大連精密機械加工は現代製造業の重要な構成部分であり、航空宇宙、自動車製造、医療機器、電子機器などの分野でかけがえのない役割を果たしている。科学技術の進歩に伴い、精密機械加工は知能化、超精密化、新材料応用とグリーン製造の方向に発展し、現代製造業の進歩に強力な支持を提供する。

加工過程において、各種センサとモニタリング設備を用いて、加工パラメータ、工具状態、ワーク変形などをリアルタイムにモニタリングする。例えば工作機械に取り付けられた力センサ、温度センサなどを通じて、リアルタイムで切削力、切削温度などのパラメータを取得し、異常が発見されると、加工パラメータまたは停止処理をタイムリーに調整して、廃棄物の発生を避ける。

よく見られる大連精密機械加工誤差源を紹介する

プロセスシステム誤差

工作機械誤差

主軸回転誤差：主軸は工作機械の切削運動を実現する核心部品であり、その回転誤差は加工精度に直接影響する。ラジアル円振れ、軸振れ、角度振れを含めると、加工された部品に丸み誤差、円柱度誤差などが発生します。

ガイドレール誤差：ガイドレールは工作機械の運動部品のガイド基準であり、その製造精度と取り付け精度は加工精度に大きな影響を与える。ガイドレールの水平面内と垂直面内の直線度誤差、および両ガイドレール間の平行度誤差は、工具とワークとの相対位置を変化させ、加工誤差を発生させる。

伝動チェーン誤差：工作機械の伝動チェーンは歯車、ねじ、ナットなどの伝動要素から構成され、伝動チェーン中の各伝動要素の製造誤差と組み立て誤差は、伝動過程中に次第に蓄積され、最終的に工具とワークの間の相対運動精度に影響し、加工誤差が生じる。

クランプ誤差

位置決め誤差：治具の位置決め要素は治具中のワークの位置を確定するために用いられ、もし位置決め要素の製造精度が高くなく、取り付けが不正確で、あるいは摩耗すると、ワークの位置決めが不正確になり、それによって加工誤差が発生する。

クランプ誤差：クランプ力が大きすぎたり不均一になったりすると、ワークに変形が生じ、特に薄肉部品、細長い軸などの剛性の悪い部品に対しては、変形がより顕著になり、加工精度に影響を与える。

ワーククランプ誤差

クランプ方法が適切ではない：もしワークピースがクランプ中に正しく探していなかったり、クランプがしっかりしていなかったりすると、加工中にワークピースが変位したり振動したりして、加工誤差の発生を招くことがあります。

クランプ力変形：クランプ力が大使のワークにより弾性変形または塑性変形が発生し、加工が完了した後、ワークは元の状態に戻り、加工寸法と形状が要求に合わないことを招いた。

ツール誤差

工具製造誤差：工具の製造精度は直接加工精度に影響し、例えばドリルの直径偏差、フライスの歯形誤差など、加工した穴、溝などの寸法と形状が不正確になる。

工具摩耗：切削中に工具とワークピースの間に激しい摩擦と切削力が存在し、工具を徐々に摩耗させる。工具が摩耗すると、その切削刃の形状と寸法が変化し、加工精度と表面品質に影響を与える。

工具の取り付け誤差：工具の工作機械主軸への取り付け精度も加工精度に影響し、例えば工具の取り付け偏心、垂直度誤差などは、工具の実際の切削位置と理想位置に偏差を生じさせ、加工誤差を招く。

そくていごさ

測定器具誤差：測定器具自体の精度には限りがあり、一定の誤差がある。例えば、ノギス、マイクロメーターなどの測定器の目盛りが不正確で、三座標測定器の測定精度が不足しているなど、測定結果に誤差が生じることがあります。

測定環境誤差：測定環境の温度、湿度、気圧などの要素は測定結果の正確性に影響する。例えば、温度の変化により、ワークと測定器具に熱膨張冷縮が生じ、測定寸法が変化する。

測定方法誤差：測定方法の選択が適切でないと誤差も発生し、例えば測定時の測定点の選択が不合理で、測定力の制御が不当であるなど、測定結果の正確性に影響を与える。

その他の誤差

切削力による誤差：切削中に切削力により工作機械、工具、ワークピースが弾性変形し、加工精度に影響を与える。特に剛性の悪い部品を加工する場合、切削力による変形がより顕著になる。

切削熱による誤差：切削中に発生する切削熱はワークピースと工具の温度を上昇させ、熱変形を発生させる。ワークの熱変形は加工寸法と形状を変化させ、工具の熱変形は工具の切削刃位置と切削パラメータに影響し、加工誤差を生じる。

内部応力による誤差：部品は鋳造、鍛造、溶接などの加工過程で、内部応力が発生する。後続の機械加工では、内応力のバランスが崩れ、部品が変形し、加工精度が低下する。

精密機械加工は、高速切削、超精密研削、スパーク加工、レーザー加工など、さまざまな技術に関連している。高速切削技術は切削速度と送り量を高めることにより、加工時間と工具摩耗を減少させ、同時に表面品質を向上させる。超精密研削技術は高精度研削盤とダイヤモンド砥石を利用して、硬脆性材料のナノスケール加工を実現する。

NC旋盤：主に回転対称の部品、例えば軸類、ディスク類部品を加工するために用いられる。旋削技術により、外周、内孔、端面などの部位の精密加工を実現することができる。NCフライス盤：平面、サーフェス、溝などの複雑な形状の部品を加工するのに適しています。多軸連動により、3次元曲面の高精度加工を実現することができる。数値制御研削盤：部品の表面を精密研削して、高い寸法精度と表面仕上げ度を得るために用いられ、金型、軸受などの部品の加工によく用いられる。