Turn: Một phân tích toàn diện về lợi thế, đặc điểm và quy trình
Turn là công nghệ cắt cơ bản và được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực sản xuất cơ học. Nguyên tắc cốt lõi của nó liên quan đến việc điều khiển phôi để xoay (chuyển động chính) thông qua máy tiện, kết hợp với chuyển động thức ăn tuyến tính hoặc đường cong của công cụ cắt (chuyển động phụ trợ), để loại bỏ vật liệu dư thừa khỏi phôi và tạo ra các bộ phận cơ học đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác kích thước, dung sai hình học và chất lượng bề mặt. Dưới đây là một lời giải thích chi tiết từ ba chiều: Ưu điểm, đặc điểm và quy trình.
I. Ưu điểm cốt lõi của việc quay đầu
Với hệ thống kỹ thuật trưởng thành và khả năng thích ứng linh hoạt, việc quay lại đã trở thành một phương pháp xử lý không thể thiếu trong sản xuất. Ưu điểm cốt lõi của nó được phản ánh trong bốn khía cạnh sau:
1. Phạm vi xử lý rộng và khả năng thích ứng mạnh mẽ
Thích ứng vật liệu: Nó có thể xử lý các vật liệu khác nhau như kim loại (thép carbon, thép hợp kim, hợp kim nhôm, hợp kim đồng, hợp kim titan, v.v.), nhựa kỹ thuật, gỗ và vật liệu composite, và đặc biệt thành thạo trong việc xử lý các bộ phận quay kim loại.
Thích ứng một phần: Nó chủ yếu xử lý các bộ phận quay như trục (trục động cơ, ốc vít chì) và tay áo đĩa (vòng bi, khoảng trống bánh răng). Với công cụ đặc biệt (như Faceplate và đồ đạc), nó cũng có thể xử lý các tính năng như mặt cuối và vòng tròn bên ngoài của các bộ phận phi rô-úp, bao gồm phạm vi kích thước đầy đủ từ các phần chính xác thu nhỏ đến trục dài vài mét.
2. Khả năng kiểm soát cao của độ chính xác và chất lượng bề mặt
Mức độ xử lý thông thường: Máy tiện thông thường có thể đạt được độ dung sai kích thước của IT8-IT7 và độ nhám bề mặt của RA1.6-RA6.3μm, đáp ứng nhu cầu của các bộ phận cấu trúc chung.
Mức độ xử lý chính xác: Turn CNC, dựa vào các hệ thống servo và lập trình kỹ thuật số, có thể cải thiện độ chính xác với IT6-IT5, với độ nhám bề mặt đạt đến RA0.4-RA1.6μm. Một số máy tiện có độ chính xác cao thậm chí có thể đạt được dung sai IT4, thích ứng với các kịch bản cao cấp như dụng cụ chính xác và hàng không vũ trụ.
3. Hiệu quả xử lý cao và chi phí toàn diện thấp
Tích hợp quy trình: Một quy trình duy nhất có thể liên tục hoàn thành xử lý đa tính năng như xoay vòng tròn bên ngoài, hướng về mặt, bước, luồng và rãnh, giảm thời gian chuyển đổi quy trình. Tốc độ quay của thép carbon trung bình có thể đạt 100-300m/phút, dẫn đến hiệu quả đáng kể trong xử lý hàng loạt.
Thiết bị và chi phí công cụ: Lathes có cấu trúc tương đối đơn giản và chi phí bảo trì thấp. Các công cụ rẽ chủ yếu được gắn đơn (chẳng hạn như các công cụ rẽ ngoài cacbua xi măng), có tính linh hoạt cao và chống mài mòn. Thay thế công cụ và gỡ lỗi mất ít thời gian, làm cho chúng phù hợp cho cả sản xuất hàng loạt và sản xuất thử nghiệm một mảnh.
4. Tính linh hoạt quá trình mạnh mẽ và tự động hóa dễ dàng
Thích ứng công cụ linh hoạt: Bằng cách thay thế các loại công cụ (công cụ rẽ ngoài, công cụ nhàm chán bên trong, công cụ luồng, công cụ chia tay, v.v.), các tính năng xử lý có thể được chuyển đổi mà không cần công cụ phức tạp, thích ứng với việc sản xuất các bộ phận đa hóa.
Nâng cấp tự động hóa thuận tiện: Máy tiện CNC có thể nhận ra xử lý hoàn toàn tự động thông qua lập trình và cũng có thể được tích hợp với robot, silo và thiết bị thử nghiệm để tạo thành các dây chuyền sản xuất linh hoạt, đáp ứng nhu cầu sản xuất "đa hóa, nhỏ" của sản xuất hiện đại.
Ii. Đặc điểm chính của lượt
Các đặc điểm kỹ thuật của việc quay được xác định bởi chế độ chuyển động cốt lõi của "Xoay phôi + nguồn cấp công cụ", với nhận dạng quy trình riêng biệt:
1. Chế độ chuyển động có thể điều khiển rõ ràng và độc lập
Chuyển động chính (xoay của phôi xung quanh trục của chính nó) cung cấp năng lượng cốt lõi cần thiết để cắt, trong khi chuyển động thức ăn (chuyển động của công cụ dọc theo hướng trục/hướng tâm) điều khiển tốc độ loại bỏ của phụ cấp gia công và hình dạng của bộ phận. Cả hai được điều chỉnh độc lập thông qua tốc độ trục chính (điều chỉnh tốc độ cắt) và tốc độ thức ăn, và các tham số có thể được khớp linh hoạt theo độ cứng vật liệu và yêu cầu chính xác xử lý.
2. Các đối tượng xử lý tập trung vào các tính năng quay
Các đặc điểm xử lý điển hình đều tập trung xung quanh "trục quay", bao gồm bề mặt hình trụ bên ngoài, bề mặt hình trụ bên trong (lỗ), bề mặt hình nón, mặt kết thúc, các bước, buồng Các tính năng này là các yếu tố cấu trúc cơ bản của các bộ phận cơ học, bao gồm hơn 80% nhu cầu xử lý của các bộ phận cơ học chung.
3. Cấu trúc công cụ đơn giản và lực cắt ổn định
Các công cụ rẽ chủ yếu là một lần, và các tham số hình học đầu của chúng (góc cào, góc thanh thải, góc cắt chính, v.v.) có thể được điều chỉnh theo cách nhắm mục tiêu, ví dụ, một góc cào lớn được sử dụng để xử lý hợp kim bằng cách giảm. Trong quá trình cắt, khu vực tiếp xúc giữa công cụ và phôi được cố định và lực cắt xuyên tâm là nhỏ, dẫn đến khả năng kiểm soát tốt hơn của biến dạng phôi so với các quá trình như phay và mài.
4. Các loại thiết bị tinh tế và thích ứng chính xác với các kịch bản
Được phân loại theo cấp độ tự động hóa: Máy tiện thông thường (hoạt động thủ công, phù hợp cho sản xuất một mảnh và nhỏ), máy tiện CNC (điều khiển chương trình, phù hợp để xử lý chính xác trung bình) và các trung tâm xoay (được trang bị tháp pháo công cụ trực tiếp, có thể tích hợp với quá trình xay xát, khoan và khai thác). Được phân loại theo kích thước xử lý: Máy tiện băng ghế (các bộ phận thu nhỏ) và máy tiện sàn (trục lớn/bộ phận đĩa). Thiết bị khác nhau đặc biệt bao gồm các kịch bản xử lý từ các thành phần điện tử chính xác đến các bộ phận máy móc hạng nặng.
Iii. Các liên kết quy trình chính và phân loại lượt quay
Các quy trình quay cần được xây dựng dựa trên bản vẽ một phần, tính chất vật liệu và khả năng thiết bị, chủ yếu bao gồm ba liên kết chính: chuẩn bị quy trình, thực hiện quy trình và kiểm soát chất lượng. Các phân loại cụ thể như sau:
(I) Liên kết quy trình cốt lõi
1. Chuẩn bị quy trình: Đặt nền tảng cho độ chính xác của xử lý
Kẹp phôi: Chọn đồ đạc theo các loại một phần. ba-jaw/bốn hàm cho tay áo đĩa (bốn hàm cho các bộ phận lập dị); Hàm mềm hoặc đồ đạc đặc biệt cho các bộ phận có thành mỏng (để giảm biến dạng kẹp).
Lựa chọn công cụ: Chọn các công cụ dựa trên các tính năng xử lý (công cụ xoay 90 °/45 ° cho các vòng tròn bên ngoài, các công cụ nhàm chán cho các lỗ bên trong, các luồng chủ đề cho các luồng); Chọn vật liệu công cụ dựa trên vật liệu phôi (dụng cụ thép tốc độ cao để xử lý tốc độ thấp, các công cụ cacbua xi măng để xử lý tốc độ cao, các công cụ boron nitride khối để cắt vật liệu cứng).
Cài đặt tham số: Xác định ba yếu tố của "tốc độ cắt (tốc độ trục chính × đường kính phôi × π), tốc độ thức ăn (khoảng cách chuyển động của công cụ trên mỗi vòng quay) và độ sâu cắt (độ sâu cắt đơn)"
2. Thực hiện quy trình: Theo logic tiến bộ của "Roughing - bán hoàn thiện - hoàn thiện"
Roughing: Loại bỏ 70% -90% phụ cấp gia công với độ sâu cắt 2-5mm, ưu tiên hiệu quả với các lỗi hình dạng cho phép.
Bán hoàn thiện: Sửa lỗi hình dạng sau khi tính thô với độ sâu cắt 0,5-2mm, đặt nền tảng kích thước để hoàn thiện.
Hoàn thiện: Sử dụng độ sâu cắt 0,1-0,5mm và đảm bảo độ chính xác và chất lượng bề mặt cuối cùng thông qua các công cụ và thông số chính xác phù hợp.
3. Kiểm soát chất lượng: Kiểm tra độ chính xác quá trình đầy đủ
Kiểm tra kích thước: Sử dụng calip và micromet của Vernier để đo kích thước tuyến tính như đường kính và chiều dài; Sử dụng các chỉ báo quay số và micromet để phát hiện chạy vòng tròn và kết thúc chạy.
Kiểm tra dung sai hình học: Sử dụng máy đo độ tròn và máy đo hình trụ để phát hiện độ chính xác quay; Sử dụng đồng hồ đo song song để phát hiện sự song song mặt cuối.
Kiểm tra chất lượng bề mặt: Sử dụng đồng hồ đo độ nhám để đo các giá trị RA và kiểm tra các khuyết tật bề mặt như vết trầy xước và dấu vết thông qua kiểm tra thị giác hoặc kính hiển vi.
(Ii) Các quy trình quay đặc biệt
Sao chép lần quay: Phù hợp với các đường cong thông qua một công cụ sao chép nghỉ ngơi hoặc hệ thống CNC với các bề mặt quay không hình tròn như trục hình elip và cam, thích ứng với các bộ phận có hình đặc biệt.
Bước ngoặt không trung tâm: phôi được hỗ trợ và xoay bởi một tấm và bánh xe hướng dẫn mà không cần đặt kẹp, phù hợp để xử lý hàng loạt các trục và chân thanh mảnh, với hiệu quả cao gấp 3-5 lần so với lượt thông thường.
Turn khó khăn: Trực tiếp biến phôi cứng thành HRC50, thay thế các quá trình mài truyền thống. Hiệu quả xử lý được tăng hơn 40%, và nguy cơ bị bỏng bị bỏng.