(1) Datum
Las piezas se componen de varias superficies, y cada superficie tiene ciertos requisitos de tamaño y posición mutua. Los requisitos de posición relativa entre las superficies de las piezas incluyen dos aspectos: precisión dimensional de la distancia entre superficies y requisitos de precisión de la posición relativa (como coaxialidad, paralelismo, perpendicularidad y desviación circular, etc.). El estudio de la relación posicional relativa entre las superficies de las piezas es inseparable del dato Sin un dato claro, no se puede determinar la posición de la superficie de la pieza. En su sentido general, un datum es un punto, línea o superficie de una pieza que se utiliza para determinar la posición de otros puntos, líneas o superficies. Los puntos de referencia se pueden dividir en dos categorías: puntos de referencia de diseño y puntos de referencia de proceso según sus diferentes funciones.
1. Referencia de diseño
La referencia utilizada para determinar otros puntos, líneas y superficies en el dibujo de las piezas se denomina referencia de diseño. En lo que respecta al pistón, diseño. El dato se refiere a la línea central del pistón y a la línea central del orificio del pasador.
2. Benchmark de proceso
El benchmark utilizado en el proceso de procesamiento y ensamblaje de piezas se denomina benchmark de proceso. Los puntos de referencia de proceso se dividen en puntos de referencia de posicionamiento, puntos de referencia de medición y puntos de referencia de ensamblaje según los diferentes usos.
(1) Referencia de posicionamiento: la referencia utilizada para hacer que la pieza de trabajo ocupe la posición correcta en la máquina herramienta o accesorio durante el procesamiento se denomina referencia de posicionamiento. Según los diferentes componentes de posicionamiento, los más utilizados son las dos categorías siguientes:
Posicionamiento de centrado automático: como el posicionamiento de mandril de tres mordazas.
Posicionamiento del manguito de localización: convierta los componentes de posicionamiento en manguitos de posicionamiento, como el posicionamiento de la placa de tope.
Otros incluyen el posicionamiento en un marco en forma de V, el posicionamiento en un orificio semicircular, etc.
(2) Dato de medición: al inspeccionar piezas, el dato utilizado para medir el tamaño y la posición de la superficie procesada se denomina dato de medición.
(3) Dato de ensamblaje: El dato utilizado para determinar la posición de las piezas en componentes o productos durante el ensamblaje se denomina dato de ensamblaje.
(2) Cómo instalar la pieza de trabajo
Para procesar una superficie que cumpla con los requisitos técnicos especificados en una determinada parte de la pieza de trabajo, la pieza de trabajo debe estar relativamente opuesta a cada una. otro en la máquina herramienta antes del mecanizado. La herramienta ocupa una posición correcta. Este proceso suele denominarse "posicionamiento" de la pieza de trabajo. Después de colocar la pieza de trabajo, debido a los efectos de la fuerza de corte, la gravedad, etc. durante el procesamiento, se debe utilizar un determinado mecanismo para "sujetar" la pieza de trabajo de modo que su posición determinada permanezca sin cambios. El proceso de conseguir que la pieza de trabajo ocupe la posición correcta en la máquina herramienta y sujetar la pieza de trabajo se denomina "preparación".
La calidad de la instalación de la pieza de trabajo es un tema importante en el procesamiento mecánico. No solo afecta directamente la precisión del procesamiento, la velocidad y la estabilidad de la instalación de la pieza de trabajo, sino que también afecta la productividad. Para garantizar la precisión de la posición relativa entre la superficie mecanizada y su referencia de diseño, la pieza de trabajo debe instalarse de manera que la referencia de diseño de la superficie mecanizada ocupe una posición correcta con respecto a la máquina herramienta. Por ejemplo, en el proceso de acabado de ranura del anillo, para garantizar los requisitos de desviación circular del diámetro inferior de la ranura del anillo y el eje del faldón, la pieza de trabajo debe instalarse de modo que su referencia de diseño coincida con el eje del husillo de la máquina herramienta.
Existen varios métodos de instalación al procesar piezas en diversas máquinas herramienta. Los métodos de instalación se pueden resumir en tres tipos: método de alineación directa, método de alineación de marcado y método de instalación con abrazadera.
(1) Método de alineación directa Al utilizar este método, la posición correcta que debe ocupar la pieza de trabajo en la máquina herramienta se obtiene mediante una serie de intentos. El método específico consiste en instalar directamente la pieza de trabajo en la máquina herramienta, utilizar un indicador de cuadrante o la aguja en la placa de la aguja para corregir visualmente la posición correcta de la pieza de trabajo y corregirla mientras se verifica hasta que cumpla con los requisitos.
La precisión del posicionamiento y la velocidad de alineación del método de alineación directa dependen de la precisión de la alineación, el método de alineación, las herramientas de alineación y el nivel técnico del trabajador. Sus desventajas son que lleva mucho tiempo, tiene baja productividad, necesita ser operado en base a la experiencia y requiere altas habilidades de los trabajadores, por lo que solo se usa en producción de una sola pieza y de lotes pequeños. Por ejemplo, si confía en la imitación de la alineación del cuerpo, es un método de alineación directa.
(2) Método de marcado y alineación Este método consiste en utilizar una aguja de marcado en la máquina herramienta para alinear la pieza de trabajo de acuerdo con la línea marcada en el producto en blanco o semiacabado para que pueda obtener el resultado correcto. posición. Evidentemente, este método requiere un proceso de marcado más. La línea dibujada en sí tiene un cierto ancho y hay errores de marcado al marcar y errores de observación al corregir la posición de la pieza de trabajo. Por lo tanto, este método se usa principalmente para lotes de producción pequeños, baja precisión en blanco y piezas de trabajo grandes donde está. No apto para utilizar accesorios en mecanizado en desbaste. Por ejemplo, la posición del orificio del pasador de un producto de dos tiempos se determina utilizando el método de marcado del cabezal indexador.
(3) Utilice el método de instalación del dispositivo: el equipo de proceso utilizado para sujetar la pieza de trabajo para que ocupe la posición correcta se denomina dispositivo de máquina herramienta.
El dispositivo es un dispositivo adicional de la máquina herramienta. Su posición con respecto a la herramienta en la máquina herramienta se ha preajustado antes de instalar las piezas de trabajo, por lo que al procesar un lote de piezas de trabajo no es necesario alinearlas ni posicionarlas. uno por uno para garantizar los requisitos técnicos del procesamiento. Ahorra mano de obra y problemas, es un método de posicionamiento eficiente y se usa ampliamente en producción por lotes y en masa. Nuestro procesamiento de pistones actual utiliza el método de instalación de accesorios.
1) Después de colocar la pieza de trabajo, la operación de mantener la posición sin cambios durante el procesamiento se llama sujeción. El dispositivo en el dispositivo que mantiene la pieza de trabajo en una posición constante durante el procesamiento se llama dispositivo de sujeción.
2) El dispositivo de sujeción debe cumplir los siguientes requisitos: al sujetar, el posicionamiento de la pieza de trabajo no debe dañarse después de la sujeción, la posición de la pieza de trabajo no debe cambiar durante el procesamiento y la sujeción debe ser precisa; , seguro y confiable; acción de sujeción rápida, operación conveniente y que ahorra mano de obra; estructura simple y fácil fabricación.
3) Precauciones al sujetar: La fuerza de sujeción debe ser adecuada. Si es demasiado grande, provocará que la pieza de trabajo se deforme. Si es demasiado pequeña, provocará que la pieza de trabajo se desplace durante el procesamiento. y dañar el posicionamiento de la pieza de trabajo.
(3) Conocimientos básicos de corte de metales
1. Movimiento de giro y superficie formada
Movimiento de giro: Durante el proceso de corte, con el fin de eliminar el exceso. metal, la pieza de trabajo y la herramienta deben realizar movimientos de corte relativos. El movimiento de usar una herramienta de torneado para eliminar el exceso de metal en la pieza de trabajo en un torno se llama movimiento de giro, que se puede dividir en movimiento principal y movimiento de avance.
Movimiento principal: El movimiento que elimina directamente la capa de corte de la pieza de trabajo y la convierte en virutas para formar una nueva superficie de la pieza de trabajo se denomina movimiento principal. Durante el corte, el movimiento de rotación de la pieza de trabajo es el movimiento principal. Generalmente, la velocidad del movimiento principal es mayor y la potencia de corte consumida es mayor.
Movimiento de avance: un movimiento que coloca continuamente nuevas capas de corte en el corte. El movimiento de avance es un movimiento a lo largo de la superficie de la pieza de trabajo que se va a formar. Puede ser un movimiento continuo o intermitente. Por ejemplo, el movimiento de la herramienta de torneado en un torno horizontal es un movimiento continuo, mientras que el movimiento de avance de la pieza de trabajo en una cepilladora es un movimiento intermitente.
Superficie formada en la pieza: Durante el proceso de corte se forma sobre la pieza la superficie mecanizada, la superficie mecanizada y la superficie a mecanizar. Una superficie mecanizada es una superficie nueva que se ha mecanizado eliminando el exceso de metal. La superficie a procesar se refiere a la superficie de la cual se va a cortar la capa de metal. La superficie mecanizada se refiere a la superficie que se gira mediante el filo de la herramienta de torneado.
2. Los tres elementos de la cantidad de corte se refieren a la profundidad de corte, la cantidad de avance y la velocidad de corte.
(1) Profundidad de corte: ap=(dw-dm)/2(mm) dw=diámetro de la pieza sin procesar dm=diámetro de la pieza procesada, la profundidad de corte es lo que normalmente llamamos cantidad de corte.
Selección de la profundidad de corte: La profundidad de corte αp debe determinarse en función de las sobremedidas de mecanizado. Al desbastar, además de dejar un margen de acabado, se debe eliminar todo el margen de desbaste de una sola vez en la medida de lo posible. Esto no solo puede hacer que el producto de la profundidad de corte, la cantidad de avance y la velocidad de corte V sea grande al mismo tiempo que garantiza un cierto grado de durabilidad, sino que también puede reducir el número de pasadas de la herramienta. Cuando el margen de mecanizado es demasiado grande o el sistema de proceso tiene rigidez insuficiente o la resistencia de la hoja es insuficiente, las pasadas de la herramienta deben dividirse en dos o más pasadas. En este momento, la profundidad de corte de la primera pasada debe ser mayor, representando de 2/3 a 3/4 del margen total y la profundidad de corte de la segunda pasada debe ser menor, para que el proceso de acabado pueda obtener una superficie más pequeña; valores de parámetros de rugosidad y mayor precisión de procesamiento.
Al cortar piezas fundidas, forjadas, acero inoxidable y otros materiales con enfriamiento y endurecimiento severos que tienen una piel dura en la superficie de las piezas, la profundidad de corte debe exceder la dureza o la capa de enfriamiento para evitar que el filo se rompa. cortando la piel dura o la capa de enfriamiento.
(2) Selección de la cantidad de avance: para cada rotación o movimiento alternativo de la pieza o herramienta, el desplazamiento relativo entre la pieza y la herramienta en la dirección del movimiento de avance, en mm. Después de seleccionar la profundidad de corte, se debe seleccionar una velocidad de avance lo más alta posible. La selección de un valor de avance razonable debe garantizar que la máquina herramienta y la herramienta no se dañen debido a una fuerza de corte excesiva, que la desviación de la pieza de trabajo causada por la fuerza de corte no exceda el valor permitido por la precisión de la pieza de trabajo y que la superficie El valor del parámetro de rugosidad no será demasiado grande. Durante el mecanizado de desbaste, la velocidad de avance está limitada principalmente por la fuerza de corte. Durante el mecanizado de semiacabado y acabado, la velocidad de avance está limitada principalmente por la rugosidad de la superficie.
(3) Selección de la velocidad de corte: durante el corte, la velocidad instantánea de un cierto punto en el filo de la herramienta en relación con la superficie a procesar en la dirección principal del movimiento, unidad es m/ mín. Cuando se seleccionan la profundidad de corte αp y la cantidad de avance ?, la velocidad de corte máxima se selecciona en base a esto. La dirección de desarrollo del procesamiento de corte es el procesamiento de corte de alta velocidad.
Rugosidad
(4) Concepto mecánico de rugosidad
En mecánica, la rugosidad se refiere al espaciado más pequeño y a los picos y valles en la superficie geométrica microscópica. Características de forma de la composición. Es uno de los temas en la investigación de la intercambiabilidad. La rugosidad de la superficie generalmente es causada por el método de mecanizado utilizado y otros factores, como la fricción entre la herramienta y la superficie de la pieza durante el proceso de mecanizado, la deformación plástica de la superficie metálica durante la separación de virutas y la vibración de alta frecuencia en el sistema de proceso. . Debido a los diferentes métodos de procesamiento y materiales de la pieza de trabajo, la profundidad, densidad, forma y textura de las marcas dejadas en la superficie procesada son diferentes. La rugosidad de la superficie está estrechamente relacionada con las propiedades coincidentes, la resistencia al desgaste, la resistencia a la fatiga, la rigidez de contacto, la vibración y el ruido de las piezas mecánicas, y tiene un impacto importante en la vida útil y la confiabilidad de los productos mecánicos.
Expresión de rugosidad
Después de procesar la superficie de la pieza, se ve lisa, pero cuando se observa con aumento, es desigual. La rugosidad de la superficie se refiere a las características microgeométricas compuestas por pequeños espacios y pequeños picos y valles en la superficie de las piezas procesadas. Generalmente se forma por el método de procesamiento adoptado y/u otros factores. Las funciones de las superficies de las piezas son diferentes y los valores de los parámetros de rugosidad superficial requeridos también son diferentes. El código de rugosidad de la superficie (símbolo) debe marcarse en el dibujo de la pieza para describir las características de la superficie que se deben lograr una vez completada la superficie. Hay tres tipos de parámetros de altura de rugosidad de la superficie:
1. Desviación media aritmética del contorno Ra
En la longitud de muestreo, el punto en la línea de contorno a lo largo de la dirección de medición (dirección Y). y el dato La media aritmética de los valores absolutos de las distancias entre líneas.
2. La altura de diez puntos del desnivel microscópico Rz
se refiere a la suma del promedio de las cinco alturas de picos de nivel más grandes y el promedio de las profundidades de valles de nivel más grandes dentro. la duración del muestreo.
3. Altura máxima del contorno Ry
La distancia entre la línea superior del pico más alto y la línea inferior del valle más bajo del contorno dentro de la longitud de muestreo.
En la actualidad, Ra. se utiliza principalmente en la industria de fabricación de maquinaria en general.
4. Método de expresión de la rugosidad
5. El impacto de la rugosidad en el rendimiento de las piezas
La calidad de la superficie de la pieza de trabajo después del procesamiento afecta directamente las propiedades físicas, químicas y mecánicas de la pieza de trabajo. y el funcionamiento del producto. El rendimiento, la confiabilidad y la longevidad dependen en gran medida de la calidad de la superficie de las piezas principales. En términos generales, los requisitos de calidad de la superficie de piezas importantes o críticas son más altos que los de las piezas ordinarias, porque las piezas con buena calidad de superficie mejorarán en gran medida su resistencia al desgaste, a la corrosión y a los daños por fatiga.
6. Fluido de corte
(1) Función del fluido de corte
Efecto de enfriamiento: la energía térmica de corte elimina una gran cantidad de calor de corte y mejora la disipación del calor. condiciones y reduce el desgaste de la herramienta y la temperatura de la pieza de trabajo, extendiendo así la vida útil de la herramienta y evitando errores dimensionales causados por la deformación térmica de la pieza de trabajo.
Lubricación: El fluido de corte puede penetrar en el espacio entre la pieza de trabajo y la herramienta, formando una fina película de adsorción en el pequeño espacio entre la viruta y la herramienta, reduciendo el coeficiente de fricción y reduciendo así el desgaste de la herramienta. La fricción entre las virutas y la pieza de trabajo reduce la fuerza de corte y el calor de corte, reduce el desgaste de la herramienta y mejora la calidad de la superficie de la pieza de trabajo. La lubricación es especialmente importante para el acabado.
Efecto de limpieza: las pequeñas virutas generadas durante el proceso de limpieza se adhieren fácilmente a la pieza de trabajo y a la herramienta, especialmente al perforar agujeros profundos y escariar agujeros, las virutas son fáciles de bloquear en la ranura de la viruta y afectar. la superficie de la pieza de trabajo y la vida de la herramienta. El uso de líquido de corte puede eliminar rápidamente las virutas y garantizar un corte suave.
(2) Tipo: existen dos categorías principales de fluidos de corte de uso común.
Emulsión: desempeña principalmente una función de enfriamiento. La emulsión se elabora diluyendo aceite emulsionado con 15 a 20 veces de. Agua, este tipo de fluido de corte tiene un gran calor específico, baja viscosidad, buena fluidez y puede absorber una gran cantidad de calor. El objetivo principal del uso de este tipo de fluido de corte es enfriar la herramienta y la pieza de trabajo, aumentar la vida útil de la herramienta. y reducir la deformación térmica. La emulsión contiene más agua y tiene funciones lubricantes y antioxidantes deficientes.
Aceite de corte: El componente principal del aceite de corte es el aceite mineral. Este tipo de fluido de corte tiene un calor específico pequeño, alta viscosidad y poca fluidez. Juega principalmente un papel lubricante con menor viscosidad. de uso común, como aceite de motor, gasóleo ligero, queroseno, etc.
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