El error de mecanizado se refiere a la desviación entre los parámetros geométricos reales (dimensiones, forma y posición mutua) y los parámetros geométricos ideales. La precisión del mecanizado está determinada por el grado de conformidad entre los parámetros geométricos reales e ideales.
Cuanto menor sea el error de mecanizado, mayor será el grado de cumplimiento y precisión del mecanizado. Tanto el error de mecanizado como la precisión del mecanizado se utilizan para medir el mismo problema. En consecuencia, el tamaño del error de mecanizado indica el nivel de precisión del mecanizado.
1. Error de fabricación de la máquina herramienta
Los principales errores de fabricación en máquinas herramienta incluyen errores en la rotación del husillo, carril guía y cadena de transmisión.
El error de rotación del husillo se refiere a la desviación del eje real del husillo en cualquier momento de su eje medio, lo que afecta directamente la precisión de la pieza procesada.
Las causas del error de rotación del husillo incluyen errores de coaxialidad del husillo, errores de rodamientos, errores de coaxialidad entre rodamientos y devanado del husillo.
El carril guía sirve como referencia para determinar las posiciones relativas de los componentes de la máquina herramienta y también guía el movimiento de la máquina herramienta. El error del riel guía puede deberse a errores de fabricación del riel guía, desgaste desigual y mala calidad de instalación.
El error de la cadena de transmisión se refiere a los errores de movimiento relativo entre los elementos de transmisión en ambos extremos de la cadena y es causado por errores de fabricación y ensamblaje en cada eslabón y desgaste durante el uso.
2. Error geométrico de la herramienta
En cualquier proceso de corte, el desgaste de la herramienta provocará cambios en el tamaño y la forma de la pieza. El impacto de los errores geométricos de la herramienta en los errores de mecanizado varía según el tipo de herramienta. Con herramientas de tamaño fijo, los errores de fabricación afectarán directamente a la precisión del mecanizado de la pieza. Por otro lado, para herramientas generales (como herramientas de torneado), los errores de fabricación no tienen un impacto directo en los errores de mecanizado.
3. Error geométrico del dispositivo.
El propósito de un dispositivo es garantizar que la pieza esté colocada correctamente en relación con el cortador y la máquina herramienta. Como resultado, los errores geométricos en el dispositivo tienen un impacto significativo en los errores de mecanizado, particularmente los errores de posición.
4. Error de posicionamiento
El error de posicionamiento consiste principalmente en imprecisiones en el dato de referencia e imprecisiones de fabricación en el par de posicionamiento.
Al mecanizar la pieza en la máquina herramienta, se deben seleccionar determinados elementos geométricos de la pieza como punto de referencia. Si el punto de referencia elegido no está alineado con el punto de referencia de diseño (el punto de referencia utilizado para determinar el tamaño y la posición de una superficie específica en el dibujo de la pieza), se producirá un error de discrepancia en el punto de referencia.
La superficie de posicionamiento de la pieza de trabajo y los elementos de posicionamiento del dispositivo forman el par de posicionamiento. La variación posicional máxima de la pieza de trabajo causada por imprecisiones en la fabricación del par de posicionamiento y el espacio de ajuste entre los pares de posicionamiento se conoce como imprecisiones en la fabricación del par de posicionamiento.
Las imprecisiones en el par de posicionamiento sólo pueden ocurrir cuando se utiliza el método de ajuste, no el método de corte de prueba.
5. Error causado por deformación forzada del sistema de proceso.
Rigidez de la pieza
En un sistema de procesamiento, si la pieza tiene menor rigidez en comparación con la máquina herramienta, la herramienta y el accesorio, entonces, bajo la influencia de las fuerzas de corte, la deformación debido a una rigidez insuficiente de la pieza tendrá un impacto significativo en los errores de mecanizado.
Rigidez de la herramienta
La rigidez de una herramienta de torneado cilíndrica en la dirección normal (y) de la superficie mecanizada es muy alta y su deformación puede ignorarse. Sin embargo, al perforar un orificio interior con un diámetro más pequeño, la barra de corte tiene poca rigidez y la deformación inducida por la fuerza de la barra de corte afecta en gran medida la precisión del mecanizado del orificio.
Rigidez de los componentes de la máquina herramienta.
Las piezas de las máquinas herramienta se componen de muchos componentes y actualmente no existe ningún método de cálculo sencillo disponible para determinar su rigidez. La rigidez de las piezas de las máquinas herramienta se evalúa principalmente mediante experimentación. Los factores que afectan la rigidez de las piezas de las máquinas herramienta incluyen la deformación de las superficies de las juntas durante el contacto, la fuerza de fricción, los componentes de baja rigidez y el juego.
6. Error causado por deformación térmica del sistema de proceso.
La deformación térmica en el sistema de procesamiento tiene un impacto significativo en los errores de mecanizado, especialmente en el mecanizado de precisión y en el mecanizado de piezas grandes. En algunos casos, los errores de mecanizado provocados por la deformación térmica pueden representar hasta el 50% del error total de la pieza.
7. Error de ajuste
En todo proceso de mecanizado, el sistema de procesamiento debe ajustarse de alguna manera. Sin embargo, como el ajuste no puede ser perfectamente preciso, se producirán errores de ajuste. La precisión posicional mutua de la pieza de trabajo y la fresa en la máquina herramienta se garantiza mediante ajustes en la máquina herramienta, la fresa, el accesorio o la pieza de trabajo.
Cuando la precisión original de la máquina herramienta, cortadora, accesorio y pieza en bruto cumple con los requisitos del proceso sin tener en cuenta factores dinámicos, el error de ajuste se convierte en el factor principal para determinar el error de mecanizado.
8. Error de medición
Al medir piezas durante o después del mecanizado, la precisión de la medición se ve directamente afectada por el método de medición, la precisión del instrumento de medición, la pieza de trabajo y factores subjetivos y objetivos.
9. Estrés interno
La tensión que existe dentro de una pieza sin ninguna fuerza externa se conoce como tensión interna. Una vez que se genera tensión interna en una pieza, el metal se encuentra en un estado de alto potencial energético e inestabilidad. Para alcanzar un estado de menor energía y estabilidad, el metal sufre una deformación, provocando la pérdida de la precisión de mecanizado original de la pieza.
