O erro de usinagem refere-se ao desvio entre os parâmetros geométricos reais (dimensões, forma e posição mútua) e os parâmetros geométricos ideais. A precisão da usinagem é determinada pelo grau de conformidade entre os parâmetros geométricos reais e ideais.
Quanto menor o erro de usinagem, maior o grau de conformidade e precisão de usinagem. Tanto o erro de usinagem quanto a precisão de usinagem são usados para medir o mesmo problema. Conseqüentemente, o tamanho do erro de usinagem indica o nível de precisão da usinagem.
1. Erro de fabricação da máquina-ferramenta
Os principais erros de fabricação em máquinas-ferramenta incluem erros na rotação do fuso, trilho-guia e corrente de transmissão.
O erro de rotação do fuso refere-se ao desvio do eixo real do fuso em qualquer momento de seu eixo médio, o que afeta diretamente a precisão da peça processada.
As causas do erro de rotação do fuso incluem erros na coaxialidade do fuso, erros de rolamento, erros de coaxialidade entre rolamentos e enrolamento do fuso.
O trilho guia serve como referência para determinar as posições relativas dos componentes da máquina-ferramenta e também orienta o movimento da máquina-ferramenta. O erro do trilho-guia pode ser causado por erros de fabricação do trilho-guia, desgaste irregular e baixa qualidade de instalação.
O erro da corrente de transmissão refere-se aos erros de movimento relativo entre os elementos de transmissão em ambas as extremidades da corrente e é causado por erros de fabricação e montagem em cada elo e desgaste durante o uso.
2. Erro geométrico da ferramenta
Em qualquer processo de corte, o desgaste da ferramenta resultará em alterações no tamanho e formato da peça. O impacto dos erros geométricos da ferramenta nos erros de usinagem varia dependendo do tipo de ferramenta. Com ferramentas de tamanho fixo, os erros de fabricação afetarão diretamente a precisão da usinagem da peça. Por outro lado, para ferramentas gerais (como ferramentas de torneamento), os erros de fabricação não têm impacto direto nos erros de usinagem.
3. Erro geométrico do aparelho
O objetivo de um acessório é garantir que a peça esteja posicionada corretamente em relação à fresa e à máquina-ferramenta. Como resultado, os erros geométricos no acessório têm um impacto significativo nos erros de usinagem, particularmente nos erros de posição.
4. Erro de posicionamento
O erro de posicionamento consiste principalmente em imprecisões no dado de referência e imprecisões de fabricação no par de posicionamento.
Ao usinar a peça de trabalho na máquina-ferramenta, determinados elementos geométricos da peça de trabalho devem ser selecionados como ponto de referência. Se o ponto de referência escolhido não estiver alinhado com o ponto de referência do projeto (o ponto de referência usado para determinar o tamanho e a posição de uma superfície específica no desenho da peça), ocorrerá um erro de não coincidência do ponto de referência.
A superfície de posicionamento da peça de trabalho e os elementos de posicionamento do acessório formam o par de posicionamento. A variação posicional máxima da peça de trabalho causada por imprecisões na fabricação do par de posicionamento e a folga de ajuste entre os pares de posicionamento é conhecida como imprecisões de fabricação do par de posicionamento.
As imprecisões no par de posicionamento só podem ocorrer quando o método de ajuste é utilizado, e não no método de corte experimental.
5. Erro causado pela deformação forçada do sistema de processo
Rigidez da peça
Em um sistema de processamento, se a peça tiver menor rigidez em comparação com a máquina-ferramenta, ferramenta e acessório, então, sob a influência das forças de corte, a deformação devido à rigidez insuficiente da peça terá um impacto significativo nos erros de usinagem.
Rigidez da ferramenta
A rigidez de uma ferramenta de torneamento cilíndrica na direção normal (y) da superfície usinada é muito alta e sua deformação pode ser desconsiderada. No entanto, ao perfurar um furo interno com diâmetro menor, a barra de corte apresenta baixa rigidez e a deformação induzida pela força da barra de corte afeta muito a precisão de usinagem do furo.
Rigidez de componentes de máquinas-ferramenta
As peças de máquinas-ferramenta são compostas por muitos componentes e, atualmente, não existe um método de cálculo simples disponível para determinar sua rigidez. A rigidez das peças de máquinas-ferramenta é avaliada principalmente por meio de experimentação. Os fatores que afetam a rigidez das peças da máquina-ferramenta incluem deformação das superfícies das juntas durante o contato, força de atrito, componentes de baixa rigidez e folga.
6. Erro causado pela deformação térmica do sistema de processo
A deformação térmica no sistema de processamento tem um impacto significativo nos erros de usinagem, principalmente na usinagem de precisão e na usinagem de peças grandes. Em alguns casos, os erros de usinagem causados pela deformação térmica podem representar até 50% do erro total na peça.
7. Erro de ajuste
Em todo processo de usinagem, o sistema de processamento deve ser ajustado de alguma forma. Contudo, como o ajuste não pode ser perfeitamente preciso, haverá erros de ajuste. A precisão posicional mútua da peça de trabalho e da fresa na máquina-ferramenta é garantida por meio de ajustes na máquina-ferramenta, na fresa, no acessório ou na peça de trabalho.
Quando a precisão original da máquina-ferramenta, cortador, acessório e peça bruta atende aos requisitos do processo sem levar em conta fatores dinâmicos, o erro de ajuste se torna o principal fator na determinação do erro de usinagem.
8. Erro de medição
Ao medir peças durante ou após a usinagem, a precisão da medição é diretamente afetada pelo método de medição, pela precisão do instrumento de medição, pela peça de trabalho e por fatores subjetivos e objetivos.
9. Estresse interno
A tensão que existe dentro de uma peça sem qualquer força externa é conhecida como tensão interna. Uma vez que a tensão interna é gerada em uma peça, o metal fica em um estado de alto potencial energético e instabilidade. Para atingir um estado de menor energia e estabilidade, o metal sofre deformação, causando a perda da precisão de usinagem original da peça.
