加工精度とは、加工後の部品表面の実際のサイズ、形状、位置の3つの幾何パラメータと、図面で要求される理想的な幾何パラメータとの適合度を指します。サイズに関する理想的な幾何学的パラメータは平均サイズです。表面ジオメトリの場合、それらは絶対的な円、円柱、平面、円錐、直線です。表面間の相対位置については、絶対的な平行度、垂直度、同軸度、対称性などが挙げられます。部品の実際の幾何学的パラメータと理想的な幾何学的パラメータとの間の偏差は、加工誤差と呼ばれます。
加工精度の紹介
加工精度は主に製品の程度を測るために使用されます。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の用語です。加工精度は公差等級によって測定されます。グレード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。加工精度が高ければ加工誤差は小さく、その逆も同様です。
IT01、IT0、IT1、IT2、IT3からIT18までの2つの0公差グレードがあります。このうち、IT01は加工精度が最も高い部品を示し、IT18は加工精度が最も低い部品を示します。一般的にIT7、IT8は中程度の加工精度です。
どのような処理方法によっても取得される実際のパラメータは、完全に正確であるわけではありません。部品の機能上、加工誤差が部品図で要求される許容範囲内であれば加工精度は保証されるものとみなします。
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精度と精度の違い: 1. 精度とは、得られた測定結果と真の値との近さの度合いを指します。測定精度が高いということは、システム誤差が小さいことを意味します。このとき、測定データの平均値は真の値からの乖離は少ないが、データはばらつきがあり、偶発的な誤差の大きさは不明である。
2. 精度とは、同じ予備サンプルを使用して繰り返し測定して得られた結果間の再現性と一貫性を指します。精度は高くても精度が不正確になる可能性があります。例えば、長さ1mmで測定した3つの結果は、それぞれ1.051mm、1.053、1.052となります。精度は高いですが、不正確です。
精度は測定結果の正確さを示し、精度は測定結果の再現性と再現性を示します。精度は精度の前提条件です。
関連コンテンツ 1. 寸法精度とは、加工後の部品の実際のサイズと部品サイズの公差帯の中心との適合度を指します。
2. 形状精度とは、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. 位置精度とは、加工部品の関連する表面間の実際の位置精度の差を指します。
4. 関係 通常、機械部品を設計し、部品の加工精度を指定する際には、形状誤差が位置公差内に収まるように注意を払い、位置誤差が寸法公差以下になるようにする必要があります。つまり、精密部品や部品の重要な面については、位置精度の要求よりも形状精度の要求が高く、寸法精度の要求よりも位置精度の要求が高くなければなりません。
加工精度を向上させる方法
1. プロセスシステムを調整します。試し切り方法は、試し切り→寸法測定→ツールの切り込み量調整→切断→再度試し切りを繰り返し、必要なサイズになるまで調整します。この方法は生産効率が低く、主に単品の小ロット生産に使用されます。
調整方法は、工作機械、治具、ワーク、工具の相対位置をあらかじめ調整することで必要な寸法を得る方法です。生産性が高く、主に大量生産に用いられる方法です。
2. 工作機械の誤差低減 1) 主軸部品の製作精度の向上。軸受の回転精度を向上させる必要があります。 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動圧軸受を採用。 ③高精度静圧軸受を使用しています。ベアリングを使用したアクセサリの精度を向上させる必要があります。 ① ボックス支持穴とスピンドルジャーナルの加工精度を向上します。 ②軸受との合わせ面の加工精度を向上させる。 ③ 対応する部品のラジアル振れ範囲を測定および調整し、誤差を補正または相殺します。
2) 転がり軸受を適切に仮締めすることで、①の隙間をなくすことができます。 ②ベアリングの剛性を高める。 ③転動体の誤差を均等化する。
3) 主軸の回転精度がワークに反映されないようにしてください。
3. 伝動チェーンの伝達誤差の低減 1) 伝動部品点数が少なく、伝動チェーンが短く、伝動精度が高い。 2) 減速変速機の使用 (i)<1) is an important principle to ensure the transmission accuracy, and the closer the transmission pair is to the end, the smaller the transmission ratio should be; 3) The accuracy of the end parts should be higher than that of other transmission parts.
4. 工具の摩耗を軽減します。工具サイズの摩耗が急速摩耗段階に達する前に、工具を再度研ぐ必要があります。
5. 主に以下のことからプロセス システムの応力変形を軽減します。(1) システムの剛性を向上させ、特にプロセス システム内の弱いリンクの剛性を向上させます。 (2) 負荷とその変化を軽減する。システムの剛性を向上します。 (1) 合理的な構造設計 1) 接続面の数を最小限に抑えます。 ２）局所的な低剛性リンクの発生を防止する。 3) ベース部とサポート部の構造と断面形状は合理的に選択する必要があります。
（２）接合面の接触剛性の向上 １）工作機械部品における部品間の接合面の品質の向上。 2) 工作機械のコンポーネントを事前にロードします。 3) ワーク位置決め基準面の精度向上と表面粗さ値の低減。
(3) 合理的なクランプおよび位置決め方法を使用する
負荷とその変化を軽減します。 (1) 工具形状パラメータと切削量を合理的に選択して、切削抵抗を低減します。 (2) 調整時のブランクの取り代を均一にするため、ブランクをグループ化します。
6. プロセスシステムの熱変形の低減 (1) 熱源の発熱低減と熱源の隔離 1) 切削量を少なくする。 2) 部品の精度要求が高い場合、粗加工工程と精密加工工程を分離します。 3) 工作機械の熱変形を抑えるため、工作機械から熱源をできるだけ離してください。 4) 主軸軸受、ねじナット対、高速ガイドレール対等の分離できない熱源については、構造面や潤滑面から摩擦特性の改善、発熱の低減や断熱材の使用を行う。 5) 強制空冷、水冷等の放熱対策を行ってください。
(2) 温度場のバランスをとる (3) 合理的な工作機械のコンポーネント構造と組立基準を使用する 1) 熱対称構造を使用する - ギアボックス内で、シャフト、ベアリング、トランスミッションギアなどを対称に配置することで、ボックスの壁が温度上昇する可能性があります。均一に立ち上がり、ボックスの変形を軽減します。 2) 工作機械部品の組立基準を合理的に選択してください。
(4) 熱伝達平衡の達成を加速する。 (5) 周囲温度を管理してください。
7. 残留応力の低減 (1) 内部応力を除去するための熱処理工程を追加します。 (2) プロセスを合理的に整理する。
加工精度に影響を与える要因
1. 加工原理誤差 加工原理誤差とは、近似的な刃形状や近似的な伝達関係を用いて加工することによって生じる誤差を指します。ねじや歯車、複雑な曲面の加工では加工原理誤差がよく発生します。
例えば、インボリュート歯車の加工に使用される歯車ホブは、ホブ製造を容易にするために、インボリュート基本ウォームの代わりにアルキメデス基本ウォームや通常のストレートプロファイル基本ウォームを使用するため、歯車のインボリュート歯形に誤差が生じます。別の例として、モジュラス ウォームを回転させる場合、ウォームのピッチはウォーム ホイールのピッチ (つまり mπ) に等しいため、m はモジュール、π は無理数であるため、交換用の歯の数は旋盤の歯車には限界があります。交換用歯車を選定する際、πを小数点近似値（π= 3.1415）に変換して計算することしかできないため、工具によるワークの成形運動（スパイラル運動）が不正確になり、結果としてピッチエラーで。
機械加工では、理論上の誤差が機械加工精度の要件を満たすことができる場合に限り、生産性と経済性を向上させるために近似加工が一般に使用されます (<=10%-15% dimensional tolerance).
2. 調整誤差 工作機械の調整誤差とは、調整が正確でないことにより生じる誤差を指します。
3. 工作機械誤差 工作機械誤差とは、工作機械の製造誤差、設置誤差、磨耗などを指します。主に工作機械のガイドレールの案内誤差、工作機械の主軸回転誤差、工作機械伝動チェーンの伝達誤差などが含まれます。
（１）工作機械のガイドレールの案内誤差 １）ガイドレールの案内精度・・・ガイドレール対可動部の実際の移動方向と理想的な移動方向との一致度。主に以下のものが含まれます。 ① ガイドレールの水平面内の真直度 Δy と垂直面内の真直度 Δz (曲がり)。 ②前後ガイドレールの平行度（ねじれ）。 ③ ガイドレールの水平面および垂直面における主軸回転軸に対する平行度誤差または直角度誤差。
2) ガイドレールのガイド精度が切削加工に及ぼす影響は、主にガイドレールの誤差によって生じる誤差敏感方向の工具とワークの相対変位を考慮します。旋削加工において誤差が生じやすい方向は水平方向であり、垂直方向のガイド誤差による加工誤差は無視できます。ボーリングの誤差に敏感な方向は工具の回転に応じて変化します。平面加工において誤差を生じやすい方向は垂直方向であり、垂直面におけるベッドガイドウェイの真直度によって、加工面の真直度および平面度の誤差が生じます。
(2) 工作機械の主軸回転誤差 工作機械の主軸回転誤差とは、理想回転軸に対する実際の回転軸のずれを指します。主に主軸端面の円振れ、主軸半径方向の円振れ、主軸の幾何学的な軸の傾きの振れが含まれます。
1) 主軸端面の円振れが加工精度に及ぼす影響: ① 円筒面の加工には影響なし。 ②端面の旋削加工や中ぐり加工を行うと、端面と円筒軸との直角度の誤差や端面の平面度の誤差が発生します。 ③ ねじを加工する場合、ピッチ周期誤差が発生します。
2) 主軸のラジアル円振れが加工精度に及ぼす影響: ① ラジアル回転誤差が実軸の y 軸座標方向の単調直線運動として現れる場合、中ぐり盤で開けられた穴は、は楕円形の穴であり、真円度誤差は半径方向の円振れの振幅です。一方、旋盤で開けた穴はほとんど効果がありません。 ②主軸の幾何軸が偏心運動すれば、旋削加工、中ぐり加工を問わず、工具先端から平均軸までの距離を半径とする円が得られます。
3) 主軸の幾何軸の傾き振れが加工精度に及ぼす影響: ① 幾何軸は空間の平均軸に対して一定の円錐角度を持った円錐軌道を描き、これは主軸の偏心運動に相当します。各セクションの視点から見た平均軸の周りの幾何学的な軸、異なる位置での偏心値は軸方向とは異なります。 ② 幾何学的な軸は、ある平面内で振れます。これは、各断面から見ると、実際の軸の平面内での単調和直線運動と等価ですが、各位置の振れ幅は軸方向とは異なります。 ③実際には、主軸の幾何学軸の傾きの振れは上記２つを重ね合わせたものになります。
(3) 工作機械用伝動チェーンの伝達誤差 工作機械用伝動チェーンの伝達誤差とは、伝動チェーンの始端と終端の伝動要素間の相対運動誤差を指します。
1) 治具の製造誤差と磨耗 治具の誤差とは主に以下のことを指します。 ① 位置決め要素、ツールガイド要素、インデックス機構、治具ベースなどの製造誤差。 ② 治具を組み立てた後の上記コンポーネントの作業面間の相対的なサイズ誤差。 ③ 使用中の治具の作業面の磨耗。
2) 工具の製造誤差と摩耗 工具誤差が加工精度に与える影響は、工具の種類によって異なります。 ①定尺工具（ドリル、リーマ、キー溝フライス、円形ブローチ等）の寸法精度は、ワークの寸法精度に直接影響します。 ② 成形工具（成形旋削工具、成形フライス、成形砥石など）の形状精度は、ワークの形状精度に直接影響します。 ③ 開発ツール（ギヤホブ、スプラインホブ、ギヤシェーピングツールなど）の刃形状誤差は、加工面の形状精度に影響を与えます。 ④ 一般工具（旋削工具、中ぐり工具、フライス等）の製造精度は加工精度に直接影響しませんが、工具は摩耗しやすいです。
3) 力によるプロセスシステムの変形 切削力、クランプ力、重力、慣性力の作用によりプロセスシステムが変形し、調整されたプロセスシステムの構成要素の相互の位置関係が崩れ、加工誤差が生じたり、安定性に影響を及ぼします。加工工程の様子。主に工作機械の変形、ワークの変形、プロセスシステム全体の変形を考慮します。
4. 切削抵抗が加工精度に及ぼす影響
工作機械の変形だけを考えると、軸部品の加工の場合、工作機械に力が加わったときの変形により、加工されたワークは端が太く中央が薄い鞍状、つまり円筒度誤差が生じます。ワークの変形だけを考えると、軸部品の加工では、力が加わった際のワークの変形により、加工後のワークは端が細く中央が厚い太鼓状になります。穴部の加工は工作機械やワークの変形を別途考慮し、加工後のワークの形状は加工された軸部の形状と逆になります。
5. クランプ力による加工精度への影響
ワークをクランプする際、ワークの剛性が低かったり、クランプ力の作用点が適切でなかったりすると、それに伴ってワークが変形し、加工誤差が発生します。
6. プロセス装置の熱変形 加工中に内部熱源（切削熱、摩擦熱）や外部熱源（周囲温度、熱輻射）により発生する熱によりプロセス装置が加熱変形し、加工に影響を与えます。正確さ。大型ワーク加工や精密加工では、プロセスシステムの熱変形による加工誤差が全加工誤差の40%-70%を占めます。
ワークの熱変形が加工金属に与える影響には、ワークの均一加熱と不均一な加熱の2種類があります。
7. ワーク内部の残留応力 残留応力の発生: 1) ブランク製造および熱処理中に発生する残留応力。 ２）冷間矯正により生じる残留応力。 3) 切削による残留応力。
8. 加工現場環境の影響 加工現場では小さな金属片が多く発生します。これらの金属片が部品の位置決め面や位置決め穴位置に存在すると、部品の加工精度に影響を与えます。高精度な加工の場合、目に見えないほど小さな金属の切り粉が精度に影響を与える場合があります。この影響要因は特定されますが、それを除去するための非常に効果的な方法はなく、多くの場合、オペレーターの操作スキルに大きく依存します。
測定方法
加工精度は、異なる加工精度の内容と精度要件に応じて、異なる測定方法を採用します。一般的に言えば、次の方法があります。 1. 測定パラメータが直接測定されるかどうかに応じて、直接測定と間接測定に分けられます。直接測定: 測定パラメータを直接測定して、測定寸法を取得します。たとえば、ノギスやコンパレータを使用して測定します。間接測定: 測定寸法に関連する幾何学的パラメータを測定し、計算後に測定寸法を取得します。明らかに、直接測定はより直観的ですが、間接測定はより面倒です。一般に、測定された寸法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. 測定器の読み取り値が測定寸法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：ノギスで測定するなど、読み取り値が測定寸法の大きさを直接表します。相対測定: 読み取り値は、標準に対する測定寸法の偏差のみを表します。コンパレータで軸径を測定する場合は、ゲージブロックで本体のゼロ位置を調整してから測定してください。測定値は側軸径とゲージブロックの大きさの差であり、相対測定値となります。一般に、相対的な測定精度は高くなりますが、測定が面倒になります。
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応じて、接触測定と非接触測定に分けられます。接触測定: 測定ヘッドが接触面に接触し、機械的な測定力がかかります。たとえば、マイクロメーターを使用して部品を測定します。非接触測定：測定ヘッドが被測定物の表面に接触しません。非接触測定により、測定力による測定結果への影響を回避できます。例えば、投影法や光波干渉法などを利用します。
4.一度に測定される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: 測定部品の各パラメータを個別に測定します。包括的な測定: 測定には、部品の関連パラメータの包括的な指標が反映されます。たとえば、工具顕微鏡でねじ山を測定する場合、ねじ山の実際の平均直径、歯形の半角誤差、および累積ピッチ誤差を個別に測定できます。
包括的な測定は一般に、部品の互換性を確保するためにより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。単一の測定は、各パラメータの誤差を個別に決定することができ、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. 処理プロセスにおける測定の役割に応じて、アクティブ測定とパッシブ測定に分けられます。アクティブ測定: 加工中にワークを測定し、その結果を部品の加工制御に直接使用することで、時間の無駄の発生を防ぎます。パッシブ測定：ワークの加工後に測定を行います。このタイプの測定では、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、無駄の発見と排除に限定されます。
6. 測定プロセス中の測定部品の状態に応じて、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。たとえば、マイクロメーターは直径を測定します。動的測定: 測定中、測定面と測定ヘッドは動作状態での相対運動をシミュレートします。動的測定方法は、使用状態に近い部品の状態を反映することができ、これが測定技術の発展の方向性です。
