-Sai số của bộ nội suy và chế độ nội suy:
Sai số của bộ nội suy có ảnh hƣởng đáng kể đến sai số gia công. Đối với bộ nội suy thì sai số hình học (sai số của quỹ đạo thực hiện so với quỹ đạo đã định) phụ thuộc vào góc nghiêng của quỹ đạo so với các trục toạ độ và không vƣợt quá giá trị xung Δ = 0,1mm, cho nên nó ảnh hƣởng rất lớn đến sai số gia công. Đối với các máy CNC thế hệ mới giá trị Δ trong khoảng 0,001 ÷ 0,002mm, do đó nó không ảnh hƣởng nhiều đến sai số gia công, tuy nhiên nó ảnh hƣởng đến độ nhám bề mặt.
Một loại sai số khác không phụ thuộc vào bộ nội suy nhƣng lại xuất hiện trong chế độ nội suy. Nguyên nhân của các sai số đó là do sai số chu kỳ khi truyền động của các cơ cấu chạy dao. Cụ thể, các sai số này xuất hiện do các nguyên nhân: dao động đọc và sai số bƣớc của trục vít me; sai số tích luỹ của bánh răng và của đatric phản hồi; độ không đồng tâm của các trục trong hệ: động cơ chạy dao – hộp giảm tốc – trục vít me-đatric. Khi gia công chỉ theo một toạ độ nào đó những sai số trên đây thể hiện ở độ không đồng đều của cơ cấu chạy dao (lƣợng chạy dao thay đổi chút ít) và chúng không ảnh hƣởng đến sai số gia công cũng nhƣ độ nhám bề mặt.
Tuy nhiên, khi gia công theo nhiều toạ độ cùng lúc (chế độ nội suy theo nhiều trục) thì ngay cả chuyển động không đều theo một trục nào đó cũng ảnh hƣởng đến sai số gia công và độ nhám bề mặt.
-Sai số của phƣơng pháp xấp xỉ:
Khi ứng dụng nội suy đƣờng thẳng để gia công chi tiết theo coutour thì phải dùng phƣơng pháp xấp xỉ để xác định toạ độ các điểm và nhƣ vậy sẽ gây ra sai số gia công. Để giảm sai số gia công phải giảm bƣớc xấp xỉ, nghĩa là giảm Δφ
- Sai số gá đặt phôi:
Nhƣ đã biết trong giáo trình ―công nghệ chế tạo máy‖ nếu không tính đến sai số đồ gá thì sai số gá đặt … đƣợc xác định bằng tổng của sai số chuẩn … và sai số kẹp chặt..
Đối với chi tiết dạng hộp để đạt độ chính xác cao nhất, theo khái niệm công nghệ truyền thống thì chuẩn đo lƣờng và chuẩn định vị phải trùng nhau.
Nhƣ vậy, để đạt đƣợc kích thƣớc ở nguyên công thứ nhất (hay bƣớc thứ nhất) ta phải gia công các mặt chuẩn (cũng là các mặt chuẩn đo lƣờng).
Tuy nhiên đối với các máy CNC có thể đạt độ chính xác cao hơn khi trong một lần gá ta gia công tất cả các mặt chuẩn đo lƣờng và tất cả các mặt phẳng khác có kích thƣớc xác định từ các mặt chuẩn đo lƣờng.
Nhƣ vậy, với trƣờng hợp gia công trong một lần gá có thể dùng các mặt phẳng phụ để làm chuẩn định vị, thậm chí cả các bề mặt không gia công (hoặc chƣa gia công). Điều đó có ý nghĩa quan trọng đối với gia công chi tiết trên các trung tâm gia công.
Nếu biến dạng của tất cả các chi tiết trong loạt là nhƣ nhau thì có thể xác định chính xác kích thƣớc khi điều chỉnh máy hoặc có lệnh bù khi hiệu chỉnh dao. Tuy nhiên, do vật liệu chi tiết không đồng đều và lực kẹp không ổn định cho nên sinh ra sai số kẹp chặt.
-. Sai số điều chỉnh dao:
Các thiết bị đo lƣờng hiện đại có độ chính xác rất cao (thang chia độ đạt tới 0,001mm) và độ phóng đại hình chiếu tới 30 lần. Tuy nhiên, dù cho độ chính xác của các thiết bị đo lƣờng rất cao nhƣng khi điều chỉnh dao vẫn có sai số. Sai số này sinh ra là do: các sai số dụng cụ đo (δ1…δ8) và các sai số kẹp chặt dao trên máy khi điều chỉnh để đạt kích thƣớc (δ0…δ8)
- Sai số điều chỉnh máy:
Sai số điều chỉnh máy đƣợc xác định tổng hợp khi điều chỉnh dao, điều chỉnh các cơ cấu của máy và của đồ gá có tính đến các yếu tố xuất hiện trong quá trình gia công để đạt kích thƣớc với dung sai yêu cầu. Vị trí tƣơng quan của hệ thống công nghệ (máy-dao-đồ gá-chi tiết) đƣợc gọi là ―kích thƣớc điều chỉnh‖.
Sai số điều chỉnh máy δ… bằng hiệu các giá trị giới hạn của ―kích thƣớc điều chỉnh‖ và phụ thuộc vào: sai số điều chỉnh dao δ…; sai số vị trí điểm 0 của chƣơng
trình δ…; sai số của các chi tiết cắt thử δ… và độ lệch của tâm phân bố các chi tiết cắt thử so với tâm phân bố lúc điều chỉnh δ…
Độ chính xác điều chỉnh máy tăng khi số chi tiết cắt thử tăng. Tuy nhiên, khi gia công loạt nhỏ chi tiết thì số chi tiết cắt thử chỉ cho phép bằng 1, vì vậy để đạt yêu cầu phải xác định chính xác vị trí điểm 0 của chƣơng trình và sử dụng sai số hiệu chỉnh dao thích hợp.
-. Sai số chế tạo dao:
Khi tiện, bề mặt gia công đƣợc tạo hình bằng các điểm khác nhau nằm trên phần cung tròn của đỉnh dao: r-bán kính cung tròn, mặt trụ đƣợc tạo hình bằng điểm A; mặt đầu đƣợc tạo hình bằng điểm B.
Các yếu tố này luôn luôn đƣợc tính đến khi lập trình gia công mặt côn và mặt cong. Khi gia công các mặt côn chỉ cần đƣa vào chƣơng trình giá trị hiệu chỉnh a theo trục Z. Nếu bán kính đỉnh dao thực tế khác bán kính đỉnh dao lập trình thì sẽ xuất hiện sai số gia công của chi tiết.
- Độ mòn dao:
Độ mòn dao có ảnh hƣởng rất lớn đến sai số gia công đặc biệt là khi chế tạo các chi tiết từ vật liệu chịu lửa và vật liệu có độ bền cao.
Chỉ tiêu mòn là kích thƣớc hd của diện tích mòn theo mặt sau, còn độ mòn kích thƣớc hp là giá trị mà chiều dài của dao giảm xuống sau một thời gian làm việc.
Nhƣ vậy, dao bị ngắn đi và đƣờng kính tăng lên. Độ mòn của dao là sai số hệ thống thay đổi.
Ta thấy trong lần điều chỉnh dao thứ nhất trƣờng phân bố kích thƣớc 6σ lệch một khoảng so với giới hạn dƣới của dung sai δ
Sau thời gian T1 thì trƣờng phân bố kích thƣớc không thay đổi nhƣng tâm phân bố xê dịch một giá trị ΔC0:
ΔC0 = ΔC1 = D1 – D0 (do độ mòn của dao gây ra).
Sau một khoảng thời gian T1 nữa thì tâm phân bố lại xê dịch một giá trị ΔC1. Sai số hệ thống tổng cộng sẽ là: ΔC2 = 2ΔC1
Để cho kích thƣớc gia công không vƣợt ra ngoài phạm vi dung sai thì sau một thời gian ngƣời ta phải điều chỉnh lại dao (gọi là vi chỉnh).
Nhìn chung, sai số hệ thống thay đổi đƣợc xác định theo công thức: ΔC = tgα.T (tgα là cƣờng độ mòn kích thƣớc của dao).
Vi chỉnh có thể đƣợc thực hiện bằng tay và tự động. Khi vi chỉnh bằng tay cho các máy CNC thì công nhân sau một khoảng thời gian nhất định (hoặc sau một số chi tiết đƣợc gia công) phải thực hiện khai báo hiệu chỉnh dao. Đối với vi chỉnh tự động thì hiệu chỉnh dao đƣợc khai báo trong chƣơng trình đã lập sẵn.
- Độ cứng vững của hệ thống công nghệ:
Nhƣ chúng ta đã biết, theo giáo trình ―Công nghệ chế tạo máy‖ thì hệ thống công nghệ bao gồm: máy-dao-đồ gá-chi tiết gia công.
Trong quá trình gia công hệ thống này biến dạng đàn hồi dƣới tác dụng của lực cắt. Ngoài ra, lực cắt còn gây biến dạng tiếp xúc giữa các chi tiết trong hệ thống công nghệ. Biến dạng đàn hồi và biến dạng tiếp xúc có ảnh hƣởng rất lớn đến sai số gia công. Sai số gia công giảm dần qua các nguyên công và tỉ lệ giữa các sai số sau và trƣớc khi gia công đƣợc gọi là hệ số chính xác hoá K:
K = Δb/Δa Ở đây: - Δa sai số trƣớc khi gia công; - Δb sai số sau khi gia công.
Hệ số K luôn luôn nhỏ hơn 1, do đó ở mỗi nguyên công (hay mỗi bƣớc) tiếp theo cần phải giảm lƣợng dƣ hoặc chiều sâu cắt.
Để nâng cao độ chính xác gia công phải thực hiện quy trình công nghệ qua nhiều nguyên công (hay nhiều bƣớc).
tuy nhiên nếu máy có độ cứng vững cao thì ta có thể giảm đƣợc số nguyên công (hay số bƣớc) mà vẫn đảm bảo đƣợc độ chính xác yêu cầu.
Các máy CNC có độ cứng vững cao hơn các máy vạn năng thông thƣờng khoảng 40 – 50%, vì vậy trong cùng một điều kiện gia công thì độ chính xác đạt đƣợc trên máy CNC sẽ cao hơn.
- Sai số tổng cộng của chi tiết khi gia công trên máy CNC:
Sai số gia công trên máy CNC có thể đƣợc chia ra ba nhóm sau đây: sai số kích thƣớc (Δa): sai số hình dạng (Δb) và sai số hệ thống tích luỹ (Δc) Sai số tổng cộng đƣợc xác định theo công thức:
Δ = Δa2 + Δb2 + Δc2 Lần lƣợt xét các sai số trên:
Δa2 – sai số kích thƣớc sinh ra do sai số tái tạo chƣơng trình. Δa3 – sai số kích thƣớc sinh ra do sai số định vị vị trí.
Δa4 – sai số kích thƣớc sinh ra do sai số của cơ cấu chạy dao.
Δa5 – sai số kích thƣớc sinh ra do sai số của cơ cấu truyền động của máy. Δa6 – sai số kích thƣớc sinh ra do sai số chuẩn bị chƣơng trình.
Δa7 – sai số kích thƣớc sinh ra do sai số nội suy. Δa8 – sai số kích thƣớc sinh ra do sai số khi lập trình Δa9 – sai số kích thƣớc sinh ra do sai số điều chỉnh máy.
Δa10 – sai số kích thƣớc sinh ra do sai số kiểm tra khi điều chỉnh máy.
Δa11 – sai số kích thƣớc sinh ra do sai số kẹp chặt đầu gá dao quay và đầu rơvônve.
Δa12 – sai số kích thƣớc sinh ra do sai số gá đặt cơ cấu điều chỉnh dao.
Δa13 – sai số kích thƣớc sinh ra do sai số điều chỉnh dao sơ bộ (trong cơ cấu điều chỉnh dao).
Δa14 – sai số kích thƣớc sinh ra do sai số gá đặt phôi.
Δa15 – sai số kích thƣớc sinh ra do sai số của đồ gá.
Δa16 – sai số kích thƣớc sinh ra do sai số kẹp chặt phôi. Δa17 – sai số kích thƣớc sinh ra do sai số định vị phôi.
Δb1 – sai số hình dáng sinh ra do sai số hình học của các chi tiết máy.
Δb2 – sai số hình dáng sinh ra do sai số hình học của các cơ cấu lắp ráp của máy. Δb3 – sai số hình dáng sinh ra do sai số hình học của dao.
Δb4 – sai số hình dáng sinh ra do biến dạng đàn hồi của hệ thống công nghệ. Δb5 – sai số hình dáng sinh ra do biến dạng đàn hồi của máy.
Δb6 – sai số hình dáng sinh ra do biến dạng đàn hồi của dao. Δb7 – sai số hình dáng sinh ra do biến dạng đàn hồi của đồ gá. Δb8 – sai số hình dáng sinh ra do mòn dao.
Δb10 – sai số hình dáng sinh ra do biến dạng nhiệt của máy. Δb11 – sai số hình dáng sinh ra do biến dạng nhiệt của dao.
Δb12 – sai số hình dáng sinh ra do biến dạng nhiệt của chi tiết gia công. Δc1 – sai số hệ thống tích luỹ sinh ra do mòn dao.
Δc2 – sai số hệ thống tích luỹ sinh ra do biến dạng của đồ gá. Δc3 – sai số hệ thống tích luỹ sinh ra do biến dạng nhiệt của máy. Δc4 – sai số hệ thống tích luỹ sinh ra do biến dạng nhiệt của dao.