CNC部品の加工精度とは具体的に何を指すのでしょうか？
加工精度とは、部品の実際の幾何学的パラメータ (サイズ、形状、位置) が、図面で指定された理想的な幾何学的パラメータとどの程度一致しているかを指します。一致度が高いほど処理精度が高いことを示す。
加工中に、さまざまな要因により、部品のすべての幾何学的パラメータを理想的な幾何学的パラメータと完全に一致させることは不可能です。多少の誤差は常にあり、これは処理エラーとみなされます。
次の 3 つの側面を検討してください。
1. 部品の寸法精度の求め方
2. 形状精度の求め方
3. 位置精度の取得方法
1．部品の寸法精度を求める方法
(1)試し切り方法
まず、加工面の一部を切り出します。試し切りで得られた寸法を測定し、加工条件に合わせてワークに対する工具の刃先の位置を調整します。その後、もう一度カットして測定してください。 2～3回の試し切りと測定を経て、機械で加工しサイズが条件を満たしたら、加工面全体をカットします。
必要な寸法精度が得られるまで「試し切り→測定→調整→再度試し切り」を繰り返します。例えば、ボックスホール方式の試し穴あけ加工などが挙げられる。
試し切り法は複雑な装置を必要とせず高精度を実現します。しかし、何度も調整、試し切り、採寸、計算と手間がかかります。より効率的な作業は、作業者の技術スキルと測定器の精度に依存します。品質が不安定なため、単品・少量生産のみに使用されます。
試し切りの手法の一つに、加工物に合わせて別のワークを加工したり、複数のワークを組み合わせて加工したりするマッチング法があります。生産プロセスにおける最終加工寸法は、加工された寸法に一致する要件に基づいています。精密旋削部品.
(2)調整方法
工作機械、治具、切削工具、ワークの正確な相対位置は、試作品または標準部品を使用して事前に調整され、ワークの寸法精度が保証されます。あらかじめサイズを調整しておくことで、加工中に再度カットする必要がありません。サイズは自動的に取得され、パーツのバッチ処理中に変更されません。これが調整方法です。たとえば、フライス盤の治具を使用する場合、工具の位置は工具設定ブロックによって決まります。この調整方法では、工作機械または事前に組み立てられた工具ホルダ上の位置決め装置または工具設定装置を使用して、工具を工作機械または治具に対して特定の位置および精度に到達させ、その後、バッチのワークピースを加工します。
工作機械のダイヤルに合わせて工具を送り、切削するのも調整法の一種です。この方法では、まず文字盤の目盛りを試し切りで決める必要があります。量産では、固定範囲停止などの工具設定装置、CNC加工されたプロトタイプ、テンプレートは調整によく使用されます。
調整方式は試し切り方式に比べて加工精度の安定性に優れ、生産性が高くなります。工作機械のオペレータには高い要件はありませんが、工作機械の調整者には高い要件があります。バッチ生産や大量生産によく使用されます。
(3) 寸法記入方法
サイジング方法では、適切なサイズのツールを使用して、ワークの加工部分が正しいサイズであることを確認します。標準サイズの工具を使用し、工具の大きさによって加工面の大きさが決まります。リーマやドリルなどの特定の寸法精度を持った工具を使用し、穴などの加工部品の精度を確保する方法です。
操作が容易で生産性が高く、比較的安定した加工精度が得られるサイジング方法です。作業者の技術レベルに大きく依存せず、穴あけやリーマ加工などのさまざまな種類の生産に広く使用されています。
(4) アクティブ測定法
機械加工では、加工しながら寸法を測定します。測定結果は設計で必要な寸法と比較されます。この比較に基づいて、工作機械は動作を継続できるか停止されます。この方法はアクティブ測定として知られています。
現在、アクティブな測定値を数値で表示できます。アクティブ測定法では、加工システムに測定装置が追加され、工作機械、切削工具、治具、ワークに次ぐ第 5 の要素となります。
安定した品質と高い生産性を実現するアクティブ測定方式を開発の方向性としています。
(5) 自動制御方式
この方法は、測定装置、供給装置、制御システムから構成されます。測定、供給装置、制御システムを自動処理システムに統合し、処理プロセスを自動的に完了します。寸法測定、工具補正調整、切削加工、工作機械のパーキングといった一連の作業を自動で行い、要求される寸法精度を実現します。たとえば、CNC 工作機械で加工を行う場合、プログラム内のさまざまな命令によって加工順序や部品の精度が制御されます。
自動制御には 2 つの具体的な方法があります。
①自動測定とは、工作機械にワークの寸法を自動的に測定する装置を備えたものをいいます。ワークが必要なサイズに達すると、測定装置から指令が送信され、工作機械が後退し、動作が自動的に停止します。
② 工作機械のデジタル制御には、サーボ モーター、転がりねじナットのペア、およびツール ホルダーまたはワークテーブルの動きを正確に制御する一連のデジタル制御デバイスが含まれます。この動きは、コンピュータ数値制御装置によって自動的に制御される、事前にプログラムされたプログラムによって実現されます。
当初、自動制御はアクティブな測定と機械式または油圧式の制御システムを使用して実現されました。しかし、現在では、制御システムから指令を出して動作させるプログラム制御工作機械や、制御システムからデジタル情報で指令を出して動作させるデジタル制御工作機械が広く普及しています。加工条件の変化に対応し、加工量を自動調整し、指定条件に合わせて加工工程を最適化する機械です。
自動制御方式により品質が安定し、生産性が高く、加工柔軟性が高く、多品種生産にも対応します。これは機械製造の現在の発展方向であり、コンピューター支援製造 (CAM) の基礎です。
2. 形状精度の求め方
(1) 軌道法
工具先端の移動軌跡を利用して加工面を整形する加工方法です。普通カスタム旋削、カスタムのフライス加工、平削り、および研削はすべて、工具先端パス方法に分類されます。この方法で達成される形状精度は、主に成形動作の精度に依存します。
(2) 成形方法
成形ツールの形状は、成形、旋削、フライス加工、研削などのプロセスを通じて機械加工された表面形状を達成するために、工作機械の成形動作の一部を置き換えるために利用されます。成形法で得られる形状の精度は主に刃先の形状に依存します。
(3) 開発方法
加工面の形状は、工具とワークの運動によって作られる包絡面によって決まります。歯車のホブ切り加工、歯車の整形、歯車の研削、ローレットキーなどのプロセスはすべて生成方法のカテゴリに分類されます。この方法を使用して達成される形状の精度は、主にツールの形状の精度と生成されるモーションの精度に依存します。
3. 位置精度の取得方法
機械加工では、他の表面に対する加工表面の位置精度は主にワークピースのクランプに依存します。
(1) 正しいクランプを直接見つける
このクランプ方法では、ダイヤルインジケータ、マーキングディスク、または目視検査を使用して、工作機械上のワークの位置を直接見つけます。
(2) 正しい取り付けクランプを見つけるために線をマークします。
工程は部品図を基に素材の各面に中心線、対称線、加工線を引くことから始まります。その後、ワークを工作機械に取り付け、ケガキ線を使ってクランプ位置を決めます。
この工法は生産性や精度が低く、高い技術力を必要とする工法です。通常、小ロット生産で複雑で大型の部品を加工する場合、または材料の寸法公差が大きく、治具で直接クランプできない場合に使用されます。
(3) クランプによるクランプ
この治具は、加工プロセスの特定の要件を満たすように特別に設計されています。治具の位置決めコンポーネントは、位置合わせを必要とせずに、工作機械やツールに対してワークピースを迅速かつ正確に位置決めすることができ、高いクランプと位置決めの精度を保証します。この高いクランプ生産性と位置決め精度により、特別な治具の設計と製造が必要になりますが、バッチ生産や大量生産に最適です。
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投稿日時: 2024 年 5 月 22 日