1. Datum
Alle dele er sammensat af flere overflader, og der er visse dimensioner og relative positionskrav mellem overfladerne. De relative positionskrav mellem overfladerne af dele omfatter to aspekter: afstandsdimensionens nøjagtighed mellem overfladerne og den relative positionsnøjagtighed (såsom koaksialitet, parallelitet, vertikalitet og cirkulær udløb osv.). Studiet af det relative positionsforhold mellem overfladerne af dele kan ikke adskilles fra datumet. Uden et klart datum kan positionen af delens overflade ikke bestemmes. Generelt er datumet punktet, linjen og overfladen på den del, der bruges til at bestemme positionen af andre punkter, linjer og overflader. Datumer kan opdeles i to kategorier: designdatum og procesdatum i henhold til deres forskellige funktioner.
1. Designdatum
Det datum, der bruges til at bestemme andre punkter, linjer og overflader på deltegningen, kaldes designdatum. For stempler refererer designdatumet til stemplets midterlinje og stifthullets midterlinje.
2. Procesdatum
Det datum, der bruges af dele under bearbejdning og montering, kaldes procesdatum. I henhold til forskellige anvendelser er procesdatum opdelt i positioneringsdatum, måledatum og montagedatum.
1) Positioneringsdatum: Henføringspunktet, der bruges til at få emnet til at indtage den korrekte position i værktøjsmaskinen eller fiksturen under bearbejdningen, kaldes positioneringsdatum. I henhold til de forskellige positioneringselementer er de mest anvendte følgende to kategorier:
Automatisk centreringspositionering: såsom positionering af tre-kæberpatron.
Positioneringsmuffepositionering: Positioneringselementet er lavet til en positioneringsbøsning, såsom stoppladepositionering.
Andre omfatter positionering i en V-formet ramme, positionering i et halvcirkelformet hul osv.
2) Målingsdatum: Det datum, der bruges til at måle størrelsen og positionen af den behandlede overflade under delinspektion, kaldes måledatumet.
3) Monteringsdatum: Det datum, der bruges til at bestemme positionen af delen i komponenten eller produktet under montering, kaldes samlingsdatumet.
2. Installationsmetode for emnet
For at bearbejde en overflade, der opfylder de specificerede tekniske krav på en bestemt del af emnet, skal emnet indtage en korrekt position i forhold til værktøjet på værktøjsmaskinen før bearbejdning. Denne proces kaldes normalt "positionering" af emnet. Efter at emnet er positioneret, på grund af virkningerne af skærekraft, tyngdekraft osv. under bearbejdning, bør en bestemt mekanisme bruges til at "klemme" emnet, så dets bestemte position forbliver uændret. Processen med at få emnet til at indtage den korrekte position på værktøjsmaskinen og fastspænding af emnet kaldes "installation".
Kvaliteten af installationen af emnet er et vigtigt emne i mekanisk bearbejdning. Det påvirker ikke kun direkte behandlingsnøjagtigheden, hastigheden og stabiliteten af installationen af emnet, men påvirker også produktivitetsniveauet. For at sikre den relative positionsnøjagtighed mellem bearbejdningsfladen og dens designdatum, skal designdatumet for bearbejdningsfladen indtage en korrekt position i forhold til værktøjsmaskinen, når emnet er installeret. For eksempel i processen med findrejning af ringrillen, for at sikre de cirkulære udløbskrav til ringrillens bunddiameter og skørtaksen, skal emnet installeres, så dets designdatum falder sammen med værktøjsmaskinens spindelakse.
Der er forskellige monteringsmetoder ved bearbejdning af dele på forskellige værktøjsmaskiner. Installationsmetoderne kan opsummeres i tre typer: direkte justering metode, linje alignment metode og fixtur installation metode.
1) Direkte opretningsmetode Når denne metode anvendes, opnås den korrekte position, som emnet skal indtage på værktøjsmaskinen, gennem en række forsøg. Den specifikke metode er at installere emnet direkte på værktøjsmaskinen, bruge en måleur eller en nål på nålepladen til visuelt at korrigere den korrekte position af emnet og kalibrere, mens du kontrollerer, indtil det opfylder kravene.
Positioneringsnøjagtigheden og hastigheden af den direkte justering metode afhænger af alignment nøjagtigheden, alignment metode, alignment værktøjer og det tekniske niveau af arbejderne. Dens ulemper er, at den tager meget tid, har lav produktivitet og skal drives baseret på erfaring, og at den stiller høje krav til arbejdernes kompetencer, så den kun bruges i enkeltstyks- og small-batch produktion. For eksempel hører justering, der er afhængig af efterligning af formen, til metoden med direkte justering.
2) Markeringsjusteringsmetode Denne metode er en metode til at bruge en markeringsnål på en værktøjsmaskine til at justere emnet i henhold til linjen tegnet på råemnet eller halvfabrikatet for at få det til at opnå den korrekte position. Denne metode kræver naturligvis en yderligere mærkningsproces. Selve den tegnede linje har en vis bredde, og der er en markeringsfejl ved markering, og der er også en observationsfejl ved korrektion af emnets position. Derfor bruges denne metode mest til grovbearbejdning med små produktionspartier, lav emnepræcision og store emner, der ikke er egnede til brug af armaturer. For eksempel er bestemmelsen af positionen af stifthullet i et totaktsprodukt at bruge mærkemetoden for opdelingshovedet til justering.
3) Brug monteringsmetode for armaturet: Procesudstyret, der bruges til at fastspænde emnet, så det indtager den korrekte position, kaldes en værktøjsmaskine. Armaturet er en ekstra enhed til værktøjsmaskinen. Dens position i forhold til værktøjet på værktøjsmaskinen er blevet forindstillet, før emnet er installeret. Derfor, når du behandler et parti af emner, er det ikke nødvendigt at justere og placere dem en efter en, og de tekniske krav til behandlingen kan garanteres. Det er både arbejdsbesparende og problemfrit. Det er en effektiv positioneringsmetode og er meget udbredt i batch- og masseproduktion. Vores nuværende stempelbearbejdning bruger armaturets installationsmetode.
①. Efter at emnet er positioneret, kaldes operationen med at holde positioneringspositionen uændret under bearbejdningen fastspænding. Enheden i fiksturen, der holder positioneringspositionen uændret under bearbejdningen, kaldes en klemanordning.
②. Spændeanordningen skal opfylde følgende krav: ved fastspænding bør positioneringen af emnet ikke ødelægges; efter fastspænding bør arbejdsemnets position ikke ændre sig under behandlingen, og fastspændingen skal være nøjagtig, sikker og pålidelig; fastspændingen er hurtig, betjeningen er bekvem og arbejdsbesparende; strukturen er enkel og nem at fremstille.
③. Forholdsregler ved fastspænding: Spændekraften skal være passende. For meget vil få emnet til at deformere, og for lidt vil få emnet til at bevæge sig under bearbejdningen og ødelægge emnets positionering.
3. Grundlæggende viden om metalskæring
1. Drejebevægelse og den dannede overflade
Drejebevægelse: I skæreprocessen, for at fjerne overskydende metal, skal emnet og værktøjet lave relativ skærende bevægelse. Bevægelsen ved at bruge et drejeværktøj til at fjerne overskydende metal på emnet på en drejebænk kaldes drejebevægelse, som kan opdeles i hovedbevægelse og fremføringsbevægelse.
Hovedbevægelse: Bevægelsen med direkte at fjerne skærelaget på emnet og omdanne det til spåner, og derved danner en ny overflade af emnet, kaldes hovedbevægelse. Under skæring er arbejdsemnets rotationsbevægelse hovedbevægelsen. Normalt er hastigheden af hovedbevægelsen højere, og den forbrugte skærekraft er større.
Feed motion: Bevægelsen, der løbende sætter nye skærelag i skæring. Fremføringsbevægelse er bevægelsen langs overfladen af det emne, der skal dannes, hvilket kan være kontinuerlig bevægelse eller intermitterende bevægelse. For eksempel er bevægelsen af drejeværktøjet på en vandret drejebænk kontinuerlig bevægelse, og fremføringsbevægelsen af emnet på en høvl er intermitterende bevægelse.
Overflade dannet på emnet: Under skæreprocessen danner emnet en bearbejdet overflade, en bearbejdet overflade og en overflade, der skal bearbejdes. Den bearbejdede overflade refererer til den nye overflade dannet ved at vende overskydende metal væk. Den overflade, der skal bearbejdes, refererer til den overflade, hvor metallaget er ved at blive skåret af. Bearbejdningsfladen refererer til den overflade, som skærekanten af drejeværktøjet drejer.
2. De tre elementer af skæreparametre refererer til skæredybde, tilspænding og skærehastighed.
1) Skæredybde: ap=(dw-dm) / 2 (mm) dw=diameter på ubearbejdet emne dm=diameter på bearbejdet emne, og skæredybde er det, vi normalt kalder skæredybde.
Valg af skæredybde: Skæredybden p skal bestemmes i henhold til bearbejdningsmængden. Under grovbearbejdning skal alle tillæg til grovbearbejdning, ud over at efterlade tillæg til efterbearbejdning, så vidt muligt fjernes i én omgang. Dette kan ikke kun gøre produktet af skæredybde, tilspænding ƒ og skærehastighed V stort og samtidig sikre en vis holdbarhed, men også reducere antallet af overløb. I tilfælde af overdreven bearbejdningstillæg, utilstrækkelig stivhed af processystemet eller utilstrækkelig styrke af bladet, skal passet opdeles i to eller flere passager. På dette tidspunkt bør skæredybden af det første gennemløb være større, hvilket kan udgøre 2/3 til 3/4 af det samlede tillæg; og skæredybden af den anden passage skal være mindre, så efterbehandlingsprocessen kan opnå en mindre parameterværdi for overfladeruhed og højere bearbejdningsnøjagtighed.
Ved skæring af støbegods, smedegods eller rustfrit stål med hærdet overflade, skal skæredybden overstige hårdheden eller hærdet lag for at undgå at skære skæret på det hærdede lag.
2) Valg af tilspændingshastighed: Den relative forskydning af emnet og værktøjet i fremføringsbevægelsesretningen for hver drejning eller frem- og tilbagegående bevægelse af emnet eller værktøjet, i mm. Efter at skæredybden er valgt, bør en større tilspænding vælges så meget som muligt. Valget af en rimelig værdi af tilspændingshastigheden skal sikre, at værktøjsmaskinen og værktøjet ikke beskadiges på grund af overdreven skærekraft, at arbejdsemnets afbøjning forårsaget af skærekraften ikke overstiger den værdi, der tillades af emnets nøjagtighed, og parameterværdien for overfladeruhed er ikke for stor. Under grovbearbejdning er den primære begrænsende faktor for tilspændingshastigheden skærekraften, mens under halvbearbejdning og efterbehandling er den primære begrænsende faktor for tilspændingshastigheden overfladeruheden.
3) Valg af skærehastighed: Under skæring, den øjeblikkelige hastighed af et punkt på skærekanten af værktøjet i forhold til overfladen, der skal bearbejdes i hovedbevægelsesretningen, i m/min. Når skæredybden p og tilspænding ƒ er valgt, vælges den maksimale skærehastighed på dette grundlag. Udviklingsretningen for skærebehandling er højhastigheds skærebehandling.
IV. Ruhedsmekanisk koncept
I mekanik refererer ruhed til de mikroskopiske geometriske formkarakteristika, der består af små mellemrum og toppe og dale på den bearbejdede overflade. Det er et af spørgsmålene inden for udskiftelighedsforskning. Overfladeruhed dannes generelt af den anvendte forarbejdningsmetode og andre faktorer, såsom friktionen mellem værktøjet og delens overflade under forarbejdning, den plastiske deformation af overflademetallet under spånadskillelse og højfrekvente vibrationer i processystemet. På grund af forskellene i bearbejdningsmetoder og emnematerialer er dybden, tætheden, formen og teksturen af mærkerne efterladt på den bearbejdede overflade forskellige. Overfladeruhed er tæt forbundet med matchende egenskaber, slidstyrke, udmattelsesstyrke, kontaktstivhed, vibrationer og støj af mekaniske dele, og har en vigtig indflydelse på levetiden og pålideligheden af mekaniske produkter.
Ruhedsrepræsentationsmetode
Efter forarbejdning ser overfladen af delen meget glat ud, men den er ujævn, når den forstørres. Overfladeruhed refererer til de mikroskopiske geometriske træk, der består af små afstande og små toppe og dale på overfladen af de forarbejdede dele, som generelt dannes af forarbejdningsmetoderne og (eller) andre faktorer. Funktionerne af deloverfladen er forskellige, og de nødvendige parameterværdier for overfladeruhed er også forskellige. Overfladeruhedskoden (symbolet) skal markeres på deltegningen for at illustrere de overfladeegenskaber, der skal opnås, efter at overfladen er færdig. Der er tre parametre for overfladeruhedshøjde:
1. Aritmetisk middelafvigelse Ra af konturen
Det aritmetiske middelværdi af den absolutte værdi af afstanden mellem punktet på konturlinjen langs måleretningen (Y-retningen) og referencelinjen inden for prøveudtagningslængden.
2. Ti-punkts højde af mikroruhed Rz
Refererer til gennemsnitsværdien af de fem største konturspidshøjder og gennemsnitsværdien af de fem største konturdaldybder inden for prøveudtagningslængden.
3. Maksimal konturhøjde Ry
Afstanden mellem den højeste toptoplinje og den laveste dalbundlinje af konturen inden for prøveudtagningslængden.
På nuværende tidspunkt bruges Ra hovedsageligt i den generelle maskinfremstillingsindustri.
4. Metode til ruhedsrepræsentation
5. Ruhedens indflydelse på delenes ydeevne
Overfladekvaliteten af emnet efter forarbejdning påvirker direkte de fysiske, kemiske og mekaniske egenskaber af emnet. Produktets arbejdsydelse, pålidelighed og levetid afhænger i høj grad af overfladekvaliteten af hoveddelene. Generelt set er overfladekvalitetskravene for vigtige eller nøgledele højere end for almindelige dele. Dette skyldes, at dele med god overfladekvalitet i høj grad vil forbedre deres slidstyrke, korrosionsbestandighed og udmattelsesbestandighed.
6. Skærevæske
1) Skærevæskes rolle
Køleeffekt: Skærevarme kan fjerne en stor mængde skærevarme, forbedre varmeafledningsforholdene, reducere temperaturen på værktøjet og emnet og derved forlænge værktøjets levetid og forhindre dimensionsfejl forårsaget af termisk deformation af emnet.
Smøreeffekt: Skærevæsken kan trænge ind mellem arbejdsemnet og værktøjet og danne en tynd adsorptionsfilm i det lille mellemrum mellem spånen og værktøjet, hvilket reducerer friktionskoefficienten, hvorved friktionen mellem værktøjsspånen og emnet reduceres, skærekraften og skærevarmen reduceres, værktøjets overfladekvalitet og overfladekvaliteten forbedres. Smøring er særlig vigtig for efterbehandling.
Rengøringseffekt: De små spåner, der genereres under rengøringsprocessen, er lette at klæbe til emnet og værktøjet, især ved boring af dybe huller og oprømning, er spånerne lette at tilstoppe i spånrillen, hvilket påvirker emnets overfladeruhed og værktøjets levetid. Brug af skærevæske kan hurtigt vaske spånerne væk, så skæringen kan forløbe jævnt.
2) Typer: Der er to hovedtyper af almindeligt anvendte skærevæsker
Emulsion: Den spiller hovedsageligt en kølende rolle. Emulsion fremstilles ved at fortynde emulgeret olie med 15 til 20 gange vand. Denne type skærevæske har en stor specifik varme, lav viskositet, god fluiditet og kan absorbere en stor mængde varme. Hovedformålet med at bruge denne type skærevæske er at afkøle værktøjet og emnet, øge værktøjets levetid og reducere termisk deformation. Emulsionen indeholder mere vand, og smøre- og antirustfunktionerne er dårlige.
Skæreolie: Hovedbestanddelen af skæreolie er mineralolie. Denne type skærevæske har en lille specifik varme, en stor viskositet og dårlig fluiditet. Det spiller hovedsageligt en smørende rolle. Almindeligt anvendte er mineralolier med lav viskositet, såsom motorolie, let dieselolie, petroleum mv.
