Z obróbką skrawaniem mamy do czynienia na co dzień i często wspominamy o dokładności obróbki. Ale kiedy mówisz o precyzji, czy naprawdę masz rację? Przyjrzyjmy się dzisiaj „dokładności obróbki”!
01
Różnica między precyzją a precyzją
Dokładność oznacza poprawność wyników pomiarów, a precyzja oznacza powtarzalność i odtwarzalność wyników pomiarów. Precyzja jest warunkiem dokładności. Poniższy rysunek jest dobrą ilustracją.
Dokładność
Odnosi się do stopnia zbliżenia uzyskanych wyników pomiarów do wartości prawdziwej. Wysoka dokładność pomiaru oznacza, że błąd systematyczny jest mały. W tej chwili średnia wartość danych pomiarowych odbiega od wartości prawdziwej mniej, ale dane są rozproszone, to znaczy wielkość przypadkowego błędu nie jest jasna.
Precyzja
Odnosi się do odtwarzalności i zgodności między wynikami uzyskanymi przez powtarzane pomiary przy użyciu tej samej próbki zapasowej. Możliwa jest wysoka precyzja, ale precyzja nie jest wysoka. Na przykład trzy wyniki uzyskane przy użyciu długości 1 mm do pomiaru wynoszą odpowiednio 1,051 mm, 1,053 i 1,052. Chociaż mają wysoką precyzję, nie są dokładne.
02
Definicja dokładności obrabiarki
Kiedy porównuje się obrabiarki CNC, jeśli „dokładność pozycjonowania” próbki z fabryki obrabiarek A jest oznaczona jako {{0}}.002 mm, a „dokładność pozycjonowania” próbki z fabryki obrabiarek B jest oznaczony jako 0,004 mm. Dzięki tym dwóm intuicyjnym danym w naturalny sposób pomyślisz, że obrabiarki fabryki obrabiarek A są dokładniejsze niż fabryki obrabiarek B.
Jednak w rzeczywistości jest bardzo prawdopodobne, że obrabiarki fabryki obrabiarek B są dokładniejsze niż fabryki obrabiarek A. Problem leży w standardzie ich precyzyjnego określenia. Dlatego, gdy mówimy o „dokładności” obrabiarek CNC, musimy wyjaśnić definicje i metody obliczania norm i wskaźników.
Mówiąc ogólnie, dokładność odnosi się do zdolności obrabiarki do zlokalizowania punktu ostrza narzędzia względem punktu docelowego programu. Istnieje jednak wiele sposobów mierzenia tej zdolności pozycjonowania, a co ważniejsze, różne kraje mają różne przepisy.
Europejscy producenci obrabiarek:
Europejscy producenci obrabiarek, zwłaszcza producenci niemieccy, na ogół przyjmują standard VDI/DGQ3441.
Japońscy producenci obrabiarek:
Podczas kalibracji „dokładności” zwykle stosuje się standardy JISB6201 lub JISB6336 lub JISB6338. JISB6201 jest ogólnie używany do obrabiarek ogólnego przeznaczenia i zwykłych obrabiarek CNC, JISB6336 jest ogólnie używany do centrów obróbczych, a JISB6338 jest ogólnie używany do pionowych centrów obróbczych.
Amerykańscy producenci obrabiarek:
Zwykle przyjmuje się standard NMTBA (standard wywodzi się z badania American Machine Tool Builders Association, ogłoszonego w 1968 r., a później zmienionego).
Podczas kalibracji dokładności obrabiarki CNC bardzo konieczne jest oznaczenie stosowanej przez nią normy. Wykorzystując japoński standard JIS, dane są znacznie mniejsze niż niemiecki standard VDI czy amerykański standard NMTBA.
Te same wskaźniki, różne znaczenia
Często mylące jest to, że ta sama nazwa wskaźnika ma różne znaczenia w różnych standardach dokładności, ale różne nazwy wskaźników mają to samo znaczenie. Powyższe cztery standardy, z wyjątkiem standardu JIS, są obliczane na podstawie statystyki matematycznej po wielu rundach pomiaru wielu punktów docelowych na osi CNC obrabiarki. Kluczowe różnice to:
1) Liczba punktów docelowych
2) Zmierz liczbę rund
3) Podejście do punktu docelowego z jednej lub dwóch stron (ten punkt jest szczególnie ważny)
4) Metoda obliczania wskaźnika dokładności i innych wskaźników
To jest opis kluczowych różnic między 4 normami i jak można się spodziewać, pewnego dnia wszyscy producenci obrabiarek będą jednakowo przestrzegać normy ISO. Dlatego jako punkt odniesienia wybrano tutaj normę ISO. Cztery standardy porównano w poniższej tabeli, a ten artykuł dotyczy tylko dokładności liniowej, ponieważ zasada obliczania dokładności obrotowej jest w zasadzie taka sama.
zdjęcie
03
Stabilność termiczna (wpływ temperatury na dokładność)
Część stalowa: 100 x 30 x 20 mm
Rozmiar zmienia się, gdy temperatura spada z 25 stopni do 20 stopni: w temperaturze 25 stopni rozmiar jest większy o 6 μm, a gdy temperatura spada do 20 stopni, rozmiar jest większy tylko o 0,12 μm. Jest to proces stabilny termicznie, nawet jeśli temperatura gwałtownie spada, utrzymanie dokładności zajmuje jeszcze trochę czasu. Im większy obiekt, tym więcej czasu potrzeba na ustabilizowanie dokładności przy zmianie temperatury.
zdjęcie
W przypadku obróbki precyzyjnej nie należy ignorować problemu temperatury, ponieważ różnica temperatur jest wrogiem precyzji. W szczególności materiały będą rozszerzać się pod wpływem ciepła i kurczyć pod wpływem zimna. Rozszerzalność liniowa użytej przez nas stali spowoduje zmianę o 12 μm na metr długości, gdy temperatura zmieni się o 1 stopień. Jest to fakt stały dla każdej maszyny w każdym zakątku świata.
Fabryki bez doświadczenia w obróbce precyzyjnej często przypisują niestabilność precyzji problemom z precyzją sprzętu podczas wykonywania precyzyjnej obróbki. Fabryki z doświadczeniem w obróbce precyzyjnej wiedzą, że jest to najbardziej podstawowy zdrowy rozsądek i przywiązują dużą wagę do równowagi termicznej temperatury otoczenia i obrabiarki. Są bardzo jasne, że nawet bardzo precyzyjne obrabiarki mogą uzyskać stabilną dokładność obróbki tylko w stabilnym środowisku temperaturowym i stanie równowagi termicznej.
