Nous nous occupons de l'usinage tous les jours, et nous mentionnons souvent la précision d'usinage. Mais, quand vous dites précision, avez-vous vraiment raison ? Jetons un coup d'œil à la "précision d'usinage" aujourd'hui !
01
La différence entre précision et précision
L'exactitude signifie l'exactitude des résultats de mesure, et la précision signifie la répétabilité et la reproductibilité des résultats de mesure. La précision est la condition préalable à l'exactitude. La figure ci-dessous en est une bonne illustration.
Précision
Fait référence au degré de proximité entre les résultats de mesure obtenus et la valeur réelle. La grande précision de mesure signifie que l'erreur systématique est faible. À ce moment, la valeur moyenne des données de mesure s'écarte moins de la valeur réelle, mais les données sont dispersées, c'est-à-dire que la taille de l'erreur accidentelle n'est pas claire.
Précision
Fait référence à la reproductibilité et à la cohérence entre les résultats obtenus par des mesures répétées en utilisant le même échantillon de rechange. Il est possible d'avoir une grande précision, mais la précision n'est pas élevée. Par exemple, les trois résultats obtenus en utilisant une longueur de 1 mm pour la mesure sont respectivement 1,051 mm, 1,053 et 1,052. Bien qu'ils aient une grande précision, ils ne sont pas exacts.
02
Définition de la précision de la machine-outil
Lorsque vous comparez des machines-outils CNC, si la "précision de positionnement" de l'échantillon de l'usine de machines-outils A est marquée comme {{0}}.002mm, et la "précision de positionnement" de l'échantillon de l'usine de machines-outils B est marqué comme 0,004 mm. A travers ces deux données intuitives, vous penserez naturellement que les machines-outils de l'usine de machines-outils A sont plus précises que l'usine de machines-outils B.
Cependant, en fait, il est très probable que les machines-outils de l'usine de machines-outils B soient plus précises que celles de l'usine de machines-outils A. Le problème réside dans la norme de leur définition de précision. Par conséquent, lorsque nous parlons de "précision" des machines-outils à commande numérique, nous devons clarifier les définitions et les méthodes de calcul des normes et des indicateurs.
D'une manière générale, la précision fait référence à la capacité de la machine-outil à localiser le point de nez de l'outil sur le point cible du programme. Cependant, il existe de nombreuses façons de mesurer cette capacité de positionnement et, plus important encore, différents pays ont des réglementations différentes.
Fabricants européens de machines-outils :
Les fabricants européens de machines-outils, en particulier les fabricants allemands, adoptent généralement la norme VDI/DGQ3441.
Fabricants japonais de machines-outils :
Lors de l'étalonnage de la "précision", les normes JISB6201 ou JISB6336 ou JISB6338 sont généralement utilisées. JISB6201 est généralement utilisé pour les machines-outils à usage général et les machines-outils CNC ordinaires, JISB6336 est généralement utilisé pour les centres d'usinage et JISB6338 est généralement utilisé pour les centres d'usinage verticaux.
Fabricants américains de machines-outils :
La norme NMTBA est généralement adoptée (la norme est issue d'une étude de l'American Machine Tool Builders Association, promulguée en 1968 et révisée ultérieurement).
Lors de l'étalonnage de la précision d'une machine-outil CNC, il est très nécessaire de marquer la norme qu'elle utilise. En utilisant la norme japonaise JIS, les données sont nettement plus petites que la norme allemande VDI ou la norme américaine NMTBA.
Mêmes mesures, différentes significations
Ce qui prête souvent à confusion, c'est que le même nom d'indicateur a des significations différentes dans différentes normes de précision, mais que différents noms d'indicateurs ont la même signification. Les quatre normes ci-dessus, à l'exception de la norme JIS, sont toutes calculées par des statistiques mathématiques après plusieurs cycles de mesure de plusieurs points cibles sur l'axe CNC de la machine-outil. Les principales différences sont :
1) Nombre de points cibles
2) Mesurer le nombre de tours
3) Approche du point cible à sens unique ou bidirectionnel (ce point est particulièrement important)
4) Méthode de calcul de l'indice de précision et d'autres indices
Il s'agit d'une description des principaux points de différence entre les 4 normes et, comme on pouvait s'y attendre, un jour, tous les fabricants de machines-outils suivront la norme ISO de manière uniforme. Par conséquent, la norme ISO est ici choisie comme référence. Les quatre normes sont comparées dans le tableau ci-dessous, et cet article ne concerne que la précision linéaire, car le principe de calcul de la précision de rotation est fondamentalement le même.
image
03
Stabilité thermique (effet de la température sur la précision)
Partie acier : 100 x 30 x 20 mm
La taille change lorsque la température chute de 25 degrés à 2 0 degrés : à 25 degrés, la taille est supérieure de 6 μm, et lorsque la température chute à 20 degrés, la taille n'est que de 0,12 μm plus grande. Il s'agit d'un processus thermiquement stable, même si la température chute rapidement, il faut encore un certain temps pour maintenir la précision. Plus l'objet est grand, plus il faut de temps pour stabiliser la précision lorsque la température change.
image
Pour l'usinage de haute précision, le problème de température ne doit pas être ignoré, car la différence de température est l'ennemie de la précision. Plus précisément, les matériaux se dilatent avec la chaleur et se contractent avec le froid. La dilatation linéaire de l'acier que nous utilisons provoquera un changement de 12 μm par mètre de longueur lorsque la température change de 1 degré. C'est un fait constant pour chaque machine aux quatre coins du monde.
Les usines sans expérience dans l'usinage de précision attribuent souvent l'instabilité de la précision aux problèmes de précision de l'équipement lors de l'usinage de précision. Pour les usines ayant de l'expérience dans l'usinage de précision, elles savent toutes qu'il s'agit du bon sens le plus élémentaire et elles accorderont une grande importance à l'équilibre thermique de la température ambiante et de la machine-outil. Ils sont très clairs sur le fait que même les machines-outils de haute précision ne peuvent obtenir une précision d'usinage stable que dans un environnement de température et un état d'équilibre thermique stables.
