加工で知っておくべき加工精度の知識

加工精度は、加工部品の表面の 3 つの幾何学的パラメータの実際のサイズ、形状、および位置と、図面が要求する理想的な幾何学的パラメータとの間の適合度です。理想的な幾何学的パラメータは、サイズの平均サイズ、サーフェス ジオメトリの場合、絶対円、円柱、平面、円錐、および直線であり、サーフェスの相互位置の場合、完全に平行、垂直、同軸、対称などです。部品の実際の幾何学的パラメーターと理想的な幾何学的パラメーターとの偏差は、機械加工誤差と呼ばれます。

1.加工精度の考え方

加工精度は、主に製品の生産度に使用されます。加工精度と加工誤差はどちらも、加工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。加工精度は公差等級で測られ、等級の値が小さいほど精度が高くなります。加工誤差を数値で表します。数値が大きいほど誤差が大きくなります。加工精度が高いということは、加工誤差が小さいことを意味し、その逆も同様です。

IT01、IT0、IT1、IT2、IT3 から IT18 までの 20 の許容レベルがあります。 IT01 が部品の加工精度が最も高いことを示している場合、IT18 は部品の加工精度が最も低いことを示しています。一般に、IT7 と IT8 の加工精度レベルは中程度です。

加工方法によって得られる実際のパラメータは、完全に正確というわけではありません。部品の機能の観点から、加工誤差が部品図面で要求される公差範囲内にある限り、加工精度が保証されていると見なされます。

機械の品質は、部品の加工品質と機械の組立品質に依存します。部品の加工品質には、加工精度と表面品質の 2 つの主要部分があります。

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ー (サイズ、形状、および位置) が理想的な幾何学的パラメーターに適合する程度を指します。その差を加工誤差と呼びます。加工誤差の大きさは、加工精度のレベルを反映しています。誤差が大きいほど加工精度が低くなり、誤差が小さいほど加工精度が高くなります。

2.加工精度の関連コンテンツ

(1) 寸法精度

加工された部品の実際のサイズと部品サイズの公差ゾーンの中心との間の適合度を指します。

(2) 形状精度

加工部品の表面の実際の幾何学的形状と理想的な幾何学的形状との間の適合度を指します。

(3) 位置精度

処理後の部品の関連面間の実際の位置精度の差を指します。

(4)相互関係

一般に、機械部品を設計し、部品の加工精度を規定する場合、形状誤差が位置公差内に収まるように注意を払う必要があり、位置誤差は寸法公差を超えないようにする必要があります。つまり、精密部品または部品の重要な表面では、形状精度要件は位置精度要件よりも高く、位置精度要件は寸法精度要件よりも高くする必要があります。

3.調整 M 方法

(1) プロセスシステムの調整

(2) 工作機械のエラーを減らす

(3) 伝達チェーンの伝達エラーを減らす

(4) 工具の摩耗を減らす

(5) プロセスシステムの応力と変形を減らします

(6) プロセスシステムの熱歪みを低減

(7) 残留応力の低減

4.影響の理由

(1) 処理原理の誤り

加工原理誤差とは、おおよそのブレードプロファイルまたはおおよその伝達関係で加工することによって生じる誤差を指します。機械加工原理のエラーは、主にねじ山、ギア、および複雑な曲面の加工で発生します。

機械加工では、理論上の誤差が加工精度の要件を満たすことができるという前提で、生産性と経済性を向上させるために概算加工が一般的に使用されます。

(2) 調整エラー

工作機械の調整誤差とは、不正確な調整による誤差のことです。

(3) 工作機械エラー

工作機械の誤差とは、工作機械の製造誤差、設置誤差、摩耗を指します。主に工作機械のガイド誤差、工作機械の主軸の回転誤差、工作機械の伝動チェーンの伝動誤差を含みます。

5.測定方法

加工精度は、さまざまな加工精度の内容と精度要件に応じて、さまざまな測定方法を採用しています。一般的に言えば、次の種類のメソッドがあります:

(1) 測定パラメータが直接測定されるかどうかによって、直接測定と間接測定に分けることができます。

直接測定：測定されたパラメータを直接測定して、測定されたサイズを取得します。たとえば、キャリパーとコンパレーターを使用して測定します。

間接測定:測定されたサイズに関連する幾何学的パラメーターを測定し、計算によって測定されたサイズを取得します。

明らかに、直接測定はより直感的であり、間接測定はより面倒です。一般に、測定されたサイズまたは直接測定が精度要件を満たさない場合、間接測定を使用する必要があります.

（2）測定ツールの読み取り値が測定されたサイズの値を直接表すかどうかに応じて、絶対測定と相対測定に分けることができます。

絶対測定：バーニアノギスで測定するなど、読み取り値は測定されたサイズのサイズを直接示します。

相対測定:読み取り値は、標準量からの測定サイズの偏差のみを示します。コンパレーターで軸径を測定する場合は、測定器のゼロ位置をゲージブロックで調整してから測定する必要があります。測定値は、側軸の直径とゲージブロックのサイズの差です。これは相対測定です。一般的に言えば、相対的な測定精度は高くなりますが、測定はより面倒です.

(3) 測定面が測定器の測定ヘッドに接触しているかどうかによって、接触測定と非接触測定に分けられます。

接触測定：測定ヘッドは接触面に接触しており、機械的な測定力があります。マイクロメータで部品を測定するなど。

非接触測定：測定ヘッドが被測定物表面に接触しません。非接触測定により、測定結果への測定力の影響を回避できます。投影法、光波干渉法などの使用など。

(4) 測定パラメータの数に応じて、単一測定と総合測定に分けられます。

単一測定:テスト対象部品の各パラメータを個別に測定します。

総合測定：部品の関連パラメータを反映した総合指数を測定します。たとえば、工具顕微鏡を使用してねじを測定すると、ねじの実際のピッチ直径、歯形の半角誤差、およびねじピッチの累積誤差を個別に測定できます。

包括的な測定は、部品の互換性を確保するために一般的に効率的で信頼性が高く、完成部品の検査によく使用されます。単一の測定では、各パラメータの誤差を個別に判断でき、一般にプロセス分析、プロセス検査、および指定されたパラメータの測定に使用されます。

(5) 加工工程における測定の役割により、能動的測定と受動的測定に分けられます。

アクティブな測定:ワークピースは処理中に測定され、その結果は部品の処理を制御するために直接使用され、時間内に無駄が発生するのを防ぎます。

パッシブ測定：ワークピースが加工された後に実行される測定。この種の測定は、加工された部品が適格かどうかを判断することしかできず、廃棄物の発見と排除に限定されます。

(6) 測定工程における測定部位の状態により、静的測定と動的測定に分けられます。

静的測定:測定は比較的静的です。直径を測るマイクロメーターなど。

動的測定:測定面と測定ヘッドは、測定中にシミュレートされた動作状態で互いに対して移動します。

動的測定法は、測定技術の開発方向である、使用状態に近い部分の状況を反映できます。