Ο αντίκτυπος του επιδόματος μηχανικής κατεργασίας στην ακρίβεια κατεργασίας!

Με τη συνεχή βελτίωση των απαιτήσεων ποιότητας για τα κατεργασμένα προϊόντα, οι άνθρωποι έχουν επενδύσει πολύ χρόνο και ενέργεια στην εξερεύνηση μεθόδων και μέτρων για τη βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων. Ωστόσο, έχουν αγνοήσει τον αντίκτυπο των δικαιωμάτων κατεργασίας στην ποιότητα του προϊόντος στη διαδικασία μηχανικής κατεργασίας, πιστεύοντας ότι μόνο τα δικαιώματα κατά τη διαδικασία μηχανικής κατεργασίας δεν θα έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην ποιότητα του προϊόντος. Στην πραγματική διαδικασία μηχανικής κατεργασίας των μηχανικών προϊόντων, διαπιστώνεται ότι το μέγεθος του περιθωρίου μηχανικής κατεργασίας των εξαρτημάτων επηρεάζει άμεσα την ποιότητα των προϊόντων.
Εάν το περιθώριο κατεργασίας είναι πολύ μικρό, είναι δύσκολο να εξαλειφθούν τα υπολειπόμενα σφάλματα σχήματος και θέσης και ελαττώματα επιφάνειας κατά την προηγούμενη διαδικασία κατεργασίας. Ωστόσο, το υπερβολικό όριο μηχανικής κατεργασίας όχι μόνο αυξάνει τον φόρτο εργασίας της μηχανικής επεξεργασίας, αλλά αυξάνει επίσης την κατανάλωση υλικών, εργαλείων και ενέργειας. Πιο σοβαρά, η θερμότητα που παράγεται από την αποκοπή μεγάλης ποσότητας περιθωρίου μηχανικής κατεργασίας κατά τη διαδικασία μηχανικής κατεργασίας μπορεί να προκαλέσει παραμόρφωση των εξαρτημάτων, να αυξήσει τη δυσκολία κατεργασίας των εξαρτημάτων και να επηρεάσει την ποιότητα του προϊόντος. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να ελέγχετε αυστηρά το όριο μηχανικής κατεργασίας των εξαρτημάτων.
ένας
Η έννοια του επιδόματος μηχανικής κατεργασίας
Το επίδομα μηχανικής κατεργασίας αναφέρεται στο πάχος του μεταλλικού στρώματος που αποκόπτεται από την επιφάνεια κατεργασίας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατεργασίας. Το επίδομα μηχανικής κατεργασίας μπορεί να χωριστεί σε επίδομα κατεργασίας διεργασίας και συνολικό επίδομα μηχανικής κατεργασίας. Το επίδομα κατεργασίας διεργασίας αναφέρεται στο πάχος του μεταλλικού στρώματος που αποκόπτεται σε μια επιφάνεια σε μία μόνο διαδικασία, το οποίο εξαρτάται από τη διαφορά διαστάσεων μεταξύ γειτονικών διεργασιών. Το συνολικό επίδομα μηχανικής κατεργασίας αναφέρεται στο συνολικό πάχος του μεταλλικού στρώματος που αφαιρείται από μια συγκεκριμένη επιφάνεια κατά τη διάρκεια ολόκληρης της διαδικασίας μηχανικής κατεργασίας ενός εξαρτήματος από ένα τυφλό σε ένα τελικό προϊόν, το οποίο είναι η διαφορά μεταξύ του μεγέθους του ίδιου ακατέργαστου επιφάνειας και του μεγέθους του το μέρος. Το συνολικό περιθώριο μηχανικής κατεργασίας είναι ίσο με το άθροισμα των δικαιωμάτων κατεργασίας για κάθε διαδικασία.
Λόγω των αναπόφευκτων σφαλμάτων στην κατασκευή πρώτων υλών και των διαφόρων διαστάσεων της διαδικασίας, τόσο το συνολικό όριο μηχανικής κατεργασίας όσο και το επιτρεπόμενο όριο μηχανικής κατεργασίας είναι μεταβλητές τιμές, με αποτέλεσμα ελάχιστα και μέγιστα δικαιώματα κατεργασίας. Το όριο και η ανοχή μηχανικής κατεργασίας φαίνονται στο Σχήμα 1. Στο σχήμα, το ελάχιστο όριο μηχανικής κατεργασίας είναι η διαφορά μεταξύ του ελάχιστου μεγέθους διεργασίας της προηγούμενης διαδικασίας και του μέγιστου μεγέθους διεργασίας της τρέχουσας διαδικασίας. Το μέγιστο όριο κατεργασίας αναφέρεται στη διαφορά μεταξύ του μέγιστου μεγέθους διεργασίας της προηγούμενης διαδικασίας και του ελάχιστου μεγέθους διεργασίας της τρέχουσας διαδικασίας. Το εύρος διακύμανσης στο επιτρεπόμενο όριο μηχανικής κατεργασίας μιας διαδικασίας (η διαφορά μεταξύ των μέγιστων και ελάχιστων περιθωρίων κατεργασίας) είναι ίσο με το άθροισμα των ανοχών διαστάσεων της προηγούμενης και της τρέχουσας διαδικασίας. Η ζώνη ανοχής για τις διαστάσεις της διεργασίας καθορίζεται γενικά προς την κατεύθυνση του εξαρτήματος που εισέρχεται στο σώμα. Για εξαρτήματα άξονα, το βασικό μέγεθος είναι το μέγιστο μέγεθος διεργασίας, ενώ για τις οπές είναι το ελάχιστο μέγεθος διεργασίας.

δύο
Ανάλυση της επίδρασης του επιδόματος μηχανικής κατεργασίας στην ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας
2.1 Ο αντίκτυπος του υπερβολικού περιθωρίου μηχανικής κατεργασίας στην ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας
Κατά τη διαδικασία μηχανικής κατεργασίας, τα εξαρτήματα θα παράγουν αναπόφευκτα θερμότητα κοπής, μερικά από τα οποία παρασύρονται από τσιπς σιδήρου και υγρό κοπής, μερικά μεταδίδονται στο εργαλείο και μερικά μεταδίδονται στο τεμάχιο εργασίας, προκαλώντας αύξηση της θερμοκρασίας των εξαρτημάτων. Η θερμοκρασία σχετίζεται στενά με το μέγεθος του επιδόματος μηχανικής κατεργασίας. Με ένα μεγάλο περιθώριο μηχανικής κατεργασίας, ο πρόχειρος χρόνος κατεργασίας θα γίνει αναπόφευκτα μεγαλύτερος και η ποσότητα κοπής θα αυξηθεί επίσης κατάλληλα, με αποτέλεσμα συνεχή αύξηση της θερμότητας κοπής και συνεχή αύξηση της θερμοκρασίας μέρους. Η μεγαλύτερη βλάβη που προκαλείται από την αύξηση της θερμοκρασίας των εξαρτημάτων είναι η παραμόρφωση των εξαρτημάτων, ειδικά για υλικά που είναι ευαίσθητα στις αλλαγές θερμοκρασίας (όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας), η οποία έχει μεγαλύτερη επίδραση. Επιπλέον, αυτή η θερμική παραμόρφωση διατρέχει ολόκληρη τη διαδικασία επεξεργασίας, αυξάνοντας τη δυσκολία επεξεργασίας και επηρεάζοντας την ποιότητα του προϊόντος.
Για παράδειγμα, κατά την επεξεργασία λεπτών εξαρτημάτων άξονα, όπως οι βιδωτές ράβδοι, λόγω της χρήσης μιας μεθόδου κατεργασίας με ένα κλιπ με ένα επάνω μέρος, ο βαθμός ελευθερίας στην κατεύθυνση του μήκους είναι περιορισμένος. Εάν η θερμοκρασία του τεμαχίου εργασίας είναι πολύ υψηλή, θα συμβεί θερμική διαστολή. Όταν εμποδίζεται η προέκταση στην κατεύθυνση του μήκους, το τεμάχιο εργασίας θα υποστεί αναπόφευκτα παραμόρφωση κάμψης λόγω καταπόνησης, η οποία φέρνει μεγάλο πρόβλημα στην μεταγενέστερη επεξεργασία. Το διάγραμμα παραμόρφωσης κάμψης του τεμαχίου εργασίας μετά τη θέρμανση φαίνεται στο Σχήμα 2. Εάν η επεξεργασία συνεχιστεί σε αυτό το σημείο, το προεξέχον τμήμα θα υποβληθεί σε επεξεργασία μέχρι το τελικό προϊόν. Μετά την ψύξη σε θερμοκρασία δωματίου, το εξάρτημα θα υποστεί αντίστροφη παραμόρφωση υπό πίεση, προκαλώντας σφάλματα θέσης και επηρεάζοντας την ποιότητα. Το διάγραμμα παραμόρφωσης κάμψης του τεμαχίου εργασίας μετά τη θερμοκρασία δωματίου φαίνεται στο Σχήμα 3. Αφού διευρυνθεί η κατεύθυνση της διαμέτρου, το μεγεθυσμένο τμήμα θα αποκοπεί και αφού κρυώσει το τεμάχιο εργασίας, θα υπάρξουν σφάλματα κυλινδρικότητας και διαστάσεων. Κατά τη λείανση με κοχλία ακριβείας, η θερμική παραμόρφωση του τεμαχίου εργασίας μπορεί επίσης να προκαλέσει σφάλματα βήματος.

2.2 Ο αντίκτυπος του μικρού περιθωρίου μηχανικής κατεργασίας στην ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας
Το περιθώριο κατεργασίας των εξαρτημάτων δεν μπορεί να είναι πολύ μεγάλο ή πολύ μικρό. Εάν το περιθώριο κατεργασίας είναι πολύ μικρό, δεν μπορεί να εξαλείψει τις υπολειπόμενες γεωμετρικές ανοχές και τα ελαττώματα της επιφάνειας στην προηγούμενη διαδικασία, επηρεάζοντας έτσι την ποιότητα του προϊόντος. Προκειμένου να διασφαλιστεί η ποιότητα κατεργασίας των εξαρτημάτων, το ελάχιστο όριο κατεργασίας που απομένει για κάθε διαδικασία θα πρέπει να πληροί τις βασικές απαιτήσεις του ελάχιστου επιτρεπόμενου επιδόματος μηχανικής κατεργασίας για την προηγούμενη διαδικασία. Το σχηματικό διάγραμμα των παραγόντων που συνιστούν το ελάχιστο όριο μηχανικής κατεργασίας για την εσωτερική οπή ενός συγκεκριμένου εξαρτήματος φαίνεται στο Σχήμα 4. Το Σχήμα 4α) δείχνει το εξάρτημα που πρόκειται να κατεργαστεί με μια εσωτερική οπή. Εάν ο άξονας O1-O1 της οπής αποκλίνει από τον άξονα αναφοράς OO κατά την προηγούμενη διαδικασία και υπάρχει σφάλμα θέσης n και υπάρχει σφάλμα κυλινδρικότητας p (όπως κωνικότητα, έλλειψη κ.λπ.) και Σφάλμα τραχύτητας επιφάνειας h (όπως φαίνεται στο Σχήμα 4β) στην εσωτερική οπή, στη συνέχεια, προκειμένου να εξαλειφθεί η ανοχή θέσης πριν από τη διάτρηση, το ελάχιστο όριο μηχανικής κατεργασίας στη μία πλευρά της ακολουθίας διάτρησης θα πρέπει να περιλαμβάνει τις τιμές των παραπάνω σφαλμάτων και ελαττωμάτων. Λαμβάνοντας υπόψη το αναπόφευκτο σφάλμα εγκατάστασης του τεμαχίου εργασίας κατά τη διαδικασία διάνοιξης, δηλαδή το σφάλμα e μεταξύ του αρχικού άξονα οπής OO και του άξονα περιστροφής O ′ - O ′ μετά την εγκατάσταση του τεμαχίου εργασίας (όπως φαίνεται στο σχήμα 4γ), καθώς και της ανοχής διαστάσεων T κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διάτρησης, το ελάχιστο όριο κατεργασίας z αυτής της διαδικασίας μπορεί να εκφραστεί ως εξής:
Z Μεγαλύτερο ή ίσο με T/2+h+p+n+e (Επίτρεπτο μονής πλευράς)

Σχήμα 4 Διάγραμμα των συντελεστών σύνθεσης του ελάχιστου επιδόματος μηχανικής κατεργασίας
Οι τιμές και οι εκδηλώσεις των παραπάνω σφαλμάτων ποικίλλουν για διαφορετικά μέρη και διαδικασίες. Κατά τον καθορισμό του επιδόματος επεξεργασίας μιας διαδικασίας, θα πρέπει να αντιμετωπίζεται διαφορετικά. Για παράδειγμα, οι λεπτοί άξονες είναι επιρρεπείς σε κάμψη και παραμόρφωση και το ευθύγραμμο σφάλμα του ζυγού έχει υπερβεί το εύρος ανοχής των διαστάσεων διαμέτρου. Το περιθώριο κατεργασίας της διαδικασίας θα πρέπει να διευρυνθεί κατάλληλα. Για διεργασίες που χρησιμοποιούν πλωτούς κόφτες και άλλα εργαλεία για τον εντοπισμό της ίδιας της επιφάνειας κατεργασίας, η επίδραση του σφάλματος εγκατάστασης μπορεί να αγνοηθεί και το όριο μηχανικής κατεργασίας της διαδικασίας μπορεί να μειωθεί αντίστοιχα. Για ορισμένες διεργασίες μηχανικής κατεργασίας ακριβείας που χρησιμοποιούνται κυρίως για τη μείωση της τραχύτητας της επιφάνειας, το μέγεθος του περιθωρίου μηχανικής κατεργασίας στη διαδικασία σχετίζεται μόνο με την τραχύτητα επιφάνειας h.
τρία
Λογική επιλογή του επιδόματος μηχανικής κατεργασίας
3.1 Αρχές για τα δικαιώματα κατεργασίας εξαρτημάτων
Η επιλογή του περιθωρίου μηχανικής κατεργασίας για εξαρτήματα σχετίζεται στενά με το υλικό, το μέγεθος, το επίπεδο ακρίβειας και τη μέθοδο κατεργασίας που χρησιμοποιείται στα εξαρτήματα και εξαρτάται από τη συγκεκριμένη κατάσταση. Κατά τον καθορισμό του περιθωρίου μηχανικής κατεργασίας των εξαρτημάτων, πρέπει να τηρούνται οι ακόλουθες αρχές:
(1) Το ελάχιστο όριο μηχανικής κατεργασίας θα πρέπει να χρησιμοποιείται για τη μείωση του χρόνου κατεργασίας και τη μείωση του κόστους κατεργασίας των εξαρτημάτων.
(2) Θα πρέπει να αφεθεί επαρκές περιθώριο μηχανικής κατεργασίας, ειδικά για την τελική διαδικασία. Το περιθώριο κατεργασίας πρέπει να διασφαλίζει την ακρίβεια και την τραχύτητα της επιφάνειας που καθορίζονται στο σχέδιο.
(3) Κατά τον καθορισμό του περιθωρίου μηχανικής κατεργασίας, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η παραμόρφωση που προκαλείται από τη θερμική επεξεργασία των εξαρτημάτων, διαφορετικά μπορεί να οδηγήσει σε σκραπ.
(4) Κατά τον καθορισμό του περιθωρίου μηχανικής κατεργασίας, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η μέθοδος κατεργασίας και ο εξοπλισμός, καθώς και η πιθανή παραμόρφωση που μπορεί να συμβεί κατά τη διαδικασία κατεργασίας.
(5) Κατά τον καθορισμό του περιθωρίου μηχανικής κατεργασίας, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη το μέγεθος των κατεργασμένων εξαρτημάτων. Όσο μεγαλύτερο είναι το τμήμα, τόσο μεγαλύτερο είναι το επίδομα μηχανικής κατεργασίας. Καθώς το μέγεθος των εξαρτημάτων αυξάνεται, αυξάνεται και η πιθανότητα παραμόρφωσης που προκαλείται από δυνάμεις κοπής, εσωτερικές τάσεις κ.λπ.
3.2 Μέθοδος προσδιορισμού του επιδόματος μηχανικής κατεργασίας
3.2.1 Εμπειρική μέθοδος εκτίμησης
Η εμπειρική μέθοδος εκτίμησης χρησιμοποιείται συνήθως στην πρακτική παραγωγής για τον προσδιορισμό του επιδόματος μηχανικής κατεργασίας με βάση την εμπειρία σχεδιασμού του προσωπικού διεργασίας ή τη σύγκριση με παρόμοια εξαρτήματα. Για παράδειγμα, το όριο μηχανικής κατεργασίας για το απόθεμα πηδαλίου, τις περόνες πηδαλίου, τον ενδιάμεσο άξονα και τον άξονα της πρύμνης σε πλοία υπό κατασκευή καθορίζεται με βάση την πολυετή εμπειρία σχεδιασμού του προσωπικού διεργασίας. Λαμβάνοντας υπόψη τη σημασία του τεμαχίου εργασίας και την επίδραση παραγόντων όπως ο μεγάλος όγκος και η υψηλή καταπόνηση στο κενό σφυρηλάτησης, αφήνεται ένα περιθώριο μηχανικής κατεργασίας ημι-ακρίβειας 6 mm μετά από τραχύ γύρισμα του εξωτερικού κύκλου, ένα περιθώριο κατεργασίας ακριβείας 3 mm μετά το ημι στρίψιμο ακριβείας και ένα περιθώριο λείανσης 1 mm απομένει μετά το γύρισμα ακριβείας. Προκειμένου να αποτραπεί η δημιουργία αποβλήτων λόγω ανεπαρκούς δικαιώματος επεξεργασίας, η εμπειρική μέθοδος εκτίμησης γενικά εκτιμά ένα μεγαλύτερο όριο επεξεργασίας. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συνήθως για την παραγωγή ενός τεμαχίου μικρής παρτίδας.
3.2.2 Μέθοδος διόρθωσης αναζήτησης πίνακα
Η μέθοδος διόρθωσης πίνακα αναζήτησης είναι μια μέθοδος προσδιορισμού των δικαιωμάτων κατεργασίας με βάση δεδομένα που έχουν συσσωρευτεί από την πρακτική παραγωγής και την πειραματική έρευνα, τα οποία συγκεντρώνονται σε πίνακα και αναθεωρούνται σε συνδυασμό με τις πραγματικές συνθήκες μηχανικής κατεργασίας. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται ευρέως. Τα περιθώρια μηχανικής κατεργασίας για το γύρισμα ακριβείας και το τρόχισμα των εξωτερικών κύκλων μετά από τραχύ γύρισμα των εξαρτημάτων ρουλεμάν παρουσιάζονται στον Πίνακα 1 και στον Πίνακα 2, αντίστοιχα.
3.2.3 Μέθοδος ανάλυσης και υπολογισμού
Η αναλυτική μέθοδος υπολογισμού είναι μια μέθοδος προσδιορισμού του επιδόματος μηχανικής με ανάλυση και ολοκληρωμένο υπολογισμό διαφόρων παραγόντων που επηρεάζουν το επίδομα μηχανικής κατεργασίας με βάση πειραματικά δεδομένα και τύπους υπολογισμού. Το επίδομα επεξεργασίας που καθορίζεται με αυτήν τη μέθοδο είναι ακριβές και οικονομικά εύλογο, αλλά απαιτεί τη συγκέντρωση περιεκτικών πληροφοριών, η οποία δεν είναι τόσο απλή και διαισθητική όσο οι παραπάνω δύο μέθοδοι. Ως εκ τούτου, αυτή η μέθοδος αυτή τη στιγμή εφαρμόζεται λιγότερο.
τέσσερις
επίλογος
Στην πραγματική παραγωγή, λόγω του γεγονότος ότι η μέθοδος παραγωγής πολλών ακατέργαστων εξαρτημάτων προσδιορίζεται προσωρινά, για παράδειγμα, το χιτώνιο από ανοξείδωτο χάλυβα χυτευμένο με φυγοκεντρική χύτευση αλλάζει σε πηνίο χαλύβδινης πλάκας και συγκολλάται. Το ακραίο κάλυμμα του ψυγείου, η βάση του κινητήρα και τα μέρη αμμοβολής του κιβωτίου ταχυτήτων αντικαθίστανται με συγκολλημένα μέρη. Υπάρχουν πολλοί αβέβαιοι παράγοντες στη διαδικασία παραγωγής αυτών των εξαρτημάτων και τα σφάλματα σχήματός τους είναι δύσκολο να προβλεφθούν. Επομένως, οι τρεις μέθοδοι που εισάγονται σε αυτό το άρθρο για τον προσδιορισμό του επιτρεπόμενου επιτρεπόμενου μηχανικού μηχανισμού αυτών των εξαρτημάτων δεν ισχύουν και μπορούν να κατακτηθούν μόνο με ευέλικτο τρόπο στην πραγματική διαδικασία παραγωγής.
Πίνακας 1: περιθώριο μηχανικής κατεργασίας για τον εξωτερικό κύκλο των εξαρτημάτων του άξονα μετά από τραχιά στροφή και στροφή ακριβείας, mm

Πίνακας 2 Περιθώριο κατεργασίας για λείανση εξωτερικών κύκλων τμημάτων άξονα mm