Wir beschäftigen uns jeden Tag mit der Bearbeitung und erwähnen oft die Bearbeitungsgenauigkeit. Aber wenn Sie Präzision sagen, haben Sie wirklich recht? Werfen wir heute einen Blick auf die „Bearbeitungsgenauigkeit“!
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Der Unterschied zwischen Präzision und Präzision
Unter Genauigkeit versteht man die Richtigkeit der Messergebnisse, unter Präzision die Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit der Messergebnisse. Präzision ist die Voraussetzung für Genauigkeit. Die folgende Abbildung ist eine gute Illustration.
Genauigkeit
Bezieht sich auf den Grad der Nähe zwischen den erhaltenen Messergebnissen und dem wahren Wert. Durch die hohe Messgenauigkeit ist der systematische Fehler gering. Zu diesem Zeitpunkt weicht der Durchschnittswert der Messdaten weniger vom wahren Wert ab, aber die Daten sind verstreut, das heißt, die Größe des zufälligen Fehlers ist nicht klar.
Präzision
Bezieht sich auf die Reproduzierbarkeit und Konsistenz zwischen den Ergebnissen, die durch wiederholte Messungen mit derselben Ersatzprobe erzielt wurden. Es ist möglich, eine hohe Präzision zu erreichen, aber die Präzision ist nicht hoch. Beispielsweise lauten die drei Ergebnisse, die bei Verwendung einer Länge von 1 mm für die Messung erzielt werden, 1,051 mm, 1,053 bzw. 1,052. Obwohl sie eine hohe Präzision aufweisen, sind sie nicht genau.
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Definition der Genauigkeit von Werkzeugmaschinen
Wenn Sie CNC-Werkzeugmaschinen vergleichen, wenn die „Positionierungsgenauigkeit“ der Stichprobe der Werkzeugmaschinenfabrik A mit {{0}}.002 mm und die „Positionierungsgenauigkeit“ der Stichprobe der Werkzeugmaschinenfabrik B mit {{0}}.002 mm gekennzeichnet ist ist mit 0,004 mm gekennzeichnet. Durch diese beiden intuitiven Daten werden Sie natürlich denken, dass die Werkzeugmaschinen der Werkzeugmaschinenfabrik A genauer sind als die Werkzeugmaschinenfabrik B.
Tatsächlich ist es jedoch sehr wahrscheinlich, dass die Werkzeugmaschinen der Werkzeugmaschinenfabrik B genauer sind als die Werkzeugmaschinenfabrik A. Das Problem liegt im Standard ihrer Präzisionsdefinition. Wenn wir also über die „Genauigkeit“ von CNC-Werkzeugmaschinen sprechen, müssen wir die Definitionen und Berechnungsmethoden von Standards und Indikatoren klären.
Im Allgemeinen bezieht sich Genauigkeit auf die Fähigkeit der Werkzeugmaschine, den Schneidenpunkt des Werkzeugs auf den Zielpunkt des Programms zu lokalisieren. Es gibt jedoch viele Möglichkeiten, diese Positionierungsfähigkeit zu messen, und was noch wichtiger ist: In verschiedenen Ländern gelten unterschiedliche Vorschriften.
Europäische Werkzeugmaschinenhersteller:
Europäische Werkzeugmaschinenhersteller, insbesondere deutsche Hersteller, übernehmen im Allgemeinen die VDI/DGQ3441-Norm.
Japanische Werkzeugmaschinenhersteller:
Bei der Kalibrierung der „Genauigkeit“ werden üblicherweise die Standards JISB6201 oder JISB6336 oder JISB6338 verwendet. JISB6201 wird im Allgemeinen für Allzweck-Werkzeugmaschinen und gewöhnliche CNC-Werkzeugmaschinen verwendet, JISB6336 wird im Allgemeinen für Bearbeitungszentren verwendet und JISB6338 wird im Allgemeinen für vertikale Bearbeitungszentren verwendet.
Amerikanische Werkzeugmaschinenhersteller:
In der Regel wird der NMTBA-Standard übernommen (der Standard entstand aus einer Studie der American Machine Tool Builders Association, die 1968 veröffentlicht und später überarbeitet wurde).
Bei der Kalibrierung der Genauigkeit einer CNC-Werkzeugmaschine ist es unbedingt erforderlich, den verwendeten Standard zu kennzeichnen. Unter Verwendung des japanischen JIS-Standards sind die Daten deutlich kleiner als der deutsche VDI-Standard oder der amerikanische NMTBA-Standard.
Gleiche Kennzahlen, unterschiedliche Bedeutungen
Was oft verwirrend ist, ist, dass derselbe Indikatorname in verschiedenen Präzisionsstandards unterschiedliche Bedeutungen hat, unterschiedliche Indikatornamen jedoch dieselbe Bedeutung haben. Die oben genannten vier Standards, mit Ausnahme des JIS-Standards, werden alle durch mathematische Statistik nach mehreren Messrunden mehrerer Zielpunkte auf der CNC-Achse der Werkzeugmaschine berechnet. Die wichtigsten Unterschiede sind:
1) Anzahl der Zielpunkte
2) Messen Sie die Anzahl der Runden
3) Annäherung an den Zielpunkt aus einer oder zwei Richtungen (dieser Punkt ist besonders wichtig)
4) Berechnungsmethode des Genauigkeitsindex und anderer Indizes
Dies ist eine Beschreibung der wichtigsten Unterschiede zwischen den vier Standards, und wie zu erwarten ist, werden eines Tages alle Werkzeugmaschinenhersteller den ISO-Standard einheitlich befolgen. Daher wird hier die ISO-Norm als Maßstab gewählt. Die vier Standards werden in der folgenden Tabelle verglichen. In diesem Artikel geht es nur um die lineare Genauigkeit, da das Berechnungsprinzip der Rotationsgenauigkeit grundsätzlich dasselbe ist.
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Thermische Stabilität (Einfluss der Temperatur auf die Genauigkeit)
Stahlteil: 100 x 30 x 20 mm
Die Größe ändert sich, wenn die Temperatur von 25 Grad auf 2 0 Grad sinkt: Bei 25 Grad ist die Größe 6 μm größer, und wenn die Temperatur auf 20 Grad sinkt, ist die Größe nur 0,12 μm größer. Dies ist ein thermisch stabiler Prozess, selbst wenn die Temperatur schnell abfällt. Es dauert immer noch eine längere Zeit, bis die Genauigkeit erhalten bleibt. Je größer das Objekt, desto länger dauert es, die Genauigkeit bei Temperaturänderungen zu stabilisieren.
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Bei der hochpräzisen Bearbeitung darf das Temperaturproblem nicht außer Acht gelassen werden, denn der Temperaturunterschied ist der Feind der Präzision. Insbesondere dehnen sich Materialien bei Hitze aus und ziehen sich bei Kälte zusammen. Die Längenausdehnung des von uns verwendeten Stahls führt bei einer Temperaturänderung von 1 Grad zu einer Änderung von 12 μm pro Meter Länge. Dies ist eine Tatsache, die für jede Maschine in jedem Winkel der Welt konstant ist.
Fabriken ohne Erfahrung in der Präzisionsbearbeitung führen die Instabilität der Präzision häufig auf Präzisionsprobleme der Ausrüstung bei der Präzisionsbearbeitung zurück. Fabriken mit Erfahrung in der Präzisionsbearbeitung wissen alle, dass dies der grundlegendste gesunde Menschenverstand ist, und legen großen Wert auf das thermische Gleichgewicht der Umgebungstemperatur und der Werkzeugmaschine. Sie sind sich darüber im Klaren, dass selbst hochpräzise Werkzeugmaschinen nur in einer stabilen Temperaturumgebung und einem thermischen Gleichgewichtszustand eine stabile Bearbeitungsgenauigkeit erreichen können.
