가공 정밀도는 가공 후 부품 표면의 실제 크기, 모양, 위치 등 세 가지 기하학적 매개 변수와 도면에서 요구하는 이상적인 기하학적 매개 변수 간의 일치 정도를 나타냅니다. 크기에 대한 이상적인 기하학적 매개변수는 평균 크기입니다. 표면 기하학의 경우 절대 원, 원통, 평면, 원뿔 및 직선입니다. 표면 간의 상대 위치는 절대 평행성, 수직성, 동축성, 대칭성 등입니다. 부품의 실제 기하학적 매개변수와 이상적인 기하학적 매개변수 간의 편차를 가공 오류라고 합니다.
가공 정밀도 소개
가공 정밀도는 주로 생산 제품의 정도를 측정하는 데 사용됩니다. 가공 정확도와 가공 오류는 모두 가공 표면의 기하학적 매개변수를 평가하는 용어입니다. 가공 정밀도는 공차 등급으로 측정됩니다. 등급 값이 작을수록 정확도가 높아집니다. 가공오차는 수치로 표현됩니다. 수치가 클수록 오류가 커집니다. 가공 정확도가 높다는 것은 가공 오류가 작다는 것을 의미하며 그 반대도 마찬가지입니다.
IT01, IT0, IT1, IT2, IT3부터 IT18까지 2개0 공차 등급이 있습니다. 그 중 IT01은 부품의 가공 정확도가 가장 높음을 나타내고, IT18은 부품의 가공 정확도가 가장 낮다는 것을 나타냅니다. 일반적으로 IT7 및 IT8은 중간 수준의 가공 정확도입니다.
처리 방법으로 얻은 실제 매개변수는 절대적으로 정확하지 않습니다. 부품의 기능으로 볼 때 가공 오류가 부품 도면에서 요구하는 공차 범위 내에 있으면 가공 정확도가 보장되는 것으로 간주됩니다.
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정확도와 정밀도의 차이: 1. 정확도는 얻은 측정 결과와 실제 값 사이의 근접 정도를 나타냅니다. 측정 정확도가 높다는 것은 시스템 오류가 작다는 것을 의미합니다. 이때 측정된 데이터의 평균값은 참값에서 덜 벗어나지만 데이터가 산재해 있어 우발적인 오차의 크기가 불분명하다.
2. 정밀도는 동일한 예비 샘플을 사용하여 반복 측정하여 얻은 결과 간의 재현성과 일관성을 나타냅니다. 정밀도는 높지만 정확도가 부정확할 수 있습니다. 예를 들어, 1mm 길이로 측정하여 얻은 세 가지 결과는 각각 1.051mm, 1.053, 1.052입니다. 정밀도는 높지만 부정확합니다.
정확도는 측정 결과의 정확성을 나타내고 정밀도는 측정 결과의 반복성과 재현성을 나타냅니다. 정확성은 정확성의 전제조건입니다.
관련 내용 1. 치수 정확도는 가공 후 부품의 실제 크기와 부품 크기의 공차 범위 중심 사이의 일치 정도를 나타냅니다.
2. 형상 정확도는 가공 부품 표면의 실제 기하학적 형상과 이상적인 기하학적 형상 간의 일치 정도를 나타냅니다.
3. 위치 정확도는 가공 부품의 해당 표면 사이의 실제 위치 정확도의 차이를 나타냅니다.
4. 관계 일반적으로 기계부품을 설계하고 부품의 가공정도를 규정할 때에는 형상오차를 위치공차 내에서 관리해야 하며, 위치오차는 크기공차보다 작아야 한다. 즉, 정밀 부품이나 부품의 중요한 표면의 경우 형상 정확도 요구 사항은 위치 정확도 요구 사항보다 높아야 하며 위치 정확도 요구 사항은 크기 정확도 요구 사항보다 높아야 합니다.
가공 정확도를 향상시키는 방법
1. 프로세스 시스템을 조정하십시오. 시험 절단 방법은 시험 절단 - 크기 측정 - 공구 절단량 조정 - 절단 - 다시 시험 절단을 원하는 크기에 도달할 때까지 반복하여 조정됩니다. 이 방법은 생산 효율성이 낮으며 주로 단일 제품의 소규모 배치 생산에 사용됩니다.
조정 방법은 공작 기계, 고정 장치, 공작물 및 공구의 상대적 위치를 사전 조정하여 필요한 크기를 얻습니다. 이 방법은 생산성이 높으며 주로 대규모 대량 생산에 사용됩니다.
2. 공작기계 오류 감소 1) 스핀들 부품의 제조 정확도가 향상됩니다. 베어링의 회전 정확도가 향상되어야 합니다. ① 고정밀 구름 베어링을 선택합니다. ② 고정밀 다중 오일 웨지 동압 베어링을 사용하십시오. ③ 고정밀 정압베어링을 사용한다. 베어링이 있는 액세서리의 정확도가 향상되어야 합니다. ① 상자 지지 구멍과 스핀들 저널의 가공 정확도가 향상됩니다. ② 베어링과 일치하는 표면의 가공 정확도를 향상시킵니다. ③ 해당 부품의 방사형 흔들림 범위를 측정하고 조정하여 오차를 보상하거나 상쇄합니다.
2) 롤링 베어링을 적절하게 사전 조임하면 ① 틈이 없어질 수 있습니다. ② 베어링의 강성을 높입니다. ③ 전동체 오차를 균등화합니다.
3) 스핀들 회전 정도가 공작물에 반영되지 않도록 하십시오.
3. 전송 체인의 전송 오류를 줄입니다. 1) 전송 부품 수가 작고 전송 체인이 짧으며 전송 정확도가 높습니다. 2) 감속변속기의 사용(i<1) is an important principle to ensure the transmission accuracy, and the closer the transmission pair is to the end, the smaller the transmission ratio should be; 3) The accuracy of the end parts should be higher than that of other transmission parts.
4. 공구 마모를 줄입니다. 공구 크기 마모가 빠른 마모 단계에 도달하기 전에 공구를 다시 연마해야 합니다.
5. 주로 다음을 통해 공정 시스템의 응력 변형을 줄입니다. (1) 시스템의 강성을 향상하고, 특히 공정 시스템의 약한 링크의 강성을 향상합니다. (2) 부하와 그 변화를 줄입니다. 시스템의 강성을 향상시킵니다. (1) 합리적인 구조 설계 1) 연결 표면 수를 최소화합니다. 2) 국부적인 저강성 링크의 발생을 방지한다. 3) 베이스와 지지부의 구조와 단면형상은 합리적으로 선택되어야 한다.
(2) 연결 표면의 접촉 강성을 향상시킵니다. 1) 공작 기계 부품의 부품 간 접합 표면 품질을 향상시킵니다. 2) 공작 기계 구성 요소를 예압하십시오. 3) 공작물 위치 결정 기준면의 정확도를 높이고 표면 거칠기 값을 줄입니다.
(3) 합리적인 클램핑 및 위치 지정 방법을 사용하십시오.
부하 및 변경을 줄입니다. (1) 절삭력을 줄이기 위해 공구 형상 매개변수와 절삭량을 합리적으로 선택합니다. (2) 조정 시 블랭크 가공 여유를 균일하게 만들기 위해 블랭크를 그룹화합니다.
6. 공정 시스템의 열 변형을 줄입니다. (1) 열원의 열 발생을 줄이고 열원을 격리합니다. 1) 더 적은 양의 절단을 사용합니다. 2) 부품의 정밀도 요구 사항이 높은 경우 거친 가공 공정과 미세 가공 공정을 분리하십시오. 3) 공작 기계의 열 변형을 줄이기 위해 공작 기계에서 열원을 최대한 분리하십시오. 4) 스핀들 베어링, 스크류 너트 쌍, 고속 가이드 레일 쌍 등 분리가 불가능한 열원에 대해서는 구조 및 윤활 측면에서 마찰 특성을 개선하거나 발열을 줄이거 나 단열재를 사용하십시오. 5) 강제 공랭, 수냉 및 기타 방열 조치를 사용하십시오.
(2) 온도 장의 균형 유지 (3) 합리적인 공작 기계 구성 요소 구조 및 조립 데이텀 사용 1) 열 대칭 구조 사용 - 기어박스에서 샤프트, 베어링, 변속기 기어 등을 대칭으로 배열하여 상자 벽 온도를 높일 수 있습니다. 균일하게 상승하고 상자 변형을 줄입니다. 2) 공작기계 부품의 조립 기준점을 합리적으로 선택한다.
(4) 열전달 평형 달성을 가속화합니다. (5) 주위온도를 조절한다.
7. 잔류 응력 감소 (1) 내부 응력을 제거하기 위해 열처리 공정을 추가합니다. (2) 프로세스를 합리적으로 준비합니다.
가공 정확도에 영향을 미치는 요소
1. 가공원리오차 가공원리오차란 대략적인 블레이드 형상이나 대략적인 전달관계를 사용하여 가공함으로써 발생하는 오차를 말한다. 나사산, 기어, 복잡한 곡면 가공에서는 가공 원리 오류가 자주 발생합니다.
예를 들어, 인벌류트 기어 가공에 사용되는 기어 호브는 호브 제작을 용이하게 하기 위해 인벌류트 기본 웜 대신 아르키메데스 기본 웜이나 일반 직선형 기본 웜을 사용하는데, 이로 인해 인벌류트 기어의 치형에 오차가 발생하게 된다. 또 다른 예로, 모듈러스 웜을 선삭할 때 웜의 피치는 웜휠의 피치(즉, mπ)와 동일하므로(여기서 m은 모듈이고 π는 무리수이므로) 교체용 톱니 수 선반의 기어는 제한되어 있습니다. 교체 기어를 선택할 때 π는 대략적인 분수 값(π= 3.1415)으로만 변환하여 계산할 수 있으므로 공구가 공작물의 성형 동작(나선형 동작)에서 부정확하게 되어 결과적으로 피치 오류가 발생했습니다.
가공에서는 이론적 오차가 가공 정확도 요구 사항을 충족할 수 있는 경우 일반적으로 생산성과 경제성을 향상하기 위해 대략적인 가공이 사용됩니다(<=10%-15% dimensional tolerance).
2. 조정오차 공작기계의 조정오차란 부정확한 조정으로 인해 발생하는 오류를 말한다.
3. 공작기계 오류 공작기계 오류란 공작기계의 제작 오류, 설치 오류, 마모 등을 말합니다. 여기에는 주로 공작 기계 가이드 레일의 가이드 오류, 공작 기계의 스핀들 회전 오류 및 공작 기계 전송 체인의 전송 오류가 포함됩니다.
(1) 공작기계의 가이드 레일 안내 오차 1) 가이드 레일 안내 정확도 - 가이드 레일 쌍 이동 부품의 실제 이동 방향과 이상적인 이동 방향 간의 일치 정도. 여기에는 주로 다음이 포함됩니다. ① 수평면에서 가이드 레일의 직진도 Δy와 수직면에서 직진도 Δz(굽힘); ② 전면 및 후면 가이드 레일의 평행도(비틀림); ③ 수평면과 수직면에서 스핀들 회전축에 대한 가이드 레일의 평행도 오차 또는 직각도 오차.
2) 절단 가공에 대한 가이드 레일 안내 정확도의 영향은 주로 가이드 레일 오류로 인해 발생하는 오류에 민감한 방향의 공구와 공작물의 상대적 변위를 고려합니다. 선삭 시 오류에 민감한 방향은 수평 방향이며 수직 방향의 가이드 오류로 인한 가공 오류는 무시할 수 있습니다. 공구 회전에 따라 보링 변경 시 오류에 민감한 방향; 대패 작업에서 오류에 민감한 방향은 수직 방향이며, 수직 평면에서 베드 가이드웨이의 직진성은 가공된 표면의 직진성과 평탄도 오류를 유발합니다.
(2) 공작기계 스핀들 회전 오차 공작기계 스핀들 회전 오차는 이상적인 회전축에 대한 실제 회전축의 드리프트를 의미합니다. 여기에는 주로 스핀들 단면 원형 런아웃, 스핀들 방사형 원형 런아웃 및 스핀들 기하학적 축 경사 스윙이 포함됩니다.
1) 스핀들 끝면 원형 런아웃이 가공 정확도에 미치는 영향: ① 원통형 표면을 가공할 때는 영향이 없습니다. ② 끝면을 선삭하거나 보링하는 경우 끝면과 원통축 사이의 직각도에 오류가 발생하거나 끝면 평탄도에 오류가 발생합니다. ③ 나사 가공시 피치 주기 오차가 발생합니다.
2) 스핀들의 반경 방향 원호 흔들림이 가공 정밀도에 미치는 영향: ① 반경 방향 회전 오차가 실제 축의 y축 좌표 방향 단순 조화 직선 운동으로 나타나는 경우, 보링 머신에 의해 구멍이 뚫린 구멍 는 타원형 구멍이고 진원도 오류는 방사형 원형 런아웃의 진폭입니다. 선반으로 돌린 구멍은 거의 효과가 없습니다. ② 스핀들의 기하축이 편심운동하면 선삭, 보링에 관계없이 공구 끝에서 평균축까지의 거리만큼 반경의 원을 얻을 수 있습니다.
3) 스핀들 기하학적 축의 경사 스윙이 가공 정확도에 미치는 영향: ① 기하학적 축은 공간의 평균 축에 대해 특정 원뿔 각도를 갖는 원추형 궤적을 형성합니다. 이는 스핀들의 편심 운동과 동일합니다. 각 단면의 관점에서 평균 축을 중심으로 한 기하학적 축, 다른 위치의 편심 값은 축 방향과 다릅니다. ② 기하학적 축은 특정 평면에서 스윙합니다. 이는 각 섹션의 관점에서 평면의 실제 축의 단순 조화 선형 운동과 동일하며, 다른 위치의 런아웃 진폭은 축 방향과 다릅니다. ③ 실제로 스핀들의 기하학적 축의 경사 스윙은 위의 두 가지가 중첩된 것입니다.
(3) 공작기계 전달 체인의 전달 오류 공작기계 전달 체인의 전달 오류는 전달 체인의 첫 번째 끝과 마지막 끝의 전달 요소 사이의 상대적인 동작 오류를 나타냅니다.
1) 고정 장치의 제조 오류 및 마모 고정 장치의 오류는 주로 다음을 의미합니다. ① 포지셔닝 요소, 도구 가이드 요소, 인덱싱 메커니즘, 고정 장치 베이스 등의 제조 오류; ② Fixture 조립 후 위 구성품의 작업면 사이의 상대적인 크기 오차; ③ 사용 중 Fixture 작업면이 마모됩니다.
2) 공구의 제조오차 및 마모 공구오차가 가공정도에 미치는 영향은 공구의 종류에 따라 다르다. ① 고정 크기 공구(예: 드릴, 리머, 키홈 밀링 커터, 원형 브로치 등)의 치수 정확도는 공작물의 치수 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다. ② 성형 공구(선삭 공구 성형, 밀링 커터 성형, 연삭 휠 성형 등)의 형상 정확도는 공작물의 형상 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다. ③ 현상 도구(예: 기어 호브, 스플라인 호브, 기어 성형 도구 등)의 블레이드 형상 오류는 가공된 표면의 형상 정확도에 영향을 미칩니다. ④ 일반공구(선삭공구, 보링공구, 밀링커터 등)의 제조정도는 가공정도에 직접적인 영향을 미치지 않으나 마모되기 쉽습니다.
3) 힘에 의한 프로세스 시스템 변형 프로세스 시스템은 절삭력, 클램핑력, 중력 및 관성력의 작용으로 변형되어 조정된 프로세스 시스템 구성 요소의 상호 위치 관계가 파괴되어 가공 오류가 발생하고 안정성에 영향을 미칩니다. 처리 과정의. 주로 공작 기계의 변형, 공작물의 변형 및 공정 시스템의 전체 변형을 고려하십시오.
4. 절삭력이 가공 정밀도에 미치는 영향
공작기계의 변형만을 고려하면, 샤프트 부품을 가공할 때 힘을 가하는 공작기계의 변형으로 인해 가공된 공작물은 끝이 두껍고 가운데가 얇은 새들 모양으로 나타나게 되어 원통도 오차가 발생하게 됩니다. 공작물의 변형만을 고려하면 샤프트 부품을 가공할 때 힘을 가하는 공작물의 변형으로 인해 가공 후 공작물은 끝이 얇고 가운데가 두꺼운 드럼 모양으로 나타납니다. 구멍 부분을 가공하는 경우에는 공작기계나 공작물의 변형을 별도로 고려하여 가공 후 공작물의 형상이 가공된 샤프트 부분의 형상과 반대가 됩니다.
5. 체결력이 가공 정밀도에 미치는 영향
공작물을 클램핑하면 공작물의 강성이 낮거나 클램핑 힘 적용 지점이 잘못되어 공작물이 그에 따라 변형되어 가공 오류가 발생합니다.
6. 공정계의 열변형 가공 중 내부 열원(절단열, 마찰열)이나 외부 열원(주위온도, 방열)에 의해 발생하는 열로 인해 공정계가 가열, 변형되어 가공에 영향을 미치게 됩니다. 정확성. 대규모 공작물 가공 및 정밀 가공에서 공정 시스템의 열 변형으로 인한 가공 오류는 전체 가공 오류의 40%-70%를 차지합니다.
가공된 금속에 대한 공작물의 열 변형 영향에는 공작물의 균일한 가열과 공작물의 고르지 않은 가열이라는 두 가지 유형이 있습니다.
7. 가공물 내부의 잔류응력 잔류응력 발생: 1) 블랭크 제작 및 열처리 과정에서 발생하는 잔류응력; 2) 냉간 교정으로 인한 잔류 응력; 3) 절단에 의한 잔류응력.
8. 가공 현장 환경의 영향 가공 현장에는 작은 금속 칩이 많이 있는 경우가 많습니다. 이러한 금속 칩이 부품의 위치 지정 표면이나 위치 지정 구멍 위치에 존재하는 경우 부품의 가공 정확도에 영향을 미칩니다. 고정밀 가공의 경우 눈에 보이지 않을 정도로 작은 일부 금속 칩이 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 영향 요인은 식별되지만 이를 제거할 수 있는 매우 효과적인 방법은 없으며 종종 운영자의 작동 기술에 크게 의존합니다.
측정 방법
가공 정확도는 다양한 가공 정확도 내용 및 정확도 요구 사항에 따라 다양한 측정 방법을 채택합니다. 일반적으로 다음과 같은 방법이 있습니다. 1. 측정된 매개변수를 직접 측정하는지 여부에 따라 직접 측정과 간접 측정으로 나눌 수 있습니다. 직접 측정: 측정된 매개변수를 직접 측정하여 측정된 치수를 얻습니다. 예를 들어 캘리퍼나 비교기로 측정합니다. 간접 측정: 측정된 치수와 관련된 기하학적 매개변수를 측정하고 계산 후 측정된 치수를 얻습니다. 분명히 직접 측정이 더 직관적이고 간접 측정이 더 번거롭습니다. 일반적으로 측정된 치수나 직접 측정이 정확도 요구 사항을 충족할 수 없는 경우 간접 측정을 사용해야 합니다.
2. 측정기의 판독값이 측정 치수의 값을 직접적으로 나타내는지 여부에 따라 절대 측정과 상대 측정으로 나눌 수 있습니다. 절대 측정: 판독 값은 버니어 캘리퍼스로 측정하는 것과 같이 측정된 치수의 크기를 직접 나타냅니다. 상대 측정: 판독값은 표준에 비해 측정된 치수의 편차만 나타냅니다. 비교기로 샤프트의 직경을 측정하는 경우 먼저 게이지 블록으로 기기의 영점 위치를 조정한 후 측정을 수행해야 합니다. 측정값은 사이드 샤프트 직경과 게이지 블록 크기의 차이이며, 이는 상대적인 측정값입니다. 일반적으로 상대 측정 정확도는 높지만 측정이 더 까다롭습니다.
3. 측정 표면이 측정기의 측정 헤드와 접촉하는지 여부에 따라 접촉 측정과 비접촉 측정으로 구분됩니다. 접촉 측정: 측정 헤드가 접촉 표면과 접촉하고 기계적 측정력이 있습니다. 예를 들어 마이크로미터를 사용하여 부품을 측정합니다. 비접촉 측정: 측정 헤드가 측정 부품 표면에 접촉하지 않습니다. 비접촉식 측정을 사용하면 측정력이 측정 결과에 미치는 영향을 피할 수 있습니다. 예를 들어 프로젝션 방식, 광파 간섭 방식 등을 사용합니다.
4. 한 번에 측정되는 매개변수의 수에 따라 단일 측정과 종합 측정으로 구분됩니다. 단일 측정: 측정된 부분의 각 매개변수를 개별적으로 측정합니다. 포괄적인 측정: 측정은 부품의 관련 매개변수에 대한 포괄적인 지표를 반영합니다. 예를 들어, 공구 현미경으로 나사산을 측정할 때 나사산의 실제 평균 직경, 치형 반각 오차, 누적 피치 오차를 별도로 측정할 수 있습니다.
포괄적인 측정은 일반적으로 부품의 호환성을 보장하기 위해 더 효율적이고 더 안정적이며 완제품 검사에 자주 사용됩니다. 단일 측정은 각 매개변수의 오류를 개별적으로 확인할 수 있으며 일반적으로 공정 분석, 공정 검사 및 지정된 매개변수 측정에 사용됩니다.
5. 처리 과정에서 측정의 역할에 따라 능동적 측정과 수동적 측정으로 구분됩니다. 능동 측정: 가공 중에 공작물을 측정하고 그 결과를 직접 부품 가공 제어에 사용하여 시간 낭비를 방지합니다. 패시브 측정: 공작물이 처리된 후에 측정이 수행됩니다. 이러한 유형의 측정은 처리된 부품의 적격성 여부만 판단할 수 있으며 낭비를 발견하고 제거하는 것으로 제한됩니다.
6. 측정 과정에서 측정되는 부분의 상태에 따라 정적 측정과 동적 측정으로 구분됩니다. 정적 측정: 측정은 상대적으로 정적입니다. 예를 들어 마이크로미터는 직경을 측정합니다. 동적 측정: 측정하는 동안 측정된 표면과 측정 헤드가 작업 상태에서 상대 동작을 시뮬레이션합니다. 동적 측정 방식은 사용 상태에 가까운 부품의 상태를 반영할 수 있는 것이 측정 기술의 발전 방향이다.
