Як робот, щоденна робота з механічною обробкою невіддільна від точності, але чи справді ви розумієте точність обробки? Сьогодні редактор дасть вам детальну інтерпретацію точності обробки!
Точність обробки - це ступінь відповідності трьох геометричних параметрів фактичного розміру, форми та положення поверхні обробленої деталі ідеальним геометричним параметрам, які вимагаються кресленням. Ідеальними геометричними параметрами, з точки зору розміру, є середній розмір; за геометрією поверхні — це абсолютні кола, циліндри, площини, конуси та прямі тощо; за взаємним розташуванням поверхонь — абсолютна паралельність, вертикальність, співвісність, симетричність тощо. Відхилення фактичних геометричних параметрів деталі від ідеальних геометричних параметрів називають похибкою обробки.
Введення в точність обробки
Точність обробки в основному використовується для виробництва виробів, і як точність обробки, так і похибка обробки є термінами для оцінки геометричних параметрів обробленої поверхні. Точність обробки вимірюється класом допуску, чим менше значення класу, тим вище точність; похибка обробки виражається числовим значенням, чим більше числове значення, тим більша похибка. Висока точність обробки означає малу похибку обробки, і навпаки.
Існує 2 0 ступені допуску від IT01, IT0, IT1, IT2, IT3 до IT18. Серед них IT01 представляє найвищу точність обробки деталі, а IT18 представляє найнижчу точність обробки деталі. Загалом, IT7 і IT8 мають середню точність обробки. рівень.
Фактичні параметри, отримані будь-яким методом обробки, не будуть абсолютно точними. З точки зору функції деталі, доки похибка обробки знаходиться в межах допуску, необхідного кресленням деталі, точність обробки вважається гарантованою.
картина
Різниця між точністю та точністю:
1. Точність
Відноситься до ступеня близькості між отриманими результатами вимірювань і справжнім значенням. Висока точність вимірювання означає невелику систематичну похибку. У цей час середнє значення даних вимірювання менше відхиляється від справжнього значення, але дані розкидані, тобто розмір випадкової похибки не зрозумілий.
2. Точність
Відноситься до відтворюваності та узгодженості між результатами, отриманими повторними вимірюваннями з використанням того самого запасного зразка. Можна мати високу точність, але точність не є точною. Наприклад, три результати, отримані за допомогою довжини 1 мм для вимірювання, становлять 1,051 мм, 1,053 і 1,052 відповідно. Хоча вони мають високу точність, вони не точні.
Точність означає правильність результатів вимірювань, точність означає повторюваність і відтворюваність результатів вимірювань, точність є необхідною умовою точності.
пов'язана інформація
1. Точність розмірів
Відноситься до ступеня відповідності між фактичним розміром обробленої деталі та центром зони допуску розміру деталі.
2. Точність форми
Відноситься до ступеня відповідності між фактичною геометричною формою поверхні обробленої деталі та ідеальною геометричною формою.
3. Точність позиції
Відноситься до різниці в фактичній точності положення між відповідними поверхнями оброблених деталей.
4. Взаємозв'язки
Зазвичай, проектуючи деталі машини та вказуючи точність обробки деталей, слід звернути увагу на контроль похибки форми в межах допуску положення, і похибка положення повинна бути меншою за допуск розміру. Тобто для прецизійних деталей або важливих поверхонь деталей вимоги до точності форми мають бути вищими, ніж вимоги до точності положення, а вимоги до точності положення мають бути вищими, ніж вимоги до точності розмірів.
Методи підвищення точності обробки
1. Налаштуйте технологічну систему
пробне регулювання різу
Пробне різання - вимірювання розміру - регулювання величини різання інструменту - різання - знову різання і так далі, поки не буде досягнуто необхідного розміру. Цей спосіб має низьку ефективність виробництва і використовується в основному для одиничного і дрібносерійного виробництва.
спосіб коригування
Потрібний розмір отримують шляхом попереднього регулювання взаємного розташування верстата, пристосування, заготовки та інструменту. Цей спосіб має високу продуктивність і в основному використовується для масового виробництва.
2. Зменшити помилку машини
1) Підвищити точність виготовлення деталей головного вала
Необхідно підвищити точність обертання підшипника:
① Використовуйте високоточні підшипники кочення;
②Прийміть високоточний багатомасляний клиновий підшипник динамічного тиску;
③Використання високоточних гідростатичних підшипників
Слід підвищити точність кріплення з підшипником:
① Підвищити точність обробки опорного отвору коробки та цапфи шпинделя;
② Підвищення точності обробки поверхні, яка відповідає підшипнику;
③Виміряйте та відрегулюйте діапазон радіального биття відповідних деталей, щоб компенсувати або компенсувати похибку.
2) Належним чином завантажте підшипник кочення
①Розрив можна усунути;
②Збільшити жорсткість підшипника;
③ Гомогенізація похибки тіла кочення.
3) Зробіть так, щоб точність обертання шпинделя не відбивалася на заготовці.
3. Зменшити помилку передачі ланцюга передачі
1) кількість частин передачі невелика, ланцюг передачі короткий, а точність передачі висока;
2) Використання зниженої швидкості передачі (тобто<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) Точність кінцевої частини має бути вищою, ніж у інших частин трансмісії.
4. Зменшити знос інструменту
Розмірний знос інструменту необхідно повторно заточити, перш ніж він досягне стадії різкого зносу
5. Зменшити напругу та деформацію технологічної системи
В основному з:
(1) Підвищення жорсткості системи, особливо жорсткості слабких ланок у технологічній системі;
(2) Зменшити навантаження та його варіації.
Підвищення жорсткості системи:
(1) Розумний структурний дизайн
1) Звести до мінімуму кількість з’єднувальних поверхонь;
2) Запобігання виникненню локальних ланок низької жорсткості;
3) Конструкція та форма поперечного перерізу фундаменту та опори повинні бути вибрані розумно.
(2) Поліпшення контактної жорсткості поверхні з’єднання
1) Поліпшення якості поверхні з’єднання деталей у вузлах верстатів;
2) Попереднє навантаження компонентів верстата;
3) Підвищити точність опорної площини позиціонування заготовки та зменшити значення шорсткості поверхні.
(3) Використовуйте розумні методи затискання та позиціонування
Знижене навантаження та її варіація:
(1) Розумно виберіть геометричні параметри та кількість різання інструменту, щоб зменшити силу різання;
(2) Згрупуйте заготовки та спробуйте зробити припуск на обробку заготовок однаковим під час коригування.
6. Зменшити термічну деформацію технологічної системи
(1) Зменшіть нагрівання джерел тепла та ізолюйте джерела тепла
1) Використовуйте меншу кількість нарізки;
2) Якщо потрібна висока точність деталей, розділіть процеси чорнової та чистової обробки;
3) Якомога більше відокремте джерело тепла від верстата, щоб зменшити термічну деформацію верстата;
4) Для невід’ємних джерел тепла, таких як шпиндельні підшипники, пари гвинтових гайок, високошвидкісні рухомі пари напрямних рейок тощо, покращте їхні характеристики тертя з точки зору структури та змащення, зменшіть виділення тепла або використовуйте теплоізоляційні матеріали;
5) Використовуйте примусове повітряне охолодження, водяне охолодження та інші заходи для розсіювання тепла.
(2) Рівноважне температурне поле
(3) Прийняти розумну структуру компонентів верстата та еталон складання
1) Прийняття термічно симетричної конструкції - у коробці передач вали, підшипники, зубчасті колеса трансмісії тощо розташовані симетрично, що може зробити підвищення температури стінки коробки рівномірним і зменшити деформацію коробки;
2) Розумно вибирати точку складання деталей верстатів.
(4) Прискорення для досягнення рівноваги теплопередачі;
(5) Контролюйте температуру навколишнього середовища.
7. Зменшити залишкову напругу
(1) Збільшити процес термічної обробки для усунення внутрішньої напруги;
(2) Організуйте процес розумно.
Фактори, що впливають на точність обробки
1. Принципова похибка обробки
Помилка принципу обробки стосується помилки, викликаної використанням приблизного профілю леза або приблизного співвідношення передачі для обробки. Помилки принципу обробки здебільшого виникають при обробці різьби, зубчастих коліс і складних криволінійних поверхонь.
Наприклад, зубчаста плита, яка використовується для обробки евольвентних шестерень, для того, щоб полегшити виготовлення конфорок, використовує основний черв'як Архімеда або основний черв'як звичайного прямого профілю замість основного евольвентного черв'яка, так що форма евольвентного зуба шестерні може бути створена помилкою. Інший приклад - при повороті черв'яка за модулем, оскільки крок черв'яка дорівнює кроку черв'ячного колеса (тобто mπ), де m - модуль, а π - ірраціональне число, але кількість зубів заміни передача токарного верстата обмежена, виберіть заміну передачі. Коли π можна обчислити лише як приблизне дробове значення (π=3.1415), це призведе до неточності інструмента для руху деталі при формуванні (спіральний рух) , що призводить до помилки висоти тону.
При обробці наближена обробка зазвичай використовується для підвищення продуктивності та економії за умови, що теоретична похибка може відповідати вимогам точності обробки (<=10%-15% dimensional tolerance).
2. Помилка регулювання
Похибка регулювання верстата відноситься до помилки, викликаної неточністю регулювання.
3. Помилка верстата
Помилка верстата стосується помилки виробництва, помилки встановлення та зносу верстата. В основному це похибка напрямної напрямної рейки верстата, похибка обертання шпинделя верстата та похибка передачі ланцюга передачі верстата.
(1) Похибка наведення напрямної рейки верстата
1) Точність наведення напрямної рейки - ступінь відповідності між фактичним напрямком руху рухомих частин пари напрямних рейок і ідеальним напрямком руху. в основному включають:
① прямолінійність Δy напрямної рейки в горизонтальній площині та прямолінійність Δz у вертикальній площині (вигин);
② Паралельність (викривлення) передньої та задньої напрямних;
③ Помилка паралельності або похибка перпендикулярності напрямної рейки до осі обертання головного вала в горизонтальній площині та у вертикальній площині.
2) Вплив точності напрямної напрямної рейки на процес різання в основному враховує відносне зміщення між інструментом і заготовкою в чутливому до помилок напрямку, викликане помилкою напрямної рейки. Під час точіння напрямком, чутливим до помилок, є горизонтальний напрямок, а помилку обробки, викликану помилкою напряму, викликаною вертикальним напрямком, можна ігнорувати; під час розточування чутливий до помилок напрямок змінюється разом з обертанням інструменту; під час стругання напрямок, чутливий до помилок, є вертикальним, а напрямна рейка станини. Прямолінійність у вертикальній площині спричиняє помилки щодо прямолінійності та площинності обробленої поверхні.
(2) Похибка обертання шпинделя верстата
Похибка обертання шпинделя верстата відноситься до відхилення фактичної осі обертання від ідеальної осі обертання. В основному це кругове биття торця шпинделя, радіальне кругове биття шпинделя та поворот кута нахилу геометричної осі шпинделя.
1) Вплив биття торця шпинделя на точність обробки:
①Немає ефекту при обробці циліндричної поверхні;
② Під час точіння та розточування торця буде помилка в перпендикулярності між торцем та віссю циліндричної поверхні або помилка в площинності торця;
③Під час обробки потоку виникне помилка циклу висоти.
2) Вплив радіального биття шпинделя на точність обробки:
①Якщо похибка радіального обертання проявляється простим гармонійним лінійним рухом фактичної осі в напрямку координат осі y, отвір, просвердлений розточувальним верстатом, є еліптичним отвором, а похибка округлення є амплітудою радіального кругового биття; в той час як отвір, вироблений токарним верстатом, не впливає;
②Якщо геометрична вісь шпинделя рухається ексцентрично, можна отримати коло, радіус якого дорівнює відстані від кінчика інструмента до середньої осі, незалежно від точіння чи розточування.
3) Вплив кута нахилу геометричної осі шпинделя на точність обробки:
① Конічна траєкторія геометричної осі, що утворює певний кут конуса в просторі відносно середньої осі, еквівалентна ексцентричному руху геометричної осі навколо середньої осі з точки зору кожного перетину, а значення ексцентриситету відрізняються від осьова перспектива;
② Геометрична вісь коливається в певній площині, що еквівалентно простому гармонійному лінійному руху фактичної осі в площині з точки зору кожного розділу, а амплітуди стрибків відрізняються в різних місцях, якщо дивитися з осьового напрямку;
③Насправді, коливання нахилу геометричної осі шпинделя є суперпозицією двох вищезазначених.
(3) Помилка передачі ланцюга передачі верстата
Помилка передачі ланцюга передачі верстата відноситься до відносної похибки руху між елементами передачі на першому та останньому кінцях ланцюга передачі.
1) Помилка виробництва та знос кріплення
Похибка кріплення в основному відноситься до:
①Виробничі помилки позиціонування компонентів, компонентів напрямних інструментів, механізмів індексації, корпусів затискачів тощо;
② Після того, як кріплення зібрано, відносна похибка розміру між робочими поверхнями вищевказаних різних компонентів;
③Стирання робочої поверхні приладу під час використання.
2) Помилки виробництва та знос інструментів
Вплив помилок інструменту на точність обробки залежить від типу інструменту.
① Точність розмірів інструментів фіксованого розміру (таких як свердла, розгортки, фрези зі шпонковими пазами та круглі протяжки тощо) безпосередньо впливає на точність розмірів заготовки.
②Точність форми інструментів для формування (таких як інструменти для токарної обробки, фрези для формування, шліфувальні круги тощо) безпосередньо впливатиме на точність форми заготовок.
③Помилка форми леза створених інструментів (таких як зубчасті плити, шлицеві плити, інструменти для формування зубчастих коліс тощо) вплине на точність форми обробленої поверхні.
④ Для загальних інструментів (таких як токарні інструменти, розточувальні інструменти, фрези) точність виготовлення не має прямого впливу на точність обробки, але інструменти легко носити.
3) Вимушена деформація технологічної системи
Система процесу буде деформована під дією сили різання, сили затиску, сили тяжіння та сили інерції тощо, таким чином руйнуючи взаємне розташування між компонентами налаштованої системи процесу, що призводить до помилок обробки та впливає на стабільність процесу. секс. В основному враховуйте деформацію верстата, деформацію заготовки та загальну деформацію технологічної системи.
4. Вплив сили різання на точність обробки
Тільки враховуючи деформацію верстата, для обробки деталей вала, деформація верстата під дією сили змушує оброблену заготовку мати форму сідла з товстими кінцями та тонкою серединою, тобто помилки циліндричності. Враховується лише деформація заготовки. Для обробки деталей валів заготовку деформують силою так, щоб оброблена заготовка мала форму барабана з тонкими кінцями і товстою серединою. Для обробки отворів деформація верстата або заготовки розглядається окремо, а форма заготовки після обробки протилежна формі оброблених деталей валу.
5. Вплив сили затиску на точність обробки
Коли деталь затискається, через низьку жорсткість деталі або неправильну силу затиску деталь буде відповідно деформована, що призведе до помилок обробки.
6. Термічна деформація технологічної системи
Під час процесу обробки через тепло, що виділяється внутрішніми джерелами тепла (тепло різання, тепло тертя) або зовнішніми джерелами тепла (температура навколишнього середовища, теплове випромінювання), технологічна система нагрівається та деформується, що впливає на точність обробки. Під час обробки великих заготовок і точної обробки помилки обробки, викликані термічною деформацією технологічної системи, становлять 40 відсотків -70 відсотків від загальної кількості помилок обробки.
Вплив термічної деформації заготовки на обробку золота буває двох видів: рівномірний нагрів заготовки і нерівномірний нагрів заготовки.
7. Залишкова напруга всередині заготовки
Генерація залишкової напруги:
1) Залишкова напруга, що виникає під час грубого виготовлення заготовки та термічної обробки;
2) Залишкова напруга, спричинена холодним рихтуванням;
3) Залишкова напруга, викликана різанням.
8. Вплив місця переробки на навколишнє середовище
Часто на місці обробки багато дрібної металевої стружки. Якщо ці металеві стружки є на поверхні позиціонування деталі або в положенні позиціонуючого отвору, це вплине на точність обробки деталі. Для високоточної обробки деякі металеві стружки, настільки малі, що їх неможливо побачити, впливатимуть на точність. Цей фактор впливу буде визначено, але не існує ефективного методу його усунення, і він часто значною мірою залежить від методів роботи оператора.
Методи вимірювання
Точність обробки Відповідно до різного вмісту точності обробки та вимог до точності використовуються різні методи вимірювання. Загалом існують такі види методів:
1. Відповідно до того, чи потрібно безпосередньо вимірювати виміряні параметри, його можна розділити на пряме вимірювання та непряме вимірювання.
Пряме вимірювання: безпосередньо виміряйте виміряні параметри, щоб отримати виміряний розмір. Наприклад, виміряти штангенциркулем і компаратором.
Непряме вимірювання: виміряйте геометричні параметри, пов’язані з виміряним розміром, і отримайте виміряний розмір шляхом розрахунку.
Очевидно, що пряме вимірювання більш інтуїтивно зрозуміле, тоді як непряме вимірювання більш громіздке. Як правило, якщо виміряний розмір не може відповідати вимогам точності прямого вимірювання, слід використовувати непряме вимірювання.
2. Відповідно до того, чи значення показань вимірювального приладу безпосередньо представляє значення виміряного розміру, його можна розділити на абсолютне вимірювання та відносне вимірювання.
Абсолютне вимірювання: значення показання безпосередньо вказує на розмір виміряного розміру, наприклад вимірювання штангенциркулем.
Відносне вимірювання: значення показання вказує лише на відхилення виміряного розміру відносно стандартної величини. Якщо ви використовуєте компаратор для вимірювання діаметра вала, вам потрібно спочатку відрегулювати нульове положення приладу за допомогою калібру, а потім виміряти. Виміряне значення є різницею між діаметром бокового валу та розміром вимірювального блоку, що є відносним вимірюванням. Загалом точність відносного вимірювання вища, але вимірювання складніше.
3. Залежно від того, чи контактує вимірювана поверхня з вимірювальною головкою вимірювального інструменту, її можна розділити на контактне та безконтактне вимірювання.
Контактне вимірювання: Вимірювальна головка контактує з поверхнею, з якою потрібно контактувати, і на неї діє механічна вимірювальна сила. Наприклад, вимірювання деталей мікрометром.
Безконтактне вимірювання: вимірювальна головка не контактує з поверхнею вимірюваної частини, а безконтактне вимірювання може уникнути впливу вимірювальної сили на результати вимірювання. Наприклад, використання методу проекції, вимірювання інтерферометрії світлових хвиль тощо.
4. За кількістю параметрів вимірювання його можна розділити на одиночне вимірювання та комплексне вимірювання.
Одиночне вимірювання: вимірюйте кожен параметр тестованої деталі окремо.
Комплексний
Комбіноване вимірювання: виміряйте комплексний індекс, який відображає відповідні параметри деталі. Наприклад, під час вимірювання різьби інструментальним мікроскопом можна виміряти фактичний діаметр кроку різьби, половинну кутову похибку форми зуба та кумулятивну похибку кроку відповідно.
Комплексне вимірювання, як правило, ефективніше та надійніше для забезпечення взаємозамінності частин. Його часто використовують при перевірці готових деталей. Вимірювання окремого елемента може визначити похибку кожного параметра окремо, і зазвичай використовується для аналізу процесу, перевірки процесу та вимірювання заданих параметрів.
5. Відповідно до ролі вимірювання в процесі обробки, воно поділяється на активне вимірювання та пасивне вимірювання.
Активне вимірювання: заготовка вимірюється під час обробки, а результати безпосередньо використовуються для контролю обробки деталей, щоб вчасно запобігти утворенню відходів.
Пасивне вимірювання: вимірювання, яке виконується після обробки заготовки. Цей вид вимірювання може лише судити про те, чи оброблені частини є кваліфікованими, і обмежується виявленням та відбраковуванням відходів.
6. Відповідно до стану вимірюваної частини під час процесу вимірювання, його можна розділити на статичне вимірювання та динамічне вимірювання.
Статичне вимірювання: вимірювання є відносно статичним. Як мікрометр для вимірювання діаметра.
Динамічне вимірювання: під час вимірювання вимірювана поверхня та вимірювальна головка здійснюють відносний рух у симульованому робочому стані.
Динамічний метод вимірювання може відображати стан деталей, близький до стану використання, що є напрямом розвитку технології вимірювання.
