1. Datum
Alle Teile bestehen aus mehreren Oberflächen, und zwischen den Oberflächen gelten bestimmte Abmessungen und relative Positionsanforderungen. Die relativen Positionsanforderungen zwischen den Oberflächen von Teilen umfassen zwei Aspekte: die Abstandsmaßgenauigkeit zwischen den Oberflächen und die relative Positionsgenauigkeit (wie Koaxialität, Parallelität, Vertikalität und Rundlauf usw.). Die Untersuchung der relativen Positionsbeziehung zwischen den Oberflächen von Teilen kann nicht vom Bezugspunkt getrennt werden. Ohne einen eindeutigen Bezugspunkt kann die Position der Oberfläche des Teils nicht bestimmt werden. Im Allgemeinen ist der Bezug der Punkt, die Linie und die Fläche auf dem Teil, die zur Bestimmung der Position anderer Punkte, Linien und Flächen verwendet werden. Bezugspunkte können entsprechend ihrer unterschiedlichen Funktion in zwei Kategorien unterteilt werden: Konstruktionsbezugspunkte und Prozessbezugspunkte.
1. Konstruktionsdatum
Der Bezugspunkt, der zum Bestimmen anderer Punkte, Linien und Flächen in der Teilezeichnung verwendet wird, wird als Konstruktionsbezugspunkt bezeichnet. Bei Kolben beziehen sich die Konstruktionsdaten auf die Mittellinie des Kolbens und die Mittellinie des Bolzenlochs.
2. Prozessdatum
Der Bezugspunkt, den Teile während der Bearbeitung und Montage verwenden, wird als Prozessbezugspunkt bezeichnet. Je nach Verwendungszweck wird der Prozessbezugspunkt in Positionierungsbezugspunkt, Messbezugspunkt und Montagebezugspunkt unterteilt.
1) Positionierungsbezugspunkt: Der Bezugspunkt, der dafür sorgt, dass das Werkstück während der Bearbeitung die richtige Position in der Werkzeugmaschine oder Vorrichtung einnimmt, wird Positionierungsbezugspunkt genannt. Entsprechend den verschiedenen Positionierungselementen werden am häufigsten die folgenden zwei Kategorien verwendet:
Automatische Zentrierpositionierung: z. B. Drei--Backenfutterpositionierung.
Positionierung der Positionierungshülse: Das Positionierungselement wird in eine Positionierungshülse umgewandelt, beispielsweise bei der Positionierung der Anschlagplatte.
Andere umfassen die Positionierung in einem V-förmigen Rahmen, die Positionierung in einem halbkreisförmigen Loch usw.
2) Messbezugspunkt: Der Bezugspunkt, der zur Messung der Größe und Position der bearbeiteten Oberfläche während der Teileinspektion verwendet wird, wird als Messbezugspunkt bezeichnet.
3) Montagedatum: Das Datum, das zur Bestimmung der Position des Teils in der Komponente oder im Produkt während der Montage verwendet wird, wird als Montagedatum bezeichnet.
2. Methode zur Werkstückinstallation
Um an einem bestimmten Teil des Werkstücks eine Oberfläche zu bearbeiten, die den vorgegebenen technischen Anforderungen entspricht, muss das Werkstück vor der Bearbeitung eine korrekte Position relativ zum Werkzeug auf der Werkzeugmaschine einnehmen. Dieser Vorgang wird üblicherweise „Positionieren“ des Werkstücks genannt. Nachdem das Werkstück aufgrund der Auswirkungen von Schnittkraft, Schwerkraft usw. während der Bearbeitung positioniert wurde, sollte ein bestimmter Mechanismus verwendet werden, um das Werkstück so zu „klemmen“, dass seine bestimmte Position unverändert bleibt. Der Vorgang, bei dem das Werkstück die richtige Position auf der Werkzeugmaschine einnimmt und das Werkstück gespannt wird, wird als „Montage“ bezeichnet.
Die Qualität der Werkstückmontage ist ein wichtiges Thema in der mechanischen Bearbeitung. Es wirkt sich nicht nur direkt auf die Bearbeitungsgenauigkeit, die Geschwindigkeit und Stabilität der Werkstückmontage aus, sondern auch auf das Produktivitätsniveau. Um die relative Positionsgenauigkeit zwischen der Bearbeitungsoberfläche und ihrem Konstruktionsbezugspunkt sicherzustellen, sollte der Konstruktionsbezugspunkt der Bearbeitungsoberfläche beim Einbau des Werkstücks eine korrekte Position relativ zur Werkzeugmaschine einnehmen. Um beispielsweise beim Feindrehen der Ringnut die Rundlaufanforderungen des Bodendurchmessers der Ringnut und der Achse der Schürze sicherzustellen, muss das Werkstück so installiert werden, dass sein Konstruktionsbezugswert mit der Achse der Werkzeugmaschinenspindel übereinstimmt.
Bei der Bearbeitung von Teilen auf verschiedenen Werkzeugmaschinen gibt es verschiedene Installationsmethoden. Die Installationsmethoden können in drei Typen zusammengefasst werden: Direktausrichtungsmethode, Linienausrichtungsmethode und Vorrichtungsinstallationsmethode.
1) Direkte Ausrichtungsmethode Bei dieser Methode wird durch eine Reihe von Versuchen die korrekte Position ermittelt, die das Werkstück auf der Werkzeugmaschine einnehmen soll. Die spezifische Methode besteht darin, das Werkstück direkt auf der Werkzeugmaschine zu installieren, mithilfe einer Messuhr oder einer Nadel auf der Stichplatte die korrekte Position des Werkstücks visuell zu korrigieren und während der Überprüfung zu kalibrieren, bis es den Anforderungen entspricht.
Die Positionierungsgenauigkeit und Ausrichtungsgeschwindigkeit der direkten Ausrichtungsmethode hängen von der Ausrichtungsgenauigkeit, der Ausrichtungsmethode, den Ausrichtungswerkzeugen und dem technischen Niveau der Arbeiter ab. Die Nachteile bestehen darin, dass es viel Zeit in Anspruch nimmt, eine geringe Produktivität aufweist, auf der Grundlage von Erfahrung betrieben werden muss und hohe Anforderungen an die Fähigkeiten der Arbeiter stellt, sodass es nur in der Einzel-{1}}Stück- und Kleinserienfertigung eingesetzt wird. Beispielsweise gehört die Ausrichtung, die auf der Nachahmung der Form beruht, zur direkten Ausrichtungsmethode.
2) Markierungsausrichtungsmethode Bei dieser Methode wird eine Markierungsnadel an einer Werkzeugmaschine verwendet, um das Werkstück entsprechend der auf dem Rohling oder Halbzeug gezeichneten Linie auszurichten, damit es die richtige Position erhält. Offensichtlich erfordert diese Methode einen zusätzlichen Markierungsprozess. Die gezeichnete Linie selbst hat eine bestimmte Breite, und beim Markieren liegt ein Markierungsfehler vor, und beim Korrigieren der Position des Werkstücks liegt ein Beobachtungsfehler vor. Daher wird dieses Verfahren vor allem für die grobe Bearbeitung kleiner Produktionschargen, geringer Rohlingsgenauigkeit und großer Werkstücke eingesetzt, die für den Einsatz von Vorrichtungen nicht geeignet sind. Um beispielsweise die Position des Stiftlochs eines Zwei-{6}-Taktprodukts zu bestimmen, wird zur Ausrichtung die Markierungsmethode des Teilkopfes verwendet.
3) Verwenden Sie die Vorrichtungsinstallationsmethode: Die Prozessausrüstung, mit der das Werkstück so festgeklemmt wird, dass es die richtige Position einnimmt, wird als Werkzeugmaschinenvorrichtung bezeichnet. Die Vorrichtung ist ein Zusatzgerät der Werkzeugmaschine. Seine Position relativ zum Werkzeug auf der Werkzeugmaschine wurde vor-voreingestellt, bevor das Werkstück montiert wird. Daher ist es bei der Bearbeitung einer Charge von Werkstücken nicht erforderlich, diese einzeln auszurichten und zu positionieren, und die technischen Anforderungen der Bearbeitung können gewährleistet werden. Es ist sowohl arbeits-sparend als auch störungsfrei-. Es handelt sich um eine effiziente Positionierungsmethode, die häufig in der Serien- und Massenproduktion eingesetzt wird. Unsere aktuelle Kolbenverarbeitung verwendet die Vorrichtungsinstallationsmethode.
①. Nach dem Positionieren des Werkstücks wird der Vorgang, bei dem die Positionierungsposition während der Bearbeitung unverändert bleibt, als Spannen bezeichnet. Die Vorrichtung in der Vorrichtung, die die Positionierungsposition während der Bearbeitung unverändert hält, wird als Spannvorrichtung bezeichnet.
②. Die Spannvorrichtung sollte folgende Anforderungen erfüllen: Beim Spannen darf die Positionierung des Werkstücks nicht zerstört werden; Nach dem Spannen sollte sich die Position des Werkstücks während der Bearbeitung nicht ändern und das Spannen sollte genau, sicher und zuverlässig sein. Der Spannvorgang erfolgt schnell, die Bedienung ist bequem und arbeitssparend. Der Aufbau ist einfach und leicht herzustellen.
③. Vorsichtsmaßnahmen beim Spannen: Die Spannkraft sollte angemessen sein. Zu viel führt zu einer Verformung des Werkstücks, zu wenig führt dazu, dass sich das Werkstück während der Bearbeitung bewegt und die Positionierung des Werkstücks zerstört.
3. Grundkenntnisse der Metallzerspanung
1. Drehbewegung und die Oberfläche entsteht
Drehbewegung: Beim Schneidvorgang müssen das Werkstück und das Werkzeug eine relative Schneidbewegung ausführen, um überschüssiges Metall zu entfernen. Die Bewegung, bei der auf einer Drehmaschine mit einem Drehwerkzeug überschüssiges Metall vom Werkstück entfernt wird, wird als Drehbewegung bezeichnet und kann in Hauptbewegung und Vorschubbewegung unterteilt werden.
Hauptbewegung: Die Bewegung, bei der die Schnittschicht auf dem Werkstück direkt abgetragen und in Späne umgewandelt wird und dadurch eine neue Oberfläche des Werkstücks entsteht, wird als Hauptbewegung bezeichnet. Beim Schneiden ist die Drehbewegung des Werkstücks die Hauptbewegung. Normalerweise ist die Geschwindigkeit der Hauptbewegung höher und die verbrauchte Schneidleistung höher.
Vorschubbewegung: Die Bewegung, die kontinuierlich neue Schnittschichten in den Schnitt bringt. Unter Vorschubbewegung versteht man die Bewegung entlang der Oberfläche des zu formenden Werkstücks, die eine kontinuierliche oder intermittierende Bewegung sein kann. Beispielsweise ist die Bewegung des Drehmeißels auf einer horizontalen Drehmaschine eine kontinuierliche Bewegung und die Vorschubbewegung des Werkstücks auf einer Hobelmaschine eine intermittierende Bewegung.
Auf dem Werkstück gebildete Oberfläche: Während des Schneidvorgangs bildet das Werkstück eine bearbeitete Oberfläche, eine bearbeitete Oberfläche und eine zu bearbeitende Oberfläche. Die bearbeitete Oberfläche bezieht sich auf die neue Oberfläche, die durch das Entfernen überschüssigen Metalls entsteht. Die zu bearbeitende Oberfläche bezieht sich auf die Oberfläche, an der die Metallschicht abgeschnitten werden soll. Die Bearbeitungsfläche bezieht sich auf die Fläche, die die Schneidkante des Drehmeißels dreht.
2. Die drei Elemente der Schnittparameter beziehen sich auf Schnitttiefe, Vorschubgeschwindigkeit und Schnittgeschwindigkeit.
1) Schnitttiefe: ap=(dw-dm) / 2 (mm) dw=Durchmesser des unbearbeiteten Werkstücks dm=Durchmesser des bearbeiteten Werkstücks und Schnitttiefe ist das, was wir normalerweise Schnitttiefe nennen.
Auswahl der Schnitttiefe: Die Schnitttiefe p sollte entsprechend der Bearbeitungszugabe bestimmt werden. Bei der Grobbearbeitung sollten neben dem Aufmaß für die Schlichtbearbeitung auch alle Aufmaße bei der Grobbearbeitung so weit wie möglich in einem Durchgang entfernt werden. Dies kann nicht nur das Produkt aus Schnitttiefe, Vorschubgeschwindigkeit ƒ und Schnittgeschwindigkeit V vergrößern und gleichzeitig eine gewisse Haltbarkeit gewährleisten, sondern auch die Anzahl der Durchgänge reduzieren. Im Falle einer zu großen Bearbeitungszugabe, einer unzureichenden Steifigkeit des Prozesssystems oder einer unzureichenden Festigkeit der Klinge sollte der Durchgang in zwei oder mehr Durchgänge aufgeteilt werden. Zu diesem Zeitpunkt sollte die Schnitttiefe des ersten Durchgangs größer sein, was 2/3 bis 3/4 des Gesamtaufmaßes ausmachen kann; und die Schnitttiefe des zweiten Durchgangs sollte kleiner sein, damit der Endbearbeitungsprozess einen kleineren Parameterwert für die Oberflächenrauheit und eine höhere Bearbeitungsgenauigkeit erzielen kann.
Beim Schneiden von Gussteilen, Schmiedestücken oder Edelstahl mit gehärteter Oberfläche sollte die Schnitttiefe größer als die Härte oder gehärtete Schicht sein, um ein Schneiden der Schneidkante auf der gehärteten Schicht zu vermeiden.
2) Auswahl der Vorschubgeschwindigkeit: Die relative Verschiebung des Werkstücks und des Werkzeugs in Vorschubrichtung bei jeder Drehung oder Hin- und Herbewegung des Werkstücks oder Werkzeugs in mm. Nachdem die Schnitttiefe ausgewählt wurde, sollte eine möglichst größere Vorschubgeschwindigkeit gewählt werden. Durch die Auswahl eines angemessenen Werts für die Vorschubgeschwindigkeit sollte sichergestellt werden, dass die Werkzeugmaschine und das Werkzeug nicht durch übermäßige Schnittkraft beschädigt werden, die durch die Schnittkraft verursachte Durchbiegung des Werkstücks den durch die Werkstückgenauigkeit zulässigen Wert nicht überschreitet und der Parameterwert für die Oberflächenrauheit nicht zu groß ist. Bei der Schruppbearbeitung ist der Hauptbeschränkungsfaktor für die Vorschubgeschwindigkeit die Schnittkraft, während beim Vorschlichten und Schlichten der Hauptbeschränkungsfaktor für die Vorschubgeschwindigkeit die Oberflächenrauheit ist.
3) Auswahl der Schnittgeschwindigkeit: Beim Schneiden die momentane Geschwindigkeit eines Punktes auf der Schneidkante des Werkzeugs relativ zur zu bearbeitenden Oberfläche in der Hauptbewegungsrichtung, in m/min. Bei der Wahl der Schnitttiefe p und des Vorschubs ƒ wird auf dieser Grundlage die maximale Schnittgeschwindigkeit gewählt. Die Entwicklungsrichtung der Schneidbearbeitung ist die Hochgeschwindigkeits-Schneidbearbeitung.
IV. Mechanisches Rauheitskonzept
In der Mechanik bezieht sich Rauheit auf die mikroskopischen geometrischen Formmerkmale, die aus kleinen Abständen sowie Spitzen und Tälern auf der bearbeiteten Oberfläche bestehen. Es ist eines der Themen der Austauschbarkeitsforschung. Die Oberflächenrauheit wird im Allgemeinen durch die verwendete Bearbeitungsmethode und andere Faktoren bestimmt, wie etwa die Reibung zwischen dem Werkzeug und der Teileoberfläche während der Bearbeitung, die plastische Verformung des Oberflächenmetalls während der Spantrennung und die hochfrequente Vibration im Prozesssystem. Aufgrund der unterschiedlichen Bearbeitungsmethoden und Werkstückmaterialien sind Tiefe, Dichte, Form und Textur der auf der bearbeiteten Oberfläche hinterlassenen Spuren unterschiedlich. Die Oberflächenrauheit steht in engem Zusammenhang mit den passenden Eigenschaften, der Verschleißfestigkeit, der Ermüdungsfestigkeit, der Kontaktsteifigkeit, der Vibration und dem Geräusch mechanischer Teile und hat einen wichtigen Einfluss auf die Lebensdauer und Zuverlässigkeit mechanischer Produkte.
Methode zur Darstellung der Rauheit
Nach der Bearbeitung sieht die Oberfläche des Teils sehr glatt aus, in der Vergrößerung ist sie jedoch uneben. Unter Oberflächenrauheit versteht man die mikroskopischen geometrischen Merkmale, die aus kleinen Abständen und winzigen Spitzen und Tälern auf der Oberfläche der bearbeiteten Teile bestehen und im Allgemeinen durch die Bearbeitungsmethoden und (oder) andere Faktoren entstehen. Die Funktionen der Teileoberfläche sind unterschiedlich, und auch die erforderlichen Parameterwerte für die Oberflächenrauheit sind unterschiedlich. Der Oberflächenrauheitscode (Symbol) sollte auf der Teilezeichnung markiert werden, um die Oberflächeneigenschaften zu veranschaulichen, die nach Fertigstellung der Oberfläche erreicht werden müssen. Es gibt drei Parameter für die Oberflächenrauheitshöhe:
1. Arithmetische mittlere Abweichung Ra der Kontur
Das arithmetische Mittel des Absolutwerts des Abstands zwischen dem Punkt auf der Konturlinie entlang der Messrichtung (Y-Richtung) und der Referenzlinie innerhalb der Abtaststrecke.
2. Zehn-Punkthöhe der Mikro-rauheit Rz
Bezieht sich auf den Durchschnittswert der fünf größten Konturspitzenhöhen und den Durchschnittswert der fünf größten Konturtaltiefen innerhalb der Probenahmelänge.
3. Maximale Konturhöhe Ry
Der Abstand zwischen der höchsten Gipfeloberlinie und der niedrigsten Talunterlinie der Kontur innerhalb der Abtastlänge.
Derzeit wird Ra hauptsächlich im allgemeinen Maschinenbau eingesetzt.
4. Methode zur Darstellung der Rauheit
5. Der Einfluss der Rauheit auf die Leistung von Teilen
Die Oberflächenqualität des Werkstücks nach der Bearbeitung hat direkten Einfluss auf die physikalischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften des Werkstücks. Die Arbeitsleistung, Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Produkts hängen in hohem Maße von der Oberflächenqualität der Hauptteile ab. Im Allgemeinen sind die Anforderungen an die Oberflächenqualität wichtiger oder wichtiger Teile höher als die von gewöhnlichen Teilen. Dies liegt daran, dass Teile mit einer guten Oberflächenqualität ihre Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Ermüdungsbeständigkeit erheblich verbessern.
6. Schneidflüssigkeit
1) Die Rolle der Schneidflüssigkeit
Kühleffekt: Durch die Schneidwärme kann eine große Menge an Schneidwärme abgeführt, die Wärmeableitungsbedingungen verbessert, die Temperatur von Werkzeug und Werkstück gesenkt werden, wodurch die Lebensdauer des Werkzeugs verlängert und Maßfehler durch thermische Verformung des Werkstücks verhindert werden.
Schmierwirkung: Die Schneidflüssigkeit kann zwischen Werkstück und Werkzeug eindringen und in dem winzigen Spalt zwischen Span und Werkzeug einen dünnen Adsorptionsfilm bilden, der den Reibungskoeffizienten verringert, dadurch die Reibung zwischen Werkzeugspan und Werkstück verringert, die Schnittkraft und Schnittwärme verringert, den Verschleiß des Werkzeugs verringert und die Oberflächenqualität des Werkstücks verbessert. Bei der Endbearbeitung ist die Schmierung besonders wichtig.
Reinigungseffekt: Die beim Reinigungsprozess entstehenden winzigen Späne haften leicht am Werkstück und am Werkzeug, insbesondere beim Bohren tiefer Löcher und Reiben verstopfen die Späne leicht in der Spannut, was sich auf die Oberflächenrauheit des Werkstücks und die Lebensdauer des Werkzeugs auswirkt. Durch die Verwendung von Schneidflüssigkeit können die Späne schnell weggespült werden, so dass das Schneiden reibungslos verläuft.
2) Typen: Es gibt zwei Haupttypen häufig verwendeter Schneidflüssigkeiten
Emulsion: Sie spielt hauptsächlich eine kühlende Rolle. Eine Emulsion wird hergestellt, indem emulgiertes Öl mit der 15- bis 20-fachen Menge Wasser verdünnt wird. Diese Art von Schneidflüssigkeit hat eine große spezifische Wärme, eine niedrige Viskosität, eine gute Fließfähigkeit und kann eine große Wärmemenge absorbieren. Der Hauptzweck der Verwendung dieser Art von Schneidflüssigkeit besteht darin, das Werkzeug und das Werkstück zu kühlen, die Standzeit des Werkzeugs zu erhöhen und die thermische Verformung zu reduzieren. Die Emulsion enthält mehr Wasser und die Schmier- und Rostschutzfunktionen sind schlecht.
Schneidöl: Der Hauptbestandteil von Schneidöl ist Mineralöl. Diese Art von Schneidflüssigkeit weist eine geringe spezifische Wärme, eine große Viskosität und eine schlechte Fließfähigkeit auf. Es spielt hauptsächlich eine Schmierfunktion. Üblicherweise werden Mineralöle mit niedriger Viskosität verwendet, wie z. B. Motoröl, leichtes Dieselöl, Kerosin usw.
