Nos ocupamos del mecanizado todos los días y, a menudo, mencionamos la precisión del mecanizado. Pero, cuando dices precisión, ¿realmente tienes razón? ¡Echemos un vistazo a la "precisión de mecanizado" hoy!
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La diferencia entre precisión y precisión.
Exactitud significa la exactitud de los resultados de la medición, y precisión significa la repetibilidad y reproducibilidad de los resultados de la medición. La precisión es el requisito previo para la exactitud. La siguiente figura es una buena ilustración.
Exactitud
Se refiere al grado de cercanía entre los resultados de medición obtenidos y el valor real. La alta precisión de medición significa que el error sistemático es pequeño. En este momento, el valor promedio de los datos de medición se desvía menos del valor real, pero los datos están dispersos, es decir, el tamaño del error accidental no está claro.
Precisión
Se refiere a la reproducibilidad y consistencia entre los resultados obtenidos por mediciones repetidas utilizando la misma muestra de repuesto. Es posible tener una alta precisión, pero la precisión no es alta. Por ejemplo, los tres resultados obtenidos usando una longitud de 1 mm para la medición son 1,051 mm, 1,053 y 1,052 respectivamente. Aunque tienen una alta precisión, no son exactos.
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Definición de precisión de máquina herramienta
Cuando compara máquinas herramienta CNC, si la "precisión de posicionamiento" de la muestra de una fábrica de máquinas herramienta está marcada como {{0}}.002 mm, y la "precisión de posicionamiento" de la muestra de una fábrica de máquinas herramienta B está marcado como 0,004 mm. A través de estos dos datos intuitivos, naturalmente pensará que las máquinas herramienta de la fábrica de máquinas herramienta A son más precisas que las de la fábrica de máquinas herramienta B.
Sin embargo, de hecho, es muy probable que las máquinas herramienta de la fábrica de máquinas herramienta B sean más precisas que las de la fábrica de máquinas herramienta A. El problema radica en el estándar de su definición de precisión. Por lo tanto, cuando hablamos de la "precisión" de las máquinas herramienta CNC, debemos aclarar las definiciones y los métodos de cálculo de los estándares e indicadores.
En términos generales, la precisión se refiere a la capacidad de la máquina herramienta para ubicar la punta de la herramienta en el punto objetivo del programa. Sin embargo, hay muchas formas de medir esta capacidad de posicionamiento y, lo que es más importante, los diferentes países tienen diferentes regulaciones.
Fabricantes europeos de máquinas herramienta:
Los fabricantes de máquinas herramienta europeos, especialmente los fabricantes alemanes, generalmente adoptan el estándar VDI/DGQ3441.
Fabricantes japoneses de máquinas herramienta:
Cuando se calibra la "precisión", generalmente se utilizan los estándares JISB6201 o JISB6336 o JISB6338. JISB6201 generalmente se usa para máquinas herramienta de uso general y máquinas herramienta CNC ordinarias, JISB6336 generalmente se usa para centros de mecanizado y JISB6338 generalmente se usa para centros de mecanizado verticales.
Fabricantes estadounidenses de máquinas herramienta:
Por lo general, se adopta el estándar NMTBA (el estándar se originó a partir de un estudio de la Asociación Estadounidense de Constructores de Máquinas Herramienta, promulgado en 1968 y revisado posteriormente).
Al calibrar la precisión de una máquina herramienta CNC, es muy necesario marcar el estándar que utiliza. Usando el estándar japonés JIS, los datos son significativamente más pequeños que el estándar alemán VDI o el estándar estadounidense NMTBA.
Mismas métricas, diferentes significados
Lo que a menudo es confuso es que el mismo nombre de indicador tiene diferentes significados en diferentes estándares de precisión, pero diferentes nombres de indicadores tienen el mismo significado. Los cuatro estándares anteriores, excepto el estándar JIS, se calculan mediante estadísticas matemáticas después de múltiples rondas de medición de múltiples puntos objetivo en el eje CNC de la máquina herramienta. Las diferencias clave son:
1) Número de puntos de destino
2) Medir el número de vueltas
3) Acercarse al punto de destino desde una o dos direcciones (este punto es especialmente importante)
4) Método de cálculo del índice de precisión y otros índices
Esta es una descripción de los puntos clave de diferencia entre los 4 estándares y, como era de esperar, algún día todos los fabricantes de máquinas herramienta seguirán el estándar ISO de manera uniforme. Por lo tanto, la norma ISO se elige como punto de referencia aquí. Los cuatro estándares se comparan en la tabla a continuación, y este artículo solo involucra la precisión lineal, porque el principio de cálculo de la precisión rotacional es básicamente el mismo.
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Estabilidad térmica (efecto de la temperatura en la precisión)
Parte de acero: 100 x 30 x 20 mm
El tamaño cambia cuando la temperatura cae de 25 grados a 20 grados: a 25 grados, el tamaño es 6 μm más grande, y cuando la temperatura cae a 20 grados, el tamaño es solo 0,12 μm más grande. Este es un proceso térmicamente estable, incluso si la temperatura cae rápidamente, todavía se necesita un tiempo sostenido para mantener la precisión. Cuanto más grande es el objeto, más tiempo lleva estabilizar la precisión cuando cambia la temperatura.
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Para el mecanizado de alta precisión, no se debe ignorar el problema de la temperatura, porque la diferencia de temperatura es enemiga de la precisión. Específicamente, los materiales se expandirán con el calor y se contraerán con el frío. La expansión lineal del acero que utilizamos provocará un cambio de 12 μm por metro de longitud cuando la temperatura cambie 1 grado. Este es un hecho que es constante para todas las máquinas en todos los rincones del mundo.
Las fábricas sin experiencia en el mecanizado de precisión a menudo atribuyen la inestabilidad de la precisión a los problemas de precisión del equipo cuando se realiza el mecanizado de precisión. Para las fábricas con experiencia en mecanizado de precisión, todos saben que este es el sentido común más básico, y le darán una gran importancia al equilibrio térmico de la temperatura ambiente y la máquina herramienta. Tienen muy claro que incluso las máquinas herramienta de alta precisión solo pueden obtener una precisión de mecanizado estable en un entorno de temperatura estable y en un estado de equilibrio térmico.
