加工で知っておくべき加工精度の知識

加工精度は、加工部品の表面の3つの幾何学的パラメータの実際のサイズ、形状、および位置と、図面に必要な理想的な幾何学的パラメータとの間の適合度です。理想的な幾何学的パラメータは、サイズの平均サイズです。サーフェスジオメトリの場合、絶対円、円柱、平面、円錐、直線です。サーフェスの相互位置の場合、これらは完全に平行、垂直、同軸、対称などです。部品の実際の幾何学的パラメータの理想的な幾何学的パラメータからの偏差は、加工誤差と呼ばれます。

1.加工精度の概念

加工精度は、主に製品の生産度に使用されます。 加工精度と加工誤差はどちらも、加工面の幾何学的パラメータを評価するために使用される用語です。 加工精度は公差等級で測定しますが、等級値が小さいほど精度が高くなります。 加工誤差は数値で表されます。 数値が大きいほど誤差が大きくなります。 高い加工精度は小さな加工誤差を意味し、逆もまた同様です。

IT01、IT0、IT1、IT2、IT3からIT18までの20の許容レベルがあります。 IT01が部品の加工精度が最も高いことを示している場合、IT18は部品の加工精度が最も低いことを示しています。 一般的に、IT7とIT8の加工精度は中程度です。

どの機械加工方法でも得られる実際のパラメータは、完全に正確ではありません。 部品の機能の観点から、加工誤差が部品図面で要求される許容範囲内である限り、加工精度は保証されていると見なされます。

3軸CNC加工

機械の品質は、部品の加工品質と機械の組み立て品質に依存します。部品の加工品質には、加工精度と表面品質の2つの主要部品が含まれます。

加工精度とは、加工後の部品の実際の幾何学的パラメータ(サイズ、形状、および位置)が理想的な幾何学的パラメータにどの程度一致するかを指します。 それらの違いは加工誤差と呼ばれます。 加工誤差の大きさは、加工精度のレベルを反映しています。 誤差が大きいほど加工精度は低くなり、誤差が小さいほど加工精度は高くなります。

2.加工精度の関連内容

(1)寸法精度

加工部品の実際のサイズと部品サイズの公差域の中心との間の適合度を指します。

(2)形状精度

加工部品の表面の実際の幾何学的形状と理想的な幾何学的形状との間の適合度を指します。

(3)位置精度

加工後の部品の関連面間の実際の位置精度の差を指します。

(4)相互関係

一般に、機械部品を設計し、部品の加工精度を規定する場合は、形状誤差を位置公差内に抑えるように注意し、位置誤差は寸法公差未満にする必要があります。 つまり、精密部品または部品の重要な表面では、形状精度の要件は位置精度の要件よりも高く、位置精度の要件は寸法精度の要件よりも高くする必要があります。

少量加工

3.調整方法

(1)プロセスシステムを調整します

(2)工作機械のエラーを減らす

(3)伝送チェーンの伝送誤差を低減します

(4)工具の摩耗を減らす

(5)プロセスシステムの応力と変形を低減します

(6)プロセスシステムの熱歪みを低減します

(7)残留応力を減らす

4.影響の理由

(1)処理原理の誤り

加工原理誤差とは、おおよそのブレードプロファイルまたはおおよその伝達関係で加工することによって生じる誤差を指します。 加工原理の誤差は、主にねじ山、歯車、複雑な曲面の加工で発生します。

機械加工では、一般に、理論誤差が機械加工の精度要件を満たすことができるという前提で、生産性と経済性を向上させるために近似処理が使用されます。

(2)調整エラー

工作機械の調整誤差とは、不正確な調整による誤差のことです。

(3)工作機械エラー

工作機械のエラーとは、工作機械の製造エラー、取り付けエラー、摩耗を指します。 主に工作機械のガイド誤差、工作機械の主軸の回転誤差、工作機械の伝達チェーンの伝達誤差を含みます。

5.測定方法

加工精度は、加工精度の内容や精度要件に応じて、異なる測定方法を採用しています。 一般的に、次のタイプのメソッドがあります。

(1)測定パラメータを直接測定するかどうかにより、直接測定と間接測定に分けることができます。

直接測定:測定されたパラメータを直接測定して、測定されたサイズを取得します。 たとえば、キャリパーとコンパレータを使用して測定します。

間接測定:測定されたサイズに関連する幾何学的パラメータを測定し、計算によって測定されたサイズを取得します。

明らかに、直接測定はより直感的であり、間接測定はより面倒です。 一般に、測定されたサイズまたは直接測定が精度要件を満たさない場合は、間接測定を使用する必要があります。

(2)測定器の読み取り値が測定サイズの値を直接表すかどうかによって、絶対測定と相対測定に分けることができます。

絶対測定:読み取り値は、ノギスでの測定など、測定されたサイズのサイズを直接示します。

相対測定:読み取り値は、測定されたサイズの標準量からの偏差のみを示します。 コンパレータを使用してシャフトの直径を測定する場合は、最初にゲージブロックを使用して計測器のゼロ位置を調整してから、測定を実行する必要があります。 測定値は、サイドシャフトの直径とゲージブロックのサイズの差です。 これは相対的な測定値です。 一般的に、相対的な測定精度は高くなりますが、測定はより面倒です。

(3)測定面が測定器の測定ヘッドに接触しているかどうかにより、接触測定と非接触測定に分けられます。

接触測定:測定ヘッドが接触面に接触し、機械的な測定力があります。 マイクロメータで部品を測定するなど。

非接触測定:測定ヘッドが測定部品の表面に接触していません。 非接触測定により、測定結果への測定力の影響を回避できます。 投影法、光波干渉法などの使用など。

(4)測定パラメータの数に応じて、単一測定と総合測定に分けられます。

単一測定:テストされた部品の各パラメータを個別に測定します。

包括的な測定:部品の関連パラメータを反映する包括的な指標を測定します。 たとえば、工具顕微鏡を使用してねじ山を測定する場合、ねじ山の実際のピッチ直径、歯形の半角誤差、およびねじ山ピッチの累積誤差を個別に測定できます。

包括的な測定は、一般に、部品の互換性を確保するためにより効率的で信頼性が高く、完成した部品の検査によく使用されます。 1回の測定で各パラメータの誤差を個別に判断でき、通常、プロセス分析、プロセス検査、および指定されたパラメータの測定に使用されます。

(5)処理プロセスにおける測定の役割に応じて、アクティブ測定とパッシブ測定に分けられます。

アクティブ測定:加工中にワークを測定し、その結果を直接使用して部品の加工を制御し、時間の無駄の発生を防ぎます。

パッシブ測定:ワークが処理された後に実行される測定。 この種の測定は、処理された部品が適格であるかどうかを判断することしかできず、廃棄物の発見と拒否に限定されます。

(6)測定過程での測定部の状態により、静的測定と動的測定に分けられます。

静的測定:測定は比較的静的です。 直径を測定するマイクロメータなど。

動的測定:測定面と測定ヘッドは、測定中にシミュレートされた動作状態で相互に移動します。

動的測定法は、測定技術の発展の方向性である使用状態に近い部品の状況を反映することができます。

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