phương pháp gia công

QUAY

Trong quá trình tiện, phôi quay để tạo thành chuyển động cắt chính.Khi dao di chuyển dọc theo trục quay song song, các bề mặt hình trụ bên trong và bên ngoài được hình thành.Công cụ di chuyển dọc theo một đường xiên cắt trục để tạo thành một bề mặt hình nón.Trên máy tiện định hình hoặc máy tiện CNC, công cụ có thể được điều khiển để chạy dọc theo một đường cong để tạo thành một bề mặt quay cụ thể.Sử dụng dụng cụ tiện định hình, bề mặt quay cũng có thể được xử lý trong quá trình nạp ngang.Tiện cũng có thể gia công bề mặt ren, mặt phẳng cuối và trục lệch tâm.Độ chính xác tiện nói chung là IT8-IT7 và độ nhám bề mặt là 6,3-1,6μm.Khi hoàn thiện có thể đạt IT6-IT5, độ nhám có thể đạt 0,4-0,1μm.Tiện có năng suất cao hơn, quá trình cắt mượt mà hơn và các công cụ đơn giản hơn.

PHAY
Chuyển động cắt chính là chuyển động quay của dụng cụ.Trong quá trình phay ngang, sự hình thành mặt phẳng được hình thành bởi cạnh trên bề mặt ngoài của dao phay.Trong phay ngón, mặt phẳng được tạo bởi mép mặt cuối của dao phay.Tăng tốc độ quay của dao phay có thể đạt được tốc độ cắt cao hơn và do đó năng suất cao hơn.Tuy nhiên, do răng dao phay cắt vào và cắt ra nên hình thành va đập, quá trình cắt dễ bị rung nên hạn chế nâng cao chất lượng bề mặt.Tác động này cũng làm trầm trọng thêm sự hao mòn của dụng cụ, điều này thường dẫn đến việc mảnh chèn cacbua bị sứt mẻ.Trong thời gian chung khi phôi bị cắt, có thể thu được một lượng làm mát nhất định, do đó điều kiện tản nhiệt tốt hơn.Theo cùng hướng hoặc ngược hướng của tốc độ chuyển động chính và hướng nạp phôi trong quá trình phay, nó được chia thành phay xuống và phay lên.
1. Leo phay
Lực thành phần nằm ngang của lực phay giống như hướng nạp của phôi.Nói chung, có một khoảng cách giữa vít nạp của bàn phôi và đai ốc cố định.Do đó, lực cắt có thể dễ dàng khiến phôi và bàn di chuyển về phía trước cùng nhau, khiến tốc độ nạp đột ngột.tăng, gây dao.Khi phay các phôi có bề mặt cứng như vật đúc hoặc vật rèn, răng của dao phay hướng xuống trước tiên tiếp xúc với lớp vỏ cứng của phôi, điều này làm cho dao phay bị mài mòn trầm trọng hơn.
2. Phay lên
Nó có thể tránh hiện tượng chuyển động xảy ra trong quá trình phay xuống.Trong quá trình phay cắt lên, độ dày của vết cắt tăng dần từ 0, do đó, lưỡi cắt bắt đầu trải qua giai đoạn ép và trượt trên bề mặt gia công đã được làm cứng của vết cắt, làm tăng tốc độ mài mòn của dụng cụ.Đồng thời, trong quá trình phay lên, lực phay sẽ nâng phôi lên, dễ gây rung, đây là nhược điểm của phay lên.
Độ chính xác gia công của phay nói chung có thể đạt IT8-IT7 và độ nhám bề mặt là 6,3-1,6μm.
Phay thông thường nói chung chỉ có thể gia công các bề mặt phẳng và dao phay định hình cũng có thể gia công các bề mặt cong cố định.Máy phay CNC có thể sử dụng phần mềm để điều khiển một số trục được liên kết theo một mối quan hệ nhất định thông qua hệ thống CNC để phay các bề mặt cong phức tạp.Tại thời điểm này, dao phay đầu bi thường được sử dụng.Máy phay CNC có ý nghĩa đặc biệt đối với việc gia công các phôi có hình dạng phức tạp như cánh của máy cánh quạt, lõi và khoang của khuôn.

KẾ HOẠCH
Khi bào, chuyển động tuyến tính tịnh tiến của dụng cụ là chuyển động cắt chính.Do đó, tốc độ bào không thể quá cao và năng suất thấp.Bào ổn định hơn phay và độ chính xác gia công của nó thường có thể đạt IT8-IT7, độ nhám bề mặt là Ra6,3-1,6μm, độ phẳng của mặt phẳng chính xác có thể đạt 0,02 / 1000 và độ nhám bề mặt là 0,8-0,4μm.

MÀI

Mài xử lý phôi bằng bánh mài hoặc các dụng cụ mài mòn khác, và chuyển động chính của nó là chuyển động quay của bánh mài.Quá trình mài của bánh mài thực chất là tác động tổng hợp của ba tác động của các hạt mài trên bề mặt phôi: cắt, khắc và trượt.Trong quá trình mài, bản thân các hạt mài mòn dần dần bị cùn đi do độ sắc bén, điều này làm cho hiệu quả cắt kém hơn và lực cắt tăng lên.Khi lực cắt vượt quá cường độ của chất kết dính, các hạt mài mòn tròn và xỉn màu sẽ rơi ra, để lộ ra một lớp hạt mài mới, tạo thành quá trình “tự mài sắc” của bánh mài.Nhưng chip và các hạt mài mòn vẫn có thể làm tắc nghẽn bánh xe.Do đó, sau khi mài trong một thời gian nhất định, cần phải mài bánh mài bằng dụng cụ tiện kim cương.
Khi mài, do có nhiều lưỡi dao nên quá trình xử lý ổn định và độ chính xác cao.Máy mài là một máy công cụ hoàn thiện, độ chính xác của mài có thể đạt IT6-IT4 và độ nhám bề mặt Ra có thể đạt 1,25-0,01μm, thậm chí 0,1-0,008μm.Một tính năng khác của mài là nó có thể xử lý các vật liệu kim loại cứng.Do đó, nó thường được sử dụng như bước xử lý cuối cùng.Trong quá trình mài, một lượng nhiệt lớn được tạo ra và cần có đủ chất lỏng cắt để làm mát.Theo các chức năng khác nhau, mài cũng có thể được chia thành mài hình trụ, mài lỗ bên trong, mài phẳng, v.v.

KHOAN VÀ KHOAN

Trên máy khoan, xoay lỗ bằng mũi khoan là phương pháp gia công lỗ phổ biến nhất.Độ chính xác gia công của khoan thấp, thường chỉ đạt IT10 và độ nhám bề mặt thường là 12,5-6,3 μm.Sau khi khoan, doa và doa thường được sử dụng để gia công bán tinh và gia công tinh.Máy khoan doa được sử dụng để doa và công cụ doa được sử dụng để doa.Độ chính xác doa nói chung là IT9-IT6 và độ nhám bề mặt là Ra1,6-0,4μm.Khi khoan và doa, mũi khoan và mũi khoan thường đi theo trục của lỗ đáy ban đầu, điều này không thể cải thiện độ chính xác vị trí của lỗ.Boring sửa vị trí của lỗ.Doa có thể được thực hiện trên máy doa hoặc máy tiện.Khi doa trên máy doa, dụng cụ móc lỗ về cơ bản giống như dụng cụ tiện, ngoại trừ phôi không di chuyển và dụng cụ móc lỗ quay.Độ chính xác gia công nhàm chán nói chung là IT9-IT7 và độ nhám bề mặt là Ra6,3-0,8mm..
Máy khoan nhàm chán

GIA CÔNG BỀ MẶT RĂNG

Phương pháp gia công bề mặt răng bánh răng có thể được chia thành hai loại: phương pháp tạo hình và phương pháp tạo.Máy công cụ được sử dụng để xử lý bề mặt răng bằng phương pháp tạo hình nói chung là máy phay thông thường và dụng cụ này là dao phay tạo hình, yêu cầu hai chuyển động tạo hình đơn giản: chuyển động quay của dụng cụ và chuyển động tuyến tính.Các máy công cụ thường được sử dụng để xử lý bề mặt răng bằng phương pháp tạo bao gồm máy mài bánh răng và máy tạo hình bánh răng.

GIA CÔNG BỀ MẶT PHỨC TẠP

 
Việc gia công các bề mặt cong ba chiều chủ yếu áp dụng các phương pháp phay sao chép và phay CNC hoặc các phương pháp xử lý đặc biệt (xem Phần 8).Phay sao chép phải có nguyên mẫu làm chủ.Trong quá trình xử lý, đầu định hình của đầu bóng luôn tiếp xúc với bề mặt nguyên mẫu với một áp suất nhất định.Chuyển động của đầu định hình được chuyển thành điện cảm và bộ khuếch đại xử lý điều khiển chuyển động của ba trục của máy phay, tạo thành quỹ đạo của đầu dao di chuyển dọc theo bề mặt cong.Các dao phay chủ yếu sử dụng dao phay đầu bi có cùng bán kính với đầu định hình.Sự xuất hiện của công nghệ điều khiển số cung cấp một phương pháp hiệu quả hơn cho gia công bề mặt.Khi gia công trên máy phay CNC hoặc trung tâm gia công, nó được xử lý bằng dao phay đầu bi theo giá trị tọa độ từng điểm.Ưu điểm của việc sử dụng một trung tâm gia công để xử lý các bề mặt phức tạp là có một ổ chứa dụng cụ trên trung tâm gia công, được trang bị hàng tá dụng cụ.Để gia công thô và hoàn thiện các bề mặt cong, các công cụ khác nhau có thể được sử dụng cho các bán kính cong khác nhau của các bề mặt lõm và cũng có thể chọn các công cụ thích hợp.Đồng thời, các bề mặt phụ khác nhau như lỗ, ren, rãnh, v.v. có thể được gia công trong một lần lắp đặt.Điều này hoàn toàn đảm bảo độ chính xác vị trí tương đối của từng bề mặt.

CHẾ BIẾN ĐẶC BIỆT

Phương pháp xử lý đặc biệt đề cập đến một thuật ngữ chung cho một loạt các phương pháp xử lý khác với phương pháp cắt truyền thống và sử dụng các phương pháp hóa học, vật lý (điện, âm thanh, ánh sáng, nhiệt, từ tính) hoặc điện hóa để xử lý vật liệu phôi.Các phương pháp gia công này bao gồm: gia công hóa chất (CHM), gia công điện hóa (ECM), gia công điện hóa (ECMM), gia công phóng điện (EDM), gia công tiếp xúc điện (RHM), gia công siêu âm (USM), gia công tia laze (LBM), Gia công chùm tia ion (IBM), Gia công chùm tia điện tử (EBM), Gia công plasma (PAM), Gia công điện thủy lực (EHM), Gia công dòng mài mòn (AFM), Gia công tia mài mòn (AJM), Gia công tia chất lỏng (HDM) ) và xử lý tổng hợp khác nhau.

1. EDM
EDM là sử dụng nhiệt độ cao được tạo ra bởi tia lửa điện tức thời giữa điện cực dụng cụ và điện cực phôi để làm xói mòn vật liệu bề mặt của phôi để đạt được gia công.Máy công cụ EDM thường bao gồm nguồn điện xung, cơ chế cấp liệu tự động, thân máy công cụ và hệ thống lọc tuần hoàn chất lỏng làm việc.Phôi được cố định trên bàn máy.Nguồn xung cung cấp năng lượng cần thiết để xử lý và hai cực của nó được kết nối tương ứng với điện cực dụng cụ và phôi.Khi điện cực của dụng cụ và phôi tiếp cận nhau trong chất lỏng làm việc được dẫn động bởi cơ chế cấp liệu, điện áp giữa các điện cực sẽ phá vỡ khe hở để tạo ra tia lửa điện và giải phóng rất nhiều nhiệt.Sau khi bề mặt phôi hấp thụ nhiệt, nó đạt đến nhiệt độ rất cao (trên 10000 ° C), và vật liệu cục bộ của nó bị ăn mòn do nóng chảy hoặc thậm chí khí hóa, tạo thành một hố nhỏ.Hệ thống lọc tuần hoàn chất lỏng làm việc buộc chất lỏng làm việc đã được làm sạch đi qua khe hở giữa điện cực dụng cụ và phôi ở một áp suất nhất định, để loại bỏ kịp thời các sản phẩm ăn mòn điện và lọc các sản phẩm ăn mòn điện khỏi chất lỏng làm việc.Do nhiều lần phóng điện, một số lượng lớn các vết rỗ được tạo ra trên bề mặt phôi.Điện cực của dụng cụ liên tục được hạ xuống dưới sự truyền động của cơ cấu nạp và hình dạng đường viền của nó được “sao chép” vào phôi (mặc dù vật liệu của điện cực dụng cụ cũng sẽ bị ăn mòn, nhưng tốc độ của nó thấp hơn nhiều so với vật liệu của phôi).Máy công cụ EDM để gia công các phôi tương ứng với các công cụ điện cực có hình dạng đặc biệt
① Gia công vật liệu dẫn điện cứng, giòn, dai, mềm và có điểm nóng chảy cao;
②Gia ​​công vật liệu bán dẫn và vật liệu không dẫn điện;
③ Gia công các loại lỗ, lỗ cong và lỗ nhỏ;
④ Xử lý các khoang cong ba chiều khác nhau, chẳng hạn như khuôn rèn, khuôn đúc và khuôn nhựa;
⑤Nó được sử dụng để cắt, cắt, gia cố bề mặt, khắc, in nhãn hiệu và nhãn hiệu, v.v.
Công cụ máy EDM dây để gia công các phôi có hình định dạng 2D với các điện cực dây

2. Gia công điện phân
Gia công điện phân là phương pháp tạo hình phôi sử dụng nguyên lý điện hóa để hòa tan anốt kim loại trong chất điện phân.Phôi được kết nối với cực dương của nguồn điện DC, dụng cụ được kết nối với cực âm và một khoảng cách nhỏ (0,1mm ~ 0,8mm) được duy trì giữa hai cực.Chất điện phân có áp suất nhất định (0,5MPa～2,5MPa) chảy qua khe giữa hai cực với tốc độ cao 15m/s～60m/s).Khi cực âm của dụng cụ được đưa liên tục vào phôi, trên bề mặt phôi đối diện với cực âm, vật liệu kim loại liên tục bị hòa tan theo hình dạng của cấu hình cực âm và các sản phẩm điện phân được lấy đi bằng chất điện phân tốc độ cao, vì vậy hình dạng của biên dạng dao được “sao chép” ” tương ứng trên phôi.
①Điện áp làm việc nhỏ và dòng điện làm việc lớn;
② Xử lý một biên dạng hoặc khoang có hình dạng phức tạp cùng một lúc với chuyển động nạp đơn giản;
③ Nó có thể xử lý các vật liệu khó xử lý;
④ Năng suất cao, gấp khoảng 5 đến 10 lần so với EDM;
⑤ Không có lực cắt cơ học hoặc nhiệt cắt trong quá trình gia công, phù hợp để gia công các bộ phận dễ biến dạng hoặc thành mỏng;
⑥Dung sai gia công trung bình có thể đạt khoảng ± 0,1mm;
⑦ Có nhiều thiết bị phụ trợ, chiếm diện tích lớn và giá thành cao;
⑧Chất điện phân không chỉ ăn mòn máy công cụ mà còn dễ gây ô nhiễm môi trường.Gia công điện hóa chủ yếu được sử dụng để xử lý các lỗ, lỗ hổng, cấu hình phức tạp, lỗ sâu có đường kính nhỏ, rifling, deburring và khắc.

3. Gia công laze
Quá trình xử lý phôi bằng laser được hoàn thành bằng máy xử lý laser.Máy gia công laser thường bao gồm laser, nguồn điện, hệ thống quang học và hệ thống cơ khí.Laser (laser trạng thái rắn và laser khí thường được sử dụng) chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng ánh sáng để tạo ra các chùm tia laser cần thiết, được tập trung bởi một hệ thống quang học và sau đó chiếu xạ lên phôi để xử lý.Phôi gia công được cố định trên bàn gia công chính xác ba tọa độ, được điều khiển và điều khiển bởi hệ thống điều khiển số để hoàn thành chuyển động cấp liệu cần thiết cho quá trình xử lý.
①Không cần dụng cụ gia công;
② Mật độ năng lượng của chùm tia laze rất cao, có thể xử lý hầu hết mọi vật liệu kim loại và phi kim loại khó xử lý;
③ Xử lý bằng laser là xử lý không tiếp xúc và phôi không bị biến dạng bởi lực;
④Tốc độ khoan và cắt laser rất cao, vật liệu xung quanh bộ phận xử lý hầu như không bị ảnh hưởng bởi nhiệt cắt và biến dạng nhiệt của phôi rất nhỏ.
⑤ Khe cắt laser hẹp, chất lượng lưỡi cắt tốt.Xử lý laser đã được sử dụng rộng rãi trong khuôn vẽ dây kim cương, vòng bi đồng hồ đeo tay, lớp da xốp của các cú đấm làm mát bằng không khí khác nhau, xử lý lỗ nhỏ của vòi phun nhiên liệu động cơ, lưỡi động cơ aero, v.v., cũng như cắt các vật liệu kim loại khác nhau và vật liệu phi kim loại..

4. Xử lý siêu âm
Gia công siêu âm là phương pháp trong đó mặt cuối của dụng cụ rung với tần số siêu âm (16KHz ~ 25KHz) tác động đến chất mài mòn lơ lửng trong chất lỏng làm việc, và các hạt mài mòn tác động và đánh bóng bề mặt phôi để thực hiện gia công phôi. .Máy phát siêu âm chuyển đổi năng lượng điện xoay chiều tần số công suất thành dao động điện tần số siêu âm với một công suất nhất định và chuyển đổi dao động điện tần số siêu âm thành rung động cơ học siêu âm thông qua đầu dò.～0,01mm được mở rộng thành 0,01～0,15mm, điều khiển dụng cụ rung.Mặt cuối của dụng cụ tác động đến các hạt mài mòn lơ lửng trong chất lỏng làm việc trong quá trình rung, để nó liên tục va đập và đánh bóng bề mặt cần gia công ở tốc độ cao, đồng thời nghiền nát vật liệu trong khu vực gia công thành các hạt rất mịn và va chạm nó xuống.Mặc dù có rất ít nguyên liệu trong mỗi lần ra đòn nhưng vẫn có tốc độ xử lý nhất định do tần suất ra đòn cao.Do dòng chảy tuần hoàn của chất lỏng làm việc, các hạt vật chất bị va chạm được lấy đi kịp thời.Khi dụng cụ được đưa vào dần dần, hình dạng của nó được “sao chép” vào phôi.
Khi xử lý các vật liệu khó cắt, rung siêu âm thường được kết hợp với các phương pháp xử lý khác để xử lý composite, chẳng hạn như tiện siêu âm, mài siêu âm, gia công điện phân siêu âm và cắt dây siêu âm.Các phương pháp xử lý tổng hợp này kết hợp hai hoặc thậm chí nhiều phương pháp xử lý, có thể bổ sung điểm mạnh của nhau và cải thiện đáng kể hiệu quả xử lý, độ chính xác xử lý và chất lượng bề mặt của phôi.

SỰ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ BIẾN

Việc lựa chọn phương pháp xử lý chủ yếu xem xét hình dạng bề mặt của bộ phận, yêu cầu về độ chính xác kích thước và độ chính xác vị trí, yêu cầu về độ nhám bề mặt, cũng như các máy công cụ, công cụ và các tài nguyên khác hiện có, lô sản xuất, năng suất và phân tích kinh tế và kỹ thuật và các yếu tố khác.
Lộ trình gia công cho các bề mặt điển hình
1. Lộ trình gia công mặt ngoài

• 1. Tiện thô → bán tinh → tinh:

Có thể xử lý vòng tròn ngoài được sử dụng rộng rãi nhất, thỏa mãn IT≥IT7, ▽≥0,8

• 2. Tiện thô → tiện bán tinh → mài thô → mài tinh:

Được sử dụng cho kim loại màu có yêu cầu làm nguội IT≥IT6, ▽≥0,16.

• 3. Tiện thô → tiện bán tinh → tiện tinh → tiện kim cương:

Đối với kim loại màu, bề mặt bên ngoài không thích hợp để mài.

• 4. Tiện thô → bán tinh → mài thô → mài tinh → mài, siêu tinh, mài đai, mài gương hoặc đánh bóng để hoàn thiện thêm trên cơ sở 2.

Mục đích là để giảm độ nhám và cải thiện độ chính xác về kích thước, hình dạng và vị trí.

2. Lộ trình xử lý lỗ

• 1. Khoan → kéo thô → kéo tinh:

Nó được sử dụng để xử lý lỗ bên trong, lỗ khóa đơn và lỗ spline để sản xuất hàng loạt các bộ phận tay áo đĩa, với chất lượng xử lý ổn định và hiệu quả sản xuất cao.

• 2. Khoan → Mở rộng → Doa → Doa tay:

Nó được dùng để gia công lỗ vừa và nhỏ, hiệu chỉnh độ chính xác vị trí trước khi doa, doa đảm bảo kích thước, độ chính xác hình dạng và độ nhám bề mặt.

• 3. Khoan hoặc doa thô → doa bán tinh → doa tinh → doa nổi hoặc doa kim cương

ứng dụng:
1) Xử lý lỗ rỗng hộp trong sản xuất hàng loạt nhỏ một mảnh.
2) Xử lý lỗ với yêu cầu độ chính xác vị trí cao.
3) Lỗ có đường kính tương đối lớn hơn ф80mm, trên phôi đã có lỗ đúc hoặc lỗ rèn.
4) Kim loại màu có lỗ kim cương để đảm bảo độ chính xác về kích thước, hình dạng và vị trí cũng như yêu cầu về độ nhám bề mặt của chúng

• 4. /Khoan (doa thô) mài thô → bán tinh → mài tinh → mài hoặc mài

Ứng dụng: gia công các chi tiết cứng hoặc gia công lỗ yêu cầu độ chính xác cao.
Minh họa:
1) Độ chính xác gia công cuối cùng của lỗ phần lớn phụ thuộc vào trình độ của người vận hành.
2) Các phương pháp xử lý đặc biệt được sử dụng để xử lý các lỗ cực nhỏ.

3. lộ trình xử lý máy bay

• 1. Phay thô → bán tinh → hoàn thiện → phay tốc độ cao

Thường được sử dụng trong xử lý mặt phẳng, tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật về độ chính xác và độ nhám bề mặt của bề mặt được xử lý, quy trình có thể được sắp xếp linh hoạt.

• 2. / bào thô → bào bán tinh → bào tinh → bào tinh bằng dao rộng, cạo hoặc mài

Nó được sử dụng rộng rãi và có năng suất thấp.Nó thường được sử dụng trong xử lý các bề mặt hẹp và dài.Việc sắp xếp quy trình cuối cùng cũng phụ thuộc vào các yêu cầu kỹ thuật của bề mặt gia công.

• 3. Phay (bào) → bán tinh (bào) → mài thô → mài tinh → mài, mài chính xác, mài đai, đánh bóng

Bề mặt gia công được làm nguội và quy trình cuối cùng phụ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật của bề mặt gia công.

• 4. kéo → kéo tốt

Sản xuất khối lượng lớn có bề mặt rãnh hoặc bậc.

• 5. Tiện → Tiện bán tinh → tiện tinh → tiện kim cương

Gia công phẳng các bộ phận kim loại màu.