La precisión de mecanizado se utiliza principalmente para medir el grado de producción. La precisión de mecanizado y el error de mecanizado son términos utilizados para evaluar los parámetros geométricos de la superficie de mecanizado. La precisión de mecanizado se mide por el grado de tolerancia. Cuanto menor sea el valor del grado, mayor será la precisión. El error de mecanizado se expresa mediante un valor numérico. Cuanto mayor sea el valor numérico, mayor será el error. Una alta precisión de mecanizado significa un pequeño error de mecanizado y viceversa.
Existen 20 grados de tolerancia, desde IT01, IT0, IT1, IT2, IT3 hasta IT18. Entre ellos, IT01 indica que la pieza tiene la precisión de mecanizado más alta, e IT18 indica que la pieza tiene la precisión de mecanizado más baja. En general, IT7 e IT8 son de precisión de mecanizado de nivel medio.
Los parámetros reales obtenidos mediante cualquier método de procesamiento no serán absolutamente precisos. Desde el punto de vista funcional de la pieza, siempre que el error de procesamiento se encuentre dentro del rango de tolerancia requerido por el plano de la pieza, se considera que la precisión del procesamiento está garantizada.
La calidad de la máquina depende de la calidad de procesamiento de las piezas y de la calidad de montaje de la máquina. La calidad de procesamiento de las piezas incluye dos partes: precisión de procesamiento y calidad de la superficie.
La precisión de mecanizado se refiere al grado en que los parámetros geométricos reales (tamaño, forma y posición) de las piezas después del procesamiento son consistentes con los parámetros geométricos ideales. La diferencia entre ellos se denomina error de procesamiento. El tamaño del error de procesamiento refleja el nivel de precisión del procesamiento. Cuanto mayor sea el error, menor será la precisión del procesamiento y cuanto menor sea el error, mayor será la precisión del procesamiento.
Método de ajuste de la precisión del mecanizado
Reducir los errores de las máquinas herramienta
- Mejore la precisión de fabricación de los componentes del husillo
Se debe mejorar la precisión de rotación de los rodamientos:
- Seleccione rodamientos de alta precisión.
- Utilice cojinetes de presión dinámicos de cuña de aceite múltiple de alta precisión.
- Utilice cojinetes de presión estática de alta precisión.
Se debe mejorar la precisión de los accesorios con rodamientos:
- Mejore la precisión de mecanizado del orificio de soporte de la caja y del muñón del husillo.
- Mejorar la precisión de mecanizado de la superficie que coincide con el rodamiento.
- Mida y ajuste el rango de descentramiento radial de las piezas correspondientes para compensar o compensar los errores.
- Preapriete adecuado de los rodamientos
Puede eliminar el espacio libre;
Aumentar la rigidez del rodamiento;
Igualar errores de elementos rodantes.
- Haga que la precisión de rotación del husillo no se refleje en la pieza de trabajo.
Realizar ajustes al sistema de proceso
Ensayo Ccortando METROmétodo AAjuste
Mediante un corte de prueba, se mide el tamaño, se ajusta la cantidad de corte de la herramienta, se corta y se vuelve a realizar un corte de prueba hasta alcanzar el tamaño requerido. Este método tiene una baja eficiencia de producción y se utiliza principalmente para la producción de lotes pequeños de piezas individuales.
Ajuste METROmétodo
El tamaño requerido se obtiene mediante el ajuste previo de las posiciones relativas de la máquina herramienta, el dispositivo de sujeción, la pieza de trabajo y la herramienta. Este método tiene una alta productividad y se utiliza principalmente para la producción en masa a gran escala.
Reducir el desgaste de las herramientas
La herramienta debe afilarse nuevamente antes de que el desgaste dimensional alcance la etapa de desgaste agudo.
Reducir los errores de transmisión en la cadena de transmisión
- El número de piezas de transmisión es pequeño, la cadena de transmisión es corta y la precisión de transmisión es alta.
- El uso de la transmisión de reducción de velocidad es un principio importante para garantizar la precisión de la transmisión, y cuanto más cerca esté el par de transmisión del final, menor debe ser su relación de transmisión.
- La precisión de la pieza final debe ser mayor que la de otras piezas de transmisión.
Reducir la deformación por tensión del sistema de proceso
Mejorar el Rrigidez de la Ssistema, miespecialmente el Rrigidez de la W.débil lTintas en el PAGproceso Ssistema
Diseño estructural razonable
- Minimizar el número de superficies de conexión.
- Evitar que aparezcan enlaces locales de baja rigidez.
- La estructura y la forma de la sección transversal de las piezas de base y de soporte deben seleccionarse razonablemente.
Aumentar la rigidez de contacto de la superficie de conexión.
- Mejorar la calidad de la superficie de unión entre piezas en los componentes de la máquina herramienta.
- Precargar los componentes de la máquina herramienta.
- Mejore la precisión de la superficie de referencia de posicionamiento de la pieza de trabajo y reduzca su valor de rugosidad superficial.
Utilice métodos de sujeción y posicionamiento razonables
Reducir lcargas y theredero Ccuelga
- Seleccione razonablemente la geometría de la herramienta y los parámetros de corte para reducir la fuerza de corte.
- Agrupe los espacios en blanco e intente que el margen de mecanizado de los espacios en blanco sea uniforme durante el ajuste.
Reducción del estrés residual
- Añade un proceso de tratamiento térmico para eliminar la tensión interna.
- Organice el proceso de manera razonable.
Reducir la deformación térmica de los sistemas de proceso
- Utilice una estructura de componentes de máquina herramienta y datos de ensamblaje razonables
- Utilice una estructura térmica simétrica: en la caja de cambios, disponga el eje, el cojinete, el engranaje de transmisión, etc. de forma simétrica, de modo que el aumento de temperatura de la pared de la caja sea uniforme y se reduzca la deformación del cuerpo de la caja.
- Seleccionar razonablemente los datos de montaje de las piezas de la máquina herramienta.
- Reducir la generación de calor de las fuentes de calor y aislar las fuentes de calor.
- Utilice una cantidad de corte más pequeña.
- Cuando los requisitos de precisión de las piezas son altos, separe los procesos de procesamiento grueso y fino.
- Separe la fuente de calor de la máquina herramienta tanto como sea posible para reducir la deformación térmica de la máquina herramienta.
- Para fuentes de calor que no se pueden separar, como cojinetes de husillo, pares de tuercas de tornillo y pares de rieles guía de alta velocidad, mejore sus características de fricción desde los aspectos de estructura y lubricación, reduzca la generación de calor o utilice materiales de aislamiento térmico.
- Utilice enfriamiento por aire forzado, enfriamiento por agua y otras medidas de disipación de calor.
- Equilibrar el campo de temperatura
- Acelerar la consecución del equilibrio de transferencia de calor
- Controlar la temperatura ambiente
Causas de errores de precisión en el mecanizado
Error en el principio de procesamiento
El error de principio de mecanizado se refiere al error causado por el uso de un perfil de cuchilla aproximado o una relación de transmisión aproximada para el mecanizado. El error de principio de mecanizado ocurre a menudo en el mecanizado de roscas, engranajes y superficies curvas complejas.
Por ejemplo, la fresa para engranajes utilizada para mecanizar engranajes evolventes. Para facilitar la fabricación de la fresa, se utiliza el sinfín básico de Arquímedes o el sinfín básico de perfil recto normal en lugar del sinfín básico evolvente, lo que provoca un error en la forma de los dientes de la involuta del engranaje. Por ejemplo, al tornear un sinfín de módulo, el paso del sinfín es igual al paso de la rueda helicoidal (es decir, mπ), donde m es el módulo y π es un número irracional. Sin embargo, el número de dientes del engranaje de repuesto del torno es limitado. Al seleccionar el engranaje de repuesto, π solo se puede convertir en un valor fraccionario aproximado (π = 3,1415) para el cálculo. Esto hará que la herramienta sea inexacta en el movimiento de formación (movimiento en espiral) de la pieza de trabajo, lo que dará como resultado un error de paso.
En el mecanizado, el mecanizado aproximado se utiliza generalmente para mejorar la productividad y la economía bajo la premisa de que el error teórico puede cumplir con los requisitos de precisión del mecanizado (tolerancia dimensional <= 10%-15%).
Error de ajuste
El error de ajuste de una máquina herramienta se refiere al error causado por un ajuste incorrecto.
Errores de fabricación y desgaste de los accesorios
Los errores del fixtur se refieren principalmente a:
- Los errores de fabricación de los componentes de posicionamiento, componentes de guía de herramientas, mecanismos de indexación, cuerpos de fijación, etc.
- Los errores de tamaño relativo entre las superficies de trabajo de los componentes anteriores después de ensamblar el accesorio.
- El desgaste de la superficie de trabajo del dispositivo durante el uso.
Error de máquina herramienta
El error de la máquina herramienta se refiere al error de fabricación, error de instalación y desgaste de la máquina herramienta, que incluye principalmente el error de guía del riel guía de la máquina herramienta, el error de rotación del husillo de la máquina herramienta y el error de transmisión de la cadena de transmisión de la máquina herramienta.
Máquina tgenial GRAMOguía Rafligir GRAMOOrientación mierror
Precisión de guiado por rieles guía: grado de conformidad entre la dirección de movimiento real de las piezas móviles del par de rieles guía y la dirección de movimiento ideal. Incluye principalmente:
- Rectitud del carril guía Δy en el plano horizontal y rectitud Δz en el plano vertical (flexión).
- Paralelismo (torsión) de los carriles guía delanteros y traseros.
- Error de paralelismo del carril guía o error de verticalidad en los planos horizontal y vertical respecto al eje de rotación del husillo.
La influencia de la precisión de la guía del riel guía en el procesamiento de corte. Considere principalmente el desplazamiento relativo de la herramienta y la pieza de trabajo en la dirección sensible al error causado por el error del riel guía. La dirección sensible al error en el procesamiento de torneado es la dirección horizontal, y el error de procesamiento causado por el error de guía en la dirección vertical se puede ignorar. La dirección sensible al error en el procesamiento de mandrilado cambia con la rotación de la herramienta. La dirección sensible al error en el procesamiento de cepillado es la dirección vertical, y la rectitud del riel guía de la bancada en el plano vertical causa los errores de rectitud y planitud de la superficie mecanizada.
Máquina tgenial SPinza Rotación mierror
El error de rotación del husillo de la máquina herramienta se refiere a la desviación del eje de rotación real en relación con el eje de rotación ideal. Incluye principalmente la desviación circular de la cara final del husillo, la desviación circular radial del husillo y la inclinación del eje geométrico del husillo.
- La influencia del descentramiento circular de la cara final del husillo en la precisión del procesamiento:
- No hay ningún efecto al procesar superficies cilíndricas.
- Al tornear o taladrar la cara final, se generará el error de verticalidad entre la cara final y el eje cilíndrico o el error de planitud de la cara final.
- Al procesar roscas, se generarán errores de ciclo de paso.
- La influencia del descentramiento radial circular del husillo en la precisión del procesamiento:
- Si el error de rotación radial se manifiesta como un movimiento lineal armónico simple de su eje real en la dirección de coordenadas del eje y, el agujero perforado por la máquina perforadora es un agujero elíptico y el error de redondez es la amplitud de descentramiento circular radial; mientras que el agujero torneado por el torno tiene poco efecto;
- Si el eje geométrico del husillo se mueve excéntricamente, se puede obtener un círculo con un radio igual a la distancia desde la punta de la herramienta hasta el eje promedio, independientemente del torneado o mandrilado.
- Influencia de la inclinación del eje geométrico del husillo en la precisión del mecanizado:
- El eje geométrico forma una trayectoria cónica con un cierto ángulo de cono en el espacio con respecto al eje medio. Desde la perspectiva de cada sección, es equivalente a que el centro del eje geométrico se mueva excéntricamente alrededor del centro del eje medio, mientras que los valores de excentricidad en diferentes ubicaciones son diferentes de la dirección axial.
- El eje geométrico oscila en un plano determinado, lo que equivale al centro del eje real moviéndose en un movimiento lineal armónico simple en un plano desde la perspectiva de cada sección, mientras que la amplitud del desplazamiento en diferentes ubicaciones es diferente de la dirección axial.
- De hecho, la inclinación del eje geométrico del husillo es la superposición de los dos anteriores.
Transmisión mierror de METROdolorido tgenial tTransmisión CHain
El error de transmisión de la cadena de transmisión de la máquina herramienta se refiere al error de movimiento relativo entre los elementos de transmisión en el primer y último extremo de la cadena de transmisión.
Deformación por tensión del sistema de proceso
El sistema de proceso se deformará bajo la acción de la fuerza de corte, la fuerza de sujeción, la gravedad y la fuerza de inercia, destruyendo así la relación de posición mutua de los componentes del sistema de proceso ajustado, lo que da como resultado errores de mecanizado y afecta la estabilidad del proceso de mecanizado. Las principales consideraciones son la deformación de la máquina herramienta, la deformación de la pieza de trabajo y la deformación total del sistema de proceso.
La influencia de la fuerza de corte en la precisión del mecanizado
Solo considerando la deformación de la máquina herramienta, para mecanizar piezas de eje, la deformación de la máquina herramienta bajo fuerza hace que la pieza de trabajo mecanizada aparezca en forma de silla de montar con extremos gruesos y delgados en el medio, es decir, se produce un error de cilindricidad. Solo considerando la deformación de la pieza de trabajo, para mecanizar piezas de eje, la deformación de la pieza de trabajo bajo fuerza hace que la pieza de trabajo aparezca en forma de tambor con extremos delgados y gruesos en el medio después del mecanizado. Para mecanizar piezas de orificios, considerando la deformación de la máquina herramienta o la pieza de trabajo por separado, la forma de la pieza de trabajo después del mecanizado es opuesta a la de las piezas de eje mecanizadas.
La influencia de la fuerza de sujeción en la precisión del mecanizado
Cuando se sujeta la pieza de trabajo, debido a la baja rigidez de la pieza de trabajo o al punto de aplicación de la fuerza de sujeción inadecuado, la pieza de trabajo producirá una deformación correspondiente, lo que dará como resultado errores de mecanizado.
Errores de fabricación y desgaste de las herramientas de corte
La influencia del error de herramienta en la precisión del mecanizado varía según el tipo de herramienta.
- La precisión dimensional de herramientas de tamaño fijo (como taladros, escariadores, fresas de chavetero y brochas circulares, etc.) afecta directamente la precisión dimensional de la pieza de trabajo.
- La precisión de forma de las herramientas de conformado (como herramientas de torneado de conformado, fresas de conformado, muelas de conformado, etc.) afectará directamente la precisión de forma de la pieza de trabajo.
- El error de forma de la hoja de la herramienta de desarrollo (como fresas para engranajes, fresas estriadas, herramientas para dar forma a engranajes, etc.) afectará la precisión de la forma de la superficie mecanizada.
- La precisión de fabricación de herramientas generales (como herramientas de torneado, herramientas de mandrilado, fresadoras) no tiene un impacto directo en la precisión del mecanizado, pero las herramientas son propensas al desgaste.
Impacto ambiental del sitio de procesamiento
En el lugar de procesamiento suelen aparecer muchas virutas metálicas pequeñas. Si estas virutas metálicas entran en contacto con la superficie de posicionamiento o el orificio de posicionamiento de la pieza, la precisión de procesamiento de la misma se verá afectada. En el caso de un procesamiento de alta precisión, algunas virutas metálicas demasiado pequeñas para ser vistas afectarán la precisión. Este factor influyente se identificará, pero no existe una forma muy eficaz de eliminarlo y, a menudo, depende en gran medida de las habilidades operativas del operador.
Deformación térmica del sistema de proceso
Durante el proceso de procesamiento, el sistema de procesamiento se calienta y se deforma debido al calor generado por fuentes de calor internas (calor de corte, calor de fricción) o fuentes de calor externas (temperatura ambiente, radiación térmica), lo que afecta la precisión del procesamiento. En el procesamiento de piezas de trabajo a gran escala y el procesamiento de precisión, el error de procesamiento causado por la deformación térmica del sistema de procesamiento representa entre el 40% y el 70% del error de procesamiento total.
El impacto de la deformación térmica de la pieza de trabajo sobre el metal a procesar incluye dos tipos: calentamiento uniforme de la pieza de trabajo y calentamiento desigual de la pieza de trabajo.
Tensión residual dentro de la pieza de trabajo
Generación de tensión residual:
- Tensión residual generada durante la fabricación de la pieza en bruto y el tratamiento térmico.
- Estrés residual causado por el alisado en frío.
- Estrés residual causado por el procesamiento de corte.
