نه خطای ماشینکاری، چقدر می دانید؟

خطای ماشینکاری به درجه انحراف بین پارامترهای هندسی واقعی (اندازه هندسی، شکل هندسی و موقعیت متقابل) قطعه پس از ماشینکاری و پارامترهای هندسی ایده آل اشاره دارد.

میزان تطابق بین پارامترهای هندسی واقعی و پارامترهای هندسی ایده آل پس از ماشینکاری قطعه، دقت ماشینکاری است. هرچه خطای ماشینکاری کوچکتر باشد، درجه انطباق بالاتر و دقت ماشینکاری بالاتر است. دقت ماشینکاری و خطای ماشینکاری دو فرمول یک مسئله هستند. بنابراین، اندازه خطای ماشینکاری نشان دهنده سطح دقت ماشینکاری است. دلایل اصلی خطاهای ماشینکاری به شرح زیر است:

1. خطاهای ساخت ماشین ابزار

خطای ساخت ماشین ابزار عمدتاً شامل خطای چرخش اسپیندل، خطای ریل راهنما و خطای زنجیره انتقال است.

خطای چرخش اسپیندل به تغییر محور چرخش واقعی اسپیندل نسبت به محور چرخش متوسط ​​آن در هر لحظه اشاره دارد که مستقیماً بر دقت قطعه کار برای پردازش تأثیر می گذارد. دلایل اصلی خطای چرخش اسپیندل، خطای هم محوری اسپیندل، خطای خود یاتاقان، خطای هم محوری بین یاتاقان ها و چرخش دوک است. ریل راهنما معیاری برای تعیین رابطه موقعیت نسبی هر جزء ماشین ابزار بر روی ماشین ابزار است و همچنین معیار حرکت ماشین ابزار است.

خطای ساخت خود ریل راهنما، سایش ناهموار ریل راهنما و کیفیت نصب عوامل مهمی هستند که باعث ایجاد خطای ریل راهنما می شوند. خطای زنجیره انتقال به خطای حرکت نسبی بین عناصر انتقال در ابتدا و انتهای زنجیره انتقال اشاره دارد. این به دلیل خطاهای ساخت و مونتاژ هر جزء در زنجیره انتقال و همچنین سایش در هنگام استفاده ایجاد می شود.

2. خطای هندسی ابزار

هر ابزاری در طول فرآیند برش ناگزیر دچار سایش می شود که باعث تغییر در اندازه و شکل قطعه کار می شود. تأثیر خطای هندسی ابزار بر روی خطای ماشینکاری بسته به نوع ابزار متفاوت است: هنگامی که یک ابزار با اندازه ثابت برای ماشینکاری استفاده می شود، خطای ساخت ابزار مستقیماً بر دقت ماشینکاری قطعه کار تأثیر می گذارد. برای ابزارهای عمومی (مانند ابزارهای تراشکاری و غیره)، خطای ساخت آن تأثیر مستقیمی بر خطاهای ماشین کاری ندارد.

3. خطای هندسی فیکسچر

وظیفه فیکسچر این است که قطعه کار را معادل ابزار و ماشین ابزار را در موقعیت صحیح قرار دهد، بنابراین خطای هندسی فیکسچر تأثیر زیادی در خطای ماشینکاری (به ویژه خطای موقعیت) دارد.

4. خطای موقعیت یابی

خطای موقعیت یابی عمدتاً شامل خطای عدم تراز مرجع و خطای ساخت نادرست جفت موقعیت یابی است. هنگام پردازش قطعه کار روی ماشین ابزار، چندین عنصر هندسی روی قطعه کار باید به عنوان داده موقعیت یابی در طول پردازش انتخاب شوند. datum) منطبق نیست، خطای عدم همسویی مبنا رخ خواهد داد.

سطح مکان یابی قطعه کار و عنصر موقعیت یابی فیکسچر با هم جفت موقعیت یابی را تشکیل می دهند. حداکثر تغییر موقعیت قطعه کار ناشی از ساخت نادرست جفت موقعیت یابی و شکاف تطبیق بین جفت های موقعیت یابی، خطای عدم دقت ساخت جفت موقعیت یابی نامیده می شود. خطای ساخت نادرست جفت موقعیت یابی تنها زمانی رخ می دهد که از روش تنظیم برای پردازش استفاده شود و در روش برش آزمایشی رخ نخواهد داد.

5. خطای ناشی از تغییر شکل نیروی سیستم فرآیند

سختی قطعه کار: اگر سختی قطعه کار در سیستم فرآیند نسبت به ماشین ابزار، ابزار و وسایل نسبتاً کم باشد، تحت تأثیر نیروی برش، تغییر شکل قطعه کار به دلیل سفتی ناکافی تأثیر بیشتری بر خطاهای ماشینکاری خواهد داشت.

صلبیت ابزار: صلبیت ابزار تراش استوانه ای شکل در جهت عادی (y) سطح ماشین کاری شده بسیار زیاد است و تغییر شکل آن قابل چشم پوشی است. هنگام سوراخ کردن یک سوراخ داخلی با قطر کم، استحکام میله ابزار بسیار ضعیف است و تغییر شکل نیروی میله ابزار تأثیر زیادی بر دقت ماشینکاری سوراخ دارد.

صلبیت اجزای ماشین ابزار: اجزای ماشین ابزار از قطعات زیادی تشکیل شده اند. هیچ روش محاسبه ساده مناسبی برای سفتی اجزای ماشین ابزار وجود ندارد. در حال حاضر، سختی اجزای ماشین ابزار عمدتاً با روش های تجربی تعیین می شود. عوامل مؤثر بر صلبیت اجزای ماشین ابزار شامل تأثیر تغییر شکل تماس سطح اتصال، تأثیر اصطکاک، تأثیر قطعات کم سفتی و تأثیر فاصله است.

6. خطاهای ناشی از تغییر شکل حرارتی سیستم فرآیند

تغییر شکل حرارتی سیستم فرآیند تأثیر زیادی بر خطای ماشینکاری دارد، به ویژه در ماشینکاری دقیق و ماشینکاری در مقیاس بزرگ، خطای ماشینکاری ناشی از تغییر شکل حرارتی گاهی اوقات می تواند 50 درصد از کل خطای قطعه کار را تشکیل دهد.

7. خطای تنظیم

در هر فرآیند ماشینکاری، همیشه یک راه یا روش دیگر تنظیم سیستم فرآیند وجود دارد. از آنجایی که تنظیم نمی تواند کاملا دقیق باشد، یک خطای تنظیم رخ می دهد. در سیستم فرآیند، دقت موقعیت متقابل قطعه کار و ابزار روی ماشین ابزار با تنظیم ماشین ابزار، ابزار، فیکسچر یا قطعه کار تضمین می شود. هنگامی که دقت اصلی ماشین‌آلات، ابزارها، وسایل و قطعات قطعه کار بدون در نظر گرفتن عوامل دینامیکی الزامات تکنولوژیکی را برآورده می‌کنند، خطای تنظیم نقش تعیین‌کننده‌ای در خطای ماشین‌کاری بازی می‌کند.

8. خطای اندازه گیری

هنگامی که قطعه در حین یا پس از پردازش اندازه گیری می شود، دقت اندازه گیری مستقیماً تحت تأثیر روش اندازه گیری، دقت ابزار اندازه گیری و قطعه کار و عوامل ذهنی و عینی قرار می گیرد.

9. استرس درونی

تنشی که در داخل قطعه بدون نیروی خارجی وجود دارد، تنش داخلی نامیده می شود. هنگامی که تنش داخلی بر روی قطعه کار ایجاد می شود، فلز قطعه کار در حالت ناپایدار سطح انرژی بالا قرار می گیرد. به طور غریزی به یک حالت پایدار با سطح انرژی کم، همراه با تغییر شکل تبدیل می شود، به طوری که قطعه کار دقت ماشینکاری اولیه خود را از دست می دهد. .