Ασχολούμαστε με τη μηχανική κατεργασία καθημερινά και συχνά αναφέρουμε την ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας. Αλλά, όταν λέτε ακρίβεια, έχετε πραγματικά δίκιο; Ας ρίξουμε μια ματιά στην «ακρίβεια μηχανικής» σήμερα!
01
Η διαφορά μεταξύ ακρίβειας και ακρίβειας
Ακρίβεια σημαίνει την ορθότητα των αποτελεσμάτων των μετρήσεων και ακρίβεια σημαίνει επαναληψιμότητα και αναπαραγωγιμότητα των αποτελεσμάτων των μετρήσεων. Η ακρίβεια είναι η προϋπόθεση για την ακρίβεια. Το παρακάτω σχήμα είναι μια καλή απεικόνιση.
Ακρίβεια
Αναφέρεται στον βαθμό εγγύτητας μεταξύ των ληφθέντων αποτελεσμάτων μέτρησης και της πραγματικής τιμής. Η υψηλή ακρίβεια μέτρησης σημαίνει ότι το συστηματικό σφάλμα είναι μικρό. Αυτή τη στιγμή, η μέση τιμή των δεδομένων μέτρησης αποκλίνει από την πραγματική τιμή λιγότερο, αλλά τα δεδομένα είναι διάσπαρτα, δηλαδή, το μέγεθος του τυχαίου σφάλματος δεν είναι σαφές.
Ακρίβεια
Αναφέρεται στην αναπαραγωγιμότητα και τη συνέπεια μεταξύ των αποτελεσμάτων που λαμβάνονται από επαναλαμβανόμενες μετρήσεις χρησιμοποιώντας το ίδιο εφεδρικό δείγμα. Είναι δυνατόν να έχουμε υψηλή ακρίβεια, αλλά η ακρίβεια δεν είναι υψηλή. Για παράδειγμα, τα τρία αποτελέσματα που λαμβάνονται χρησιμοποιώντας ένα μήκος 1 mm για μέτρηση είναι 1.051 mm, 1.053 και 1.052 αντίστοιχα. Αν και έχουν υψηλή ακρίβεια, δεν είναι ακριβείς.
02
Ορισμός Ακρίβειας Εργαλειομηχανής
Όταν συγκρίνετε εργαλειομηχανές CNC, εάν η "ακρίβεια τοποθέτησης" του δείγματος του εργοστασίου εργαλειομηχανών A επισημαίνεται ως {{0}},002mm και η "ακρίβεια τοποθέτησης" του δείγματος του εργοστασίου εργαλειομηχανών Β σημειώνεται ως 0,004mm. Μέσα από αυτά τα δύο διαισθητικά δεδομένα, θα πιστεύετε φυσικά ότι οι εργαλειομηχανές του εργοστασίου εργαλειομηχανών Α είναι πιο ακριβείς από το εργοστάσιο εργαλειομηχανών Β.
Ωστόσο, στην πραγματικότητα, είναι πολύ πιθανό οι εργαλειομηχανές του εργοστασίου εργαλειομηχανών Β να είναι πιο ακριβείς από το εργοστάσιο εργαλειομηχανών Α. Το πρόβλημα έγκειται στο πρότυπο του ορισμού ακριβείας τους. Επομένως, όταν μιλάμε για την «ακρίβεια» των εργαλειομηχανών CNC, πρέπει να διευκρινίσουμε τους ορισμούς και τις μεθόδους υπολογισμού των προτύπων και των δεικτών.
Σε γενικές γραμμές, η ακρίβεια αναφέρεται στην ικανότητα της εργαλειομηχανής να εντοπίζει το σημείο της μύτης του εργαλείου στο σημείο στόχο του προγράμματος. Ωστόσο, υπάρχουν πολλοί τρόποι για τη μέτρηση αυτής της ικανότητας τοποθέτησης, και το πιο σημαντικό, διαφορετικές χώρες έχουν διαφορετικούς κανονισμούς.
Ευρωπαίοι κατασκευαστές εργαλειομηχανών:
Οι Ευρωπαίοι κατασκευαστές εργαλειομηχανών, ειδικά οι Γερμανοί κατασκευαστές, υιοθετούν γενικά το πρότυπο VDI/DGQ3441.
Ιάπωνες κατασκευαστές εργαλειομηχανών:
Κατά τη βαθμονόμηση της "ακρίβειας", συνήθως χρησιμοποιούνται πρότυπα JISB6201 ή JISB6336 ή JISB6338. Το JISB6201 χρησιμοποιείται γενικά για εργαλειομηχανές γενικής χρήσης και συνηθισμένες εργαλειομηχανές CNC, το JISB6336 χρησιμοποιείται γενικά για κέντρα κατεργασίας και το JISB6338 χρησιμοποιείται γενικά για κάθετα κέντρα κατεργασίας.
Αμερικανοί κατασκευαστές εργαλειομηχανών:
Συνήθως υιοθετείται το πρότυπο NMTBA (το πρότυπο προήλθε από μια μελέτη της Αμερικανικής Ένωσης Κατασκευαστών Μηχανών Εργαλείων, που δημοσιεύθηκε το 1968 και αναθεωρήθηκε αργότερα).
Κατά τη βαθμονόμηση της ακρίβειας μιας εργαλειομηχανής CNC, είναι πολύ απαραίτητο να σημειωθεί το πρότυπο που χρησιμοποιεί. Χρησιμοποιώντας το ιαπωνικό πρότυπο JIS, τα δεδομένα είναι σημαντικά μικρότερα από το γερμανικό πρότυπο VDI ή το αμερικανικό πρότυπο NMTBA.
Ίδιες μετρήσεις, διαφορετικές έννοιες
Αυτό που προκαλεί συχνά σύγχυση είναι ότι το ίδιο όνομα δείκτη έχει διαφορετικές σημασίες σε διαφορετικά πρότυπα ακριβείας, αλλά διαφορετικά ονόματα δεικτών έχουν την ίδια σημασία. Τα παραπάνω τέσσερα πρότυπα, εκτός από το πρότυπο JIS, υπολογίζονται όλα με μαθηματική στατιστική μετά από πολλαπλούς γύρους μέτρησης πολλαπλών σημείων στόχου στον άξονα CNC της εργαλειομηχανής. Οι βασικές διαφορές είναι:
1) Αριθμός σημείων στόχου
2) Μετρήστε τον αριθμό των γύρων
3) Προσέγγιση του σημείου στόχου από μονόδρομο ή αμφίδρομο (αυτό το σημείο είναι ιδιαίτερα σημαντικό)
4) Μέθοδος υπολογισμού του δείκτη ακρίβειας και άλλων δεικτών
Αυτή είναι μια περιγραφή των βασικών σημείων διαφοράς μεταξύ των 4 προτύπων και, όπως θα περίμενε κανείς, μια μέρα όλοι οι κατασκευαστές εργαλειομηχανών θα ακολουθήσουν ομοιόμορφα το πρότυπο ISO. Ως εκ τούτου, το πρότυπο ISO επιλέγεται ως σημείο αναφοράς εδώ. Τα τέσσερα πρότυπα συγκρίνονται στον παρακάτω πίνακα και αυτό το άρθρο περιλαμβάνει μόνο γραμμική ακρίβεια, επειδή η αρχή υπολογισμού της περιστροφικής ακρίβειας είναι βασικά η ίδια.
εικόνα
03
Θερμική σταθερότητα (επίδραση της θερμοκρασίας στην ακρίβεια)
Χαλύβδινο μέρος: 100 x 30 x 20 mm
Το μέγεθος αλλάζει όταν η θερμοκρασία πέσει από 25 βαθμούς σε 20 βαθμούς: στους 25 βαθμούς , το μέγεθος είναι 6 μm μεγαλύτερο και όταν η θερμοκρασία πέσει στους 20 βαθμούς, το μέγεθος είναι μόνο 0,12 μm μεγαλύτερο. Αυτή είναι μια θερμικά σταθερή διαδικασία, ακόμα κι αν η θερμοκρασία πέσει γρήγορα, χρειάζεται ακόμα ένας παρατεταμένος χρόνος για να διατηρηθεί η ακρίβεια. Όσο μεγαλύτερο είναι το αντικείμενο, τόσο περισσότερος χρόνος χρειάζεται για να σταθεροποιηθεί η ακρίβεια όταν αλλάζει η θερμοκρασία.
εικόνα
Για μηχανουργική κατεργασία υψηλής ακρίβειας, το πρόβλημα θερμοκρασίας δεν πρέπει να αγνοηθεί, επειδή η διαφορά θερμοκρασίας είναι ο εχθρός της ακρίβειας. Συγκεκριμένα, τα υλικά θα διαστέλλονται με τη θερμότητα και θα συστέλλονται με το κρύο. Η γραμμική διαστολή του χάλυβα που χρησιμοποιούμε θα προκαλέσει αλλαγή 12 μm ανά μέτρο μήκους όταν η θερμοκρασία αλλάξει κατά 1 βαθμό . Αυτό είναι ένα γεγονός που είναι σταθερό για κάθε μηχανή σε κάθε γωνιά του κόσμου.
Εργοστάσια χωρίς εμπειρία στη μηχανική κατεργασία ακριβείας συχνά αποδίδουν την αστάθεια της ακρίβειας σε προβλήματα ακρίβειας του εξοπλισμού όταν κάνουν κατεργασία ακριβείας. Για εργοστάσια με εμπειρία στη μηχανική κατεργασία ακριβείας, όλοι γνωρίζουν ότι αυτή είναι η πιο βασική κοινή λογική και θα δώσουν μεγάλη σημασία στη θερμική ισορροπία της θερμοκρασίας περιβάλλοντος και της εργαλειομηχανής. Είναι πολύ σαφές ότι ακόμη και οι εργαλειομηχανές υψηλής ακρίβειας μπορούν να επιτύχουν σταθερή ακρίβεια κατεργασίας μόνο σε περιβάλλον σταθερής θερμοκρασίας και κατάσταση θερμικής ισορροπίας.
