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機械加工部品の寸法精度を取得する方法は?

加工精度とは、加工後の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に一致する度合いを指します。 適合度が高いほど、加工精度が高くなります。

処理プロセスでは、さまざまな要因の影響により、パーツのすべての形状パラメータを理想的な形状パラメータと正確に一致させるように処理することは実際には不可能であり、常にある程度の偏差が発生します。 この偏差は処理エラーです。

部品寸法精度の求め方

(1)試し切り方法

つまり、最初に機械加工された表面の小さな部分を切り取って、トライアルカットのサイズを測定し、加工要件に応じてワークピースに対する工具の刃先の位置を調整し、次にカットしてから測定しようとします。2、3回のトライアルカットと測定の後、加工時に サイズが要件を満たした後、加工する表面全体をカットします。

試し切りは「試し測定・調整・再試行」をパスし、必要な寸法精度になるまで繰り返します。 例えば、箱穴システムの試作ボーリング。

トライアルカット法による精度は非常に高い場合があります。複雑なデバイスは必要ありませんが、この方法は時間がかかり(複数の調整、トライアルカット、測定、計算が必要)、効率が低く、作業者のスキルレベルと測定器の精度に依存します 、品質が不安定なため、1ピースの少量バッチ生産にのみ使用されます。

トライカット方式のマッチングの一種として、加工部品をベースに、別のマッチングワークを加工、または2つ以上のワークを組み合わせて加工します。 マッチング作業での最終加工サイズの要件は、加工部品とのマッチング要件に基づいています。

(2)調整方法

サンプルまたは標準部品を使用して、工作機械、固定具、工具、およびワークピースの正確な相対位置を調整し、ワークピースの寸法精度を確保します。事前にサイズを調整しているため、加工中に再度カットをする必要がなく、自動でサイズを取得し、部品一括で加工してもサイズが変化しないという調整方法です。たとえば、フライス盤の治具を使用する場合、工具の位置は工具ブロックによって決定されます。調整方法の本質は、工作機械の固定距離デバイスまたはツール設定デバイスまたはプリセットツールホルダーを使用して、ツールを工作機械または固定具に対して特定の位置精度に到達させ、ワークピースのバッチを処理することです。

ダイアルに従って工具を送り、工作機械で切削することも一種の調整方法です。この方法では、トライアルカット法に従って文字盤の目盛りを決定する必要があります。大量生産では、固定ストロークブロック、プロトタイプ、テンプレートなどのツール設定デバイスが調整によく使用されます。

調整方法は、試し切削よりも加工精度と安定性に優れ、生産性も高くなります。工作機械の熟練者を必要としませんが、工作機械の調整装置に高い要求があり、バッチ生産や量産で多く使用されています。

(3)固定サイズ方式

工具の対応するサイズを使用して処理されるワークピースのサイズを確保する方法は、サイジング法と呼ばれます。機械加工には標準サイズの工具を使用し、加工面のサイズは工具サイズによって決定されます。つまり、一定の寸法精度を持つ工具(リーマ、リーマ、ドリルなど)を使用して、ワーク(穴など)の精度を確保します。

サイジング方式は、操作が簡単で生産性が高く、加工精度も比較的安定しており、作業者の技術レベルとはほとんど関係がなく、生産性が高く、各種生産に幅広く使用されています。たとえば、穴あけ、リーマ加工など。

(4)アクティブ測定法

加工工程では、加工中に加工寸法を計測し、その計測結果を設計で要求される寸法と比較した後、機械の稼働・停止を継続するアクティブ計測方式です。

現在、アクティブな測定の値はデジタルで表示できます。アクティブ測定方法は、測定システムをプロセスシステム(つまり、工作機械、工具、治具、およびワークピースの単一性)に追加します。これが5番目の要素になります。

アクティブな測定方法は、安定した品質と高い生産性を持ち、それが開発の方向です。

(5)自動制御方式

この方法は測定装置、供給装置および制御システムで構成されています。それは測定、供給装置および制御システムを自動処理システムに結合し、処理プロセスはシステムによって自動的に完了します。

寸法測定、工具補正調整、切削加工、機械停止などの一連の作業を自動で行い、必要な寸法精度を自動で実現します。たとえば、CNC工作機械で処理する場合、部品はプログラムのさまざまな命令によって処理され、処理シーケンスと処理精度を制御します。

自動制御には2つの特定の方法があります。

  • ①自動測定とは、工作機械にワークのサイズを自動測定する装置があり、ワークが必要なサイズに達すると、測定装置が自動的に工作機械を後退させて作業を停止するよう指示します。
  • ②デジタル制御とは、工作機械にサーボモーター、ローリングスクリューナットペア、および刃物台または作業台の正確な動きを制御するデジタル制御装置一式が備わっていることを意味します。サイズの取得(刃物台の動きまたは作業台の動き)は事前にプログラムされています。コンピュータのデジタル制御装置による自動制御。

最初の自動制御方法は、アクティブな測定と機械的または油圧制御システムを使用することで完了しました。現在、処理要件に応じて事前に準備されたプログラムが広く使用されています。制御システムが作業制御工作機械を実行するために発行するプログラム、または制御システムがデジタル情報命令を実行するために発行するデジタル制御工作機械であり、処理中の処理条件の変化に適応できるプログラム。加工量を調整し、指定した条件に応じて加工工程の最適化を実現適応制御工作機械が自動制御加工を行います。

自動制御方式は、安定した品質、高い生産性、優れた処理の柔軟性、多品種生産への適応性を備えており、機械製造の現在の開発方向であり、コンピュータ支援製造(CAM)の基礎です。