機械加工部品において、より高い精度が求められる分野は何かご存知ですか？
航空宇宙:
タービンブレードや航空機コンポーネントなどの航空宇宙産業の部品は、厳しい公差内で高精度に機械加工する必要があります。これはパフォーマンスと安全性を確保するために行われます。たとえば、ジェット エンジンのブレードでは、最適なエネルギー効率と空気の流れを維持するために、ミクロン単位の精度が必要な場合があります。
医療機器:
安全性と互換性を確保するには、外科用器具や埋め込み型器具などの医療機器用に機械加工されるすべての部品が正確でなければなりません。たとえば、カスタムの整形外科用インプラントでは、身体への適切なフィットと統合を確保するために、正確な寸法と表面の仕上げが必要な場合があります。
自動車:
自動車産業ではトランスミッションやエンジン部品などに精度が要求されます。精密に機械加工されたトランスミッション ギアや燃料インジェクターには、適切な性能と耐久性を確保するために厳しい公差が必要な場合があります。
エレクトロニクス：
エレクトロニクス業界の機械加工部品は、特定の設計要件に合わせて高精度であることが求められます。精密に機械加工されたマイクロプロセッサ ハウジングには、適切な位置合わせと熱分布のために厳しい公差が必要な場合があります。
再生可能エネルギー:
エネルギー生産を最大化し、信頼性を確保するために、ソーラー パネル マウントや風力タービン コンポーネントなどの再生可能技術における機械加工部品には精度が必要です。精密機械加工された風力タービン ギア システムでは、発電効率を最大化するために正確な歯形と位置合わせが必要となる場合があります。
機械加工部品の精度があまり要求されない領域についてはどうでしょうか?
工事：
建設プロジェクトで使用されるファスナーや構造部品などの一部の部品は、重要な機械部品や航空宇宙部品と同じ精度を必要としない場合があります。建設プロジェクトのスチール製ブラケットには、精密機械の精密部品と同じ公差が必要ない場合があります。
家具製造:
装飾トリム、ブラケット、ハードウェアなど、家具製造の一部のコンポーネントは超精密である必要はありません。精度が必要な調節可能な家具の機構に含まれる精密機械加工コンポーネントなど、一部の部品にはより許容誤差が許容されます。
農業用機器:
ブラケット、サポート、保護カバーなどの農業機械の特定のコンポーネントは、極端に厳しい公差内に保持する必要がない場合があります。非精密機器の部品を取り付けるために使用されるブラケットは、精密農業機械の部品ほどの精度を必要としない場合があります。
加工精度とは、表面のサイズ、形状、位置が、図面で指定された幾何学的パラメータにどの程度適合しているかを表します。
平均サイズは、サイズの理想的な幾何学的パラメータです。
表面の形状は円、円柱、または平面です。 ;
平行、垂直、または同軸の表面を持つことが可能です。加工誤差は、部品の幾何学的パラメータと理想的な幾何学的パラメータの差です。
1. はじめに
加工精度の主な目的は製品を生産することです。加工精度と加工誤差はどちらも、加工表面の幾何学的パラメータを評価するために使用される用語です。公差等級は加工精度を測定するために使用されます。精度が高いほどグレードは小さくなります。加工誤差を数値で表すことができます。数値が大きいほど誤差が大きくなります。逆に、高い処理精度には小さな処理エラーが伴います。許容範囲はIT01からIT18までの20段階あります。 IT01 が加工精度の最も高いレベル、IT18 が最も低く、IT7 と IT8 は一般的に中程度の精度のレベルです。レベル。
どのような方法を使用しても正確なパラメータを取得することはできません。加工誤差が部品図で指定された公差範囲内にあり、部品の機能を超えない限り、加工精度は保証されていると考えられます。
2. 関連コンテンツ
寸法精度:
公差ゾーンは、実際の部品サイズと公差ゾーンの中心が等しい領域です。
形状精度：
機械加工されたコンポーネントの表面の幾何学的形状が、理想的な幾何学的形状と一致する度合い。
位置精度:
加工する部品の面間の位置精度の違い。
相互関係:
機械部品を設計し、その加工精度を指定する際には、位置公差で形状誤差を管理することが重要です。位置誤差も寸法公差より小さくなければなりません。精密部品や重要な表面の場合、形状精度に対する要求はさらに高くなります。
3. 調整方法
1. プロセスシステムの調整
試し切りの調整方法：寸法を測り、ツールの切り込み量を調整してから切ります。希望のサイズに達するまで繰り返します。この方法は主に小ロットおよび単一個の生産に使用されます。
調整方法: 希望のサイズを得るには、工作機械、治具、ワークの相対位置を調整します。生産性が高く、主に大量生産に用いられる方法です。
2. 工作機械のエラーを削減する
1）主軸部品の製造精度の向上
ベアリングの回転精度を向上させたい。
1 高精度の転がり軸受を選択します。
2 高精度マルチオイルウェッジ付動圧軸受を使用。
3 高精度静圧軸受の採用
軸受付属品の精度を向上させることは重要です。
1 スピンドルジャーナルとボックスサポート穴の精度を向上させます。
2 ベアリングとの面合わせ精度を向上させます。
3 部品の半径範囲を測定および調整して、誤差を相殺または補正します。
2) ベアリングに適切な予圧を加えます
1 隙間をなくすことができる。
2 ベアリングの剛性を高める
3 均一転動体誤差。
3）主軸精度がワークに反映されないように注意してください。
3. 伝送チェーンエラー: 削減する
１）伝達精度、部品点数が多い。
2) 伝達ペアが端に近づくと伝達比は小さくなります。
3) エンドピースの精度は他の伝達部品よりも高い必要があります。
4. 工具の摩耗を軽減する
工具が深刻な摩耗の段階に達する前に、工具を再研磨する必要があります。
5. プロセスシステムの応力変形を低減する
主に:
1) システムの剛性と強度を高めます。これには、プロセス システムの最も弱いリンクが含まれます。
2) 負荷とその変動を軽減する
システムの剛性を高める
1 合理的な構造設計
1) 接続する面の数を可能な限り減らします。
2) 剛性の低い局所リンクを防止します。
3) 基本コンポーネントと支持要素は合理的な構造と断面を持っている必要があります。
2 接続面の接触剛性の向上
1) 工作機械コンポーネントの部品を結合する表面の品質と一貫性を向上させます。
2) 工作機械コンポーネントのプリロード
3) ワークの位置決め精度の向上と表面粗さの低減。
3 合理的なクランプと位置決め方法の採用
負荷とその影響を軽減する
1 切削抵抗を軽減するための工具形状パラメータと切削量を選択します。
2 荒ブランクはまとめて加工し、加工代は調整代と同じにしてください。
6. プロセス系の熱変形を低減できる
1 熱源を隔離し、熱発生を減らす
1) 切削量を少なくしてください。
2) 荒加工と仕上げ加工を分ける場合フライス加工部品高い精度が必要となります。
3) 熱源と機械を可能な限り離し、熱変形を最小限に抑えます。
4) 熱源を分離できない場合（スピンドル軸受やねじナットなど）は、構造面、潤滑面などから摩擦特性を改善し、発熱を低減するか、断熱材を使用してください。
5) 放熱方法は強制空冷、水冷等を採用してください。
2 平衡温度場
3 工作機械のコンポーネントの組み立てと構造に合理的な基準を採用する
1) ギアボックスに熱対称構造を採用 – シャフト、ベアリング、トランスミッションギアを対称に配置することで、ボックスの壁の温度を均一にし、ボックスの変形を軽減します。
2) 工作機械の組立規格は慎重に選択してください。
4 熱伝達バランスを加速する
5 周囲温度の制御
7. 残留応力の低減
1. 体内のストレスを除去するために熱プロセスを追加します。
2. プロセスを合理的な方法で調整します。
4. 影響の理由
1 加工原理の誤り
「加工原理誤差」とは、おおよその刃先形状や伝達関係を用いて加工を行った場合に発生する誤差を指します。複雑な表面、ねじ山、歯車の加工では、加工エラーが発生する可能性があります。
使いやすさを考慮し、インボリュート用ベーシックウォームの代わりに、ベーシックアルキメデスウォームや通常のストレートプロファイルベーシックを使用します。歯形に誤差が生じる原因となります。
旋盤の歯の数には限りがあるため、歯車を選択する場合、p 値は近似することしかできません (p = 3.1415)。ワークピースの形成 (スパイラル運動) に使用されるツールは正確ではありません。これがピッチ誤差の原因となります。
生産性向上とコスト削減のため、加工精度要件（寸法公差10%～15%）を満たす理論誤差を低減できるという前提の下、近似加工で加工が行われることが多いです。
2 調整誤差
工作機械の調整が正しくないというのは、エラーのことを指します。
3 機械エラー
工作機械誤差という用語は、製造誤差、取り付け誤差、工具の摩耗を表すために使用されます。これには主に工作機械のガイドレールの案内誤差や回転誤差、工作機械の伝動チェーンの伝動誤差などが含まれます。
マシンガイドガイドエラー
1. ガイドレールの案内精度、つまり可動部の移動方向と理想的な方向との差異です。これには次のものが含まれます。
ガイドはDy（水平面）とDz（垂直面）の真直度で測定されます。
2 前後レールの平行度（歪み）。
(3) 水平面および垂直面における主軸回転とガイドレール間の垂直度または平行度の誤差。
2. ガイドレールの案内精度は切削加工に大きな影響を与えます。
これはガイドレールの誤差による工具とワークの相対変位を考慮しているためです。旋削は、水平方向の誤差が重要な旋削操作です。垂直方向の誤差は無視できます。回転方向によって、ツールが誤差に敏感になる方向が変わります。垂直方向は、プレーニング時に誤差を最も受けやすい方向です。垂直面内のベッドガイドの真直度によって、加工面の平面度や真直度の精度が決まります。
工作機械主軸回転異常
主軸回転誤差は、実際の回転軸と理想的な回転軸の差です。これには、スピンドル面円形、スピンドル円形ラジアル、およびスピンドル角度傾斜が含まれます。
1、主軸振れ円周による加工精度への影響。
① 円筒の表面処理に影響を与えない
② 旋削加工や穴あけ加工の際、円筒軸と端面との直角度や平面度誤差の原因となります。
③ ねじ加工時にピッチ周期誤差が発生します。
2. スピンドルの半径方向の回転が精度に及ぼす影響:
① ラジアル円の真円度誤差は穴の振れ幅で測定します。
② 回転中、中ぐり中を問わず、工具先端から平均軸までの円の半径を計算できます。
3. 主軸幾何軸の傾斜角度が加工精度に及ぼす影響
① 幾何軸は、各断面から見たときの幾何軸の平均軸周りの偏心運動に相当する円錐角をもった円錐状の経路上に配置されます。この偏心値は軸方向の透視値とは異なります。
②軸は面内で揺れる幾何学的なものです。これは実際の軸と同じですが、平面内で調和直線で移動しています。
③実際には、メインシャフトの幾何学的な軸の角度は、これら２種類のスイングの組み合わせを表している。
工作機械伝動チェーンの伝動エラー
伝送誤差は、伝送チェーンの最初の伝送要素と最後の伝送要素の間の相対運動の差です。
④ 製造上の誤差と治具の磨耗
治具の主なエラーは次のとおりです。 1) 位置決め要素とツールガイド要素、およびインデックス機構とクランプコンクリートの製造ミス。 2) 治具の組み立て後、これらのさまざまなコンポーネント間の相対的なサイズに誤差が生じます。 3) 治具によるワーク表面の摩耗。金属加工 Wechat の内容は優れており、注目に値します。
⑤ 製造上の誤差や工具の磨耗
工具の種類が異なれば、加工精度に与える影響も異なります。
1) 固定寸法の工具（ドリル、リーマ、キー溝フライスカット、丸ブローチなど）の精度。寸法精度はワークに直接影響されます。
2) 成形工具 (旋削工具、フライス工具、研削砥石など) の精度は、形状精度に直接影響します。ワークの形状精度は形状精度に直接影響されます。
3) 開発したカッター（ギヤホブ、スプラインホーボ、ギヤシェイパーカッター等）の刃の形状誤差。面の形状精度は刃物の誤差に影響されます。
4) 工具の製造精度は加工精度に直接影響しません。ただし、使用感は快適です。
⑥ プロセスシステムの応力変形
クランプ力と重力の影響により、システムは変形します。これは処理エラーを引き起こし、安定性に影響を与えます。主に考慮すべき点は、工作機械の変形、ワークピースの変形、および加工システム全体の変形です。
切削抵抗と加工精度
円筒度の誤差は、機械による変形に基づいて、加工品の中央が厚く、端が薄い場合に発生します。軸部品の加工では、ワークの変形と応力のみを考慮します。ワークピースの中央は厚く、端は薄く見えます。変形のみが処理対象となる場合CNCシャフト加工部品変形や工作機械の場合、加工後のワークの形状は加工された軸部品とは逆になります。
クランプ力が加工精度に及ぼす影響
ワークの剛性が低い、またはクランプ力が不適切であるため、クランプ時にワークが変形します。これにより、処理エラーが発生します。
⑦ プロセスシステムの熱変形
プロセスシステムは、プロセス中に外部熱源または内部熱源によって発生する熱により加熱され、変形します。熱変形は、大型ワークや精密加工における加工誤差の 40 ～ 70% の原因となります。
金の加工に影響を与えるワークピースの熱変形には、均一な加熱と不均一な加熱の 2 つのタイプがあります。
⑧ ワーク内部の残留応力
残留状態での応力発生:
1) 熱処理および胚の製造プロセス中に発生する残留応力。
2) 髪を低温で縮毛矯正すると、残留応力が生じる可能性があります。
3) 切削により残留応力が発生する可能性があります。
⑨ 加工現場の環境影響
通常、加工現場には小さな金属粒子が多数存在します。これらの金属片が穴の位置や表面の近くにある場合、部品の加工精度に影響を与えます。回転部品。高精度加工では目に見えないほど小さな金属切粉が精度に影響を与えます。この影響要因が問題となる可能性があることはよく知られていますが、排除するのは困難です。オペレーターの技術も重要な要素です。
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投稿日時: 2023 年 12 月 20 日