Najnowsze artykuły
- 26 kwietnia 2025
Obróbka CNC jest od dawna wykorzystywana w produkcji i wytwarzaniu. Wraz z pojawieniem się technologii i oprogramowania do komputerowego wspomagania projektowania, projektowanie produktów może stać się łatwiejsze, ale sprawia to, że projekt jest bardziej złożony niż wcześniej. W samej fazie projektowania należy ustalić standardy dokładności, precyzji i tolerancji produktu.
Istnieje zbyt wiele terminów technicznych związanych ze specyfikacjami i funkcjami obróbki CNC. Czy znasz znaczenie każdego z tych terminów? Kupując usługi obróbki CNC od usługodawcy, na pewno słyszałeś lub czytałeś pewne terminy, takie jak precyzja, tolerancja, dokładność itp. Co oznaczają te terminy? Czy chcesz poznać znaczenie tych terminów technicznych w obróbce CNC? Jeśli tak, prosimy o przeczytanie poniższego artykułu, który pozwoli Państwu w pełni zrozumieć te trzy terminy (precyzja, dokładność i tolerancja).
Precyzja odnosi się do bliskości pomiędzy pomiarami, co oznacza, że jeśli wszystkie pomiary są do siebie zbliżone, to są one precyzyjne. Precyzja oznacza stałą powtarzalność podczas produkcji wielu części na obrabiarkach CNC. Odzwierciedla ona, czy mierzona wartość jest powtarzalna i spójna. Im wyższa precyzja, tym dokładniejszy wynik.
Jest to jedno z najważniejszych pojęć stosowanych w obróbce CNC. Podobnie, termin ten określa niezawodność obrabiarek. Zasadniczo precyzja jest metryką określającą zdolność systemu pomiarowego do wielokrotnego zwracania tej samej wartości metrycznej.
W fabryce precyzja maszyny lub procesu odnosi się do zdolności do powtarzania operacji w ten sam sposób za każdym razem, bez wprowadzania lub przypadkowych błędów. Precyzyjna obróbka lub precyzyjne rzemiosło dowodzą, że proces przebiega bez odchyleń. Precyzja jest często mylona z dokładnością i rzeczywiście te dwa terminy są stosowane zamiennie. Jednak precyzja odnosi się bardziej do powtarzalności. (Więcej o precyzyjnej obróbce skrawaniem na stronie Znaczenie precyzyjnej obróbki skrawaniem)
Chociaż dokładność i precyzja wydają się być synonimami, mają one różne znaczenie podczas obróbki skrawaniem. Dlatego ważne jest, aby wiedzieć, co oznaczają poszczególne terminy.
Dokładność definiuje się jako stopień zbliżenia zmierzonej wartości do określonej wartości lub prawdziwego wyniku. Jeśli wszystkie zmierzone wartości są zbliżone do wartości rzeczywistej, to są dokładne. Może ona odzwierciedlać wpływ błędów systemowych. Jeśli błąd systemu jest mały, dokładność jest wysoka.
W obróbce metali dokładność odnosi się do stopnia, w jakim maszyna może dopasować się do wartości pomiarowych określonych w projekcie. Jeśli maszyna może wykonać cięcie dokładnie w miejscu określonym w projekcie, ma wysoką dokładność.
Precyzyjna maszyna, która wykona operacje (cięcie, wiercenie, otwór itp.) zgodnie z założeniami operatora/programisty. Na przykład, jeśli maszyna jest zaprogramowana do cięcia przedmiotu o długości 60 mm, to zostanie on przecięty na długość 60 mm. Dokładność oznacza, że jest ona zbliżona do dokładności 60 mm. Im bardziej zbliżona do standardu, tym większa dokładność.
Odchylenie wsteczne
Podczas obróbki przedmiotu w warsztacie obróbki CNC, oś wału powoduje odwrotną martwą strefę lub luz podczas procesu przenoszenia napędu, powodując błędy, a jego działanie jest odwrotne odchylenie. Jeśli w obrabiarce CNC zastosowano system serwonapędu pracujący w pętli półzamkniętej, występowanie przesunięcia wstecznego będzie miało wpływ na dokładność pozycjonowania obrabiarki i dokładność powtarzania pozycjonowania, wpływając na dokładność obrabianego przedmiotu.
Błąd szczeliny
Jest to błąd luzu powodowany podczas pracy łańcucha napędowego obrabiarki. Gdy silnik pracuje, obrabiarka nie wykonuje ruchu, co powoduje wibracje lub duże błędy obrabiarki CNC.
Błąd położenia przedmiotu
Błąd położenia części to odchylenie między rzeczywistym położeniem powierzchni i wału w stosunku do położenia idealnego, które wynika głównie z błędu położenia głowicy spowodowanego szczeliną transmisyjną obrabiarki oraz odkształceniami sprężystymi części i tarciem roboczym.
W systemie z otwartą pętlą błąd położenia ma duży wpływ na dokładność obróbki, ale w serwomechanizmie z zamkniętą pętlą zależy on głównie od dokładności urządzenia wykrywającego przemieszczenie i współczynnika wzmocnienia systemu, więc ogólny efekt nie jest oczywisty.
Błąd geometryczny obrabiarki
W procesie obróbki CNC na narzędzia i oprzyrządowanie oddziałują siły zewnętrzne, a cięcie termiczne zmniejsza dokładność objętościową obrabiarki, wpływając tym samym na odkształcenia obrabianych części.
Oczywiście, przyczyny błędów geometrycznych obrabiarki są wewnętrzne i zewnętrzne. Przyczyną wewnętrzną jest czynnik związany z samą obrabiarką. Na przykład, równość powierzchni stołu oraz dokładność geometryczna obrabiarek i zamocowań.
Przyczyną zewnętrzną jest środowisko zewnętrzne oraz ciepło wytwarzane podczas procesu obróbki, które prowadzi do deformacji obrabiarki. Zmiany temperatury będą miały wpływ na dokładność statyczną i dynamiczną maszyny. W procesie obróbki w fabrykach obrabiarek CNC nagrzewanie się silnika i tarcie przedmiotu obrabianego spowoduje zmiany temperatury, co doprowadzi do utraty dokładności regulacji i wpłynie na rozmiar i dokładność przedmiotu obrabianego.
Błąd pozycjonowania obrabiarki
Dokładność pozycjonowania obrabiarki ma duży wpływ na dokładność wykonania części. Dlatego błąd pozycjonowania jest ważną przyczyną błędów w obróbce CNC, a system posuwu obrabiarki jest głównym ogniwem wpływającym na dokładność pozycjonowania. System posuwu obrabiarki CNC składa się zwykle z mechanicznego układu przeniesienia napędu i elektrycznego układu sterowania, a jego dokładność pozycjonowania jest związana z mechanicznym układem przeniesienia napędu konstrukcji.
W systemie otwartej pętli, ze względu na większą liczbę czynników wpływających i bardziej skomplikowane sytuacje, monitorowanie pozycjonowania nie jest możliwe, co w znacznym stopniu wpływa na dokładność obróbki obrabiarek CNC. Jednak w układzie zamkniętym obrabiarki CNC mogą zazwyczaj uniknąć odchylenia położenia głównych elementów systemu dzięki urządzeniom wykrywającym pozycjonowanie.
Części obrabiane CNC są stosowane w wielu gałęziach przemysłu. Sukces przemysłu samochodowego, lotniczego, medycznego, przemysłowego i wielu innych zależy od dokładności produktów.
Dokładność może również zapewnić bezpieczeństwo ogółowi społeczeństwa. Na przykład, samochody i samoloty składają się z różnych części obrabianych CNC. Jeśli jeden z tych elementów nie spełnia standardów firmowych i branżowych, może wywołać reakcję łańcuchową, narażając kierowców i pasażerów na niebezpieczeństwo.
Tolerancję można zdefiniować jako dopuszczalne lub przewidywalne odchylenie systemu pomiarowego od znanych lub standardowych wartości. Tolerancja dowolnego systemu jest zwykle wyrażana jako "+/-".
Na przykład, tolerancja narzędzi do obróbki CNC musi wynosić +/- 0,01 mm. Oznacza to, że przy każdym skrawaniu narzędzie będzie miało odchyłkę 0,01 mm. Odchylenie to może być o 0,01 mm większe od wartości standardowej lub o 0,01 mm mniejsze od wartości standardowej.
Chociaż dobrym pomysłem jest zmniejszenie tolerancji, czasami może to nie być konieczne i nie przyniesie korzyści gotowemu produktowi. Ciasne tolerancje spowodują jednak wzrost kosztów i wydłużenie czasu produkcji przez producenta. Dlatego dopuszczalna wartość tolerancji zależy od obszaru zastosowania.
Chociaż tolerancja jest określana przez klienta, maszyna zwykle podaje swoją standardową tolerancję i najmniejszą możliwą tolerancję.
Materiały: Materiały różnie zachowują się pod ciśnieniem, a niektóre z nich są łatwiejsze w obróbce niż inne. Przy określaniu tolerancji należy uwzględnić te właściwości materiałów.
Obróbka typ: Zastosowana metoda obróbki znacząco wpływa na możliwe tolerancje części końcowej, ponieważ niektóre procesy są bardziej precyzyjne niż inne.
Powłoka galwaniczna i wykończenie: Przy określaniu wymiarów i tolerancji części należy wziąć pod uwagę wszelkie procesy galwaniczne lub wykończeniowe. Chociaż galwanizacja i wykańczanie dodadzą niewielką ilość materiału do powierzchni części, to te niewielkie ilości i tak zmienią rozmiar wyrobu końcowego, dlatego należy to rozważyć przed rozpoczęciem produkcji.
Koszt: Tolerancje powinny być precyzyjne, ale nigdy nie należy przekraczać niezbędnych tolerancji, ponieważ uzyskanie ściślejszych tolerancji jest bardziej kosztowne. (Jak obniżyć koszty obróbki skrawaniem)
Współcześni producenci wymagają ścisłych tolerancji, aby ich produkty lub systemy były łatwe w montażu i spełniały wymagane funkcje przy minimalnych korektach. Różnice mogą wynikać z różnych czynników - od materiału, z którego wykonany jest element, po zastosowany proces obróbki. Dlatego inżynierowie przypisują tolerancje obróbkowe częściom podczas procesu projektowania, a tolerancja jest ostatecznie jednym z najważniejszych czynników w procesie od deski kreślarskiej do gotowego wyrobu.
Współcześni producenci wymagają ścisłych tolerancji, aby ich produkty lub systemy były łatwe w montażu i spełniały wymagane funkcje przy minimalnych korektach. Prawidłowe specyfikacje projektowe mogą skrócić czas produkcji i obniżyć koszty klienta.
Wysoka precyzja nie oznacza wysokiej dokładności, a nawet jeśli pomiar jest dokładny. Maksymalna dokładność i wąska tolerancja nie są konieczne dla każdej części, ponieważ oznaczają większe koszty i czasochłonność. Nowoczesne maszyny CNC i narzędzia skrawające są wystarczająco dokładne dla większości projektów.
Bardzo intuicyjnie można zobaczyć tę zależność na poniższym rysunku.
Mamy nadzieję, że zrozumieliście pojęcia: dokładność, precyzja i tolerancja stosowane w obróbce CNC. Takie zrozumienie pojęć sprawi, że będziesz bardziej pewny siebie podczas rozmowy z dowolnym serwisem obróbki skrawaniem.
Dowiedz się więcej o SANS Machining, naszych produktach i usługach lub uzyskaj indywidualną wycenę projektu kontaktując się z nami już dziś!
