Vplyv prídavku na obrábanie na presnosť obrábania!

S neustálym zlepšovaním požiadaviek na kvalitu obrábaných výrobkov ľudia investovali veľa času a energie do skúmania metód a opatrení na zlepšenie kvality výrobkov. Ignorovali však vplyv prídavkov na obrábanie na kvalitu produktu v procese obrábania, pretože sa domnievali, že len to, že budú mať prídavky počas procesu obrábania, nebude mať významný vplyv na kvalitu produktu. Pri samotnom procese obrábania mechanických výrobkov sa zisťuje, že veľkosť prídavku na obrábanie dielov priamo ovplyvňuje kvalitu výrobkov.
Ak je prídavok na obrábanie príliš malý, je ťažké odstrániť zvyškové chyby tvaru a polohy a povrchové chyby počas predchádzajúceho procesu obrábania; Nadmerný prídavok na obrábanie však zvyšuje nielen pracnosť mechanického spracovania, ale zvyšuje aj spotrebu materiálov, nástrojov a energie. Čo je vážnejšie, teplo generované odrezaním veľkého množstva prídavku na obrábanie počas procesu obrábania môže spôsobiť deformáciu dielov, zvýšiť náročnosť obrábania dielov a ovplyvniť kvalitu produktu. Preto je potrebné prísne kontrolovať prídavok na obrábanie dielov.
jeden
Pojem prídavok na obrábanie
Prídavok na obrábanie sa vzťahuje na hrúbku kovovej vrstvy odrezanej od povrchu obrábania počas procesu obrábania. Prídavok na obrábanie možno rozdeliť na prídavok na procesné obrábanie a celkový prídavok na obrábanie. Prídavok na procesné obrábanie sa vzťahuje na hrúbku kovovej vrstvy odrezanej na povrchu v jednom procese, ktorá závisí od rozdielu v rozmeroch medzi susednými procesmi. Celkový prídavok na obrábanie sa vzťahuje na celkovú hrúbku kovovej vrstvy odstránenej z určitého povrchu počas celého procesu obrábania dielu od polotovaru po hotový výrobok, čo je rozdiel medzi veľkosťou rovnakého povrchového polotovaru a veľkosťou časť. Celkový prídavok na obrábanie sa rovná súčtu prídavkov na obrábanie pre každý proces.
V dôsledku nevyhnutných chýb vo výrobe surovín a rôznych rozmerov procesu sú celkový príspevok na obrábanie aj príspevok na procesné obrábanie variabilnými hodnotami, čo vedie k minimálnym a maximálnym prídavkom na obrábanie. Prídavok na obrábanie a tolerancia sú znázornené na obrázku 1. Minimálny prídavok na obrábanie na obrázku predstavuje rozdiel medzi minimálnou veľkosťou procesu predchádzajúceho procesu a maximálnou veľkosťou procesu aktuálneho procesu; Maximálny prídavok na obrábanie sa vzťahuje na rozdiel medzi maximálnou veľkosťou procesu predchádzajúceho procesu a minimálnou veľkosťou procesu aktuálneho procesu. Rozsah variácií prídavku na obrábanie procesu (rozdiel medzi maximálnymi a minimálnymi prídavkami na obrábanie) sa rovná súčtu rozmerových tolerancií predchádzajúceho procesu a aktuálneho procesu. Tolerančná zóna pre rozmery procesu je všeobecne špecifikovaná v smere časti vstupujúcej do tela. Pre časti hriadeľa je základná veľkosť maximálna veľkosť procesu, zatiaľ čo pre otvory je to minimálna veľkosť procesu.

dva
Analýza vplyvu prídavku na obrábanie na presnosť obrábania
2.1 Vplyv nadmerného prídavku na obrábanie na presnosť obrábania
Počas procesu obrábania budú diely nevyhnutne generovať rezné teplo, z ktorého časť je odvádzaná železnými trieskami a reznou kvapalinou, časť je prenášaná do nástroja a časť je prenášaná na obrobok, čo spôsobuje zvýšenie teploty častí. Teplota úzko súvisí s veľkosťou prídavku na obrábanie. S veľkým prídavkom na obrábanie sa čas hrubého obrábania nevyhnutne predĺži a množstvo rezu sa tiež primerane zvýši, čo má za následok neustále zvyšovanie rezného tepla a neustále zvyšovanie teploty dielu. Najväčšou škodou spôsobenou zvýšením teploty dielu je deformácia dielov, najmä pri materiáloch citlivých na zmeny teploty (ako je nehrdzavejúca oceľ), ktorá má väčší vplyv. Okrem toho táto tepelná deformácia prebieha celým procesom spracovania, čo zvyšuje náročnosť spracovania a ovplyvňuje kvalitu produktu.
Napríklad pri spracovaní štíhlych častí hriadeľa, ako sú skrutkové tyče, je v dôsledku použitia metódy obrábania jednou svorkou a jedným vrchom stupeň voľnosti v pozdĺžnom smere obmedzený. Ak je teplota obrobku príliš vysoká, dôjde k tepelnej rozťažnosti. Keď je predĺženie v pozdĺžnom smere zablokované, obrobok nevyhnutne podstúpi ohybovú deformáciu v dôsledku napätia, čo prináša veľké problémy pri neskoršom spracovaní. Schéma ohybovej deformácie obrobku po zahriatí je znázornená na obrázku 2. Ak spracovanie pokračuje v tomto bode, vyčnievajúca časť sa spracuje až do hotového výrobku. Po ochladení na izbovú teplotu sa diel pod tlakom spätne deformuje, čo spôsobí pozičné chyby a ovplyvní kvalitu. Diagram ohybovej deformácie obrobku po izbovej teplote je znázornený na obrázku 3. Po rozšírení smeru priemeru sa zväčšená časť odreže a po vychladnutí obrobku sa vyskytnú chyby valcovitosti a rozmerov. Pri presnom brúsení skrutiek môže tepelná deformácia obrobku tiež spôsobiť chyby stúpania.

2.2 Vplyv malého prídavku na obrábanie na presnosť obrábania
Prídavok na obrábanie dielov nemôže byť príliš veľký alebo príliš malý. Ak je prídavok na obrábanie príliš malý, nemôže eliminovať zvyškové geometrické tolerancie a povrchové chyby v predchádzajúcom procese, čo ovplyvňuje kvalitu produktu. Aby sa zabezpečila kvalita obrábania dielov, minimálny prídavok na obrábanie ponechaný pre každý proces by mal spĺňať základné požiadavky minimálneho prídavku na obrábanie pre predchádzajúci proces. Schematický diagram faktorov, ktoré tvoria minimálny prídavok na obrábanie pre vnútorný otvor určitého dielu, je znázornený na obrázku 4. Obrázok 4a) zobrazuje diel, ktorý sa má obrábať s vnútorným otvorom. Ak sa os O1-O1 otvoru počas predchádzajúceho procesu odchyľuje od referenčnej osi OO a existuje chyba polohy n a chyba valcovitosti p (ako je kužeľ, elipsa atď.) a chyba drsnosti povrchu h (ako je znázornené na obrázku 4b) vo vnútornom otvore, potom, aby sa eliminovala tolerancia polohy pred vŕtaním, minimálny prídavok na obrábanie na jednej strane sekvencie vŕtania by mal zahŕňať hodnoty vyššie uvedených chýb a defektov. Berúc do úvahy nevyhnutnú chybu inštalácie obrobku počas procesu vyvrtávania, tj chybu e medzi osou pôvodného otvoru OO a osou otáčania O' - O' po inštalácii obrobku (ako je znázornené na obrázku 4c), ako aj toleranciu rozmerov T počas procesu vyvrtávania môže byť minimálny prídavok na obrábanie z tohto procesu vyjadrený takto:
Z Väčšie alebo rovné T/2+h+p+n+e (prídavok na jednu stranu)

Obrázok 4 Diagram faktorov zloženia minimálneho prídavku na obrábanie
Hodnoty a prejavy vyššie uvedených chýb sa líšia pre rôzne časti a procesy. Pri určovaní príspevku na spracovanie procesu by sa s ním malo zaobchádzať odlišne. Napríklad štíhle hriadele sú náchylné na ohýbanie a deformáciu a priamočiara chyba prípojnice prekročila tolerančný rozsah rozmerov priemeru. Prídavok na obrábanie procesu by sa mal primerane zväčšiť; Pri procesoch, ktoré používajú plávajúce frézy a iné nástroje na lokalizáciu samotného povrchu obrábania, môže byť vplyv chyby inštalácie e ignorovaný a prídavok na obrábanie procesu môže byť zodpovedajúcim spôsobom znížený; Pri niektorých procesoch presného obrábania, ktoré sa používajú hlavne na zníženie drsnosti povrchu, sa veľkosť prídavku na obrábanie v procese vzťahuje iba na drsnosť povrchu h.
tri
Rozumný výber prídavku na obrábanie
3.1 Zásady pre prídavky na obrábanie dielov
Výber prídavku na obrábanie dielov úzko súvisí s materiálom, veľkosťou, úrovňou presnosti a metódou obrábania použitou v dieloch a závisí od konkrétnej situácie. Pri určovaní prídavku na obrábanie dielov sa musia dodržiavať tieto zásady:
(1) Minimálny príspevok na obrábanie by sa mal použiť na skrátenie času obrábania a zníženie nákladov na obrábanie dielov.
(2) Mal by sa ponechať dostatočný prídavok na obrábanie, najmä pre konečný proces. Prídavok na opracovanie by mal zabezpečiť presnosť a drsnosť povrchu špecifikovanú na výkrese.
(3) Pri určovaní prídavku na obrábanie by sa mala brať do úvahy deformácia spôsobená tepelným spracovaním dielov, inak môže dôjsť k šrotu.
(4) Pri určovaní prídavku na obrábanie je potrebné zvážiť spôsob obrábania a vybavenie, ako aj možnú deformáciu, ktorá sa môže vyskytnúť počas procesu obrábania.
(5) Pri určovaní prídavku na obrábanie by sa mala brať do úvahy veľkosť obrábaných dielov. Čím väčší diel, tým väčší prídavok na obrábanie. S rastúcou veľkosťou dielov sa zvyšuje aj možnosť deformácie spôsobenej reznými silami, vnútornými napätiami atď.
3.2 Spôsob stanovenia prídavku na obrábanie
3.2.1 Empirická metóda odhadu
Empirická metóda odhadu sa bežne používa vo výrobnej praxi na určenie prídavku na obrábanie na základe konštrukčných skúseností pracovníkov procesu alebo porovnaní s podobnými dielmi. Napríklad prídavok na obrábanie pre kormidlovú pažbu, čapy kormidla, medzihriadeľ a kormový hriadeľ v lodiach vo výstavbe je určený na základe dlhoročných skúseností pracovníkov procesu s projektovaním. Berúc do úvahy dôležitosť obrobku a vplyv faktorov, ako je veľký objem a vysoké namáhanie polotovaru výkovku, po hrubom sústružení vonkajšieho kruhu sa ponecháva prídavok na polopresné obrábanie 6 mm, po polotovare sa ponecháva prídavok na presné opracovanie 3 mm. presné sústruženie a po presnom sústružení zostáva prídavok na brúsenie 1 mm. Aby sa predišlo vzniku odpadu v dôsledku nedostatočného príspevku na spracovanie, metóda empirického odhadu vo všeobecnosti odhaduje väčší príspevok na spracovanie. Táto metóda sa bežne používa pri jednokusovej malosériovej výrobe.
3.2.2 Metóda korekcie vyhľadávania v tabuľke
Metóda korekcie vyhľadávacej tabuľky je metóda určovania prídavkov na obrábanie na základe údajov zozbieraných z výrobnej praxe a experimentálneho výskumu, ktoré sú zostavené do tabuľky a revidované v kombinácii so skutočnými podmienkami obrábania. Táto metóda je široko používaná. Prídavky na obrábanie pre presné sústruženie a brúsenie vonkajších kružníc po hrubom sústružení ložiskových dielov sú uvedené v tabuľke 1 a tabuľke 2.
3.2.3 Analýza a metóda výpočtu
Metóda analytického výpočtu je metóda stanovenia prídavku na obrábanie pomocou analýzy a komplexného výpočtu rôznych faktorov, ktoré ovplyvňujú prídavky na obrábanie na základe experimentálnych údajov a výpočtových vzorcov. Príspevok na spracovanie určený touto metódou je presný a ekonomicky primeraný, vyžaduje si však zhromažďovanie komplexných informácií, čo nie je také jednoduché a intuitívne ako vyššie uvedené dve metódy. Preto sa táto metóda v súčasnosti používa menej.
štyri
epilóg
V skutočnej výrobe, vzhľadom na to, že spôsob výroby mnohých polotovarov dielov je dočasne určený, sa napríklad puzdro z nehrdzavejúcej ocele odliate odstredivým liatím zmení na zvitok z oceľového plechu a zvarí sa; Koncový kryt chladiča, základňa motora a pieskovacie časti prevodovky sú nahradené zváranými dielmi. Vo výrobnom procese týchto dielov je veľa neistých faktorov a ich tvarové chyby je ťažké predvídať. Preto tri metódy uvedené v tomto článku na určenie prídavku na obrábanie týchto dielov nie sú použiteľné a možno ich flexibilne zvládnuť iba v skutočnom výrobnom procese.
Tabuľka 1: Prídavok na obrobenie pre vonkajší kruh častí hriadeľa po hrubom sústružení a presnom sústružení, mm

Tabuľka 2 Prídavok na opracovanie pre brúsenie vonkajších kruhov častí osí mm