Vi beskæftiger os med bearbejdning hver dag, og vi nævner ofte bearbejdningsnøjagtighed. Men når du siger præcision, har du så virkelig ret? Lad os tage et kig på "bearbejdningsnøjagtigheden" i dag!
01
Forskellen mellem præcision og præcision
Nøjagtighed betyder rigtigheden af måleresultaterne, og præcision betyder repeterbarheden og reproducerbarheden af måleresultaterne. Præcision er forudsætningen for nøjagtighed. Nedenstående figur er en god illustration.
Nøjagtighed
Refererer til graden af nærhed mellem de opnåede måleresultater og den sande værdi. Den høje målenøjagtighed betyder, at den systematiske fejl er lille. På dette tidspunkt afviger gennemsnitsværdien af måledataene fra den sande værdi mindre, men dataene er spredte, det vil sige, størrelsen af den utilsigtede fejl er ikke klar.
Præcision
Henviser til reproducerbarheden og overensstemmelsen mellem resultaterne opnået ved gentagne målinger med den samme reserveprøve. Det er muligt at have høj præcision, men præcisionen er ikke høj. For eksempel er de tre resultater opnået ved at bruge en længde på 1 mm til måling henholdsvis 1,051 mm, 1,053 og 1,052. Selvom de har høj præcision, er de ikke nøjagtige.
02
Definition af værktøjsmaskinens nøjagtighed
Når du sammenligner CNC-værktøjsmaskiner, hvis "positioneringsnøjagtigheden" af prøven fra A-værktøjsmaskinfabrikken er markeret som {{0}}.002 mm, og "positioneringsnøjagtigheden" for prøven fra B-værktøjsmaskinfabrikken er markeret som 0,004 mm. Gennem disse to intuitive data vil du naturligvis tro, at værktøjsmaskinerne på A maskinfabrikken er mere nøjagtige end B maskinværktøjsfabrikken.
Men faktisk er det meget sandsynligt, at værktøjsmaskinerne på B-værktøjsmaskinfabrikken er mere nøjagtige end A-værktøjsmaskinfabrikken. Problemet ligger i standarden for deres præcisionsdefinition. Derfor, når vi taler om "nøjagtigheden" af CNC-værktøjsmaskiner, skal vi præcisere definitionerne og beregningsmetoderne for standarder og indikatorer.
Generelt refererer nøjagtighed til værktøjsmaskinens evne til at lokalisere værktøjets næsepunkt til programmets målpunkt. Der er dog mange måder at måle denne positioneringsevne på, og endnu vigtigere, forskellige lande har forskellige regler.
Europæiske værktøjsmaskiner:
Europæiske værktøjsmaskiner, især tyske producenter, anvender generelt VDI/DGQ3441-standarden.
Japanske værktøjsmaskiner:
Ved kalibrering af "nøjagtighed" bruges normalt JISB6201 eller JISB6336 eller JISB6338 standarder. JISB6201 bruges generelt til generelle værktøjsmaskiner og almindelige CNC-værktøjsmaskiner, JISB6336 bruges generelt til bearbejdningscentre, og JISB6338 bruges generelt til lodrette bearbejdningscentre.
Amerikanske værktøjsmaskiner:
NMTBA-standarden er normalt vedtaget (standarden stammer fra en undersøgelse af American Machine Tool Builders Association, offentliggjort i 1968 og senere revideret).
Når man kalibrerer nøjagtigheden af en CNC-værktøjsmaskine, er det meget nødvendigt at markere den standard, den bruger. Ved at bruge den japanske JIS-standard er dataene væsentligt mindre end den tyske VDI-standard eller den amerikanske NMTBA-standard.
Samme målinger, forskellige betydninger
Hvad der ofte er forvirrende er, at det samme indikatornavn har forskellige betydninger i forskellige præcisionsstandarder, men forskellige indikatornavne har samme betydning. Ovenstående fire standarder, undtagen JIS-standarden, er alle beregnet af matematisk statistik efter flere runder af måling af flere målpunkter på værktøjsmaskinens CNC-akse. De vigtigste forskelle er:
1) Antal målpunkter
2) Mål antallet af runder
3) At nærme sig målpunktet fra en- eller tovejs (dette punkt er særligt vigtigt)
4) Beregningsmetode for nøjagtighedsindeks og andre indekser
Dette er en beskrivelse af de vigtigste forskelle mellem de 4 standarder, og som man kunne forvente, vil alle værktøjsmaskiner en dag følge ISO-standarden ensartet. Derfor er ISO-standarden her valgt som benchmark. De fire standarder er sammenlignet i nedenstående tabel, og denne artikel involverer kun lineær nøjagtighed, fordi beregningsprincippet for rotationsnøjagtighed grundlæggende er det samme.
billede
03
Termisk stabilitet (temperaturens effekt på nøjagtigheden)
Ståldel: 100 x 30 x 20 mm
Størrelsen ændres, når temperaturen falder fra 25 grader til 20 grader: ved 25 grader er størrelsen 6 μm større, og når temperaturen falder til 20 grader, er størrelsen kun 0,12 μm større. Dette er en termisk stabil proces, selvom temperaturen falder hurtigt. Det tager stadig lang tid at opretholde nøjagtigheden. Jo større objektet er, jo længere tid tager det at stabilisere nøjagtigheden, når temperaturen ændres.
billede
Ved højpræcisionsbearbejdning må temperaturproblemet ikke ignoreres, fordi temperaturforskellen er præcisionens fjende. Specifikt vil materialer udvide sig med varme og trække sig sammen med kulde. Den lineære udvidelse af stålet, vi bruger, vil forårsage en ændring på 12 μm pr. meter længde, når temperaturen ændres med 1 grad. Dette er et faktum, der er konstant for hver maskine i hvert hjørne af verden.
Fabrikker uden erfaring med præcisionsbearbejdning tilskriver ofte ustabiliteten af præcision til udstyrs præcisionsproblemer, når de udfører præcisionsbearbejdning. For fabrikker med erfaring i præcisionsbearbejdning ved de alle, at dette er den mest basale sunde fornuft, og de vil lægge stor vægt på den termiske balance mellem omgivelsestemperaturen og værktøjsmaskinen. De er meget tydelige på, at selv højpræcisionsværktøjsmaskiner kun kan opnå stabil bearbejdningsnøjagtighed i et stabilt temperaturmiljø og termisk ligevægtstilstand.
