1. Dados
Todas as peças são compostas por diversas superfícies e existem certas dimensões e requisitos de posição relativa entre as superfícies. Os requisitos de posição relativa entre as superfícies das peças incluem dois aspectos: a precisão da dimensão da distância entre as superfícies e a precisão da posição relativa (como coaxialidade, paralelismo, verticalidade e desvio circular, etc.). O estudo da relação de posição relativa entre as superfícies das peças não pode ser separado do dado. Sem um dado claro, a posição da superfície da peça não pode ser determinada. Em geral, a referência é o ponto, a linha e a superfície da peça usada para determinar a posição de outros pontos, linhas e superfícies. Os dados podem ser divididos em duas categorias: dados de projeto e dados de processo de acordo com suas diferentes funções.
1. Dados de projeto
A referência usada para determinar outros pontos, linhas e superfícies no desenho da peça é chamada de referência de projeto. Para pistões, o dado de projeto refere-se à linha central do pistão e à linha central do furo do pino.
2. Dados do processo
A referência usada pelas peças durante o processamento e montagem é chamada de referência do processo. De acordo com diferentes usos, os dados do processo são divididos em dados de posicionamento, dados de medição e dados de montagem.
1) Referência de posicionamento: A referência usada para fazer com que a peça ocupe a posição correta na máquina-ferramenta ou acessório durante o processamento é chamada de referência de posicionamento. De acordo com os diferentes elementos de posicionamento, os mais utilizados são as duas categorias seguintes:
Posicionamento centralizado automático: como posicionamento do mandril de três{0}}mandíbulas.
Posicionamento da luva de posicionamento: o elemento de posicionamento é transformado em uma luva de posicionamento, como o posicionamento da placa de batente.
Outros incluem o posicionamento em uma estrutura-em forma de V, o posicionamento em um furo semicircular, etc.
2) Dados de medição: Os dados usados para medir o tamanho e a posição da superfície processada durante a inspeção da peça são chamados de dados de medição.
3) Referência de montagem: A referência usada para determinar a posição da peça no componente ou produto durante a montagem é chamada de referência de montagem.
2. Método de instalação da peça de trabalho
Para usinar uma superfície que atenda aos requisitos técnicos especificados em uma determinada parte da peça, a peça deve ocupar uma posição correta em relação à ferramenta na máquina-ferramenta antes da usinagem. Este processo é geralmente chamado de “posicionamento” da peça. Após o posicionamento da peça, devido aos efeitos da força de corte, gravidade, etc. durante o processamento, um determinado mecanismo deve ser utilizado para "fixar" a peça para que sua posição determinada permaneça inalterada. O processo de fazer a peça ocupar a posição correta na máquina-ferramenta e fixar a peça é denominado "instalação".
A qualidade da instalação da peça é uma questão importante no processamento mecânico. Não afeta apenas diretamente a precisão do processamento, a velocidade e a estabilidade da instalação da peça, mas também afeta o nível de produtividade. A fim de garantir a precisão da posição relativa entre a superfície de processamento e seu dado de projeto, o dado de projeto da superfície de processamento deve ocupar uma posição correta em relação à máquina-ferramenta quando a peça de trabalho for instalada. Por exemplo, no processo de torneamento fino da ranhura do anel, a fim de garantir os requisitos de desvio circular do diâmetro inferior da ranhura do anel e do eixo da saia, a peça de trabalho deve ser instalada de modo que seu dado de projeto coincida com o eixo do fuso da máquina-ferramenta.
Existem vários métodos de instalação ao processar peças em várias máquinas-ferramentas. Os métodos de instalação podem ser resumidos em três tipos: método de alinhamento direto, método de alinhamento de linha e método de instalação de acessórios.
1) Método de alinhamento direto Quando este método é utilizado, a posição correta que a peça deve ocupar na máquina-ferramenta é obtida através de uma série de tentativas. O método específico é instalar a peça de trabalho diretamente na máquina-ferramenta, usar um relógio comparador ou uma agulha na placa da agulha para corrigir visualmente a posição correta da peça de trabalho e calibrar durante a verificação até que atenda aos requisitos.
A precisão e velocidade de posicionamento do método de alinhamento direto dependem da precisão do alinhamento, do método de alinhamento, das ferramentas de alinhamento e do nível técnico dos trabalhadores. Suas desvantagens são que ele leva muito tempo, tem baixa produtividade e deve ser operado com base na experiência e tem altos requisitos para as habilidades dos trabalhadores, por isso é usado apenas na produção de-peças únicas e pequenos-lotes. Por exemplo, o alinhamento que depende da imitação da forma pertence ao método de alinhamento direto.
2) Método de alinhamento de marcação Este método é um método que usa uma agulha de marcação em uma máquina-ferramenta para alinhar a peça de trabalho de acordo com a linha desenhada no produto bruto ou semi{1}}acabado para que ele obtenha a posição correta. Obviamente, este método requer um processo de marcação adicional. A própria linha desenhada tem uma certa largura, e há um erro de marcação durante a marcação, e também há um erro de observação ao corrigir a posição da peça de trabalho. Portanto, este método é usado principalmente para processamento bruto com pequenos lotes de produção, baixa precisão da peça bruta e peças grandes que não são adequadas para o uso de acessórios. Por exemplo, a determinação da posição do furo de um produto de dois-tempos é usar o método de marcação da cabeça divisória para alinhamento.
3) Use o método de instalação do acessório: O equipamento de processo usado para fixar a peça de trabalho para que ela ocupe a posição correta é chamado de acessório de máquina-ferramenta. O acessório é um dispositivo adicional da máquina-ferramenta. Sua posição relativa à ferramenta na máquina-ferramenta foi pré-ajustada antes da instalação da peça de trabalho. Portanto, ao processar um lote de peças, não é necessário alinhá-las e posicioná-las uma a uma, e os requisitos técnicos do processamento podem ser garantidos. Economiza-trabalho e não apresenta problemas-. É um método de posicionamento eficiente e é amplamente utilizado na produção em lote e em massa. Nosso processamento atual de pistão usa o método de instalação de fixação.
①. Após o posicionamento da peça, a operação de manter a posição de posicionamento inalterada durante o processamento é chamada de fixação. O dispositivo no acessório que mantém a posição de posicionamento inalterada durante o processamento é chamado de dispositivo de fixação.
②. O dispositivo de fixação deve atender aos seguintes requisitos: durante a fixação, o posicionamento da peça não deve ser destruído; após a fixação, a posição da peça não deve mudar durante o processamento, e a fixação deve ser precisa, segura e confiável; a ação de fixação é rápida, a operação é conveniente e economiza-trabalho; a estrutura é simples e fácil de fabricar.
③. Precauções ao apertar: A força de aperto deve ser apropriada. Muito fará com que a peça de trabalho se deforme e muito pouco fará com que a peça de trabalho se mova durante o processamento e destrua o posicionamento da peça de trabalho.
3. Conhecimento básico de corte de metal
1. Movimento de rotação e superfície formada
Movimento de giro: No processo de corte, para remover o excesso de metal, a peça e a ferramenta devem realizar um movimento de corte relativo. O movimento de usar uma ferramenta de torneamento para remover o excesso de metal da peça em um torno é chamado de movimento de torneamento, que pode ser dividido em movimento principal e movimento de avanço.
Movimento principal: O movimento de remover diretamente a camada de corte da peça e convertê-la em cavacos, formando assim uma nova superfície da peça, é denominado movimento principal. Durante o corte, o movimento rotacional da peça é o movimento principal. Normalmente, a velocidade do movimento principal é maior e a potência de corte consumida é maior.
Movimento de avanço: O movimento que coloca continuamente novas camadas de corte no corte. O movimento de avanço é o movimento ao longo da superfície da peça a ser formada, que pode ser um movimento contínuo ou intermitente. Por exemplo, o movimento da ferramenta de torneamento em um torno horizontal é um movimento contínuo e o movimento de avanço da peça em uma plaina é um movimento intermitente.
Superfície formada na peça: Durante o processo de corte, a peça forma uma superfície usinada, uma superfície usinada e uma superfície a ser usinada. A superfície usinada refere-se à nova superfície formada pelo afastamento do excesso de metal. A superfície a ser usinada refere-se à superfície onde a camada metálica está prestes a ser cortada. A superfície de usinagem refere-se à superfície que a aresta de corte da ferramenta de torneamento está girando.
2. Os três elementos dos parâmetros de corte referem-se à profundidade de corte, avanço e velocidade de corte.
1) Profundidade de corte: ap=(dw-dm) / 2 (mm) dw=diâmetro da peça não usinada dm=diâmetro da peça usinada, e profundidade de corte é o que normalmente chamamos de profundidade de corte.
Seleção da profundidade de corte: A profundidade de corte p deve ser determinada de acordo com a tolerância de usinagem. Durante a usinagem de desbaste, além de deixar a margem para acabamento, todas as sobras de usinagem de desbaste devem ser removidas em uma única passagem, tanto quanto possível. Isso pode não apenas aumentar o produto da profundidade de corte, avanço ƒ e velocidade de corte V, garantindo uma certa durabilidade, mas também reduzir o número de passes. No caso de tolerância excessiva de usinagem, rigidez insuficiente do sistema de processo ou resistência insuficiente da lâmina, o passe deve ser dividido em dois ou mais passes. Neste momento, a profundidade de corte do primeiro passe deve ser maior, o que pode representar 2/3 a 3/4 da tolerância total; e a profundidade de corte do segundo passe deve ser menor, para que o processo de acabamento possa obter menor valor do parâmetro de rugosidade superficial e maior precisão de usinagem.
Ao cortar peças fundidas, forjadas ou aço inoxidável com superfície endurecida, a profundidade de corte deve exceder a dureza ou camada endurecida para evitar cortar a aresta de corte na camada endurecida.
2) Seleção da taxa de avanço: O deslocamento relativo da peça e da ferramenta na direção do movimento de avanço para cada rotação ou vaivém da peça ou ferramenta, em mm. Após a profundidade de corte ser selecionada, uma taxa de avanço maior deve ser selecionada tanto quanto possível. A seleção de um valor razoável da taxa de avanço deve garantir que a máquina-ferramenta e a ferramenta não sejam danificadas devido à força de corte excessiva, a deflexão da peça causada pela força de corte não exceda o valor permitido pela precisão da peça e o valor do parâmetro de rugosidade da superfície não seja muito grande. Durante a usinagem de desbaste, o principal fator limitante da taxa de avanço é a força de corte, enquanto durante o semi-acabamento e acabamento, o principal fator limitante da taxa de avanço é a rugosidade da superfície.
3) Seleção da velocidade de corte: Durante o corte, é a velocidade instantânea de um ponto da aresta de corte da ferramenta em relação à superfície a ser usinada no sentido principal do movimento, em m/min. Quando a profundidade de corte pe o avanço ƒ são selecionados, a velocidade máxima de corte é selecionada com base nisso. A direção de desenvolvimento do processamento de corte é o processamento de corte em alta-velocidade.
4. Conceito mecânico de rugosidade
Em mecânica, rugosidade refere-se às características microscópicas da forma geométrica composta por pequenos espaçamentos e picos e vales na superfície usinada. É uma das questões da pesquisa de intercambialidade. A rugosidade da superfície é geralmente formada pelo método de processamento utilizado e outros fatores, como o atrito entre a ferramenta e a superfície da peça durante o processamento, a deformação plástica do metal da superfície durante a separação dos cavacos e a vibração de alta-frequência no sistema de processo. Devido às diferenças nos métodos de processamento e nos materiais da peça, a profundidade, densidade, forma e textura das marcas deixadas na superfície usinada são diferentes. A rugosidade da superfície está intimamente relacionada às propriedades correspondentes, resistência ao desgaste, resistência à fadiga, rigidez de contato, vibração e ruído das peças mecânicas e tem um impacto importante na vida útil e na confiabilidade dos produtos mecânicos.
Método de representação de rugosidade
Após o processamento, a superfície da peça parece muito lisa, mas fica irregular quando ampliada. A rugosidade da superfície refere-se às características geométricas microscópicas compostas por pequenos espaçamentos e pequenos picos e vales na superfície das peças processadas, que geralmente são formadas pelos métodos de processamento e (ou) outros fatores. As funções da superfície da peça são diferentes e os valores dos parâmetros de rugosidade da superfície necessários também são diferentes. O código de rugosidade da superfície (símbolo) deve ser marcado no desenho da peça para ilustrar as características da superfície que devem ser alcançadas após a conclusão da superfície. Existem três parâmetros de altura de rugosidade superficial:
1. Desvio da média aritmética Ra do contorno
A média aritmética do valor absoluto da distância entre o ponto na curva de nível ao longo da direção de medição (direção Y) e a linha de referência dentro do comprimento de amostragem.
2. Dez-pontos de altura de micro-rugosidade Rz
Refere-se ao valor médio das cinco maiores alturas de pico de contorno e ao valor médio das cinco maiores profundidades de vale de contorno dentro do comprimento de amostragem.
3. Altura máxima do contorno Ry
A distância entre a linha superior do pico mais alto e a linha inferior do vale mais baixo do contorno dentro do comprimento de amostragem.
Atualmente, o Ra é usado principalmente na indústria de fabricação de máquinas em geral.
4. Método de representação de rugosidade
5. A influência da rugosidade no desempenho das peças
A qualidade da superfície da peça após o processamento afeta diretamente as propriedades físicas, químicas e mecânicas da peça. O desempenho de trabalho, a confiabilidade e a vida útil do produto dependem em grande parte da qualidade da superfície das peças principais. De modo geral, os requisitos de qualidade superficial de peças importantes ou essenciais são mais elevados do que os de peças comuns. Isso ocorre porque peças com boa qualidade de superfície melhorarão muito sua resistência ao desgaste, à corrosão e à fadiga.
6. Fluido de corte
1) O papel do fluido de corte
Efeito de resfriamento: O calor de corte pode retirar uma grande quantidade de calor de corte, melhorar as condições de dissipação de calor, reduzir a temperatura da ferramenta e da peça de trabalho, prolongando assim a vida útil da ferramenta e evitando erros dimensionais causados pela deformação térmica da peça de trabalho.
Efeito lubrificante: O fluido de corte pode penetrar entre a peça e a ferramenta, formando uma fina película de adsorção no pequeno espaço entre o cavaco e a ferramenta, reduzindo o coeficiente de atrito, reduzindo assim o atrito entre o cavaco da ferramenta e a peça, reduzindo a força de corte e o calor de corte, reduzindo o desgaste da ferramenta e melhorando a qualidade da superfície da peça. A lubrificação é particularmente importante para o acabamento.
Efeito de limpeza: Os minúsculos cavacos gerados durante o processo de limpeza são fáceis de aderir à peça e à ferramenta, especialmente ao fazer furos profundos e alargar, os cavacos são fáceis de entupir na ranhura dos cavacos, afetando a rugosidade da superfície da peça e a vida útil da ferramenta. O uso de fluido de corte pode remover rapidamente os cavacos, para que o corte possa ocorrer sem problemas.
2) Tipos: Existem dois tipos principais de fluidos de corte comumente usados
Emulsão: Desempenha principalmente um papel refrescante. A emulsão é feita diluindo o óleo emulsionado com 15 a 20 vezes de água. Este tipo de fluido de corte possui grande calor específico, baixa viscosidade, boa fluidez e pode absorver grande quantidade de calor. O principal objetivo da utilização deste tipo de fluido de corte é resfriar a ferramenta e a peça, aumentar a vida útil da ferramenta e reduzir a deformação térmica. A emulsão contém mais água e as funções de lubrificação e-antiferrugem são fracas.
Óleo de corte: O principal componente do óleo de corte é o óleo mineral. Este tipo de fluido de corte possui um pequeno calor específico, uma grande viscosidade e pouca fluidez. Desempenha principalmente um papel lubrificante. Comumente utilizados são óleos minerais com baixa viscosidade, como óleo de motor, óleo diesel leve, querosene, etc.
