Analyse der Faktoren, die die “Bearbeitungsgenauigkeit” beeinflussen – ein Muss für Ihre Sammlung!

Zusammenfassung: Bei der maschinellen Bearbeitung ist die Bearbeitungsgenauigkeit ein zentraler Bestandteil der Bearbeitungsqualität. Oftmals beeinflussen zahlreiche Faktoren die endgültige Bearbeitungsqualität des Werkstücks. In diesem Artikel werden einige der wichtigsten Faktoren erläutert, die die Bearbeitungsgenauigkeit beeinflussen. Unter den zahlreichen Fehlerquellen nehmen geometrische Abweichungen der Werkzeugmaschine, kraftbedingte Verformungen des Prozesssystems sowie thermische Verformungen einen bedeutenden Stellenwert ein. Durch das Verständnis, wie sich diese Fehlerquellen auf die Bearbeitungsfehler auswirken, lassen sich die Qualitätsanforderungen an die Werkstückbearbeitung erfüllen.

1 Fehler aufgrund des Bearbeitungsprinzips

Während des Bearbeitungsprozesses entstehen Bearbeitungsfehler, da annähernde Bearbeitungsmethoden, annähernde Kraftübertragungen und annähernde Werkzeugkonturen zum Einsatz kommen.

1.1 Fehler, die durch die Verwendung von Näherungswerten für die Bearbeitungsbewegungen entstehen

In vielen Fällen muss eine bestimmte Verbindung zwischen der Bewegung des Werkstücks und der des Werkzeugs hergestellt werden, um die gewünschte Werkstückoberfläche zu erzielen. Theoretisch sollte eine absolut präzise Bewegungsbeziehung verwendet werden. Die Anwendung eines theoretisch vollkommen präzisen Bearbeitungsprinzips führt jedoch manchmal dazu, dass die Werkzeugmaschine oder die Spannvorrichtung extrem komplex wird, was wiederum zu Schwierigkeiten bei der Fertigung führt, sodass eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit schwer oder manchmal sogar gar nicht zu erreichen ist. So wie beim Drehen oder Schleifen von Modulgewinden: Da deren Steigung t = πm beträgt und in der Formel der irrationale Faktor π vorkommt, entstehen prinzipielle Fehler, wenn die Steigungswerte durch die Wahl von Zahnrädern ermittelt werden.

1.2 Fehler aufgrund der Verwendung einer approximierten Werkzeugkontur

Bei der Bearbeitung komplexer Oberflächen mit Formwerkzeugen ist es mitunter recht schwierig, die Schneide des Werkzeugs exakt an die theoretische Kurvenkontur anzupassen; daher werden häufig einfache Näherungslinien wie Kreisbögen oder Geraden als Ersatz für die theoretische Kurve verwendet. Ein Beispiel: Beim Wälzfräsen von Evolventenzahnrädern werden aus Gründen der einfachen Herstellung des Wälzfräsers häufig die archimedische Grundschnecke oder die normalschneckenförmige Grundschnecke anstelle der Evolventen-Grundschnecke verwendet, was zu Fehlern im Bearbeitungsprinzip führt.

2 Geometrische Abweichungen der Werkzeugmaschine

Während der Bearbeitung wird die Formbewegung des Werkzeugs relativ zum Werkstück in der Regel durch die Werkzeugmaschine bewirkt; daher hängt die Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks in hohem Maße von der Genauigkeit der Werkzeugmaschine ab. Zu den Fehlern in der Werkzeugmaschinenfertigung, die einen relativ großen Einfluss auf die Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks haben, gehören: Drehungsfehler der Spindel, Führungsfehler sowie Fehler in der Antriebskette.

2.1 Drehungsabweichung der Spindel

Unter dem Drehungsfehler der Spindel versteht man die Abweichung der tatsächlichen Drehachse der Spindel in jedem Moment von ihrer mittleren Drehachse. Die Hauptursachen für den radialen Drehfehler der Spindel sind die Koaxialitätsabweichungen der einzelnen Spindelabschnitte sowie verschiedene Fehler der Lager selbst. Hinzu kommen Koaxialitätsabweichungen zwischen den Lagern sowie die Durchbiegung der Spindel. Durch eine angemessene Verbesserung der Fertigungsgenauigkeit von Spindel und Gehäuse, den Einsatz hochpräziser Lager sowie eine höhere Montagegenauigkeit der Spindelkomponenten lässt sich die Rotationsgenauigkeit der Werkzeugmaschinenspindel verbessern. Dies wird unter anderem durch das Auswuchten der Hochgeschwindigkeitsspindelkomponenten und das Vorspannen der Wälzlager erreicht.

2.2 Fehler der Führungsschiene

Die Führungsschienen dienen als Bezugspunkt für die relative Positionierung der einzelnen Maschinenkomponenten und bilden zugleich die Grundlage für die Bewegungen der Maschine. Neben den Fertigungstoleranzen der Führungsschienen selbst sind deren ungleichmäßiger Verschleiß sowie die Qualität der Montage wichtige Faktoren, die zu Fehlern führen können. Der Verschleiß der Führungsschienen ist einer der Hauptgründe für den Verlust der Maschinengenauigkeit.

2.3 Fehler in der Antriebskette

In einer ineinandergreifenden Getriebekette wird die Abweichung der Relativbewegung zwischen dem ersten und dem letzten Getriebeelement als Getriebefehler der Kette bezeichnet. Dieser Getriebefehler entsteht durch die Fertigungstoleranzen der einzelnen Kettenglieder, durch Montagefehler sowie durch den Verschleiß während des Betriebs.

3 Fertigungstoleranzen und Verschleiß bei Werkzeugen und Spannvorrichtungen

Je nach Art des Werkzeugs wirken sich Werkzeugabweichungen unterschiedlich auf die Bearbeitungsgenauigkeit aus. Die Bearbeitungsgenauigkeit wird durch Werkzeugabweichungen beeinflusst, wobei bei allgemeinen Werkzeugen wie Drehmeißeln, Bohrmeißeln und Fräsern deren Fertigungsabweichungen keinen direkten Einfluss auf die Bearbeitungsgenauigkeit haben; Bei Maßwerkzeugen wie Bohrern, Reibahlen, Ziehwerkzeugen und Nutfräsern wirken sich Maßabweichungen hingegen direkt auf die Maßgenauigkeit des Werkstücks aus; Bei Formwerkzeugen wie Formmeißeln, Formfräsern und Zahnradwälzfräsern wirken sich die Abweichungen hauptsächlich auf die Formgenauigkeit der bearbeiteten Oberfläche aus.WerkzeugverschleißDies wirkt sich unmittelbar auf die Position des Werkzeugs zur bearbeiteten Oberfläche aus und führt in der Folge zu Maßabweichungen am Werkstück. Da die Spannvorrichtung das Werkstück in der richtigen Position relativ zum Werkzeug und zur Werkzeugmaschine hält, haben Fertigungsfehler der Spannvorrichtung einen enormen Einfluss auf die Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks (insbesondere auf die Positionsgenauigkeit). Fertigungsfehler bei Spannvorrichtungen setzen sich aus Positionierfehlern, Spannfehlern, Montagefehlern, Führungsfehlern, Indexierungsfehlern sowie Verschleiß der Spannvorrichtung zusammen. Der Verschleiß der Spannvorrichtung führt zu Positionierfehlern des Werkstücks.

4 Positionsabweichung

4.1 Fehler aufgrund nicht übereinstimmender Referenzpunkte

Es gibt eine Art von Bezugspunkt, der in der Teilzeichnung zur Festlegung der Abmessungen und Lage einer bestimmten Oberfläche dient; dieser Bezugspunkt wird als Konstruktionsbezugspunkt bezeichnet. Daneben gibt es eine weitere Art von Bezugspunkt, der in der Arbeitszeichnung zur Festlegung der Abmessungen und Lage der bearbeiteten Oberfläche nach dem jeweiligen Bearbeitungsschritt dient; dieser Bezugspunkt wird als Bearbeitungsbezugspunkt bezeichnet. Bei der Bearbeitung eines Werkstücks mit einer Werkzeugmaschine müssen bestimmte geometrische Elemente des Werkstücks als Positionierbezugspunkte für die Bearbeitung ausgewählt werden. Wenn die ausgewählten Positionierbezugspunkte nicht mit den Konstruktionsbezugspunkten übereinstimmen, entsteht ein Fehler aufgrund der Nichtübereinstimmung der Bezugspunkte.

4.2 Fehler aufgrund ungenauer Fertigung der Lagerpaare

Die Positionierelemente der Spannvorrichtung können nicht vollständig präzise nach den Grundmaßen gefertigt werden; ihre tatsächlichen Maße oder Positionen dürfen innerhalb der jeweils festgelegten Toleranzbereiche variieren. Die Positionierflächen des Werkstücks und die Positionierelemente der Spannvorrichtung bilden gemeinsam ein Positionierpaar. Die maximale Positionsabweichung des Werkstücks, die durch die ungenaue Fertigung des Positionierpaars oder durch das Passungsspiel zwischen den Positionierelementen verursacht wird, wird als Fertigungsfehler des Positionierpaars bezeichnet.

5 Fehler aufgrund thermischer Verformungen des Prozesssystems

Bei der mechanischen Bearbeitung kommt es im Prozesssystem unter dem Einfluss verschiedener Wärmequellen zu einer gewissen thermischen Verformung. Aufgrund der ungleichmäßigen Verteilung der Wärmequellen im Prozesssystem sowie der unterschiedlichen Strukturen und Materialien der einzelnen Komponenten kommt es zu unterschiedlichen Verformungen der verschiedenen Teile des Prozesssystems, was wiederum die exakte Position und die Bewegungsbeziehung zwischen Werkzeug und Werkstück beeinträchtigt und zu Bearbeitungsfehlern führt. Insbesondere bei der Präzisionsbearbeitung machen die durch thermische Verformungen verursachten Bearbeitungsfehler 40 % bis 70 % der gesamten Bearbeitungsfehler aus.

5.1 Auswirkungen der thermischen Verformung von Werkzeugmaschinen auf die Bearbeitungsgenauigkeit

Unter dem Einfluss von Wärmequellen kommt es zu Temperaturänderungen in den verschiedenen Bereichen der Maschine. Aufgrund der ungleichmäßigen Verteilung der Wärmequellen und der komplexen Mechanik der Maschine kommen die einzelnen Bauteile der Maschine zu unterschiedlichen thermischen Verformungen, wodurch die ursprünglichen relativen Positionen zueinander gestört werden, was wiederum die Bearbeitungsgenauigkeit beeinträchtigt. Da sich die Wärmequellen bei verschiedenen Maschinentypen unterscheiden, wirken sich diese Unterschiede auch unterschiedlich auf die Bearbeitungsgenauigkeit aus.

5.2 Einfluss der thermischen Verformung von Schneidwerkzeugen auf die Bearbeitungsgenauigkeit

Obwohl während des Zerspanungsvorgangs nur 31 % bis 51 % der Wärme auf das Werkzeug übertragen werden, kommt es aufgrund der geringen Abmessungen und der geringen Wärmekapazität des Werkzeugs dennoch zu einem starken Temperaturanstieg, was eine thermische Ausdehnung des Werkzeugs zur Folge hat und letztendlich zu Bearbeitungsfehlern führt. Bei der Grobbearbeitung ist der Einfluss der thermischen Verformung des Werkzeugs auf die Bearbeitungsgenauigkeit vernachlässigbar; bei Teilen mit hohen Bearbeitungsanforderungen hat die thermische Verformung des Werkzeugs jedoch einen erheblichen Einfluss auf die Bearbeitungsgenauigkeit und führt zu Formfehlern im Bearbeitungsergebnis. Beispielsweise erreicht die Temperatur an der Schneide beim Drehen mit Schnellarbeitsstahlwerkzeugen 700 °C bis 800 °C, und die thermische Ausdehnung des Werkzeugs kann 0,03 mm bis 0,05 mm betragen.

5.3 Einfluss der thermischen Verformung des Werkstücks auf die Bearbeitungsgenauigkeit

Beim Schneiden entsteht Wärme, die zu einer thermischen Verformung des Werkstücks führt. Das Ausmaß dieser thermischen Verformung hängt von der Bearbeitungsmethode sowie davon ab, ob die Wärme gleichmäßig verteilt wird.

5.3.1 Gleichmäßige Erwärmung des Werkstücks

Bei Werkstücken, die einer relativ einheitlichen und gleichmäßigen Wärmebelastung ausgesetzt sind – wie beispielsweise die Außenrundflächen von gedrehten oder geschliffenen Wellenbauteilen –, kommt es nach der Bearbeitung beim Abkühlen auf Raumtemperatur zu einer gewissen Verkürzung sowohl der Länge als auch des Durchmessers, was zu Maßabweichungen führen kann; Bei der Bearbeitung von scheibenförmigen Teilen oder Buchsen, insbesondere bei kurzen Buchsen, kann man aufgrund des relativ kurzen Bearbeitungshubs davon ausgehen, dass der Temperaturanstieg entlang der Achse des Werkstücks gleichmäßig verläuft. Bei der Bearbeitung langer Werkstücke (z. B. langer Wellen) ist die Temperatur des Werkstücks zu Beginn des Vorschubs noch relativ niedrig, sodass die dabei auftretende Verformung ebenfalls relativ gering ist. Mit fortschreitendem Zerspanungsvorgang steigt die Temperatur des Werkstücks allmählich an, und sein Durchmesser nimmt schrittweise zu. Dadurch wird die Dicke der abgetragenen Metallschicht an der Werkstückoberfläche immer größer. Nach dem Abkühlen treten nicht nur Abweichungen im radialen Maß auf, sondern es entstehen zudem Rundheitsabweichungen; Bei Werkstücken mit hohen Anforderungen an die axiale Genauigkeit (wie z. B. Präzisionsspindeln) führt die durch thermische Verformung verursachte axiale Ausdehnung zu Fehlern in der Steigung.

5.3.2 Ungleichmäßige Erwärmung des Werkstücks

Wenn sich das Werkstück ungleichmäßig erwärmt, beispielsweise beim Schleifen einer einzelnen Oberfläche eines Werkstücks, kommt es aufgrund der einseitigen Erwärmung zu einem Aufwölben und einer Verformung. Nach dem Abkühlen entsteht ein Formfehler in Form einer Vertiefung in der Mitte. Dieses Phänomen tritt besonders deutlich bei der Bearbeitung von dünnen Bauteilen zutage.

6 Fehler aufgrund von Verformungen des Prozesssystems unter Belastung

6.1 Grundbegriffe

Bei mechanischen Bearbeitungsprozessen kommt es unter Einwirkung von Schnittkräften, Spannkräften, Trägheitskräften, Schwerkraft und Antriebskräften zu entsprechenden Verformungen. Diese Verformungen beeinträchtigen die korrekte relative Position zwischen Werkzeug und Werkstück und führen somit zu einer Verschlechterung der Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks.

6.2 Verformung des Werkstücks aufgrund unzureichender Steifigkeit unter Belastung

Wenn in einem Fertigungssystem die Steifigkeit des Werkstücks im Vergleich zu der der Werkzeugmaschine, des Schneidwerkzeugs und der Spannvorrichtung gering ist, hat die Verformung des Werkstücks aufgrund seiner mangelnden Steifigkeit bei Einwirkung der Schnittkräfte einen relativ großen Einfluss auf die Bearbeitungsgenauigkeit.

6.3 Verformung des Werkzeugs unter Belastung aufgrund unzureichender Steifigkeit

Bei der Bearbeitung mit einem Außenrunddrehmeißel weist dieser in der Richtung der Normalen zur Bearbeitungsfläche, also in y-Richtung, eine sehr hohe Steifigkeit auf, sodass die dabei auftretenden Verformungen vernachlässigbar sind. Bei der Bohrung kleinerer Innendurchmesser ist die Steifigkeit des Schafts hingegen sehr gering, sodass die durch die Belastung verursachten Verformungen des Schafts einen erheblichen Einfluss auf die Bearbeitungsgenauigkeit der Bohrung haben.

6.4 Verformung durch unzureichende Steifigkeit der Maschinenkomponenten unter Belastung

Werkzeugmaschinenkomponenten bestehen aus mehreren Bauteilen. Bislang gibt es keine geeignete, einfache Berechnungsmethode für die Steifigkeit von Werkzeugmaschinenkomponenten; derzeit wird die Steifigkeit hauptsächlich noch experimentell ermittelt. Verformung und Belastung stehen nicht in einem linearen Verhältnis zueinander; die Belastungskurve und die Entlastungskurve fallen nicht zusammen, wobei die Entlastungskurve hinter der Belastungskurve zurückbleibt. Die Fläche zwischen diesen beiden Kurven entspricht der Energie, die während des Belastungs- und Entlastungszyklus verloren geht. Diese Energie wird durch die Arbeit der Reibungskräfte verbraucht. Erst nach mehreren Belastungs- und Entlastungszyklen fällt der Startpunkt der Belastungskurve mit dem Endpunkt der Entlastungskurve zusammen, und die Restverformung nimmt allmählich auf Null ab.

6.5 Steifigkeit des Bearbeitungssystems und deren Einfluss auf die Bearbeitungsgenauigkeit

6.5.1 Fehler aufgrund von Änderungen der Steifigkeit des Prozesssystems

6.5.2 Fehler aufgrund von Schwankungen der Schnittkräfte

Während des Bearbeitungsprozesses kommt es aufgrund verschiedener Faktoren – wie Schwankungen der Bearbeitungszugabe und einer ungleichmäßigen Werkstoffbeschaffenheit – zu Veränderungen der Schnittkräfte, was zu Verformungen des Bearbeitungssystems führt und somit Bearbeitungsfehler verursacht.

6.5.3 Fehler aufgrund von Verformungen durch die Klemmung

Befindet sich das Werkstück im Spannvorgang und weist es eine geringe Steifigkeit auf, während die Richtung der Spannkraft sowie die Wahl des Kraftangriffspunkts nicht optimal sind, kann dies zu Verformungen des Werkstücks führen, was wiederum entsprechende Bearbeitungsfehler zur Folge hat.

6.5.4 Einfluss anderer Kräfte

6.6 Maßnahmen zur Verringerung der Verformung des Prozesssystems unter Belastung

Aus den vorangegangenen Ausführungen zur Steifigkeit des Bearbeitungssystems geht hervor, dass zur Verringerung der Verformung des Bearbeitungssystems dessen Steifigkeit erhöht, die Schnittkräfte verringert und deren Schwankungsbreite reduziert werden sollten.

6.6.1 Erhöhung der Steifigkeit des Prozesssystems

6.6.2 Verringerung der Schnittkräfte und deren Veränderungen

Durch eine geeignete Auswahl der Schneidwerkzeuge, die Vergrößerung des Spanwinkels und des Hauptneigungswinkels sowie Maßnahmen wie eine auf das Werkstückmaterial abgestimmte Wärmebehandlung zur Verbesserung der Zerspanbarkeit lässt sich eine Verringerung der Schnittkräfte erzielen.

7 Fehler aufgrund von Restspannungen im Werkstück

Die Spannungen, die nach dem Entfernen der äußeren Belastung im Werkstück verbleiben, werden als Restspannungen bezeichnet. Restspannungen entstehen durch ungleichmäßige Volumenänderungen des Metalls. Die äußeren Faktoren, die zur Entstehung von Restspannungen führen, sind thermische und kalte Umformung. Teile, in denen Restspannungen vorhanden sind, befinden sich in einem instabilen Zustand. Sobald das Gleichgewicht der inneren Spannungen gestört wird, verändert sich die Verteilung der inneren Spannungen, was wiederum neue Verformungen hervorruft und die Bearbeitungsgenauigkeit beeinträchtigt.

7.1 Ursachen für die Entstehung von Eigenspannungen

Die Ursachen für innere Spannungen lassen sich hauptsächlich auf folgende Fälle zurückführen: erstens auf innere Spannungen, die während der Herstellung des Rohlings entstehen, zweitens auf innere Spannungen, die während des Kaltrichtens entstehen, und drittens auf innere Spannungen, die während der spanenden Bearbeitung entstehen.

7.2 Maßnahmen zur Verringerung oder Beseitigung innerer Spannungen

Erstens: Es ist ein geeignetes Wärmebehandlungsverfahren anzuwenden. Zweitens: Den Werkzeugen muss ausreichend Zeit zur Verformung eingeräumt werden. Drittens: Die Konstruktion der Teile muss sinnvoll und einfach sein, und die Wandstärken müssen gleichmäßig sein.

8 Justierfehler

In jedem einzelnen Arbeitsschritt der maschinellen Bearbeitung sind zwangsläufig die einen oder anderen Einstellarbeiten am Prozesssystem erforderlich. Da diese Einstellungen nicht absolut präzise vorgenommen werden können, entstehen Einstellfehler. Innerhalb des Prozesssystems wird die Genauigkeit der gegenseitigen Positionierung von Werkstück und Werkzeug auf der Werkzeugmaschine durch die Justierung der Werkzeugmaschine, des Werkzeugs, der Spannvorrichtung oder des Werkstücks gewährleistet. Wenn die ursprüngliche Genauigkeit von Werkzeugmaschine, Werkzeug, Spannvorrichtung sowie Werkstückrohling den Prozessanforderungen entspricht und dynamische Faktoren außer Acht gelassen werden, spielen die Auswirkungen der Einstellfehler eine entscheidende Rolle für die Bearbeitungsgenauigkeit.

9 Messfehler

Bei der Bearbeitung von Bauteilen wirken sich verschiedene Faktoren aus. Bei der anschließenden Messung beeinflussen zudem Messverfahren, die Genauigkeit der Messgeräte sowie der Zustand des Werkstücks und subjektive und objektive Faktoren direkt die Messgenauigkeit.

10 Maßnahmen zur Verbesserung der Präzision bei der maschinellen Bearbeitung

10.1 Verringerung des ursprünglichen Fehlers

Verbesserung der geometrischen Genauigkeit der bei der Bearbeitung von Bauteilen eingesetzten Werkzeugmaschinen. Verbesserung der Genauigkeit von Spannvorrichtungen, Messgeräten und den Werkzeugen selbst. Begrenzung der durch Kräfte verursachten Verformungen des Prozesssystems. Begrenzung der durch Wärmeeinwirkung verursachten Verformungen des Prozesssystems. Begrenzung des Werkzeugverschleißes. Begrenzung der durch innere Spannungen verursachten Verformungen. Sowie Begrenzung von Messfehlern. All dies trägt direkt zur Verringerung der Urfehler bei. Um die Präzision der maschinellen Bearbeitung zu verbessern, müssen die verschiedenen Grundfehler, die zu Bearbeitungsfehlern führen, analysiert werden. Je nach Situation sind unterschiedliche Maßnahmen zur Behebung der Hauptgrundfehler, die Bearbeitungsfehler verursachen, zu ergreifen. Bei der Bearbeitung von Präzisionsteilen sollten die geometrische Genauigkeit und die Steifigkeit der eingesetzten Präzisionswerkzeugmaschinen so weit wie möglich verbessert und die während des Bearbeitungsprozesses entstehenden thermischen Verformungen kontrolliert werden. Bei der Bearbeitung von Teilen mit geformten Oberflächen liegt der Schwerpunkt vor allem darauf, die Formabweichungen der Formwerkzeuge sowie die Montagefehler der Werkzeuge zu reduzieren.

10.2 Verfahren zur Fehlerkompensation

Bei bestimmten Grundfehlern in Prozesssystemen kann eine Fehlerkompensation eingesetzt werden, um deren Auswirkungen auf die Bearbeitungsfehler der Werkstücke zu kontrollieren.

10.2.1 Verfahren zur Fehlerkompensation

Bei diesem Verfahren wird künstlich ein völlig neuer Grundfehler erzeugt, um damit die im ursprünglichen Fertigungssystem inhärenten Grundfehler zu kompensieren oder auszugleichen, mit dem Ziel, die Fertigungsfehler zu reduzieren und die Fertigungsgenauigkeit zu verbessern.

10.2.2 Methode der Fehlerkompensation

Mithilfe eines bereits vorhandenen Anfangsfehlers wird dieser ursprüngliche Fehler – oder ein anderer ursprünglicher Fehler – teilweise oder vollständig ausgeglichen bzw. kompensiert.

10.3 Differenzierung oder Homogenisierung des ursprünglichen Fehlers

Es gibt eine Methode, mit der sich die Genauigkeit einer Reihe von bearbeiteten Teilen verbessern lässt. Diese Methode besteht darin, die ursprünglich vorhandenen Fehler aufzuteilen. Für die Oberflächen von Teilen, an die hohe Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit gestellt werden, gibt es noch eine weitere Methode: Dabei werden die ursprünglichen Fehler im Rahmen eines kontinuierlichen Prozesses von Probeschnitten schrittweise ausgeglichen.

10.3.1 Methode der Differenzierung des ursprünglichen Fehlers (Gruppierung)

Gemäß dem Gesetz der Fehlerübertragung werden die Abmessungen der Rohlinge oder der Werkstücke aus dem vorherigen Arbeitsgang nach der Messung in n Gruppen nach Größe eingeteilt, wodurch sich der Abmessungsbereich jeder Werkstückgruppe auf 1/n des ursprünglichen Wertes verringert. Anschließend wird die genaue Position des Werkzeugs relativ zum Werkstück entsprechend dem Fehlerbereich jeder Gruppe angepasst, sodass die Mittelpunkte der Maßstreuungsbereiche der einzelnen Werkstückgruppen im Wesentlichen übereinstimmen und sich letztendlich der Maßstreuungsbereich der gesamten Werkstückcharge erheblich verringert.

10.3.2 Homogenisierung der ursprünglichen Fehler

Bei diesem Verfahren handelt es sich um einen Prozess, bei dem durch entsprechende Bearbeitung die ursprünglich auf der zu bearbeitenden Oberfläche vorhandenen Abweichungen kontinuierlich verringert und ausgeglichen werden. Was ist das Prinzip der Homogenisierung? Es handelt sich um einen Vorgang, bei dem die Oberflächen von Werkstücken oder Werkzeugen, die in enger Beziehung zueinander stehen, miteinander verglichen und geprüft werden, um die zwischen ihnen bestehenden Abweichungen zu ermitteln. Anschließend werden aufeinander abgestimmte Korrekturbearbeitungen oder Referenzbearbeitungen durchgeführt.

10.4 Übertragung des Anfangsfehlers

Das Wesen der hier beschriebenen Methode besteht darin, die ursprünglich vorhandenen Fehler von der für Fehler relativ empfindlichen Richtung in eine Richtung zu verlagern, die für Fehler nicht empfindlich ist, d. h. die ursprünglichen Fehler in eine unempfindliche Richtung umzuwandeln. Wenn sich verschiedene ursprüngliche Fehler in den bei der Bearbeitung von Bauteilen entstehenden Fehlern widerspiegeln, steht das Ausmaß dieser Fehler in direktem Zusammenhang damit, ob sich die ursprünglichen Fehler in einer fehlerempfindlichen Richtung befinden. Wenn es im Bearbeitungsprozess gelingt, diese Fehler in eine Richtung zu verlagern, die gegenüber Bearbeitungsfehlern unempfindlich ist, lässt sich die Bearbeitungsgenauigkeit erheblich steigern. Das bedeutet, die ursprünglichen Fehler werden in Bereiche verlagert, die keinen Einfluss auf die Bearbeitungsgenauigkeit haben.

zu einem Urteil gelangen

Bei der maschinellen Bearbeitung lassen sich Fehler nicht vermeiden. Nur durch eine detaillierte Analyse der Ursachen dieser Fehler können entsprechende Präventionsmaßnahmen ergriffen werden, um Bearbeitungsfehler zu reduzieren und die Präzision der maschinellen Bearbeitung zu verbessern. Mit der Entwicklung der chinesischen Maschinenbauindustrie und der steigenden Nachfrage nach einer Vielzahl unterschiedlicher Bauteile werden zwangsläufig immer höhere Anforderungen an die Präzision der maschinellen Bearbeitung gestellt. Daher spielt die Präzision der maschinellen Bearbeitung im modernen Maschinenbau nach wie vor eine unersetzliche Rolle.