9 Fehler in der CNC-Bearbeitung

Der Bearbeitungsfehler bezieht sich auf den Grad der Abweichung zwischen den tatsächlichen geometrischen Parametern (geometrische Größe, geometrische Form und gegenseitige Position) der Teile nach der Bearbeitung und den idealen geometrischen Parametern. Der Grad der Übereinstimmung zwischen den tatsächlichen geometrischen Parametern und den idealen geometrischen Parametern des Teils nach der Bearbeitung ist die Bearbeitungsgenauigkeit. Je kleiner der Bearbeitungsfehler, desto höher der Übereinstimmungsgrad und desto höher die Bearbeitungsgenauigkeit. Bearbeitungsgenauigkeit und Bearbeitungsfehler sind zwei Formulierungen desselben Problems. Daher spiegelt die Größe des Bearbeitungsfehlers das Niveau der Bearbeitungsgenauigkeit wider.

1. Herstellungsfehler von Werkzeugmaschinen

Die Herstellungsfehler von Werkzeugmaschinen umfassen hauptsächlich Spindelrotationsfehler, Führungsschienenfehler und Übertragungskettenfehler.

Der Spindelrotationsfehler bezieht sich auf die Variation der tatsächlichen Rotationsachse der Spindel relativ zu ihrer durchschnittlichen Rotationsachse zu jedem Zeitpunkt, was sich direkt auf die Genauigkeit des bearbeiteten Werkstücks auswirkt. Die Hauptgründe für den Spindelrotationsfehler sind der Spindelkoaxialitätsfehler, der Lagerfehler selbst, der Koaxialitätsfehler zwischen den Lagern und die Spindelwicklung. Die Führungsschiene ist der Bezugspunkt zum Bestimmen der relativen Positionsbeziehung verschiedener Werkzeugmaschinenkomponenten an der Werkzeugmaschine, und sie ist auch der Bezugspunkt für die Bewegung der Werkzeugmaschine. Der Herstellungsfehler der Führungsschiene selbst, der ungleichmäßige Verschleiß der Führungsschiene und die Installationsqualität sind wichtige Faktoren, die den Führungsschienenfehler verursachen. Übertragungskettenfehler bezieht sich auf den Fehler der relativen Bewegung zwischen den Übertragungselementen an beiden Enden der Übertragungskette. Es wird durch Herstellungs- und Montagefehler der einzelnen Komponenten der Antriebskette sowie durch Verschleiß während des Gebrauchs verursacht.

2. Der geometrische Fehler des Werkzeugs

Jedes Werkzeug verschleißt während des Schneidvorgangs unweigerlich, wodurch sich Größe und Form des Werkstücks verändern. Der Einfluss des Werkzeuggeometriefehlers auf den Bearbeitungsfehler variiert mit der Art des Werkzeugs:Wenn Werkzeuge mit fester Größe für die Bearbeitung verwendet werden, wirkt sich der Werkzeugherstellungsfehler direkt auf die Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks aus; und bei allgemeinen Werkzeugen (wie Drehmeißel etc.) hat der Fertigungsfehler keinen direkten Einfluss auf Bearbeitungsfehler.

3. Der geometrische Fehler der Befestigung

Die Funktion der Vorrichtung besteht darin, das Werkstück mit dem Werkzeug und der Werkzeugmaschine in die richtige Position zu bringen, sodass der geometrische Fehler der Vorrichtung einen großen Einfluss auf den Bearbeitungsfehler (insbesondere den Positionsfehler) hat.

4. Positionierungsfehler

Positionierungsfehler umfassen hauptsächlich Bezugsmarken-Fehlausrichtungsfehler und Ungenauigkeitsfehler bei der Herstellung von Positionierungspaaren. Bei der Bearbeitung des Werkstücks auf der Werkzeugmaschine müssen während der Bearbeitung mehrere Geometrieelemente am Werkstück als Positionierbezug ausgewählt werden. Wenn der Positionierungsbezug und der Konstruktionsbezug ausgewählt werden (der Bezug, der verwendet wird, um eine bestimmte Oberflächengröße und -position auf der Teilzeichnung zu bestimmen)) nicht übereinstimmen, führt dies zu einem Benchmark-Fehlausrichtungsfehler.

Die Werkstückpositionierfläche und das Vorrichtungspositionierelement bilden zusammen ein Positionierpaar. Als Fertigungsungenauigkeit des Positionierungspaares wird die maximale Positionsänderung des Werkstücks bezeichnet, die durch die ungenaue Fertigung des Positionierungspaares und den passenden Spalt zwischen den Positionierungspaaren verursacht wird. Der ungenaue Herstellungsfehler des Positionierungspaares kann nur auftreten, wenn die Einstellmethode verwendet wird, und tritt nicht bei der Probeschneidemethode auf.

5. Fehler, die durch Gewalt und Verformung des Prozesssystems verursacht werden

Werkstücksteifigkeit:Wenn im Prozesssystem die Steifigkeit des Werkstücks im Verhältnis zu Werkzeugmaschine, Schneidwerkzeug und Vorrichtung relativ gering ist, wirkt sich die Verformung des Werkstücks aufgrund der unzureichenden Steifigkeit unter Einwirkung der Schnittkraft stärker aus auf Bearbeitungsfehler.

Werkzeugsteifigkeit:Die Steifigkeit des externen Drehwerkzeugs in Richtung der Normalen (y) der bearbeiteten Oberfläche ist sehr groß, und seine Verformung kann vernachlässigt werden. Beim Bohren eines Innenlochs mit kleinem Durchmesser ist die Steifigkeit der Werkzeugstange sehr gering, und die Kraft und Verformung der Werkzeugstange haben einen großen Einfluss auf die Bearbeitungsgenauigkeit des Lochs.

Steifigkeit der Werkzeugmaschinenkomponente:Die Werkzeugmaschinenkomponente besteht aus vielen Teilen. Bisher gibt es kein geeignetes einfaches Berechnungsverfahren für die Steifigkeit von Werkzeugmaschinenkomponenten. Zur Bestimmung der Steifigkeit von Werkzeugmaschinenkomponenten werden derzeit hauptsächlich experimentelle Methoden eingesetzt. Zu den Faktoren, die die Steifigkeit von Werkzeugmaschinenkomponenten beeinflussen, gehören der Einfluss der Kontaktverformung der Verbindungsoberfläche, der Einfluss der Reibung, der Einfluss von Teilen mit geringer Steifigkeit und der Einfluss des Spiels.

6. Fehler, die durch thermische Verformung des Prozesssystems verursacht werden

Die thermische Verformung des Prozesssystems hat einen relativ großen Einfluss auf den Bearbeitungsfehler, insbesondere bei der Präzisionsbearbeitung und Bearbeitung großer Teile kann der durch die thermische Verformung verursachte Bearbeitungsfehler manchmal 50% des Gesamtfehlers des Werkstücks ausmachen.

7. Anpassungsfehler

Bei jedem Bearbeitungsprozess muss das Prozesssystem auf die eine oder andere Weise angepasst werden. Da die Einstellung nicht absolut genau sein kann, tritt ein Einstellungsfehler auf. Im Prozesssystem wird die gegenseitige Positionsgenauigkeit des Werkstücks und des Werkzeugs auf der Werkzeugmaschine durch Justieren der Werkzeugmaschine, des Werkzeugs, der Vorrichtung oder des Werkstücks sichergestellt. Wenn die ursprüngliche Genauigkeit von Werkzeugmaschinen, Werkzeugen, Vorrichtungen und Werkstückrohlingen ohne Berücksichtigung dynamischer Faktoren den Prozessanforderungen entspricht, spielt der Einstellfehler eine entscheidende Rolle für den Bearbeitungsfehler.

8. Messfehler

Beim Messen von Teilen während der Bearbeitung oder nach der Bearbeitung wird die Messgenauigkeit direkt von der Messmethode, der Genauigkeit des Messwerkzeugs, des Werkstücks und den subjektiven und objektiven Faktoren beeinflusst.

9. Innerer Stress

Die Spannung, die ohne äußere Kraft im Inneren des Teils vorhanden ist, wird als Eigenspannung bezeichnet. Sobald auf dem Werkstück innere Spannungen erzeugt werden, befindet sich das Werkstückmetall in einem hochenergetischen instabilen Zustand, der sich instinktiv in einen niederenergetischen stabilen Zustand umwandelt, begleitet von einer Verformung, sodass das Werkstück seine ursprüngliche Bearbeitungsgenauigkeit verliert. P>