چرخش: تجزیه و تحلیل جامع از مزایا ، ویژگی ها و فرایندها
چرخش اساسی ترین فناوری برش در زمینه تولید مکانیکی است. اصل اصلی آن شامل رانندگی قطعه کار برای چرخش (حرکت اصلی) از طریق تراش ، همراه با حرکت خوراک خطی یا منحنی ابزار برش (حرکت کمکی) ، برای از بین بردن مواد اضافی از قطعه کار و تولید قطعات مکانیکی است که نیازهای دقت بعدی ، تحمل هندسی و کیفیت سطح را برآورده می کند. در زیر توضیح مفصلی از سه بعد وجود دارد: مزایا ، ویژگی ها و فرآیندها.
I. مزایای اصلی چرخش
با داشتن سیستم فنی بالغ و سازگاری انعطاف پذیر ، چرخش به یک روش پردازش ضروری در ساخت تبدیل شده است. مزایای اصلی آن در چهار جنبه زیر منعکس شده است:
1. دامنه پردازش گسترده و سازگاری قوی
سازگاری مواد: می تواند مواد مختلفی مانند فلزات (فولاد کربن ، فولاد آلیاژ ، آلیاژ آلومینیوم ، آلیاژ مس ، آلیاژ تیتانیوم و غیره) ، پلاستیک های مهندسی ، چوب و مواد کامپوزیت را پردازش کند و به ویژه در پردازش قطعات چرخشی فلز مهارت دارد.
سازگاری قسمت: عمدتاً قطعات چرخشی مانند شفت ها (شفت های موتور ، پیچ های سرب) و آستین دیسک (حلقه های بلبرینگ ، خالی دنده) را پردازش می کند. با استفاده از ابزاری ویژه (مانند صفحه های صورت و وسایل) ، همچنین می تواند ویژگی هایی مانند چهره های انتهایی و محافل بیرونی قطعات غیر روحی را پردازش کند ، و دامنه اندازه کامل از قطعات دقیق مینیاتوری تا شفت های چند متر طول را پوشش می دهد.
2. کنترل بالا از دقت و کیفیت سطح
سطح پردازش معمولی: Lathes معمولی می توانند به طور پایدار تحمل ابعادی IT8-IT7 و زبری سطح RA1.6-RA6.3μm را داشته باشند ، و نیازهای قطعات ساختاری عمومی را برآورده می کنند.
سطح پردازش دقیق: چرخش CNC ، با تکیه بر سیستم های سروو و برنامه نویسی دیجیتال ، می تواند دقت در IT6-IT5 را بهبود بخشد ، با زبری سطح به RA0.4-RA1.6μm می رسد. برخی از توری های با دقت بالا حتی می توانند به تحمل های IT4 دست یابند و با سناریوهای سطح بالا مانند ابزارهای دقیق و هوافضا سازگار باشند.
3. راندمان پردازش بالا و هزینه جامع کم
ادغام فرآیند: یک فرآیند واحد می تواند به طور مداوم پردازش چند منظوره مانند چرخش دایره بیرونی ، رو به رو ، پله ، نخ و شیار را انجام دهد و زمان تبدیل فرآیند را کاهش دهد. سرعت چرخش فولاد کربن متوسط می تواند به 100-300 متر در دقیقه برسد و در نتیجه راندمان قابل توجهی در پردازش دسته ای ایجاد شود.
تجهیزات و هزینه های ابزار: Lathes دارای ساختار نسبتاً ساده و هزینه های کم نگهداری هستند. ابزارهای چرخش عمدتاً تک لبه هستند (مانند ابزارهای چرخشی خارجی کاربید سیمان) که بسیار متنوع و مقاوم در برابر سایش هستند. تعویض ابزار و اشکال زدایی زمان کمی طول می کشد ، و آنها را برای تولید دسته ای و ساخت آزمایشی تک تکه مناسب می کند.
4. انعطاف پذیری فرآیند قوی و اتوماسیون آسان
سازگاری ابزار انعطاف پذیر: با جایگزینی انواع ابزار (ابزارهای چرخشی خارجی ، ابزارهای خسته کننده داخلی ، ابزارهای نخ ، ابزارهای جداسازی و غیره) ، ویژگی های پردازش را می توان بدون ابزار پیچیده تغییر داد و با سازگاری با تولید قطعات چند متغیر.
به روزرسانی اتوماسیون مناسب: Lathes CNC می تواند پردازش کاملاً اتوماتیک را از طریق برنامه نویسی تحقق بخشد ، و همچنین می تواند با روبات ها ، سیلوها و تجهیزات آزمایش برای تشکیل خطوط تولید انعطاف پذیر ، برآورده کردن نیازهای تولید "چند متغیره ، دسته کوچک" تولید مدرن یکپارچه شود.
ii. ویژگی های اصلی چرخش
ویژگی های فنی چرخش با استفاده از حالت اصلی حرکت آن از "چرخش قطعه کار + خوراک ابزار" ، با شناسایی فرآیند مشخص: تعیین می شود:
1. حالت حرکت پاک و مستقل قابل کنترل
حرکت اصلی (چرخش قطعه کار در اطراف محور خود) انرژی هسته مورد نیاز برای برش را فراهم می کند ، در حالی که حرکت خوراک (حرکت ابزار در طول جهت محوری/شعاعی) سرعت حذف کمک هزینه ماشینکاری و شکل قسمت را کنترل می کند. این دو به طور مستقل از طریق سرعت دوک نخ ریسی (تنظیم سرعت برش) و سرعت خوراک تنظیم می شوند و پارامترها می توانند با توجه به سختی مواد و الزامات دقت پردازش انعطاف پذیر باشند.
2. پردازش اشیاء متمرکز بر ویژگی های چرخشی
ویژگی های پردازش معمولی همه در اطراف "محور چرخش" متمرکز شده اند ، از جمله سطوح استوانه ای خارجی ، سطوح استوانه ای داخلی (سوراخ ها) ، سطوح مخروطی ، چهره های انتهایی ، مراحل ، محفظه ها ، شیار های حلقوی (ابزاری در حال جمع شدن ، شیار های روغن) ، و موضوعات داخلی/خارجی (متریک ، عرفانی ، Trapezial ، trapezial ، trapezoilation). این ویژگی ها عناصر ساختاری اساسی قطعات مکانیکی هستند که بیش از 80 ٪ از نیازهای پردازش قطعات مکانیکی عمومی را پوشش می دهد.
3 ساختار ابزار ساده و نیروی برش پایدار
ابزارهای چرخشی عمدتاً تک لبه هستند و پارامترهای هندسی نوک آنها (زاویه جیب ، زاویه ترخیص کالا از گمرک ، زاویه اصلی برش و غیره) را می توان به روشی هدفمند تنظیم کرد-برای مثال ، از یک زاویه بزرگ برای پردازش آلیاژ آلومینیوم برای کاهش مقاومت برش استفاده می شود و یک زاویه کوچک حمل و نقل برای پردازش فولاد هارد شده برای بهبود رکود ابزار استفاده می شود. در حین برش ، ناحیه تماس بین ابزار و قطعه کار ثابت است و نیروی برش شعاعی اندک است و در نتیجه کنترل بهتر تغییر شکل قطعه کار در مقایسه با فرآیندهای مانند فرز و سنگ زنی است.
4. انواع تجهیزات تصفیه شده و سازگاری دقیق با سناریوها
طبقه بندی شده بر اساس سطح اتوماسیون: Lathes معمولی (عملکرد دستی ، مناسب برای تولید تک تکه و دسته کوچک) ، CNC Lathes (کنترل برنامه ، مناسب برای پردازش دقیق با دسته متوسط) و مراکز چرخش (مجهز به برجک ابزار زنده ، یکپارچه با فرز ، حفاری و فرایندهای ضربه زدن). طبقه بندی شده با اندازه پردازش: لیت های نیمکت (قطعات مینیاتوری) و توری کف (شفت های بزرگ/قطعات دیسک). تجهیزات مختلف به طور خاص سناریوهای پردازش را از اجزای الکترونیکی دقیق گرفته تا قطعات ماشین آلات سنگین پوشش می دهد.
iii پیوندهای فرآیند کلیدی و طبقه بندی چرخش
فرآیندهای چرخشی باید بر اساس نقشه های بخشی ، خصوصیات مواد و قابلیت تجهیزات تدوین شوند ، که عمدتاً شامل سه پیوند کلیدی است: تهیه فرآیند ، اجرای فرآیند و کنترل کیفیت. طبقه بندی های خاص به شرح زیر است:
(i) پیوندهای فرآیند اصلی
1. آماده سازی فرآیند: پایه و اساس دقت پردازش
بستن قطعه کار: وسایل را با توجه به انواع قسمت انتخاب کنید-مراکز سه گانه خود محور برای شفت ها (برای جلوگیری از تغییر شکل در پردازش شافت طولانی). چاک های سه فک/چهار فک برای آستین دیسک (چهار فک برای قطعات خارج از مرکز). فک های نرم یا وسایل مخصوص قطعات دیواره نازک (برای کاهش تغییر شکل بستن).
انتخاب ابزار: ابزارهایی را بر اساس ویژگی های پردازش انتخاب کنید (90 درجه/45 درجه ابزارهای چرخشی برای محافل خارجی ، ابزارهای خسته کننده برای سوراخ های داخلی ، تعقیب کننده نخ برای موضوعات). مواد ابزار را بر اساس مواد قطعه کار انتخاب کنید (ابزارهای فولادی با سرعت بالا برای پردازش کم سرعت ، ابزارهای کاربید سیمانی برای پردازش با سرعت بالا ، ابزارهای نیترید بور مکعب برای برش مواد سخت).
تنظیم پارامتر: سه عنصر "سرعت برش (سرعت دوک اسپندل × کار قطر کار × π) ، میزان خوراک (فاصله حرکت ابزار در هر انقلاب) و عمق برش (عمق برش تک) را تعیین کنید - از" سرعت زیاد ، سرعت زیاد و عمق بزرگ برش "برای برداشتن سریع کمک هزینه ، و" سرعت بالا ، سرعت کم ، و عمق کوچک برای پایان دادن
2. اجرای فرآیند: به دنبال منطق مترقی "خشن - نیمه نهایی - پایان"
Roughing: 70 ٪ -90 ٪ کمک هزینه ماشینکاری را با عمق برش 2-5 میلی متر از بین می برد و راندمان را با خطاهای شکل مجاز اولویت بندی می کند.
نیمه نهایی: خطاهای شکل را پس از خشن شدن با عمق برش 0.5-2 میلی متر اصلاح می کند و پایه و اساس بعدی را برای اتمام می گذارد.
اتمام: از عمق برش 0.1-0.5 میلی متر استفاده می کند و دقت بعدی و کیفیت سطح نهایی را از طریق تطبیق ابزارها و پارامترهای دقیق تضمین می کند.
3. کنترل کیفیت: بازرسی دقیق فرآیند
بازرسی ابعادی: از کالیپر و میکرومتر ورنیر برای اندازه گیری ابعاد خطی مانند قطر و طول استفاده می کند. از شاخص های شماره گیری و میکرومتر برای تشخیص گردش دایره ای و اجرای نهایی استفاده می کند.
بازرسی تحمل هندسی: از کنتورهای گرد و کنتورهای استوانه ای برای تشخیص دقت چرخشی استفاده می کند. از کنتورهای موازی برای تشخیص موازی سازی صورت استفاده می کند.
بازرسی با کیفیت سطح: از مترهای زبری برای اندازه گیری مقادیر RA استفاده می کند و نقص سطحی مانند خراش و علائم پچ پچ را از طریق بازرسی بصری یا میکروسکوپ ها بررسی می کند.
(ب) فرآیندهای چرخش ویژه
چرخش کپی: منحنی ها را از طریق یک ابزار کپی یا سیستم CNC برای دستگاه سطوح چرخشی غیر دایره ای مانند شفت ها و دوربین های بیضوی ، متناسب با قطعات خاص شکل به دستگاه متناسب می کند.
چرخش بدون مرکز: قطعات کاری توسط یک صفحه و چرخ راهنما بدون محوریت بستن ، مناسب برای پردازش دسته ای از شفت ها و پین های باریک ، با راندمان 3-5 برابر بیشتر از چرخش معمولی پشتیبانی و چرخانده می شوند.
چرخش سخت: به طور مستقیم قطعه های کار سخت به بالای HRC50 تبدیل می شوند و جایگزین فرآیندهای سنگ زنی سنتی می شوند. راندمان پردازش بیش از 40 ٪ افزایش می یابد و از خطر سوختگی سنگ زنی جلوگیری می شود.