정밀 가공 오류를 유발하는 주요 요인들

가공 정밀도는 가공 후 부품의 실제 기하학적 매개변수(크기, 형상, 위치)와 이상적인 기하학적 매개변수 사이의 일치 정도를 말합니다. 가공에서 오차는 불가피하지만, 오차는 허용 범위 내에 있어야 합니다. 오차 분석을 통해 그 변화의 기본 법칙을 파악하여 가공 오차를 줄이고 가공 정밀도를 높이는 대응책을 마련할 수 있습니다.

오차가 있으면 원인이 있게 마련인데, 대략적으로 다음과 같습니다:

1. 스핀들 회전 오차

스핀들 회전 오차는 스핀들의 실제 회전축이 각 순간마다 평균 회전축에 대해 변동하는 것을 말합니다. 주축의 반경 방향 회전 오차의 주요 원인은: 주축 저널 여러 단면의 동심도 오차, 베어링 자체의 각종 오차, 베어링 간의 동심도 오차, 주축의 휨 등입니다.

2. 가이드 레일 오차

가이드 레일은 공작기계 상의 각종 부품의 상대적 위치 관계를 결정하는 기준이자, 공작기계 운동의 기준입니다. 가이드 레일의 불균등한 마모와 설치 품질도 가이드 레일 오차를 유발하는 중요한 요인입니다.

3. 전달 체인 오차

전달 체인의 전달 오차는 전달 체인의 처음과 끝 전달 요소 사이의 상대 운동 오차를 말합니다. 전달 오차는 전달 체인 각 구성품의 제조 및 조립 오차와 사용 중 마모로 인해 발생합니다.

4. 공구의 기하학적 오차

어떤 공구의 절삭 과정에서도 마모는 불가피하게 발생하며, 이로 인해 공작물의 크기와 형상이 변합니다.

5. 위치 결정 오차

하나는 기준 불일치 오차입니다. 부품 도면에서 특정 표면의 크기와 위치를 결정하는 데 사용되는 기준을 설계 기준이라고 합니다. 공정 도면에서 해당 공정의 가공 표면 크기와 위치를 결정하는 데 사용되는 기준을 공정 기준이라고 합니다. 공작기계에서 공작물을 가공할 때, 공작물의 여러 기하학적 요소를 가공 중 위치 결정 기준으로 선택해야 합니다. 선택된 위치 결정 기준이 설계 기준과 일치하지 않으면 기준 어긋남 오차가 발생합니다. 둘째는 위치 결정 쌍 제조의 부정확 오차입니다.

6. 공정 시스템의 힘과 변형으로 인한 오차

하나는 공작물의 강성입니다. 공정 시스템에서 공작물의 강성이 공작기계, 절삭 공구, 지그에 비해 상대적으로 낮으면, 절삭력 작용 하에 강성 부족으로 인한 공작물 변형이 가공 정밀도에 더 큰 영향을 미칩니다. 둘째는 공구 강성입니다. 외경 선반 공구의 가공 표면 법선 방향 강성은 매우 크며 변형은 무시할 수 있습니다. 소구경 내경 보링 시 공구 봉의 강성이 매우 나빠 공구 봉의 힘과 변형이 구멍 가공 정밀도에 큰 영향을 미칩니다. 셋째는 공작기계 부품의 강성입니다. 공작기계 부품은 많은 부품으로 구성됩니다. 현재 공작기계 부품 강성에 대한 적절한 간단한 계산 방법은 없으며, 주로 실험적 방법으로 공작기계 부품 강성을 결정합니다.

7. 공정 시스템의 열변형으로 인한 오차

공정 시스템의 열변형은 가공 정밀도에 비교적 큰 영향을 미치며, 특히 정밀 가공과 대형 부품 가공에서는 열변형으로 인한 가공 오차가 공작물 총 오차의 50%를 차지하기도 합니다.

8. 조정 오차

가공의 각 공정에서 공정 시스템은 어떤 방식으로든 조정되어야 합니다. 조정이 절대적으로 정확할 수 없으므로 조정 오차가 발생합니다. 공정 시스템에서 공작물과 공구의 공작기계 상의 상호 위치 정밀도는 공작기계, 공구, 지그, 공작물의 조정에 의해 보장됩니다. 공작기계, 공구, 지그, 공작물 블랭크의 원정밀도가 동적 요인을 고려하지 않고 공정 요구사항을 모두 충족할 때, 조정 오차의 영향이 가공 정밀도에 결정적인 역할을 합니다.

9. 측정 오차

가공 중 또는 가공 후 부품을 측정할 때, 측정 정밀도는 측정 방법, 측정 공구 정밀도, 공작물, 주관적/객관적 요인에 직접적인 영향을 받습니다.