Käsittelemme koneistusta päivittäin ja mainitsemme usein koneistuksen tarkkuuden. Mutta kun sanot tarkkuutta, oletko todella oikeassa? Katsotaanpa "koneistustarkkuutta" tänään!
01
Ero tarkkuuden ja tarkkuuden välillä
Tarkkuus tarkoittaa mittaustulosten oikeellisuutta ja tarkkuus mittaustulosten toistettavuutta ja toistettavuutta. Tarkkuus on tarkkuuden edellytys. Alla oleva kuva on hyvä esimerkki.
Tarkkuus
Viittaa saatujen mittaustulosten ja todellisen arvon väliseen läheisyyteen. Korkea mittaustarkkuus tarkoittaa, että systemaattinen virhe on pieni. Tällä hetkellä mittaustietojen keskiarvo poikkeaa todellisesta arvosta vähemmän, mutta data on hajallaan, eli sattumanvaraisen virheen suuruus ei ole selvä.
Tarkkuus
Viittaa tulosten toistettavuuteen ja johdonmukaisuuteen toistuvilla mittauksilla käyttäen samaa varanäytettä. Suuri tarkkuus on mahdollista, mutta tarkkuus ei ole korkea. Esimerkiksi kolme tulosta, jotka saatiin käyttämällä 1 mm:n pituutta mittaamiseen, ovat 1,051 mm, 1,053 ja 1,052. Vaikka niillä on suuri tarkkuus, ne eivät ole tarkkoja.
02
Työstökoneiden tarkkuuden määritelmä
Kun verrataan CNC-työstökoneita, jos A-työstökonetehtaan näytteen "paikannustarkkuus" on merkitty arvolla {{0}},002 mm ja B-työstökonetehtaan näytteen "paikannustarkkuus" on merkitty 0,004 mm. Näiden kahden intuitiivisen tiedon avulla voit luonnollisesti ajatella, että A-konetehtaan työstökoneet ovat tarkempia kuin B-työstökonetehtaan.
Itse asiassa on kuitenkin erittäin todennäköistä, että B-työstökonetehtaan työstökoneet ovat tarkempia kuin A-konetehdas. Ongelma piilee niiden tarkkuuden määritelmässä. Siksi, kun puhumme CNC-työstökoneiden "tarkkuudesta", meidän on selvennettävä standardien ja indikaattoreiden määritelmät ja laskentamenetelmät.
Yleisesti ottaen tarkkuus viittaa työstökoneen kykyyn paikantaa työkalun kärkipiste ohjelman kohdepisteeseen. On kuitenkin olemassa monia tapoja mitata tätä paikannuskykyä, ja mikä tärkeintä, eri maissa on erilaiset säädökset.
Eurooppalaiset työstökoneiden valmistajat:
Eurooppalaiset työstökonevalmistajat, erityisesti saksalaiset valmistajat, käyttävät yleensä VDI/DGQ3441-standardia.
Japanilaiset työstökoneiden valmistajat:
"Tarkuuden" kalibroinnissa käytetään yleensä JISB6201- tai JISB6336- tai JISB6338-standardeja. JISB6201 käytetään yleensä yleiskäyttöisissä työstökoneissa ja tavallisissa CNC-työstökoneissa, JISB6336 käytetään yleensä koneistuskeskuksissa ja JISB6338 käytetään yleensä pystysuuntaisissa työstökeskuksissa.
Amerikkalaiset työstökoneiden valmistajat:
NMTBA-standardi otetaan yleensä käyttöön (standardi on peräisin American Machine Tool Builders Associationin tutkimuksesta, joka julkaistiin vuonna 1968 ja jota tarkistettiin myöhemmin).
CNC-työstökoneen tarkkuutta kalibroitaessa on erittäin tärkeää merkitä sen käyttämä standardi. Japanilaista JIS-standardia käytettäessä data on huomattavasti pienempi kuin saksalainen VDI-standardi tai amerikkalainen NMTBA-standardi.
Samat mittarit, eri merkitykset
Usein hämmentävää on se, että samalla indikaattorin nimellä on eri merkitys eri tarkkuusstandardeissa, mutta eri indikaattoreiden nimillä on sama merkitys. Yllä olevat neljä standardia JIS-standardia lukuun ottamatta lasketaan matemaattisten tilastojen perusteella useiden työstökoneen CNC-akselin kohdepisteiden mittauskierrosten jälkeen. Tärkeimmät erot ovat:
1) Kohdepisteiden lukumäärä
2) Mittaa kierrosten lukumäärä
3) Kohdepisteen lähestyminen yksi- tai kaksisuuntaisesti (tämä piste on erityisen tärkeä)
4) Tarkkuusindeksin ja muiden indeksien laskentamenetelmä
Tämä on kuvaus neljän standardin tärkeimmistä eroista, ja kuten voi odottaa, jonain päivänä kaikki työstökoneiden valmistajat noudattavat ISO-standardia yhtenäisesti. Siksi ISO-standardi valitaan tässä vertailukohdaksi. Neljää standardia verrataan alla olevassa taulukossa, ja tämä artikkeli koskee vain lineaarista tarkkuutta, koska pyörimistarkkuuden laskentaperiaate on periaatteessa sama.
kuva
03
Lämpöstabiilisuus (lämpötilan vaikutus tarkkuuteen)
Teräsosa: 100 x 30 x 20 mm
Koko muuttuu, kun lämpötila putoaa 25 astetta 20 asteeseen: 25 asteessa koko on 6 μm suurempi, ja kun lämpötila laskee 20 asteeseen, koko on vain 0,12 μm suurempi. Tämä on lämpöstabiili prosessi, vaikka lämpötila putoaisi nopeasti, tarkkuuden ylläpitäminen vie silti pitkän ajan. Mitä suurempi kohde, sitä enemmän aikaa kuluu tarkkuuden vakauttamiseksi lämpötilan muuttuessa.
kuva
Korkean tarkkuuden koneistuksessa lämpötila-ongelmaa ei saa jättää huomiotta, koska lämpötilaero on tarkkuuden vihollinen. Erityisesti materiaalit laajenevat lämmön vaikutuksesta ja supistuvat kylmän vaikutuksesta. Käyttämämme teräksen lineaarinen laajeneminen aiheuttaa 12 μm muutoksen pituusmetriä kohti, kun lämpötila muuttuu 1 asteen. Tämä on tosiasia, joka on vakio jokaiselle koneelle maailman joka kolkassa.
Tehtaat, joilla ei ole kokemusta tarkkuustyöstöstä, pitävät usein tarkkuuden epävakauden syynä laitteiden tarkkuusongelmiin tarkkuustyöstössä. Tehtaat, joilla on kokemusta tarkkuustyöstöstä, tietävät kaikki, että tämä on alkeellisinta maalaisjärkeä, ja he pitävät erittäin tärkeänä ympäristön lämpötilan ja työstökoneen lämpötasapainoa. Ne ovat hyvin selvää, että jopa erittäin tarkat työstökoneet voivat saavuttaa vakaan koneistustarkkuuden vain vakaassa lämpötilaympäristössä ja lämpötasapainotilassa.
