размак се може елиминисати;
② Повећати крутост лежаја;
③ Хомогенизација грешке котрљајућег тела.
3) Нека се тачност ротације вретена не одражава на радни предмет.
3. Смањите грешку преноса ланца преноса
1) Број делова преноса је мали, ланац преноса је кратак, а прецизност преноса је висока;
2) Коришћење преноса смањене брзине (тј<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) Прецизност завршног дела треба да буде већа него код других делова преноса.
4. Смањите хабање алата
Димензионално хабање алата мора се поново наоштрити пре него што достигне фазу оштрог хабања
5. Смањити напрезање и деформацију процесног система
Углавном од:
(1) Побољшати крутост система, посебно крутост слабих карика у процесном систему;
(2) Смањите оптерећење и његову варијацију.
Повећајте крутост система:
(1) Разуман структурални дизајн
1) Минимизирати број спојних површина;
2) Спречити појаву локалних карика ниске крутости;
3) Структуру и облик попречног пресека темеља и носача треба изабрати разумно.
(2) Побољшајте контактну крутост површине везе
1) Побољшати квалитет површине споја између делова у компонентама алатних машина;
2) Претходно оптеретите компоненте алатне машине;
3) Побољшајте тачност референтне равни позиционирања радног предмета и смањите вредност храпавости његове површине.
(3) Усвојите разумне методе стезања и позиционирања
Смањено оптерећење и његова варијација:
(1) Разумно изаберите геометријске параметре и количину резања алата да бисте смањили силу резања;
(2) Групирајте празнине и покушајте да уједначите количину обраде празних елемената током подешавања.
6. Смањите топлотну деформацију процесног система
(1) Смањите загревање извора топлоте и изолујте изворе топлоте
1) Користите мању количину резања;
2) Када се захтева висока прецизност делова, одвојите процесе грубе и завршне обраде;
3) Одвојите извор топлоте од алатне машине што је више могуће како бисте смањили термичку деформацију машине алатке;
4) За неодвојиве изворе топлоте као што су лежајеви вретена, парови вијчаних навртки, парови шинских водилица које се крећу великом брзином, итд., побољшати њихове карактеристике трења са аспекта структуре и подмазивања, смањити стварање топлоте или користити материјале за топлотну изолацију;
5) Користите принудно ваздушно хлађење, водено хлађење и друге мере одвођења топлоте.
(2) Поље равнотежне температуре
(3) Усвојити разумну структуру компоненти алатне машине и стандард за монтажу
1) Усвајање термички симетричне структуре - у мењачу, вратила, лежајеви, зупчаници преноса итд. су распоређени симетрично, што може учинити повећање температуре зида кутије уједначеним и смањити деформацију кутије;
2) Разумно изаберите датум монтаже делова машине алатке.
(4) Убрзајте да бисте постигли равнотежу преноса топлоте;
(5) Контролишите температуру околине.
7. Смањите резидуални стрес
(1) Повећајте процес топлотне обраде да бисте елиминисали унутрашњи стрес;
(2) Организујте процес разумно.
Фактори који утичу на прецизност обраде
1. Грешка принципа обраде
Грешка принципа обраде се односи на грешку узроковану коришћењем приближног профила сечива или приближног односа преноса за обраду. Грешке у принципу обраде најчешће се јављају у обради навоја, зупчаника и сложених закривљених површина.
На пример, плоча за кување зупчаника која се користи за обраду еволвентних зупчаника, како би се олакшала производња плоча за кување, користи основни пуж Арцхимедес или основни пуж нормалног равног профила уместо еволвентног основног пужа, тако да се може произвести грешка у облику еволвентног зуба зупчаника. Други пример је код окретања модулног пужа, пошто је корак пужа једнак нагибу пужног точка (тј. мπ), где је м модул, а π је ирационалан број, али број зубаца замене зупчаник струга је ограничен, изаберите заменски зупчаник. Када се π може израчунати само као приближна фракциона вредност (π=3.1415), то ће узроковати непрецизност алата за кретање формирања радног предмета (спирално кретање) , што резултира грешком у висини.
У обради, приближна обрада се генерално користи за побољшање продуктивности и економичности под претпоставком да теоријска грешка може испунити захтеве за тачност обраде (<=10%-15% dimensional tolerance).
2. Грешка при подешавању
Грешка подешавања машине алатке се односи на грешку узроковану нетачним подешавањем.
3. Грешка алатке машине
Грешка машине алатке се односи на грешку у производњи, грешку у монтажи и хабање машине алатке. Углавном укључује грешку вођења шине водилице машине алатке, грешку ротације вретена машине алатке и грешку преноса ланца преноса машине алатке.
(1) Грешка у вођењу шине водилице машине алатке
1) Тачност вођења шине водилице - степен усклађености између стварног правца кретања покретних делова пара шине водилице и идеалног правца кретања. углавном укључују:
① Правост Δи водилице у хоризонталној равни и равност Δз у вертикалној равни (савијање);
② Паралелност (изобличење) предње и задње шине водилице;
③ Грешка паралелизма или грешка окомитости шине водилице на осу ротације главне осовине у хоризонталној и вертикалној равни.
2) Утицај тачности вођења водилице на процес резања углавном узима у обзир релативни помак између алата и радног предмета у правцу осетљивом на грешке узроковано грешком шине водилице. Током окретања, правац осетљив на грешке је хоризонтални правац, а грешка обраде узрокована грешком вођења узрокованом вертикалним смером може се занемарити; током бушења, смер осетљив на грешке се мења са ротацијом алата; током рендисања правац осетљив на грешке је вертикалан, а водилица лежаја Правост у вертикалној равни изазива грешке у правости и равности обрађене површине.
(2) Грешка ротације вретена машине алатке
Грешка ротације вретена машине алатке се односи на одступање стварне ротационе осе од идеалне ротационе осе. Углавном укључује кружно закретање крајњег дела вретена, радијално кружно отпуштање вретена и замах угла нагиба геометријске осе вретена.
1) Утицај клизања крајњег дела вретена на тачност обраде:
①Нема ефекта приликом обраде цилиндричне површине;
② Приликом окретања и бушења чеоне површине, доћи ће до грешке у окомитости између чеоне површине и осе цилиндричне површине или грешке у равности чеоне површине;
③Током обраде навоја, доћи ће до грешке циклуса корака.
2) Утицај радијалног затезања вретена на тачност обраде:
①Ако се грешка радијалне ротације манифестује једноставним хармонијским линеарним кретањем стварне осе у координатном смеру осе и, рупа коју буши машина за бушење је елиптична рупа, а грешка заобљености је амплитуда радијалног кружног одвајања; док рупа произведена стругом нема ефекта;
②Ако се геометријска оса вретена креће ексцентрично, може се добити круг чији је полупречник растојање од врха алата до просечне осе без обзира на окретање или бушење.
3) Утицај замаха угла нагиба геометријске осе вретена на тачност обраде:
① Конусна путања геометријске осе која формира одређени угао конуса у простору у односу на просечну осу је еквивалентна ексцентричном кретању геометријске осе око просечне осе из перспективе сваког пресека, а вредности ексцентрицитета се разликују од аксијална перспектива;
② Геометријска оса се љуља у одређеној равни, што је еквивалентно једноставном хармонијском линеарном кретању стварне осе у равни из перспективе сваке секције, а амплитуде скакања су различите на различитим местима када се посматрају из аксијалног правца;
③У ствари, замах нагиба геометријске осе вретена је суперпозиција горња два.
(3) Грешка преноса ланца преноса машина алатке
Грешка преноса ланца преноса машине алатке се односи на релативну грешку кретања између елемената преноса на првом и последњем крају ланца преноса.
1) Грешка у производњи и хабање уређаја
Грешка уређаја се углавном односи на:
①Грешке у производњи компоненти за позиционирање, компоненти водича алата, механизама за индексирање, тела стезаљки, итд.;
② Након што је учвршћење састављено, релативна грешка величине између радних површина горе наведених различитих компоненти;
③ Абразија радне површине уређаја током употребе.
2) Грешке у производњи и хабање алата
Утицај грешака алата на тачност обраде варира у зависности од врсте алата.
① Тачност димензионисања алата фиксне величине (као што су бургије, развртачи, глодалице за клинове и округли провлачење, итд.) директно утиче на тачност димензија радног комада.
②Тачност облика алата за формирање (као што су алати за стругање за обликовање, глодалице за обликовање, формирање брусних точкова, итд.) ће директно утицати на тачност облика радних комада.
③Грешка у облику сечива генерисаних алата (као што су плоче за кување са зупчаницима, плоче за кување, алати за обликовање зупчаника, итд.) ће утицати на тачност облика обрађене површине.
④ За опште алате (као што су алати за стругање, алати за бушење, глодалице), тачност производње нема директан утицај на тачност обраде, али се алати лако носе.
3) Присилна деформација процесног система
Процесни систем ће се деформисати под дејством силе резања, силе стезања, силе гравитације и инерционе силе итд., чиме ће се уништити међусобни позициони однос између компоненти прилагођеног процесног система, што ће резултирати грешкама у машинској обради и утицати на стабилност процеса. сек. Углавном узмите у обзир деформацију алатне машине, деформацију радног предмета и укупну деформацију процесног система.
4. Утицај силе резања на тачност обраде
Само с обзиром на деформацију машине алатке, за обраду делова вратила, деформација машине алатке под силом чини да обрађени радни предмет има седласти облик са дебелим крајевима и танком средином, односно грешкама цилиндричности. Разматра се само деформација радног предмета. За обраду делова вратила, радни предмет се деформише силом тако да обрађени радни предмет има облик бубња са танким крајевима и дебелом средином. За обраду делова рупа посебно се разматра деформација алатне машине или радног предмета, а облик радног предмета након обраде је супротан од обрађених делова вратила.
5. Утицај силе стезања на тачност обраде
Када је радни предмет стегнут, због ниске крутости радног предмета или неправилне силе стезања, радни предмет ће бити деформисан у складу са тим, што ће резултирати грешкама у машинској обради.
6. Топлотна деформација процесног система
Током процеса обраде, услед топлоте коју стварају унутрашњи извори топлоте (топлота резања, топлота трења) или спољашњи извори топлоте (температура околине, топлотно зрачење), процесни систем се загрева и деформише, што утиче на тачност обраде. У обради великих предмета и прецизној машинској обради, грешке обраде узроковане термичком деформацијом процесног система чине 40 процената -70 процената укупних грешака обраде.
Утицај термичке деформације радног предмета на обраду злата обухвата две врсте: равномерно загревање радног предмета и неравномерно загревање радног предмета.
7. Заостали напон унутар радног предмета
Генерисање резидуалног напрезања:
1) Преостало напрезање настало током грубе производње и термичке обраде;
2) Заостали напон изазван хладним исправљањем;
3) Заостали напон изазван сечењем.
8. Утицај локације прераде на животну средину
Често на месту обраде има много малих металних чипова. Ако ови метални струготи постоје на површини за позиционирање дела или положају рупе за позиционирање, то ће утицати на тачност обраде дела. За високо прецизну машинску обраду, неки метални чипови који су толико мали да се не могу видети ће утицати на тачност. Овај утицајни фактор ће бити идентификован, али не постоји ефикасан метод да се он елиминише, и често се у великој мери ослања на оперативне методе оператера.
Методе мерења
Тачност обраде У складу са различитим садржајем тачности обраде и захтевима за тачност, користе се различите методе мерења. Уопштено говорећи, постоје следеће врсте метода:
1. Према томе да ли директно мерити мерене параметре, може се поделити на директно мерење и индиректно мерење.
Директно мерење: директно измерите измерене параметре да бисте добили измерену величину. На пример, мерите чељустима и компараторима.
Индиректно мерење: измерите геометријске параметре у вези са измереном величином и израчунајте измерену величину.
Очигледно, директно мерење је интуитивније, док је индиректно мерење гломазније. Генерално, када измерена величина не може да испуни захтеве за тачност директним мерењем, мора се користити индиректно мерење.
2. Према томе да ли очитана вредност мерног инструмента директно представља вредност измерене величине, може се поделити на апсолутно мерење и релативно мерење.
Апсолутно мерење: вредност очитавања директно указује на величину измерене величине, као што је мерење помоћу калипера.
Релативно мерење: Очитана вредност само указује на одступање мерене димензије у односу на стандардну величину. Ако користите компаратор за мерење пречника осовине, прво морате да подесите нулту позицију инструмента помоћу мерача, а затим измерите. Измерена вредност је разлика између пречника бочне осовине и величине блока мерача, што је релативно мерење. Уопштено говорећи, тачност релативног мерења је већа, али је мерење проблематичније.
3. Према томе да ли је мерена површина у контакту са мерном главом мерног алата, може се поделити на контактно мерење и мерење без контакта.
Контактно мерење: Мерна глава је у контакту са површином коју треба контактирати и постоји механички делујућа мерна сила. Као што је мерење делова микрометром.
Бесконтактно мерење: Мерна глава није у контакту са површином мереног дела, а бесконтактно мерење може избећи утицај силе мерења на резултате мерења. Као што је употреба методе пројекције, мерење интерферометрије светлосног таласа и тако даље.
4. Према броју мерних параметара, може се поделити на једно мерење и свеобухватно мерење.
Појединачно мерење: измерите сваки параметар дела који се тестира посебно.
Обиман
Комбиновано мерење: измерите свеобухватни индекс који одражава релевантне параметре дела. На пример, при мерењу навоја микроскопом за алате, стварни пречник корака навоја, грешка полуугла облика зуба и кумулативна грешка корака се могу мерити респективно.
Свеобухватно мерење је генерално ефикасније и поузданије за обезбеђивање заменљивости делова. Често се користи у контроли готових делова. Мерење једне ставке може одредити грешку сваког параметра посебно, и генерално се користи за анализу процеса, инспекцију процеса и мерење специфицираних параметара.
5. Према улози мерења у процесу обраде дели се на активно мерење и пасивно мерење.
Активно мерење: Радни предмет се мери током обраде, а резултати се директно користе за контролу обраде делова, како би се на време спречило стварање отпадних производа.
Пасивно мерење: Мерење које се врши након машинске обраде радног предмета. Ова врста мерења може само да процени да ли су обрађени делови квалификовани, а ограничено је на откривање и одбацивање отпадних производа.
6. Према стању мереног дела током процеса мерења, може се поделити на статичко мерење и динамичко мерење.
Статичко мерење: Мерење је релативно статичко. Као микрометар за мерење пречника.
Динамичко мерење: Током мерења, мерена површина и мерна глава врше релативно кретање у симулираном радном стању.
Метода динамичког мерења може да одражава стање делова близу стања употребе, што је правац развоја мерне технологије.
