คุณเข้าใจเรื่องความแม่นยำของการตัดเฉือนจริงๆ หรือไม่?

เราจัดการกับการตัดเฉือนทุกวัน และเรามักจะกล่าวถึงความแม่นยำในการตัดเฉือน แต่เมื่อคุณพูดว่าความแม่นยำคุณพูดถูกจริงเหรอ? มาดู "ความแม่นยำในการตัดเฉือน" กันเถอะ!

01
ความแตกต่างระหว่างความแม่นยำและความแม่นยำ

ความแม่นยำหมายถึงความถูกต้องของผลการวัด และความแม่นยำหมายถึงความสามารถในการทำซ้ำและความสามารถในการทำซ้ำของผลการวัด ความแม่นยำเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับความแม่นยำ รูปด้านล่างเป็นภาพประกอบที่ดี

ความแม่นยำ

หมายถึงระดับความใกล้เคียงระหว่างผลการวัดที่ได้รับกับค่าที่แท้จริง ความแม่นยำในการวัดสูงหมายความว่าข้อผิดพลาดเชิงระบบมีขนาดเล็ก ในขณะนี้ ค่าเฉลี่ยของข้อมูลการวัดเบี่ยงเบนจากค่าจริงน้อยลง แต่ข้อมูลกระจัดกระจาย กล่าวคือ ขนาดของข้อผิดพลาดโดยไม่ตั้งใจไม่ชัดเจน

ความแม่นยำ

หมายถึงความสามารถในการทำซ้ำและความสอดคล้องระหว่างผลลัพธ์ที่ได้จากการวัดซ้ำโดยใช้ตัวอย่างสำรองเดียวกัน เป็นไปได้ที่จะมีความแม่นยำสูง แต่ความแม่นยำนั้นไม่สูง ตัวอย่างเช่น ผลลัพธ์สามรายการที่ได้จากการใช้ความยาว 1 มม. สำหรับการวัดคือ 1.051 มม. 1.053 และ 1.052 ตามลำดับ แม้ว่าจะมีความแม่นยำสูง แต่ก็ไม่แม่นยำ

02
ความหมายของความแม่นยำของเครื่องมือกล

เมื่อคุณเปรียบเทียบเครื่องมือกล CNC หาก "ความแม่นยำของตำแหน่ง" ของตัวอย่างโรงงานเครื่องมือกล A ถูกทำเครื่องหมายเป็น {{0}}}.002 มม. และ "ความแม่นยำของตำแหน่ง" ของตัวอย่างโรงงานเครื่องมือกล B มีขนาด 0.004 มม. ด้วยข้อมูลเชิงสัญชาตญาณทั้งสองนี้ คุณจะคิดว่าเครื่องมือกลของโรงงานเครื่องมือกล A มีความแม่นยำมากกว่าโรงงานเครื่องมือกล B

อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริงแล้ว เป็นไปได้มากว่าเครื่องจักรของโรงงานเครื่องมือกล B จะมีความแม่นยำมากกว่าโรงงานเครื่องมือกล A ปัญหาอยู่ที่มาตรฐานของคำจำกัดความที่แม่นยำ ดังนั้นเมื่อเราพูดถึง "ความแม่นยำ" ของเครื่องมือกล CNC เราต้องอธิบายคำจำกัดความและวิธีการคำนวณของมาตรฐานและตัวบ่งชี้ให้ชัดเจน

โดยทั่วไป ความแม่นยำหมายถึงความสามารถของแมชชีนทูลในการระบุตำแหน่งของจุดโนสเครื่องมือไปยังจุดเป้าหมายของโปรแกรม อย่างไรก็ตาม มีหลายวิธีในการวัดความสามารถในการวางตำแหน่งนี้ และที่สำคัญกว่านั้นคือ แต่ละประเทศมีกฎระเบียบที่แตกต่างกัน

ผู้ผลิตเครื่องมือกลในยุโรป:
ผู้ผลิตเครื่องมือกลในยุโรป โดยเฉพาะผู้ผลิตในเยอรมัน มักจะใช้มาตรฐาน VDI/DGQ3441

ผู้ผลิตเครื่องมือกลของญี่ปุ่น:
เมื่อสอบเทียบ "ความแม่นยำ" มักใช้มาตรฐาน JISB6201 หรือ JISB6336 หรือ JISB6338 โดยทั่วไปแล้ว JISB6201 ใช้สำหรับเครื่องมือกลเอนกประสงค์และเครื่องมือกล CNC ทั่วไป JISB6336 ใช้สำหรับแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์โดยทั่วไป และ JISB6338 ใช้สำหรับแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แนวตั้งโดยทั่วไป

ผู้ผลิตเครื่องมือกลในอเมริกา:
โดยปกติจะใช้มาตรฐาน NMTBA (มาตรฐานนี้มาจากการศึกษาของ American Machine Tool Builders Association ซึ่งประกาศใช้ในปี 1968 และแก้ไขในภายหลัง)

เมื่อทำการสอบเทียบความแม่นยำของเครื่องมือกล CNC จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องทำเครื่องหมายมาตรฐานที่ใช้ เมื่อใช้มาตรฐาน JIS ของญี่ปุ่น ข้อมูลจะมีขนาดเล็กกว่ามาตรฐาน VDI ของเยอรมันหรือมาตรฐาน NMTBA ของอเมริกาอย่างมาก

เมตริกเดียวกัน ความหมายต่างกัน
สิ่งที่มักสับสนคือชื่อตัวบ่งชี้เดียวกันมีความหมายต่างกันในมาตรฐานความแม่นยำที่แตกต่างกัน แต่ชื่อตัวบ่งชี้ต่างกันมีความหมายเหมือนกัน สี่มาตรฐานข้างต้น ยกเว้นมาตรฐาน JIS ทั้งหมดคำนวณโดยสถิติทางคณิตศาสตร์หลังจากการวัดหลาย ๆ จุดเป้าหมายบนแกน CNC ของเครื่องมือกล ความแตกต่างที่สำคัญคือ:

1) จำนวนจุดเป้าหมาย
2) วัดจำนวนรอบ
3) เข้าใกล้เป้าหมายจากทางเดียวหรือสองทาง (จุดนี้สำคัญอย่างยิ่ง)
4) วิธีการคำนวณดัชนีความถูกต้องและดัชนีอื่นๆ

นี่คือคำอธิบายของจุดสำคัญของความแตกต่างระหว่างมาตรฐานทั้ง 4 และตามที่คาดไว้ วันหนึ่งผู้ผลิตเครื่องมือกลทุกรายจะปฏิบัติตามมาตรฐาน ISO อย่างสม่ำเสมอ ดังนั้นจึงเลือกมาตรฐาน ISO เป็นเกณฑ์มาตรฐานที่นี่ ตารางด้านล่างมีการเปรียบเทียบสี่มาตรฐาน และบทความนี้เกี่ยวข้องกับความแม่นยำเชิงเส้นเท่านั้น เนื่องจากหลักการคำนวณความแม่นยำในการหมุนนั้นเหมือนกันโดยพื้นฐานแล้ว

รูปภาพ

03
ความเสถียรทางความร้อน (ผลของอุณหภูมิต่อความแม่นยำ)

ชิ้นงานเหล็ก : 100 x 30 x 20 มม
ขนาดเปลี่ยนเมื่ออุณหภูมิลดลงจาก 25 องศาเป็น 20 องศา : ที่ 25 องศา ขนาดจะใหญ่ขึ้น 6 μm และเมื่ออุณหภูมิลดลงถึง 20 องศา ขนาดจะใหญ่ขึ้นเพียง 0.12 μm นี่เป็นกระบวนการที่เสถียรทางความร้อน แม้ว่าอุณหภูมิจะลดลงอย่างรวดเร็ว แต่ก็ยังต้องใช้เวลาอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาความแม่นยำ ยิ่งวัตถุมีขนาดใหญ่เท่าใด ก็ยิ่งต้องใช้เวลามากขึ้นในการทำให้ความแม่นยำคงที่เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง

รูปภาพ

สำหรับการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสูง จะต้องไม่มองข้ามปัญหาอุณหภูมิ เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิเป็นศัตรูของความแม่นยำ วัสดุจะขยายตัวด้วยความร้อนและหดตัวด้วยความเย็น การขยายตัวเชิงเส้นของเหล็กที่เราใช้จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง 12 ไมโครเมตรต่อเมตรของความยาวเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง 1 องศา นี่คือข้อเท็จจริงที่คงที่สำหรับทุกเครื่องในทุกมุมโลก

โรงงานที่ไม่มีประสบการณ์ในการตัดเฉือนที่แม่นยำมักจะระบุว่าความไม่เสถียรของความแม่นยำมาจากปัญหาความแม่นยำของอุปกรณ์เมื่อทำการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำ สำหรับโรงงานที่มีประสบการณ์ในการตัดเฉือนที่มีความเที่ยงตรงสูง พวกเขาต่างรู้ดีว่านี่เป็นสามัญสำนึกพื้นฐานที่สุด และพวกเขาจะให้ความสำคัญอย่างยิ่งกับสมดุลทางความร้อนของอุณหภูมิแวดล้อมและเครื่องมือกล มีความชัดเจนมากว่าแม้แต่เครื่องจักรที่มีความเที่ยงตรงสูงก็สามารถได้รับความแม่นยำในการตัดเฉือนที่เสถียรในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิคงที่และสภาวะสมดุลทางความร้อนเท่านั้น