S obrábaním sa zaoberáme každý deň a často spomíname na presnosť obrábania. Ale keď hovoríte o presnosti, máte naozaj pravdu? Poďme sa dnes pozrieť na „presnosť obrábania“!
01
Rozdiel medzi presnosťou a presnosťou
Presnosť znamená správnosť výsledkov merania a presnosť znamená opakovateľnosť a reprodukovateľnosť výsledkov merania. Predpokladom presnosti je presnosť. Obrázok nižšie je dobrou ilustráciou.
Presnosť
Vzťahuje sa na stupeň blízkosti medzi získanými výsledkami merania a skutočnou hodnotou. Vysoká presnosť merania znamená, že systematická chyba je malá. V tomto čase sa priemerná hodnota nameraných údajov odchyľuje od skutočnej hodnoty menej, ale údaje sú rozptýlené, to znamená, že veľkosť náhodnej chyby nie je jasná.
Presnosť
Vzťahuje sa na reprodukovateľnosť a konzistentnosť medzi výsledkami získanými opakovanými meraniami s použitím rovnakej náhradnej vzorky. Je možné dosiahnuť vysokú presnosť, ale presnosť nie je vysoká. Napríklad tri výsledky získané pri použití dĺžky 1 mm na meranie sú 1,051 mm, 1,053 a 1,052 v tomto poradí. Hoci majú vysokú presnosť, nie sú presné.
02
Definícia presnosti obrábacieho stroja
Keď porovnávate CNC obrábacie stroje, ak je „presnosť polohovania“ vzorky továrne na obrábacie stroje A označená ako {{0}} 0,002 mm, a „presnosť polohovania“ vzorky továrne na obrábacie stroje B je označená ako 0,004 mm. Prostredníctvom týchto dvoch intuitívnych údajov si prirodzene budete myslieť, že obrábacie stroje v továrni na obrábacie stroje A sú presnejšie ako v továrni na obrábacie stroje B.
V skutočnosti je však veľmi pravdepodobné, že obrábacie stroje v továrni na obrábacie stroje B sú presnejšie ako v továrni na obrábacie stroje A. Problém spočíva v štandarde ich presnosti definovania. Preto, keď hovoríme o „presnosti“ CNC obrábacích strojov, musíme si objasniť definície a metódy výpočtu noriem a ukazovateľov.
Vo všeobecnosti sa presnosť vzťahuje na schopnosť obrábacieho stroja lokalizovať špičku nástroja do cieľového bodu programu. Existuje však mnoho spôsobov, ako merať túto schopnosť polohovania, a čo je dôležitejšie, rôzne krajiny majú rôzne predpisy.
Európski výrobcovia obrábacích strojov:
Európski výrobcovia obrábacích strojov, najmä nemeckí výrobcovia, vo všeobecnosti prijímajú štandard VDI/DGQ3441.
Japonskí výrobcovia obrábacích strojov:
Pri kalibrácii "presnosti" sa zvyčajne používajú normy JISB6201 alebo JISB6336 alebo JISB6338. JISB6201 sa všeobecne používa pre univerzálne obrábacie stroje a bežné CNC obrábacie stroje, JISB6336 sa všeobecne používa pre obrábacie centrá a JISB6338 sa všeobecne používa pre vertikálne obrábacie centrá.
Americkí výrobcovia obrábacích strojov:
Zvyčajne sa prijíma štandard NMTBA (štandard vznikol zo štúdie American Machine Tool Builders Association, vyhlásenej v roku 1968 a neskôr revidovanej).
Pri kalibrácii presnosti CNC obrábacieho stroja je veľmi potrebné označiť normu, ktorú používa. Pri použití japonského štandardu JIS sú údaje výrazne menšie ako nemecký štandard VDI alebo americký štandard NMTBA.
Rovnaké metriky, rôzne významy
Často je mätúce, že rovnaký názov indikátora má v rôznych štandardoch presnosti rôzny význam, ale rôzne názvy indikátorov majú rovnaký význam. Vyššie uvedené štyri normy, okrem normy JIS, sú všetky vypočítané matematickou štatistikou po viacerých kolách merania viacerých cieľových bodov na CNC osi obrábacieho stroja. Kľúčové rozdiely sú:
1) Počet cieľových bodov
2) Zmerajte počet kôl
3) Jednosmerné alebo obojsmerné priblíženie sa k cieľovému bodu (tento bod je obzvlášť dôležitý)
4) Metóda výpočtu indexu presnosti a iných indexov
Toto je popis kľúčových bodov rozdielu medzi týmito 4 normami a ako by sa dalo očakávať, jedného dňa budú všetci výrobcovia obrábacích strojov jednotne postupovať podľa normy ISO. Preto je tu ako referenčná hodnota zvolená norma ISO. Štyri štandardy sú porovnané v tabuľke nižšie a tento článok sa týka iba lineárnej presnosti, pretože princíp výpočtu presnosti otáčania je v podstate rovnaký.
obrázok
03
Tepelná stabilita (vplyv teploty na presnosť)
Oceľová časť: 100 x 30 x 20 mm
Veľkosť sa zmení, keď teplota klesne z 25 stupňov na 2 0 stupňa : pri 25 stupňoch je veľkosť o 6 μm väčšia a keď teplota klesne na 20 stupňov , veľkosť je väčšia len o 0,12 μm. Ide o tepelne stabilný proces, aj keď teplota rýchlo klesá, udržanie presnosti trvá stále. Čím väčší je objekt, tým viac času trvá stabilizácia presnosti pri zmene teploty.
obrázok
Pri vysoko presnom obrábaní sa problém s teplotou nesmie ignorovať, pretože teplotný rozdiel je nepriateľom presnosti. Konkrétne sa materiály teplom rozťahujú a chladom zmršťujú. Lineárna rozťažnosť ocele, ktorú používame, spôsobí zmenu o 12 μm na meter dĺžky pri zmene teploty o 1 stupeň. Toto je fakt, ktorý platí pre každý stroj v každom kúte sveta.
Továrne bez skúseností s presným obrábaním často pripisujú nestabilitu presnosti problémom s presnosťou zariadenia pri vykonávaní presného obrábania. Pre továrne, ktoré majú skúsenosti s presným obrábaním, všetci vedia, že toto je najzákladnejší zdravý rozum a veľký význam pripisujú tepelnej rovnováhe teploty okolia a obrábacieho stroja. Je veľmi jasné, že aj vysoko presné obrábacie stroje môžu dosiahnuť stabilnú presnosť obrábania iba v stabilnom teplotnom prostredí a tepelnom rovnovážnom stave.
