私たちは日々機械加工に取り組んでいますが、よく加工精度について言及します。 しかし、あなたが言う精度は本当に正しいのでしょうか？ 今日は「加工精度」について見ていきましょう！
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精度と精度の違い
精度とは測定結果の正確さを意味し、精度とは測定結果の再現性と再現性を意味します。 精度は精度の前提条件です。 下の図は良い例です。
正確さ
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、系統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ものの、データが分散しており、偶発的な誤差の大きさは明らかではない。
精度
同じ予備サンプルを使用して繰り返し測定した結果の再現性と一貫性を指します。 高精度にすることは可能ですが、精度は高くありません。 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、正確ではありません。
02
工作機械の精度の定義
CNC工作機械を比較した場合、A工作機械工場のサンプルの「位置決め精度」が{{0}}.002mmと表記され、B工作機械工場のサンプルの「位置決め精度」は0.004mmと表記されています。 これら 2 つの直感的なデータを通じて、A 工作機械工場の工作機械は B 工作機械工場よりも精度が高いと自然に考えるでしょう。
しかし、実際には、B 工作機械工場の工作機械は A 工作機械工場よりも精度が高い可能性が高くなります。 問題は、その精度の定義の基準にあります。 したがって、CNC工作機械の「精度」を語る場合には、基準や指標の定義や計算方法を明確にする必要があります。
一般に、精度とは、プログラムの目標点に工具先端点を配置する工作機械の能力を指します。 ただし、この測位能力を測定する方法は数多くあり、さらに重要なことに、国が異なれば規制も異なります。
ヨーロッパの工作機械メーカー:
ヨーロッパの工作機械メーカー、特にドイツのメーカーは一般に VDI/DGQ3441 規格を採用しています。
日本の工作機械メーカー：
「精度」を校正する場合、通常はJISB6201またはJISB6336またはJISB6338規格が使用されます。 汎用工作機械や通常のCNC工作機械ではJISB6201が、マシニングセンタではJISB6336が、立形マシニングセンタではJISB6338が一般的に使用されています。
アメリカの工作機械メーカー:
通常は NMTBA 規格が採用されます (この規格は米国工作機械製造者協会の研究に由来し、1968 年に公布され、後に改訂されました)。
CNC 工作機械の精度を校正する場合、使用する基準をマークすることが非常に必要です。 日本の JIS 規格を使用すると、データはドイツの VDI 規格やアメリカの NMTBA 規格よりも大幅に小さくなります。
同じ指標でも異なる意味
よく混乱するのは、同じインジケーター名が異なる精度基準では異なる意味を持ちますが、異なるインジケーター名は同じ意味を持っていることです。 JIS規格を除く上記4つの規格は、工作機械のCNC軸上の複数の目標点を複数回測定し、数理統計により算出されます。 主な違いは次のとおりです。
1) 対象点数
2) ラウンド数を計測する
3) 一方通行または双方向から目標地点にアプローチする（この点は特に重要です）
4) 精度指標等の算出方法
以上が 4 つの規格の主な相違点の説明ですが、当然のことながら、いつかはすべての工作機械メーカーが一律に ISO 規格に準拠する日が来るでしょう。 したがって、ここでは ISO 規格がベンチマークとして選択されます。 以下の表で 4 つの規格を比較しています。回転精度の計算原理は基本的に同じであるため、この記事では直線精度についてのみ説明します。
写真
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熱安定性（精度に対する温度の影響）
スチール部：100×30×20mm
温度が 25 度から 20 度に低下するとサイズが変化します。25 度ではサイズは 6 μm 大きくなり、温度が 20 度に低下するとサイズは 0.12 μm だけ大きくなります。 これは熱的に安定したプロセスであり、温度が急激に低下した場合でも、精度を維持するには依然として時間がかかります。 対象物が大きくなるほど、温度変化時に精度が安定するまでに時間がかかります。
写真
高精度の加工では、温度差は精度の敵となるため、温度の問題を無視してはなりません。 具体的には、材料は熱で膨張し、冷たさで収縮します。 私たちが使用する鋼の線膨張は、温度が 1 度変化すると、長さ 1 メートルあたり 12 μm の変化を引き起こします。 これは、世界中のあらゆるマシンに共通する事実です。
精密機械加工の経験のない工場では、精密機械加工を行う際に、精度の不安定性を設備の精度の問題に起因させることがよくあります。 精密機械加工の経験のある工場であれば、これは最も基本的な常識であり、周囲温度と工作機械の熱バランスを非常に重視します。 たとえ高精度の工作機械であっても、安定した温度環境と熱平衡状態においてのみ安定した加工精度が得られることは明らかです。
