1. Dữ liệu
Tất cả các bộ phận đều bao gồm một số bề mặt và có các kích thước nhất định cũng như yêu cầu về vị trí tương đối giữa các bề mặt. Các yêu cầu về vị trí tương đối giữa các bề mặt của các bộ phận bao gồm hai khía cạnh: độ chính xác kích thước khoảng cách giữa các bề mặt và độ chính xác vị trí tương đối (chẳng hạn như độ đồng trục, độ song song, độ thẳng đứng và độ đảo tròn, v.v.). Việc nghiên cứu mối quan hệ vị trí tương đối giữa các bề mặt của các bộ phận không thể tách rời khỏi mốc chuẩn. Nếu không có mốc thời gian rõ ràng thì không thể xác định được vị trí bề mặt của bộ phận. Nói chung, mốc là điểm, đường và bề mặt trên phần được sử dụng để xác định vị trí của các điểm, đường và bề mặt khác. Dữ liệu có thể được chia thành hai loại: dữ liệu thiết kế và dữ liệu quy trình theo các chức năng khác nhau của chúng.
1. Dữ liệu thiết kế
Mốc dùng để xác định các điểm, đường và bề mặt khác trên bản vẽ chi tiết được gọi là mốc thiết kế. Đối với piston, mốc thiết kế là đường tâm của piston và đường tâm của lỗ chốt.
2. Quy trình dữ liệu
Dữ liệu được các bộ phận sử dụng trong quá trình xử lý và lắp ráp được gọi là dữ liệu quy trình. Theo các mục đích sử dụng khác nhau, mốc quy trình được chia thành mốc định vị, mốc đo lường và mốc lắp ráp.
1) Mốc định vị: Mốc được sử dụng để làm cho phôi chiếm vị trí chính xác trong máy công cụ hoặc đồ gá trong quá trình xử lý được gọi là mốc định vị. Theo các yếu tố định vị khác nhau, hai loại được sử dụng phổ biến nhất là hai loại sau:
Định vị định tâm tự động: chẳng hạn như định vị mâm cặp ba{0}}mâm cặp.
Định vị ống bọc định vị: bộ phận định vị được chế tạo thành ống bọc định vị, chẳng hạn như định vị tấm dừng.
Các cách khác bao gồm định vị trong khung hình chữ V{0}}, định vị trong lỗ hình bán nguyệt, v.v.
2) Mốc đo lường: Mốc dùng để đo kích thước và vị trí của bề mặt được xử lý trong quá trình kiểm tra bộ phận được gọi là mốc đo lường.
3) Dữ liệu lắp ráp: Dữ liệu dùng để xác định vị trí của bộ phận trong bộ phận hoặc sản phẩm trong quá trình lắp ráp được gọi là dữ liệu lắp ráp.
2. Phương pháp lắp đặt phôi
Để gia công bề mặt đạt yêu cầu kỹ thuật quy định trên một bộ phận nhất định của phôi, phôi phải chiếm đúng vị trí so với dụng cụ trên máy công cụ trước khi gia công. Quá trình này thường được gọi là "định vị" phôi. Sau khi phôi đã được định vị, do ảnh hưởng của lực cắt, trọng lực,… trong quá trình gia công nên sử dụng cơ chế nào đó để “kẹp” phôi sao cho vị trí xác định của phôi không thay đổi. Quá trình đưa phôi vào đúng vị trí trên máy công cụ và kẹp phôi được gọi là “lắp đặt”.
Chất lượng lắp đặt phôi là một vấn đề quan trọng trong gia công cơ khí. Nó không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác xử lý, tốc độ và độ ổn định của việc lắp đặt phôi mà còn ảnh hưởng đến mức năng suất. Để đảm bảo độ chính xác vị trí tương đối giữa bề mặt gia công và mốc thiết kế của nó, mốc thiết kế của bề mặt xử lý phải chiếm một vị trí chính xác so với máy công cụ khi phôi được lắp đặt. Ví dụ, trong quá trình tiện mịn rãnh vòng, để đảm bảo các yêu cầu về độ đảo tròn của đường kính đáy của rãnh vòng và trục của váy, phôi phải được lắp đặt sao cho mốc thiết kế của nó trùng với trục của trục chính của máy công cụ.
Có nhiều phương pháp cài đặt khác nhau khi xử lý các bộ phận trên các máy công cụ khác nhau. Các phương pháp lắp đặt có thể được tóm tắt thành ba loại: phương pháp căn chỉnh trực tiếp, phương pháp căn chỉnh đường dây và phương pháp lắp đặt thiết bị cố định.
1) Phương pháp căn chỉnh trực tiếp Khi sử dụng phương pháp này, vị trí chính xác mà phôi phải chiếm trên máy công cụ sẽ đạt được thông qua một loạt lần thử. Phương pháp cụ thể là lắp phôi trực tiếp vào máy công cụ, sử dụng đồng hồ quay số hoặc kim trên mặt tấm kim để điều chỉnh trực quan vị trí chính xác của phôi và hiệu chỉnh trong khi kiểm tra cho đến khi đáp ứng yêu cầu.
Độ chính xác định vị và tốc độ căn chỉnh của phương pháp căn chỉnh trực tiếp phụ thuộc vào độ chính xác căn chỉnh, phương pháp căn chỉnh, công cụ căn chỉnh và trình độ kỹ thuật của công nhân. Nhược điểm của nó là tốn nhiều thời gian, năng suất thấp, phải vận hành dựa trên kinh nghiệm và yêu cầu cao về kỹ năng của công nhân nên chỉ được sử dụng trong sản xuất-đơn chiếc và{2}}hàng loạt nhỏ. Ví dụ: căn chỉnh dựa vào việc bắt chước hình dạng thuộc về phương pháp căn chỉnh trực tiếp.
2) Phương pháp căn chỉnh đánh dấu Phương pháp này là phương pháp sử dụng kim đánh dấu trên máy công cụ để căn chỉnh phôi theo đường vẽ trên phôi hoặc bán thành phẩm-để phôi có được vị trí chính xác. Rõ ràng, phương pháp này đòi hỏi một quá trình đánh dấu bổ sung. Bản thân đường vẽ có chiều rộng nhất định và có lỗi đánh dấu khi đánh dấu, đồng thời có lỗi quan sát khi điều chỉnh vị trí của phôi. Do đó, phương pháp này chủ yếu được sử dụng để gia công thô các lô sản xuất nhỏ, độ chính xác phôi thấp và phôi lớn không phù hợp cho việc sử dụng đồ gá. Ví dụ: việc xác định vị trí lỗ chốt của sản phẩm hai{6}} nét là sử dụng phương pháp đánh dấu của đầu chia để căn chỉnh.
3) Sử dụng phương pháp lắp đặt đồ gá: Thiết bị xử lý dùng để kẹp phôi sao cho nó chiếm đúng vị trí được gọi là đồ gá máy công cụ. Đồ gá là một thiết bị bổ sung của máy công cụ. Vị trí của nó so với dao trên máy công cụ đã được-điều chỉnh trước trước khi lắp phôi. Do đó, khi gia công một loạt phôi, không cần thiết phải căn chỉnh và định vị từng phôi một mà có thể đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của quá trình gia công. Vừa -tiết kiệm nhân công vừa không gặp rắc rối-. Đây là một phương pháp định vị hiệu quả và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hàng loạt và hàng loạt. Quá trình xử lý piston hiện tại của chúng tôi sử dụng phương pháp lắp đặt cố định.
①. Sau khi phôi được định vị, thao tác giữ nguyên vị trí định vị trong quá trình gia công được gọi là kẹp. Thiết bị trong đồ gá giữ vị trí định vị không thay đổi trong quá trình xử lý được gọi là thiết bị kẹp.
②. Thiết bị kẹp phải đáp ứng các yêu cầu sau: khi kẹp không được phá hủy vị trí của phôi; sau khi kẹp, vị trí của phôi không được thay đổi trong quá trình xử lý và việc kẹp phải chính xác, an toàn và đáng tin cậy; thao tác kẹp nhanh, thao tác thuận tiện và tiết kiệm nhân công-; cấu trúc đơn giản và dễ sản xuất.
③. Những lưu ý khi kẹp: Lực kẹp phải phù hợp. Quá nhiều sẽ khiến phôi bị biến dạng, còn quá ít sẽ khiến phôi di chuyển trong quá trình gia công và phá hủy vị trí của phôi.
3. Kiến thức cơ bản về cắt kim loại
1. Chuyển động quay và hình thành bề mặt
Chuyển động quay: Trong quá trình cắt, để loại bỏ phần kim loại thừa thì phôi và dụng cụ phải thực hiện chuyển động cắt tương đối. Chuyển động sử dụng dụng cụ tiện để loại bỏ kim loại thừa trên phôi trên máy tiện được gọi là chuyển động quay, có thể chia thành chuyển động chính và chuyển động cấp liệu.
Chuyển động chính: Chuyển động loại bỏ trực tiếp lớp cắt trên phôi và biến nó thành phoi, từ đó hình thành nên bề mặt mới của phôi, được gọi là chuyển động chính. Trong quá trình cắt, chuyển động quay của phôi là chuyển động chính. Thông thường, tốc độ của chuyển động chính cao hơn và công suất cắt tiêu thụ lớn hơn.
Chuyển động tiến dao: Chuyển động liên tục đưa các lớp cắt mới vào quá trình cắt. Chuyển động tiến dao là chuyển động dọc theo bề mặt phôi cần tạo hình, có thể là chuyển động liên tục hoặc chuyển động ngắt quãng. Ví dụ, chuyển động của dụng cụ tiện trên máy tiện ngang là chuyển động liên tục và chuyển động tiến dao của phôi trên máy bào là chuyển động không liên tục.
Bề mặt hình thành trên phôi: Trong quá trình cắt, phôi tạo thành bề mặt gia công, bề mặt gia công và bề mặt cần gia công. Bề mặt gia công đề cập đến bề mặt mới được hình thành bằng cách loại bỏ kim loại dư thừa. Bề mặt được gia công là bề mặt nơi lớp kim loại sắp bị cắt bỏ. Bề mặt gia công đề cập đến bề mặt mà lưỡi cắt của dụng cụ tiện đang quay.
2. Ba yếu tố của thông số cắt đề cập đến độ sâu cắt, tốc độ tiến dao và tốc độ cắt.
1) Độ sâu cắt: đường kính ap=(dw-dm) / 2 (mm) dw=của phôi không gia công dm=đường kính của phôi gia công và độ sâu cắt là cái mà chúng ta thường gọi là độ sâu cắt.
Lựa chọn độ sâu cắt: Độ sâu cắt p phải được xác định theo dung sai gia công. Trong quá trình gia công thô, ngoài việc để lại dung lượng cho phép gia công tinh, tất cả các dung lượng cho phép gia công thô phải được loại bỏ trong một lần càng nhiều càng tốt. Điều này không chỉ có thể làm cho sản phẩm có độ sâu cắt, tốc độ tiến dao ƒ và tốc độ cắt V lớn mà vẫn đảm bảo độ bền nhất định mà còn làm giảm số lần đi qua. Trong trường hợp dung sai gia công quá mức, hệ thống xử lý không đủ độ cứng hoặc độ bền của lưỡi dao không đủ, đường chuyền phải được chia thành hai đường chuyền trở lên. Tại thời điểm này, độ sâu cắt của đường chuyền đầu tiên phải lớn hơn, có thể chiếm 2/3 đến 3/4 tổng phụ cấp; và độ sâu cắt của lần thứ hai phải nhỏ hơn để quá trình hoàn thiện có thể thu được giá trị tham số độ nhám bề mặt nhỏ hơn và độ chính xác gia công cao hơn.
Khi cắt vật đúc, vật rèn hoặc thép không gỉ có bề mặt đã được tôi cứng, độ sâu cắt phải vượt quá độ cứng hoặc lớp đã được tôi cứng để tránh cắt lưỡi cắt trên lớp đã được tôi cứng.
2) Lựa chọn tốc độ tiến dao: Độ dịch chuyển tương đối của phôi và dao theo hướng chuyển động tiến dao cho mỗi lần quay hoặc chuyển động tịnh tiến của phôi hoặc dao, tính bằng mm. Sau khi chọn độ sâu cắt, nên chọn tốc độ tiến dao lớn hơn càng nhiều càng tốt. Việc lựa chọn giá trị tốc độ tiến dao hợp lý phải đảm bảo rằng máy công cụ và dụng cụ không bị hư hỏng do lực cắt quá mức, độ lệch của phôi do lực cắt không vượt quá giá trị cho phép của độ chính xác của phôi và giá trị thông số độ nhám bề mặt không quá lớn. Trong quá trình gia công thô, hệ số giới hạn chính của tốc độ tiến dao là lực cắt, trong khi trong quá trình-gia công tinh và bán tinh, hệ số giới hạn chính của tốc độ tiến dao là độ nhám bề mặt.
3) Lựa chọn tốc độ cắt: Trong quá trình cắt, tốc độ tức thời của một điểm trên lưỡi cắt của dụng cụ so với bề mặt được gia công theo hướng chuyển động chính, tính bằng m/phút,. Khi chọn độ sâu cắt p và tốc độ tiến dao ƒ, tốc độ cắt tối đa được chọn trên cơ sở này. Hướng phát triển của quá trình cắt là xử lý cắt tốc độ cao.
IV. Khái niệm cơ học độ nhám
Trong cơ học, độ nhám đề cập đến các đặc điểm hình dạng hình học vi mô bao gồm khoảng cách nhỏ và các đỉnh và rãnh trên bề mặt gia công. Đây là một trong những vấn đề trong nghiên cứu khả năng thay thế lẫn nhau. Độ nhám bề mặt thường được hình thành bởi phương pháp xử lý được sử dụng và các yếu tố khác, chẳng hạn như ma sát giữa dụng cụ và bề mặt bộ phận trong quá trình xử lý, biến dạng dẻo của kim loại bề mặt trong quá trình tách phoi và rung động tần số cao trong hệ thống xử lý. Do sự khác biệt về phương pháp xử lý và vật liệu phôi, độ sâu, mật độ, hình dạng và kết cấu của các vết để lại trên bề mặt gia công cũng khác nhau. Độ nhám bề mặt có liên quan chặt chẽ đến các đặc tính phù hợp, khả năng chống mài mòn, độ bền mỏi, độ cứng tiếp xúc, độ rung và tiếng ồn của các bộ phận cơ khí và có tác động quan trọng đến tuổi thọ và độ tin cậy của sản phẩm cơ khí.
Phương pháp biểu diễn độ nhám
Sau khi xử lý, bề mặt của chi tiết trông rất mịn nhưng không đồng đều khi phóng to. Độ nhám bề mặt đề cập đến các đặc điểm hình học vi mô bao gồm khoảng cách nhỏ và các đỉnh và rãnh nhỏ trên bề mặt của các bộ phận được xử lý, thường được hình thành bởi các phương pháp xử lý và (hoặc) các yếu tố khác. Các chức năng của bề mặt bộ phận là khác nhau và các giá trị tham số độ nhám bề mặt cần thiết cũng khác nhau. Mã (ký hiệu) độ nhám bề mặt phải được đánh dấu trên bản vẽ bộ phận để minh họa các đặc tính bề mặt phải đạt được sau khi bề mặt được hoàn thiện. Có ba thông số chiều cao độ nhám bề mặt:
1. Độ lệch trung bình số học Ra của đường viền
Giá trị trung bình số học của giá trị tuyệt đối của khoảng cách giữa điểm trên đường đồng mức dọc theo hướng đo (hướng Y) và đường chuẩn trong chiều dài lấy mẫu.
2. Chiều cao mười{1}}độ nhám vi mô-Rz
Đề cập đến giá trị trung bình của năm chiều cao đỉnh đường viền lớn nhất và giá trị trung bình của năm độ sâu thung lũng đường viền lớn nhất trong chiều dài lấy mẫu.
3. Chiều cao đường viền tối đa Ry
Khoảng cách giữa đường trên cùng cao nhất và đường đáy thấp nhất của đường viền trong chiều dài lấy mẫu.
Hiện nay, Ra chủ yếu được sử dụng trong ngành sản xuất máy móc nói chung.
4. Phương pháp biểu diễn độ nhám
5. Ảnh hưởng của độ nhám đến hiệu suất của các bộ phận
Chất lượng bề mặt phôi sau khi gia công ảnh hưởng trực tiếp đến các tính chất lý, hóa, cơ của phôi. Hiệu suất làm việc, độ tin cậy và tuổi thọ của sản phẩm phụ thuộc phần lớn vào chất lượng bề mặt của các bộ phận chính. Nói chung, yêu cầu chất lượng bề mặt của các bộ phận quan trọng hoặc then chốt cao hơn so với các bộ phận thông thường. Điều này là do các bộ phận có chất lượng bề mặt tốt sẽ cải thiện đáng kể khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn và chống mỏi.
6. Chất lỏng cắt
1) Vai trò của chất lỏng cắt
Hiệu quả làm mát: Nhiệt cắt có thể lấy đi một lượng lớn nhiệt cắt, cải thiện điều kiện tản nhiệt, giảm nhiệt độ của dụng cụ và phôi, từ đó kéo dài tuổi thọ của dụng cụ và ngăn ngừa lỗi kích thước do biến dạng nhiệt của phôi.
Tác dụng bôi trơn: Chất lỏng cắt có thể xâm nhập giữa phôi và dụng cụ, tạo thành màng hấp phụ mỏng trong khe hở nhỏ giữa phoi và dụng cụ, làm giảm hệ số ma sát, từ đó làm giảm ma sát giữa phoi dụng cụ và phôi, giảm lực cắt và nhiệt cắt, giảm độ mài mòn của dụng cụ và cải thiện chất lượng bề mặt của phôi. Bôi trơn đặc biệt quan trọng để hoàn thiện.
Hiệu quả làm sạch: Các phoi nhỏ được tạo ra trong quá trình làm sạch rất dễ bám vào phôi và dụng cụ, đặc biệt khi khoan lỗ sâu và doa, phoi dễ bị tắc trong rãnh phoi, ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt của phôi và tuổi thọ của dụng cụ. Sử dụng dung dịch cắt có thể nhanh chóng rửa sạch phoi để quá trình cắt có thể diễn ra suôn sẻ.
2) Loại: Có hai loại chất lỏng cắt gọt thường được sử dụng phổ biến
Nhũ tương: Nó chủ yếu đóng vai trò làm mát. Nhũ tương được tạo ra bằng cách pha loãng dầu đã nhũ hóa với 15 đến 20 lần nước. Loại chất lỏng cắt này có nhiệt dung riêng lớn, độ nhớt thấp, tính lưu động tốt và có thể hấp thụ một lượng nhiệt lớn. Mục đích chính của việc sử dụng loại chất lỏng cắt này là làm mát dụng cụ và phôi, tăng tuổi thọ dụng cụ và giảm biến dạng nhiệt. Nhũ tương chứa nhiều nước hơn và chức năng bôi trơn và chống gỉ kém.
Dầu cắt gọt: Thành phần chính của dầu cắt gọt là dầu khoáng. Loại chất lỏng cắt này có nhiệt dung riêng nhỏ, độ nhớt lớn và tính lưu động kém. Nó chủ yếu đóng vai trò bôi trơn. Thường được sử dụng là các loại dầu khoáng có độ nhớt thấp như dầu động cơ, dầu diesel nhẹ, dầu hỏa, v.v.
