Sentido común básico del mecanizado, ¡no lo hagas si no lo entiendes!

1. Punto de referencia

Las piezas constan de varias superficies, cada una con un tamaño específico y requisitos de posición mutua. Los requisitos de posición relativa entre las superficies de las piezas incluyen dos aspectos: la precisión dimensional de la distancia entre las superficies y los 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, y la posición de la superficie de la pieza no se puede determinar sin un dato claro. En su sentido general, el dato es el punto, línea y superficie de la pieza que se utiliza para determinar la posición de otros puntos, líneas y superficies. Según sus diferentes funciones, los puntos de referencia se pueden dividir en dos categorías: puntos de referencia de diseño y puntos de referencia de proceso.

1. Base de diseño

La referencia utilizada para determinar otros puntos, líneas y superficies en el dibujo de la pieza se denomina referencia de diseño. Para el pistón, la referencia de diseño se refiere a la línea central del pistón y la línea central del orificio del pasador.

2. Punto de referencia del proceso

El dato utilizado por las piezas en el proceso de mecanizado y montaje se denomina dato de proceso. Según los diferentes usos, los puntos de referencia de proceso se dividen en puntos de referencia de posicionamiento, puntos de referencia de medición y puntos de referencia de montaje.

1) Referencia de posicionamiento: La referencia utilizada para hacer que la pieza de trabajo ocupe la posición correcta en la máquina herramienta o dispositivo durante el procesamiento se denomina referencia de posicionamiento. Según los diferentes componentes de posicionamiento, los más utilizados son las dos categorías siguientes:
Centrado y posicionamiento automático: como el posicionamiento del mandril de tres mordazas.
Posicionamiento del manguito de posicionamiento: el elemento de posicionamiento se convierte en un manguito 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: el dato utilizado para medir el tamaño y la posición de la superficie mecanizada durante la inspección de la pieza se denomina dato de medición.

3) Dato de ensamblaje: el dato utilizado para determinar la posición de la pieza en el componente o producto durante el ensamblaje se denomina dato de ensamblaje.

En segundo lugar, el método de instalación de 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 ocupar una posición correcta con respecto a la herramienta en la máquina herramienta antes del mecanizado. Este proceso a menudo se denomina "posicionamiento" de la pieza de trabajo. Una vez posicionada la pieza de trabajo, debido a la acción 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 la posición determinada permanezca sin cambios. El proceso de colocar la pieza de trabajo en la posición correcta en la máquina y sujetarla se llama "preparación".

La calidad de la instalación de la pieza de trabajo es una cuestión importante en el mecanizado. No sólo afecta directamente la precisión del mecanizado, la velocidad y la estabilidad de la instalación de la pieza de trabajo, sino que también afecta el nivel de productividad. Para garantizar la precisión posicional relativa entre la superficie mecanizada y su referencia de diseño, la pieza de trabajo debe instalarse de modo 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 ranuras de anillos, para garantizar los requisitos de la desviación circular del diámetro inferior de la ranura de anillos 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.

Al mecanizar piezas en una variedad de máquinas herramienta diferentes, existen varios métodos de instalación. Los métodos de instalación se pueden clasificar en tres tipos: método de alineación directa, método de alineación por trazado y método de instalación de accesorios.

1) Método de alineación directa Cuando se utiliza 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 utilizar el indicador de cuadrante o la aguja de trazado en la placa de trazado para corregir la posición correcta de la pieza de trabajo mediante inspección visual después de que la pieza de trabajo se monta directamente en la máquina herramienta, hasta que cumpla con los requisitos.
La precisión del posicionamiento y la velocidad del método de alineación directa dependen de la precisión de la alineación, el método de alineación, las herramientas de alineación y el nivel técnico de los trabajadores. Su desventaja es que requiere mucho tiempo, baja productividad, necesita ser operado con 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, confiar en imitar la alineación del cuerpo es un método de alineación directa.

2) Método de alineación de trazado Este método consiste en utilizar una aguja de trazado en la máquina herramienta para alinear la pieza de trabajo de acuerdo con la línea dibujada en el producto en bruto o semiacabado, de modo que pueda obtener la posición correcta. Obviamente, este método requiere un proceso de trazado más. La línea dibujada en sí tiene un cierto ancho, hay un error de trazado al trazar y hay un error de observación al corregir la posición de la pieza de trabajo. Por lo tanto, este método se utiliza principalmente para lotes de producción pequeños, baja precisión en blanco y piezas de trabajo grandes. No es adecuado utilizar accesorios. en mecanizado de desbaste. Por ejemplo, la posición del orificio del pasador del producto de dos tiempos se determina utilizando el método de marcado del cabezal indexador.

3) Uso del método de instalación del accesorio: el equipo de proceso utilizado para sujetar la pieza de trabajo y hacer que ocupe la posición correcta se denomina accesorio de máquina herramienta. El dispositivo es un dispositivo adicional de la máquina herramienta. Su posición relativa a la herramienta en la máquina herramienta se ha ajustado de antemano antes de instalar la pieza de trabajo, por lo que no es necesario alinear el posicionamiento una por una al procesar un lote de piezas de trabajo, lo que puede garantizar los requisitos técnicos del procesamiento. Es un método de posicionamiento eficiente que ahorra mano de obra y problemas, y se usa ampliamente en producción por lotes y en masa. Nuestro procesamiento de pistón actual es el método de instalación de accesorios utilizado.

①. Una vez posicionada la pieza de trabajo, la operación de mantener la posición de posicionamiento sin cambios durante el proceso de mecanizado se denomina sujeción. El dispositivo en el dispositivo que mantiene la pieza de trabajo en la misma posición durante el procesamiento se llama dispositivo de sujeción.

②. El dispositivo de sujeción debe cumplir los siguientes requisitos: al sujetar, no se debe dañar el posicionamiento de la pieza de trabajo; después de la sujeción, la posición de la pieza de trabajo durante el procesamiento no debe cambiar y la sujeción debe ser precisa, segura y confiable; sujeción La acción es rápida, la operación es conveniente y ahorra mano de obra; la estructura es simple y la fabricación es fácil.

③. Precauciones al sujetar: la fuerza de sujeción debe ser adecuada. Si es demasiado grande, la pieza de trabajo se deformará. Si es demasiado pequeño, la pieza de trabajo se desplazará durante el procesamiento y dañará el posicionamiento de la pieza de trabajo.

3. Conocimientos básicos de corte de metales.

1. Movimiento de giro y superficie formada.

Movimiento de giro: en el proceso de corte, para eliminar el exceso de metal, es necesario hacer que la pieza de trabajo y la herramienta realicen un movimiento de corte relativo. El movimiento de eliminar el exceso de metal de la pieza de trabajo con una herramienta de torneado en un torno se denomina movimiento de giro y se puede dividir en movimiento principal y movimiento de avance. dar ejercicio.

Movimiento principal: la capa de corte de la pieza de trabajo se corta directamente para convertirla en virutas, formando así el movimiento de la nueva superficie de la pieza de trabajo, que se denomina movimiento principal. Al cortar, el movimiento de rotación de la pieza de trabajo es el movimiento principal. Por lo general, la velocidad del movimiento principal es mayor y la potencia de corte consumida es mayor.
Movimiento de avance: el movimiento de hacer que la nueva capa de corte se corte continuamente, el movimiento de avance es el movimiento a lo largo de la superficie de la pieza de trabajo a formar, que puede ser un movimiento continuo o un movimiento intermitente. Por ejemplo, el movimiento de la herramienta de torneado en el torno horizontal es continuo y el movimiento de avance de la pieza de trabajo en la cepilladora es un movimiento intermitente.
Superficies formadas en la pieza de trabajo: Durante el proceso de corte, se forman en la pieza de trabajo superficies mecanizadas, superficies mecanizadas y superficies a mecanizar. La superficie terminada se refiere a una superficie nueva a la que se le ha eliminado el exceso de metal. La superficie a mecanizar se refiere a la superficie a partir de la cual se va a cortar la capa de metal. La superficie mecanizada se refiere a la superficie en la que gira el filo de la herramienta de torneado.
2. Los tres elementos de la cantidad de corte se refieren a la profundidad de corte, el avance y la velocidad de corte.
1) Profundidad de corte: ap=(dw-dm)/2(mm) dw=diámetro de la pieza no mecanizada dm=diámetro de la pieza mecanizada, la profundidad de corte es lo que normalmente llamamos la cantidad de corte.
Selección de la profundidad de corte: La profundidad de corte αp debe determinarse según las tolerancias de mecanizado. Al desbastar, además de dejar el margen de acabado, se deben eliminar todos los margenes de desbaste de una sola pasada en la medida de lo posible. Esto no solo puede hacer que el producto de la profundidad de corte, la velocidad de avance ƒ y la velocidad de corte V sea grande bajo la premisa de garantizar un cierto grado de durabilidad, sino que también puede reducir el número de pasadas. Cuando el margen de mecanizado es demasiado grande o la rigidez del sistema de proceso es insuficiente o la resistencia de la cuchilla es insuficiente, se debe dividir en más de dos pasadas. En este momento, la profundidad de corte de la primera pasada debe ser mayor, lo que puede representar de 2/3 a 3/4 del margen total; y la profundidad de corte de la segunda pasada debe ser menor, para que se pueda obtener el proceso de acabado. Valor del parámetro de rugosidad superficial más pequeño y mayor precisión de mecanizado.
Cuando la superficie de las piezas de corte es de fundición dura, forja o acero inoxidable y otros materiales severamente enfriados, la profundidad del corte debe exceder la dureza o la capa enfriada para evitar que los bordes cortantes corten la capa dura o enfriada.
2) Selección de la cantidad de avance: el desplazamiento relativo de la pieza de trabajo y la herramienta en la dirección del movimiento de avance cada vez que la pieza de trabajo o la herramienta gira o oscila una vez, la unidad es mm. Después de seleccionar la profundidad de corte, se debe seleccionar un avance lo más grande posible. La selección de un valor razonable del avance 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 de precisión de la pieza de trabajo. y el valor del parámetro de rugosidad de la superficie no será demasiado grande. En el desbaste, el principal límite del avance es la fuerza de corte, y en el semiacabado y acabado, el principal límite del avance es 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 mecanizar en la dirección principal del movimiento, la unidad es m/min. Cuando se seleccionan la profundidad de corte αp y la velocidad de avance ƒ, la velocidad de corte máxima se selecciona sobre esta base, y la dirección de desarrollo del procesamiento de corte es corte de alta velocidad.pieza de estampado

Cuarto, el concepto mecánico de rugosidad.
En mecánica, la rugosidad se refiere a las propiedades geométricas microscópicas que consisten en pequeños espacios y picos y valles en una superficie mecanizada. Es uno de los problemas de la investigación de la intercambiabilidad. La rugosidad de la superficie generalmente se forma por el método de procesamiento utilizado y otros factores, como la fricción entre la herramienta y la superficie de la pieza durante el procesamiento, la deformación plástica de la superficie del metal cuando se separan las 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 mecanizada 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 del 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.pieza de fundición de aluminio
Representación de rugosidad
Una vez procesada la superficie de la pieza, parece lisa, pero desigual después de la ampliación. La rugosidad de la superficie se refiere a las características microgeométricas compuestas de pequeñas distancias y pequeños picos y valles en la superficie de la pieza procesada, que generalmente se forman por el método de procesamiento y (u) otros factores. La función de la superficie de la pieza es diferente y el valor del parámetro de rugosidad superficial requerido también es diferente. 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 3 tipos de parámetros de altura de rugosidad de la superficie:
1. Desviación media aritmética del contorno Ra
La media aritmética del valor absoluto de la distancia entre puntos de la línea de contorno en la dirección de medición (dirección Y) y la línea de referencia dentro de la longitud de muestreo.
2. Altura de diez puntos Rz de desnivel microscópico
Se refiere a la suma del promedio de las 5 alturas de picos de perfil más grandes y las 5 profundidades de valle de perfil más grandes dentro de la longitud de muestreo.
3. La altura máxima del contorno Ry.
La distancia entre la línea del pico más alto y la línea del valle más bajo del perfil dentro de la longitud de muestreo.
En la actualidad, Ra. Se utiliza principalmente en la industria de fabricación de maquinaria en general.
imagen

4. Método de representación de rugosidad

5. El efecto de la rugosidad en el rendimiento de las piezas.

La calidad de la superficie de la pieza de trabajo después del procesamiento afecta directamente a sus propiedades físicas, químicas y mecánicas. El rendimiento laboral, la fiabilidad y la vida útil del producto 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, resistencia a la corrosión y resistencia al daño por fatiga.Pieza de aluminio de mecanizado CNC

6. Líquido de corte

1) El papel del fluido de corte.
Efecto de enfriamiento: el calor de corte puede eliminar una gran cantidad de calor de corte, mejorar las condiciones de disipación de calor, reducir la temperatura de la herramienta y la pieza de trabajo, prolongando así la vida útil de la herramienta y evitando el error dimensional de la pieza de trabajo causado por deformación térmica.
Lubricación: el fluido de corte puede penetrar entre la pieza de trabajo y la herramienta, de modo que se forma una fina capa de película de adsorción en el pequeño espacio entre la viruta y la herramienta, lo que reduce el coeficiente de fricción, por lo que puede reducir la fricción entre la herramienta. viruta y la pieza de trabajo, para reducir la fuerza de corte y el calor de corte, reducir el desgaste de la herramienta y mejorar la calidad de la superficie de la pieza de trabajo. Para el acabado, la lubricación es especialmente importante.
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 se bloquean fácilmente en la ranura de virutas, lo que afecta la rugosidad de la superficie de la pieza de trabajo y la vida útil de la herramienta. . El uso de líquido de corte puede eliminar rápidamente las virutas, de modo que el corte se pueda realizar sin problemas.
2) Tipo: Hay dos tipos de fluidos de corte de uso común.

Emulsión: Desempeña principalmente un papel refrescante. La emulsión se elabora diluyendo el aceite emulsionado con 15 a 20 veces de agua. Este tipo de fluido de corte tiene un gran calor específico, baja viscosidad y buena fluidez, y puede absorber mucho calor. El fluido de corte se utiliza principalmente para enfriar la herramienta y la pieza de trabajo, mejorar la vida útil de la herramienta y reducir la deformación térmica. La emulsión contiene más agua y las funciones de lubricación y prevención de oxidación son deficientes.
Aceite de corte: El componente principal del aceite de corte es el aceite mineral. Este tipo de fluido de corte tiene poco calor específico, alta viscosidad y poca fluidez. Desempeña principalmente un papel lubricante. Generalmente se utilizan aceites minerales de baja viscosidad, como aceite de motor, gasóleo ligero, queroseno, etc.