S strojno obdelavo se srečujemo vsak dan, pogosto pa omenjamo natančnost obdelave. Ampak, ko rečeš natančnost, imaš res prav? Oglejmo si danes "natančnost obdelave"!
01
Razlika med natančnostjo in natančnostjo
Natančnost pomeni pravilnost merilnih rezultatov, natančnost pa ponovljivost in ponovljivost merilnih rezultatov. Natančnost je predpogoj za natančnost. Spodnja slika je dobra ilustracija.
Natančnost
Nanaša se na stopnjo bližine med dobljenimi rezultati meritev in resnično vrednostjo. Visoka merilna natančnost pomeni, da je sistemska napaka majhna. V tem času povprečna vrednost merilnih podatkov manj odstopa od prave vrednosti, vendar so podatki razpršeni, to pomeni, da velikost naključne napake ni jasna.
Natančnost
Nanaša se na ponovljivost in skladnost med rezultati, pridobljenimi s ponovljenimi meritvami z uporabo istega rezervnega vzorca. Možno je imeti visoko natančnost, vendar natančnost ni visoka. Na primer, trije rezultati, dobljeni z uporabo dolžine 1 mm za merjenje, so 1,051 mm, 1,053 in 1,052. Čeprav imajo visoko natančnost, niso natančni.
02
Opredelitev natančnosti strojnega orodja
Ko primerjate CNC obdelovalne stroje, če je "natančnost pozicioniranja" vzorca tovarne obdelovalnih strojev A označena kot {{0}}.002mm, in "natančnost pozicioniranja" vzorca tovarne obdelovalnih strojev B je označena kot 0,004 mm. Na podlagi teh dveh intuitivnih podatkov boste seveda mislili, da so obdelovalni stroji tovarne obdelovalnih strojev A natančnejši od tovarne obdelovalnih strojev B.
Vendar pa je v resnici zelo verjetno, da so obdelovalni stroji tovarne obdelovalnih strojev B natančnejši od tovarne obdelovalnih strojev A. Težava je v standardu njihove natančne definicije. Zato moramo, ko govorimo o "natančnosti" CNC obdelovalnih strojev, pojasniti definicije in metode izračuna standardov in indikatorjev.
Na splošno se natančnost nanaša na zmožnost obdelovalnega stroja, da locira vrh orodja na ciljno točko programa. Vendar obstaja veliko načinov za merjenje te sposobnosti določanja položaja, in kar je še pomembneje, imajo različne države različne predpise.
Evropski proizvajalci obdelovalnih strojev:
Evropski proizvajalci obdelovalnih strojev, zlasti nemški proizvajalci, na splošno sprejemajo standard VDI/DGQ3441.
Japonski proizvajalci obdelovalnih strojev:
Pri kalibraciji "natančnosti" se običajno uporabljajo standardi JISB6201 ali JISB6336 ali JISB6338. JISB6201 se običajno uporablja za obdelovalne stroje za splošne namene in običajna CNC obdelovalna orodja, JISB6336 se običajno uporablja za obdelovalne centre, JISB6338 pa se običajno uporablja za vertikalne obdelovalne centre.
Ameriški proizvajalci obdelovalnih strojev:
Običajno se sprejme standard NMTBA (standard izvira iz študije Ameriškega združenja proizvajalcev strojnih orodij, razglašen leta 1968 in kasneje revidiran).
Pri kalibraciji natančnosti CNC obdelovalnega stroja je zelo pomembno označiti standard, ki ga uporablja. Z uporabo japonskega standarda JIS so podatki bistveno manjši od nemškega standarda VDI ali ameriškega standarda NMTBA.
Ista metrika, različni pomeni
Pogosto povzroča zmedo, da ima isto ime indikatorja različne pomene v različnih standardih natančnosti, vendar imajo različna imena indikatorjev enak pomen. Zgornji štirje standardi, razen standarda JIS, so vsi izračunani z matematično statistiko po več krogih merjenja več ciljnih točk na CNC osi obdelovalnega stroja. Ključne razlike so:
1) Število ciljnih točk
2) Izmerite število krogov
3) Približevanje ciljni točki enosmerno ali dvosmerno (ta točka je še posebej pomembna)
4) Metoda izračuna indeksa točnosti in drugih indeksov
To je opis ključnih razlik med 4 standardi in kot bi pričakovali, bodo nekega dne vsi proizvajalci obdelovalnih strojev enotno sledili standardu ISO. Zato je tukaj za merilo izbran standard ISO. Štirje standardi so primerjani v spodnji tabeli in ta članek vključuje samo linearno natančnost, ker je princip izračuna rotacijske natančnosti v bistvu enak.
slika
03
Toplotna stabilnost (vpliv temperature na natančnost)
Jekleni del: 100 x 30 x 20 mm
Velikost se spremeni, ko temperatura pade s 25 stopinj na 20 stopinje: pri 25 stopinjah je velikost 6 μm večja, ko temperatura pade na 20 stopinj, pa je velikost le 0,12 μm večja. To je toplotno stabilen postopek, tudi če temperatura hitro pade, še vedno traja nekaj časa, da se ohrani natančnost. Večji kot je predmet, več časa je potrebno za stabilizacijo natančnosti ob spremembi temperature.
slika
Pri visokonatančni obdelavi ne smemo zanemariti temperaturnega problema, saj je temperaturna razlika sovražnik natančnosti. Natančneje, materiali se bodo razširili s toploto in skrčili z mrazom. Linearno raztezanje jekla, ki ga uporabljamo, bo povzročilo spremembo 12 μm na dolžinski meter, ko se temperatura spremeni za 1 stopinjo. To je dejstvo, ki je konstantno za vsak stroj v vsakem kotičku sveta.
Tovarne brez izkušenj z natančno obdelavo pogosto pripisujejo nestabilnost natančnosti težavam z natančnostjo opreme pri precizni obdelavi. Za tovarne z izkušnjami na področju natančne strojne obdelave vsi vedo, da je to najosnovnejša zdrava pamet, zato bodo pripisovali velik pomen toplotnemu ravnovesju temperature okolja in obdelovalnega stroja. Zelo jasno jim je, da lahko celo visoko natančna strojna orodja dosežejo stabilno natančnost obdelave samo v stabilnem temperaturnem okolju in stanju toplotnega ravnovesja.
