Unter Bearbeitungsgenauigkeit versteht man den Grad, in dem die tatsächlichen geometrischen Parameter (Größe, Form und Position) des Teils nach der Bearbeitung mit den in der Zeichnung angegebenen idealen geometrischen Parametern übereinstimmen. Je höher der Konformitätsgrad, desto höher ist die Bearbeitungsgenauigkeit.
Bei der Verarbeitung ist es aufgrund des Einflusses verschiedener Faktoren tatsächlich unmöglich, alle geometrischen Parameter des Teils so zu verarbeiten, dass sie vollständig mit den idealen geometrischen Parametern übereinstimmen, und es wird immer einige Abweichungen geben. Bei dieser Abweichung handelt es sich um einen Verarbeitungsfehler.
Diskutieren Sie unter folgenden drei Gesichtspunkten:
1. Methoden zur Erlangung der Maßgenauigkeit von Teilen
2. Methoden zur Erzielung von Formgenauigkeit
3. So erhalten Sie Positionsgenauigkeit
1. Methoden zur Erlangung der Maßgenauigkeit von Teilen
(1) Probeschneidemethode
Das heißt, versuchen Sie zunächst, einen kleinen Teil der bearbeiteten Oberfläche auszuschneiden, messen Sie die aus dem Testschnitt erhaltene Größe, passen Sie die Position der Schneidkante des Werkzeugs relativ zum Werkstück entsprechend den Bearbeitungsanforderungen an und versuchen Sie dann zu schneiden. und dann messen, also nach zwei- oder dreimaligem Testschneiden und Messen, wenn die verarbeitete Größe den Anforderungen entspricht, wird dann die gesamte zu bearbeitende Oberfläche geschnitten.
Die Probeschneidemethode wird durch „Probeschneiden – Messen – Anpassen – erneutes Probeschneiden“ wiederholt, bis die erforderliche Maßgenauigkeit erreicht ist. Zum Beispiel das Probebohrverfahren des Box-Hole-Systems.
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Die mit der Probeschneidemethode erzielte Präzision kann sehr hoch sein und erfordert keine komplizierten Geräte. Diese Methode ist jedoch zeitaufwändig (erfordert mehrere Einstellungen, Probeschnitte, Messungen, Berechnungen), wenig effizient und hängt vom technischen Niveau ab der Arbeiter und die Genauigkeit der Messgeräte. Die Qualität ist instabil und wird daher nur für die Einzelstück-Kleinserienfertigung verwendet.
Als eine Art Probeschneidemethode – Matching – basiert es auf dem bearbeiteten Werkstück, der Bearbeitung eines anderen passenden Werkstücks oder der Kombination zweier (oder mehr als zwei) Werkstücke zur Bearbeitung. Die Anforderungen an die endgültig verarbeitete Größe im Matching basieren auf den Matching-Anforderungen an die verarbeiteten Teile.
(2) Anpassungsmethode
Passen Sie die genaue relative Position von Maschine, Vorrichtung, Werkzeug und Werkstück anhand von Mustern oder Normteilen vorab an, um die Maßhaltigkeit des Werkstücks sicherzustellen. Da die Größe vor Ort angepasst wird, ist kein Schneidversuch während der Bearbeitung erforderlich, die Größe wird automatisch ermittelt und bleibt während der Bearbeitung einer Teilecharge unverändert. Dies ist die Anpassungsmethode. Bei Verwendung einer Fräsmaschinenvorrichtung wird die Position des Werkzeugs beispielsweise durch den Werkzeugeinstellblock bestimmt. Der Kern der Einstellmethode besteht darin, das Positioniergerät oder das Werkzeugeinstellgerät oder den voreingestellten Werkzeughalter an der Werkzeugmaschine zu verwenden, um das Werkzeug relativ zur Werkzeugmaschine oder Vorrichtung auf eine bestimmte Positionsgenauigkeit zu bringen und dann eine Charge zu verarbeiten von Werkstücken.
Es handelt sich auch um eine Art Einstellmethode, bei der das Werkzeug entsprechend der Skala an der Werkzeugmaschine vorgeschoben und dann geschnitten wird. Bei dieser Methode muss zunächst die Skala auf dem Zifferblatt gemäß der Probeschneidemethode bestimmt werden. In der Massenproduktion werden zur Justierung häufig Festanschläge, Muster, Schablonen und andere Werkzeugeinstellvorrichtungen verwendet.
Im Vergleich zur Probeschneidemethode bietet die Anpassungsmethode eine bessere Stabilität der Bearbeitungsgenauigkeit und eine höhere Produktivität. Es werden keine hohen Anforderungen an Werkzeugmaschinenbediener gestellt, wohl aber hohe Anforderungen an Werkzeugmaschinen-Einstellarbeiter. Es wird häufig in der Serienfertigung und Massenproduktion eingesetzt.
(3) Methode mit fester Größe
Die Methode, die entsprechende Größe des Werkzeugs zu verwenden, um die Größe des zu bearbeitenden Werkstücks sicherzustellen, wird als Dimensionierungsmethode bezeichnet. Die Bearbeitung erfolgt mit Werkzeugen in Standardgröße, wobei die Größe der Bearbeitungsfläche durch die Größe des Werkzeugs bestimmt wird. Das heißt, es werden Werkzeuge mit einer bestimmten Maßgenauigkeit (z. B. Reibahlen, Reibahlen, Bohrer usw.) verwendet, um die Genauigkeit des zu bearbeitenden Werkstücks (z. B. Löcher) sicherzustellen.
Das Kalibrierverfahren ist einfach zu bedienen, weist eine hohe Produktivität und eine relativ stabile Bearbeitungsgenauigkeit auf. Es hat fast nichts mit dem technischen Niveau der Arbeiter zu tun und weist eine hohe Produktivität auf. Es wird häufig in verschiedenen Produktionsarten eingesetzt. Wie Bohren, Reiben usw.
(4) Aktive Messmethode
Messen Sie während der Bearbeitung die Bearbeitungsgröße und vergleichen Sie das Messergebnis mit der für das Design erforderlichen Größe, oder lassen Sie die Werkzeugmaschine weiterarbeiten oder stoppen Sie die Werkzeugmaschine, dies ist die aktive Messmethode.
Derzeit können Werte in aktiven Messungen numerisch angezeigt werden. Das aktive Messverfahren fügt das Messgerät dem Prozesssystem (also der Einheit aus Werkzeugmaschinen, Werkzeugen, Vorrichtungen und Werkstücken) hinzu und wird so zu dessen fünftem Faktor.
Die aktive Messmethode zeichnet sich durch stabile Qualität und hohe Produktivität aus, was die Entwicklungsrichtung darstellt.
(5) Automatische Steuermethode
Diese Methode besteht aus Messgerät, Zuführgerät und Steuerungssystem. Es handelt sich um ein automatisches Verarbeitungssystem, das aus Mess-, Zuführgerät und Steuerungssystem besteht und der Verarbeitungsprozess vom System automatisch abgeschlossen wird.
Eine Reihe von Aufgaben wie Maßmessung, Einstellung der Werkzeugkompensation, Schneidbearbeitung und Parken der Werkzeugmaschine werden automatisch ausgeführt, um automatisch die erforderliche Maßgenauigkeit zu erreichen. Beispielsweise steuern die Teile bei der Bearbeitung auf einer CNC-Werkzeugmaschine den Bearbeitungsablauf und die Bearbeitungsgenauigkeit durch verschiedene Anweisungen des Programms.
Es gibt zwei spezifische Methoden der automatischen Steuerung:
① Automatische Messung bedeutet, dass an der Werkzeugmaschine eine Vorrichtung vorhanden ist, die die Größe des Werkstücks automatisch misst. Wenn das Werkstück die erforderliche Größe erreicht, gibt das Messgerät einen Befehl aus, das Werkzeug automatisch zurückzuziehen und die Arbeit zu beenden.
②Digitale Steuerung bedeutet, dass die Werkzeugmaschine über einen Servomotor verfügt, der die präzise Bewegung des Werkzeughalters oder Arbeitstisches steuert, ein Rollgewindemutterpaar und einen kompletten Satz digitaler Steuergeräte. Die Größe (Bewegung des Werkzeughalters oder Arbeitstisches) wird durch ein vorprogrammiertes Programm ermittelt, das automatisch durch ein numerisches Computersteuergerät gesteuert wird.
Die anfängliche automatische Steuerungsmethode wurde durch den Einsatz aktiver Mess- und Steuerungssysteme wie mechanischer oder hydraulischer Druck erreicht. Gegenwärtig sind Programme weit verbreitet, die entsprechend den Verarbeitungsanforderungen vorab angeordnet sind, programmgesteuerte Werkzeugmaschinen, die vom Steuerungssystem zum Arbeiten ausgegeben werden, oder digital gesteuerte Werkzeugmaschinen, die vom Steuerungssystem ausgegeben werden, um digitale Informationsanweisungen für die Arbeit auszugeben und sich anzupassen auf Änderungen der Verarbeitungsbedingungen während des Verarbeitungsprozesses. Passen Sie den Bearbeitungsumfang entsprechend den angegebenen Bedingungen an, um eine Optimierung des Bearbeitungsprozesses zu erreichen. Die Werkzeugmaschine mit adaptiver Steuerung führt eine automatische Steuerungsbearbeitung durch.
Die automatische Steuerungsmethode bietet stabile Qualität, hohe Produktivität, gute Verarbeitungsflexibilität und kann an die Produktion mehrerer Sorten angepasst werden. Sie ist die Entwicklungsrichtung der mechanischen Fertigung und die Grundlage der computergestützten Fertigung (CAM).
2. Methoden zur Erzielung von Formgenauigkeit
(1) Flugbahnmethode
Diese Bearbeitungsmethode nutzt die Flugbahn der Werkzeugspitze, um die Form der bearbeiteten Oberfläche zu formen. Gewöhnliches Drehen, Fräsen, Hobeln und Schleifen gehören alle zur Methode der Werkzeugschneidenbahn. Die mit diesem Verfahren erzielte Formgenauigkeit hängt hauptsächlich von der Genauigkeit der Umformbewegung ab.
(2) Umformmethode
Die bearbeitete Oberflächenform wird durch die Verwendung der geometrischen Form des Formwerkzeugs anstelle einiger Formbewegungen der Werkzeugmaschine erhalten. Wie zum Beispiel Umformen, Drehen, Fräsen, Schleifen usw. Die durch das Umformverfahren erzielte Formgenauigkeit hängt hauptsächlich von der Form der Klinge ab.
(3) Entwicklungsmethode
Die Form der bearbeiteten Oberfläche wird durch die Verwendung der Hüllfläche erhalten, die durch die erzeugende Bewegung des Werkzeugs und des Werkstücks gebildet wird, wie z. B. Wälzfräsen, Zahnradformen, Schleifen, Rändeln usw., die alle zum erzeugenden Verfahren gehören. Die mit dieser Methode erzielte Formgenauigkeit hängt hauptsächlich von der Formgenauigkeit und der Genauigkeit der generativen Bewegung der Klinge ab.
3. So erhalten Sie Positionsgenauigkeit
Bei der mechanischen Bearbeitung hängt die Lagegenauigkeit der bearbeiteten Oberfläche zu anderen Oberflächen hauptsächlich von der Aufspannung des Werkstücks ab.
(1) Direkte Ausrichtung und Klemmung
Bei dieser Methode handelt es sich um eine Spannmethode, um die Position des Werkstücks auf der Werkzeugmaschine mithilfe einer Messuhr, einer Markierungsplatte oder durch Sichtprüfung direkt zu ermitteln.
(2) Anreißen und Ausrichten der Klemmung
Bei dieser Methode werden zunächst die Mittellinie, die Symmetrielinie und die Bearbeitungslinie jeder zu bearbeitenden Fläche auf dem Rohling gemäß der Teilezeichnung gezeichnet, dann das Werkstück auf die Werkzeugmaschine geladen und dann die Spannposition des Werkstücks ermittelt der Werkzeugmaschine entsprechend der gezeichneten Linie.
Diese Spannmethode weist eine geringe Produktivität und Präzision auf und erfordert ein hohes technisches Niveau der Arbeitskräfte. Es wird im Allgemeinen zur Bearbeitung komplexer und schwerer Teile in der Einzelstück-Kleinserienfertigung oder bei großen Rohlingsgrößentoleranzen verwendet, die nicht direkt mit Vorrichtungen gespannt werden können.
(3) Spannen mit einer Vorrichtung
Die Vorrichtung ist speziell auf die Anforderungen des verarbeiteten Prozesses abgestimmt. Die Positionierungselemente an der Vorrichtung können dafür sorgen, dass das Werkstück schnell die richtige Position relativ zur Werkzeugmaschine und zum Werkzeug einnimmt. Es kann die Spann- und Positionierungsgenauigkeit des Werkstücks ohne Ausrichtung gewährleisten und die Produktivität beim Spannen mit der Vorrichtung ist hoch. Die Positionierungsgenauigkeit ist hoch, es müssen jedoch spezielle Vorrichtungen entworfen und hergestellt werden, die in der Serien- und Massenproduktion weit verbreitet sind.
