기계 가공인이 마스터해야 할 필수 가공 정밀도 원칙

가공 정밀도는 가공된 부품 표면의 세 가지 기하 매개변수(실제 크기, 형상, 위치)와 도면이 요구하는 이상적 기하 매개변수 간의 일치 정도입니다. 이상적 기하 매개변수는 크기에 대해 평균 크기, 표면 기하학에 대해 절대적 원, 실린더, 평면, 원뿔, 직선, 표면 간 상호 위치에 대해 절대적 평행, 수직, 동축, 대칭 등을 말합니다. 부품 실제 기하 매개변수가 이상적 기하 매개변수에서 벗어난 정도를 가공 오차라고 합니다.

1. 가공 정밀도 개념

가공 정밀도는 주로 제품 생산 정도에 사용됩니다. 가공 정밀도와 가공 오차는 모두 가공 표면 기하 매개변수를 평가하는 용어입니다. 가공 정밀도는 공차 등급으로 측정하며, 등급 값이 작을수록 정밀도 높음. 가공 오차는 수치로 표현하며, 수치가 클수록 오차 큼. 높은 가공 정밀도는 작은 가공 오차를 의미하며 그 반대도 마찬가지.

IT01, IT0, IT1, IT2, IT3부터 IT18까지 20개 공차 등급이 있습니다. IT01은 부품이 최고 가공 정밀도, IT18은 최저 가공 정밀도 의미. 일반적으로 IT7과 IT8이 중간 가공 정밀도 수준.

어떤 가공 방법으로 얻은 실제 매개변수도 절대적으로 정확하지 않습니다. 부품 기능 관점에서 가공 오차가 부품 도면 요구 공차 범위 내에 있으면 가공 정밀도가 보장된 것으로 간주.

기계 품질은 부품 가공 품질과 기계 조립 품질에 달려 있습니다. 부품 가공 품질에는 가공 정밀도와 표면 품질 두 주요 부분이 포함.

가공 정밀도는 가공 후 부품 실제 기하 매개변수(크기, 형상, 위치)가 이상적 기하 매개변수와 일치하는 정도. 그 차이를 가공 오차라고 함. 가공 오차 크기는 가공 정밀도 수준 반영. 오차 클수록 가공 정밀도 낮고, 오차 작을수록 가공 정밀도 높음.

2. 가공 정밀도 관련 내용

(1) 치수 정밀도

가공된 부품 실제 크기와 부품 크기 공차대 중심 간의 일치 정도.

(2) 형상 정밀도

가공된 부품 표면 실제 기하 형상과 이상적 기하 형상 간의 일치 정도.

(3) 위치 정밀도

가공 후 부품 관련 표면 간 실제 위치 정밀도 차이.

(4) 상호 관계

일반적으로 기계 부품 설계 및 부품 가공 정밀도 규정 시 형상 오차를 위치 공차 내로 제어하고, 위치 오차는 치수 공차보다 작아야 함에 유의. 즉, 정밀 부품이나 부품 중요 표면은 형상 정밀도 요구 > 위치 정밀도 요구 > 치수 정밀도 요구 순이어야 함.

3. 조정 방법

(1) 공정 시스템 조정
(2) 공작 기계 오차 감소
(3) 전달 체인 전달 오차 감소
(4) 공구 마모 감소
(5) 공정 시스템 응력 및 변형 감소
(6) 공정 시스템 열변형 감소
(7) 잔류 응력 감소

4. 영향 원인

(1) 가공 원리 오차

가공 원리 오차는 근사 날 프로파일 또는 근사 전달 관계로 가공하여 발생하는 오차. 주로 나사, 기어, 복잡한 곡면 가공에서 나타남.

가공 시 이론적 오차가 가공 정밀도 요구사항 충족 전제 하에 생산성과 경제성 향상을 위해 일반적으로 근사 가공 사용.

(2) 조정 오차

공작 기계 조정 오차는 부정확한 조정으로 인한 오차.

(3) 공작 기계 오차

공작 기계 오차는 공작 기계 제조 오차, 설치 오차, 마모. 주로 공작 기계 가이드 오차, 스핀들 회전 오차, 공작 기계 전달 체인 전달 오차 포함.

5. 측정 방법

가공 정밀도는 가공 정밀도 내용과 정밀도 요구에 따라 다른 측정 방법 채택. 일반적으로 다음 유형:

(1) 측정 매개변수 직접 측정 여부에 따른 직접 측정과 간접 측정

직접 측정: 측정 매개변수 직접 측정하여 측정 치수 획득. 예: 캘리퍼스, 컴퍼레이터 사용.
간접 측정: 측정 치수와 관련된 기하 매개변수 측정, 계산 통해 측정 치수 획득.
직접 측정이 더 직관적, 간접 측정이 더 번거로움. 일반적으로 측정 치수나 직접 측정이 정밀도 요구 충족 못 할 때 간접 측정 사용.

(2) 측정 공구 판독값이 측정 치수 값 직접 나타내는지에 따른 절대 측정과 상대 측정

절대 측정: 판독값이 직접 측정 치수 크기 표시. 예: 버니어 캘리퍼스 측정.
상대 측정: 판독값이 측정 치수가 표준량에서 벗어난 편차만 표시. 예: 컴퍼레이터로 축 직경 측정 시 게이지 블록으로 기기 영점 조정 후 측정. 측정값은 축 직경과 게이지 블록 크기 차이. 상대 측정 정밀도 일반적으로 높지만 측정 번거로움.

(3) 측정 면이 측정 기구 측정 헤드와 접촉하는지에 따른 접촉 측정과 비접촉 측정

접촉 측정: 측정 헤드가 접촉 면과 접촉, 기계적 측정력 존재. 예: 마이크로미터로 부품 측정.
비접촉 측정: 측정 헤드가 측정 부품 표면과 비접촉. 측정력 영향 회피 가능. 예: 투영법, 광파 간섭법 등.

(4) 측정 매개변수 수에 따른 단일 측정과 종합 측정

단일 측정: 검사 부품 각 매개변수 별도 측정.
종합 측정: 부품 관련 매개변수 반영 종합 지표 측정. 예: 공구 현미경으로 나사 측정 시 실제 피치 직경, 치형 반각 오차, 나사 피치 누적 오차 별도 측정 가능.
종합 측정이 일반적으로 더 효율적이고 부품 호환성 보장에 더 신뢰성, 완제품 검사에 자주 사용. 단일 측정은 각 매개변수 오차 별도 결정 가능, 공정 분석, 공정 검사, 지정 매개변수 측정에 일반적으로 사용.

(5) 가공 과정에서 측정 역할에 따른 능동 측정과 수동 측정

능동 측정: 가공 중 공작물 측정, 결과 직접 부품 가공 제어에 사용하여 불량품 적시 방지.
수동 측정: 공작물 가공 후 수행 측정. 가공 부품 합격 여부만 판단 가능, 불량품 발견 및 폐기만 가능.

(6) 측정 과정 중 측정 부품 상태에 따른 정적 측정과 동적 측정

정적 측정: 측정이 상대적으로 정적. 예: 마이크로미터로 직경 측정.
동적 측정: 측정 시 측정 면과 측정 헤드가 모사 작업 상태에서 상대 운동.
동적 측정 방법은 부품 사용 상태에 가까운 상황 반영, 측정 기술 발전 방향.