機械加工部品の加工精度の知識

加工精度とは、加工部品の表面の実際の寸法、形状、位置が図面の要求に合致する理想的な幾何学パラメータの程度を指す。 寸法の場合、理想的な幾何学パラメータは平均寸法です。表面幾何学の場合、絶対円、円柱、平面、円錐、直線などを意味します。表面間の相互位置は絶対平行、垂直、同軸、対称などです。部品の実際の幾何学パラメータと理想的な幾何パラメータの間の偏差を加工誤差と呼ぶ。

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加工表面の幾何学パラメータを評価する用語である。 加工精度は公差等級で測定します。 レベル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。

IT 01、IT 0、IT 1、IT 2、IT 3からIT 18まで20の公差等級があり、そのうちIT 01は部品の最高加工精度を表し、IT 18は部品の最低加工精度を表す。 通常、IT 7とIT 8は中程度の加工精度を有する。

どの処理方法で得られた実際のパラメータも絶対的に正確ではありません。 部品の機能から見ると、加工誤差が部品図面に要求される公差範囲内であれば、加工精度が保証されていると考えられる。

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、部品の加工精度と表面品質が含まれます。

加工精度とは、加工後の部品の実際のジオメトリパラメータ(寸法、形状、位置)が理想的なジオメトリパラメータに合致する程度のことです。 それらの違いは加工誤差と呼ばれます。 加工誤差は加工精度を反映している。 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。

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加工精度タイプ

(1) 寸法精度

加工後の部品の実際の寸法と部品の寸法公差帯の中心との一致を指します。

(2) 形状精度

加工部品の表面の実際のジオメトリと理想的なジオメトリの一致度を指します。

(3)位置精度

加工後の部品関連表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、指定した部品の加工精度を指定する際には、形状誤差を位置公差の範囲内に制御し、位置誤差を寸法公差より小さくしなければならないことに注意してください。 すなわち、精密部品や部品の重要な表面の形状精度は位置精度より高く、位置精度は寸法精度より高くなければならない。

調整方法

(1)プロセスシステムを調整します

(2) マシンエラーの低減

(3) 伝動チェーンの伝動誤差を低減する

(4)工具の摩耗を減らす

(5) プロセスシステムの応力変形を低減する

(6) プロセスシステムの熱変形を低減

(7)残留応力を減らす

一般的なエラータイプ

(1) プロセス原理エラー

加工原理誤差とは、近似的な羽根輪郭または近似的な伝動関係で加工を行うことによる誤差を指す。 ねじ、歯車、複雑な表面の加工過程では、加工原理の誤差がよく現れる。

加工では、理論誤差が加工精度の要求を満たすことができることを前提として、一般的に近似加工を用いて生産性と経済性を高める。

(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) マシンエラー

工作機械誤差とは、工作機械の製造誤差、取り付け誤差、摩耗を指す。 主に工作機械のガイドレールのガイド誤差、工作機械の主軸の回転誤差と工作機械の伝動チェーンの伝動誤差を含む。

測定方法

異なる加工精度の内容と精度要求に基づいて、加工精度は異なる測定方法を採用する。 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:

測定パラメータを直接測定して測定寸法を得る。 例えば、ノギスとコンパレータで測定します。

間接測定:

測定寸法に関連する幾何学的パラメータを測定し、計算により測定寸法を取得する。

明らかに、直接測定の方が直感的であり、間接測定の方が面倒である。 通常、測定寸法または直接測定が精度要件を満たすことができない場合は、間接測定を使用する必要があります。

(2) 測定器の示度が直接測定寸法の値を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る。

絶対測定:

読み取り値は、ノギスで測定するなど、測定寸法のサイズを直接示します。

相対測定:

この値を読み取ることは、測定寸法と標準量の偏差のみを表します。 比較器を用いて軸の直径を測定する場合は、まず測定器のゼロ位置をブロックで調整し、それから測定する。 測定値は測定対象軸の直径と測定ブロックの寸法の差であり、相対測定と呼ばれる。 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) 測定器の測定ヘッドに被測定面が接触しているかどうかによって、接触測定と非接触測定に分けることができる。

接触測定:

測定ヘッドは接触面に接触し、機械的効果を有する測定力が存在する。 たとえば、マイクロメータを使用して部品を測定します。

非接触測定:

測定ヘッドは被測定部品の表面に接触しない。 非接触測定は測定力が測定結果に与える影響を回避することができる。 例えば、投影法と光波干渉法を用いて測定する。

(4) 1回に測定されるパラメータの数に応じて、1回の測定と総合測定に分けることができます。

単一測定:

測定された部品の各パラメータをそれぞれ測定します。

総合測定: 

部品関連パラメータを反映する総合指標を測定する。 例えば、工具顕微鏡を用いてねじ山を測定する場合、ねじ山の実際のピッチ直径、歯郭の半角誤差、ピッチの累積誤差をそれぞれ測定することができる。

総合測定の一般的な効率は比較的に高く、部品の互換性がより信頼できることを保証する。 これは通常、完成品部品の検査に使用されます。 個別測定は、プロセス解析、プロセス検査、指定パラメータの測定に一般的に使用される各パラメータの誤差を決定します。

(5) 加工過程における測定の役割に応じて、能動測定と受動測定に分けることができる。

アクティブメジャー:

加工中にワークを測定した結果、直接部品の加工制御に使用し、廃棄物の発生をタイムリーに防止した。

受動測定:

ワーク加工後の測定。 この測定は加工部品が合格したかどうかを判断することしかできず、廃品の発見と除去に限られている。

(6) 測定中の測定部品の状態に応じて、静的測定と動的測定に分けることができます。

静的測定:

測定は相対的に静的である。 例えば、マイクロメーターで直径を測定します。

動的測定:

測定中のシミュレーション動作状態での被測定面と測定ヘッド間の相対運動。

動的測定方法は部品の近距離使用における状況を反映することができ、測定技術の発展方向である。

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