CNC機械加工製造:精度、精度、公差

製造において、CNC機械加工は製造と生産で長い間使用されてきました。 技術とコンピュータ支援設計ソフトウェアの出現により、製品の設計はより簡単になるかもしれませんが、これは設計を以前より複雑にします。 設計段階では、製品の精度、精度、公差の基準を設定する必要があります。

CNC機械加工の仕様と機能に関連する専門用語が多すぎます。 各用語の意味を知っていますか? サービスプロバイダーからCNC機械加工サービスを購入するときは、精度、公差、精度などの用語を聞いたり読んだりしている必要があります。 これらの用語はどういう意味ですか? CNC機械加工におけるこれらの専門用語の重要性を知りたいですか? その場合は、次の記事をお読みください。これらの3つの用語(精度、精度、公差)を明確に理解できます。

加工精度

精度とは何ですか?

精度とは、測定間の近さを指します。つまり、測定値がすべて互いに近い場合、それらは正確です。 精度とは、CNC工作機械で複数の部品を製造する際の一貫した再現性を意味します。 これは、測定値が繰り返され、一貫しているかどうかを反映しています。 精度が高いほど、結果は近くなります。

CNC機械加工サービス

これは、CNC機械加工で使用される最も重要な用語の1つです。 同様に、この用語は工作機械の信頼性を定義します。 基本的に、精度は、同じメトリックを何度も返す測定システムの機能を定義するメトリックです。

工場では、機械またはプロセスの精度とは、エラーを発生させたりランダムなエラーを発生させたりすることなく、毎回同じ方法で操作を繰り返す能力を指します。 正確な機械加工または正確な職人技は、逸脱することなくプロセスを制御できることを証明します。 これはしばしば正確さと混同され、実際、2つの用語は何気なく同じ意味で使用されます。 ただし、精度とは再現性のことです。

加工精度

精度とは何ですか?

精度と精度は同義のように見えますが、機械加工では意味が異なります。 したがって、さまざまな用語で私たちが何を意味するのかを知ることが重要です。

精度は、測定値が特定の値または真の結果にどれだけ近いかとして定義されます。 すべての測定値が真の値に近い場合、それらは正確です。 システムエラーの影響を反映している可能性があります。 システムエラーが小さい場合、精度は高くなります。

金属加工加工において、精度とは、機械が設計で指定された測定値と一致できる程度を指します。 設計で指定された正確な位置を機械が切断できれば、高精度です。

オペレーター/プログラマーが意図したとおりに操作(カット、ドリル、ボアなど)を実行する正確なマシン。 たとえば、機械がワークピースを60mmの長さに切断するようにプログラムされている場合、それは60mmに切断されます。 精度とは、正確に60mmに近いことを意味します。 標準に近いほど、精度は高くなります。

CNC機械加工の精度に影響を与える要因

逆偏差

CNC機械加工工場でワークを加工する場合、シャフトの軸が伝達プロセス中に逆不感帯またはバックラッシュを引き起こし、エラーを引き起こし、その性能は逆バイアスになります。 CNC工作機械がセミクローズドループサーボシステムを採用している場合、逆オフセットの存在は工作機械の位置決め精度と繰り返し位置決め精度に影響を与え、ワークの精度に影響を与えます。

ギャップエラー

これは、工作機械のドライブチェーンの操作中に発生するクリアランスエラーです。 モーターが回転しているとき、工作機械は動きを生じず、CNC工作機械の振動や大きなエラーを引き起こします。

パーツ位置エラー

部品の位置誤差は、実際の表面と理想的な位置に対するシャフトの位置との偏差であり、主に工作機械の伝達ギャップと部品との弾性変形によって引き起こされるヘッドの位置誤差に基づいています サービス摩擦。

開ループシステムでは、位置誤差は加工精度に大きな影響を与えますが、閉ループサーボシステムでは、主に変位検出装置の精度とシステム増幅率に依存します, したがって、一般的な効果は明らかではありません。

工作機械の幾何学的誤差

CNC機械加工では、工具や固定具が外力の影響を受け、熱切削により工作機械の体積精度が低下し、加工部品の変形に影響を及ぼします。

もちろん、工作機械の幾何学的誤差の原因は内部と外部です。 内部的な理由は、工作機械自体の要因です。 たとえば、テーブル表面の水平度や工作機械や固定具の幾何学的精度などです。

外的要因は、外部環境と加工工程で発生する熱であり、工作機械の変形につながります。 温度の変化は、機械の静的および動的精度に影響を与えます。 CNC加工工場の加工工程では、モーターの加熱やワークの摩擦により温度変化が発生し、調整精度が低下し、ワークのサイズや精度に影響を及ぼします。

工作機械の位置決め誤差

SANSマシニングセンター工作機械の位置決め精度は、部品の精度に大きく影響します。 したがって、位置決め誤差はCNC加工誤差の重要な原因であり、工作機械の送りシステムが位置決め精度に影響を与える主要なリンクです。 CNC工作機械の送りシステムは、通常、機械的伝達システムと電気的制御システムで構成されており、その位置決め精度は、構造設計の機械的伝達システムに関連しています。

開ループ方式では、影響要因や状況が複雑になるため、位置決め監視ができなくなり、CNC工作機械の加工精度に大きく影響します。 ただし、閉ループシステムでは、CNC工作機械は通常、位置検出デバイスを介してシステム内の主要コンポーネントの位置偏差を回避できます。

精度の重要性

CNC機械加工部品は多くの産業で使用されています。 自動車、航空宇宙、医療、産業、その他多くの産業の成功は、正確な製品にかかっています。

正確さはまた、公衆の安全を確保することができます。 たとえば、自動車や飛行機はさまざまなCNC機械加工部品で構成されています。 これらのコンポーネントの1つが会社および業界の基準を満たしていない場合、連鎖反応が発生し、ドライバーと乗客が危険にさらされる可能性があります。

加工公差

トレランスとは何ですか?

公差は、既知の値または標準値からの測定システムの許容または予測可能な偏差として定義できます。 通常、システムの許容誤差は「+/-」で表されます。

たとえば、CNC工作機械の公差は+/- 0.01mmである必要があります。 これは、工作機械が各カットで0.01mmの偏差を持つことを意味します。 偏差は、標準値より0.01 mm大きくすることも、標準値より0.01mm小さくすることもできます。

公差を小さくすることをお勧めしますが、公差を小さくする必要がない場合もあり、完成品にメリットがありません。 しかし、厳しい公差はコストを増加させ、メーカーの生産時間を長くします。 したがって、許容誤差の許容値は、実際にはアプリケーションの分野によって異なります。

公差はお客様が定義しますが、機械は通常、標準公差と可能な限り最小の公差を指定します。

加工公差に影響を与える要因

材料: 材料は圧力下で異なる動作をし、一部の材料は他の材料よりも処理が簡単です。 公差を決定するときは、これらの材料特性を考慮する必要があります。

加工タイプ: 使用される処理方法は、一部のプロセスが他のプロセスよりも正確であるため、最終部品の可能な公差に大きく影響します。

メッキと仕上げ: 部品のサイズと公差を決定するときは、メッキまたは仕上げプロセスを考慮する必要があります。 電気めっきと仕上げは部品の表面に少量の材料を追加しますが、これらの少量は最終製品のサイズを変更するため、製造前に検討する必要があります。

コスト: 公差は正確である必要がありますが、公差を厳しくするとコストが高くなるため、必要な公差を超えないようにしてください。

寛容の重要性

今日の製造業者は、製品またはシステムを簡単に組み立てて、最小限の調整で必要な機能を実行できるようにするために、厳しい公差を要求しています。 部品の材質から使用する機械加工プロセスまで、さまざまな要因によって違いが生じる可能性があります。 したがって、エンジニアは設計プロセス中に部品に機械加工公差を割り当てます。公差は、最終的には、製図板から完成品までのプロセスで最も重要な要素の1つです。

今日の製造業者は、製品やシステムを簡単に組み立てて、最小限の調整で必要な機能を実行できるようにするために、厳しい公差を要求しています。 正しい設計仕様により、製造時間を短縮し、顧客のコストを削減できます。

精度、精度、公差の関係

高精度とは、たとえ測定が正確であっても、高精度を意味するものではありません。 コストと時間の投資が増えるため、すべての部品に最大の精度と厳しい公差が必要なわけではありません。 最新のCNCマシンと切削工具は、ほとんどのプロジェクトで十分に正確です。

次の画像で関係を確認するのは非常に直感的です。

機械加工の精度と精度

CNC機械加工で使用される精度、精度、公差などの用語を理解していただければ幸いです。 この用語の理解により、あらゆる機械加工サービスで言葉を交わしながら、自信を深めることができます。

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