1. דאטום
כל החלקים מורכבים ממספר משטחים, וישנן מידות מסוימות ודרישות מיקום יחסיות בין המשטחים. דרישות המיקום היחסי בין משטחי החלקים כוללות שני היבטים: דיוק מימד המרחק בין המשטחים ודיוק המיקום היחסי (כגון קואקסיאליות, מקביליות, אנכיות ויציאה מעגלית וכו'). לא ניתן להפריד את חקר יחסי המיקום היחסי בין משטחי החלקים מהנתון. ללא נתון ברור, לא ניתן לקבוע את מיקום פני השטח של החלק. באופן כללי, הנתון הוא הנקודה, הקו והמשטח על החלק המשמש לקביעת המיקום של נקודות, קווים ומשטחים אחרים. ניתן לחלק את הנתונים לשתי קטגוריות: נתון תכנון ונתון תהליך לפי תפקידיהם השונים.
1. נתון עיצוב
הנתון המשמש לקביעת נקודות, קווים ומשטחים אחרים בציור החלק נקרא נתון התכנון. עבור בוכנות, נתון התכנון מתייחס לקו האמצע של הבוכנה ולקו המרכז של חור הסיכה.
2. נתון תהליך
הנתונים המשמשים חלקים במהלך העיבוד וההרכבה נקרא נתון התהליך. על פי שימושים שונים, נתון התהליך מחולק לנתון מיקום, נתון מדידה ונתון הרכבה.
1) נתון מיקום: הנתון המשמש כדי לגרום לחומר לתפוס את המיקום הנכון בכלי המכונה או במתקן במהלך העיבוד נקרא נתון המיקום. על פי מרכיבי המיקום השונים, הנפוצות ביותר הן שתי הקטגוריות הבאות:
מיקום מרוכז אוטומטי: כגון מיקום-של שלושת לסתות.
מיקום שרוול מיקום: אלמנט המיקום נעשה לשרוול מיקום, כגון מיקום צלחת עצור.
אחרים כוללים מיקום במסגרת בצורת V-, מיקום בחור חצי עגול וכו'.
2) נתון מדידה: הנתון המשמש למדידת הגודל והמיקום של המשטח המעובד במהלך בדיקת חלק נקרא נתון המדידה.
3) נתון הרכבה: הנתון המשמש לקביעת מיקום החלק ברכיב או במוצר במהלך ההרכבה נקרא נתון ההרכבה.
2. שיטת התקנת חלקי העבודה
על מנת לעבד משטח העומד בדרישות הטכניות שצוינו בחלק מסוים של חומר העבודה, על חומר העבודה לתפוס מיקום נכון ביחס לכלי במכונה לפני העיבוד. תהליך זה נקרא בדרך כלל "מיקום" של חומר העבודה. לאחר מיקום חומר העבודה, עקב השפעות של כוח חיתוך, כוח משיכה וכו' במהלך העיבוד, יש להשתמש במנגנון מסוים כדי "להדק" את חומר העבודה כך שהמיקום הנקבע שלו יישאר ללא שינוי. תהליך הפיכת חומר העבודה לתפוס את המיקום הנכון על כלי המכונה והידוק חומר העבודה נקרא "התקנה".
איכות התקנת חלקי העבודה היא נושא חשוב בעיבוד מכני. זה לא רק משפיע ישירות על דיוק העיבוד, המהירות והיציבות של התקנת חלקי העבודה, אלא גם משפיע על רמת הפרודוקטיביות. על מנת להבטיח את דיוק המיקום היחסי בין משטח העיבוד לנתון התכנון שלו, נתון התכנון של משטח העיבוד צריך לתפוס מיקום נכון ביחס לכלי המכונה כאשר חומר העבודה מותקן. לדוגמה, בתהליך של סיבוב עדין של חריץ הטבעת, על מנת להבטיח את דרישות היציאה המעגלית של הקוטר התחתון של חריץ הטבעת וציר החצאית, יש להתקין את חומר העבודה כך שהנתון העיצובי שלו יתאים לציר של ציר כלי המכונה.
ישנן שיטות התקנה שונות בעת עיבוד חלקים במכונות שונות. ניתן לסכם את שיטות ההתקנה לשלושה סוגים: שיטת יישור ישיר, שיטת יישור קו ושיטת התקנת מתקן.
1) שיטת יישור ישיר כאשר משתמשים בשיטה זו, המיקום הנכון שחומר העבודה צריך לתפוס בכלי המכונה מתקבל באמצעות סדרה של ניסיונות. השיטה הספציפית היא להתקין את חומר העבודה ישירות על כלי העבודה, להשתמש במחוון חוגה או במחט על לוח המחט כדי לתקן חזותית את המיקום הנכון של חומר העבודה, ולכייל תוך כדי בדיקה עד שהוא עומד בדרישות.
דיוק המיקום ומהירות היישור של שיטת היישור הישיר תלויים בדיוק היישור, שיטת היישור, כלי היישור והרמה הטכנית של העובדים. החסרונות שלו הם שזה לוקח הרבה זמן, יש לו פרודוקטיביות נמוכה, וחייב להיות מופעל על סמך ניסיון, ויש לו דרישות גבוהות למיומנויות העובדים, ולכן הוא משמש רק בייצור-יחיד וקטנה-אצווה. לדוגמה, יישור המסתמך על חיקוי הצורה שייך לשיטת היישור הישיר.
2) שיטת יישור סימון שיטה זו היא שיטה לשימוש במחט סימון בכלי מכונה כדי ליישר את חומר העבודה בהתאם לקו המצויר על המוצר הריק או ה-מוגמר למחצה כדי להשיג את המיקום הנכון. ברור, שיטה זו דורשת תהליך סימון נוסף. לקו המצויר עצמו יש רוחב מסוים, ויש שגיאת סימון בעת הסימון, ויש גם שגיאת תצפית בעת תיקון המיקום של חומר העבודה. לכן, שיטה זו משמשת בעיקר לעיבוד גס של קבוצות ייצור קטנות, דיוק ריקים נמוך וחלקי עבודה גדולים שאינם מתאימים לשימוש במתקנים. לדוגמה, קביעת המיקום של חור הסיכה של מוצר דו- הוא להשתמש בשיטת הסימון של ראש המחלק ליישור.
3) השתמש בשיטת התקנת מתקן: ציוד התהליך המשמש להדק את חומר העבודה כך שהוא תופס את המיקום הנכון נקרא מתקן כלי מכונה. המתקן הוא התקן נוסף של כלי המכונה. מיקומו ביחס לכלי על כלי המכונה -הותאם מראש לפני התקנת חלק העבודה. לכן, בעת עיבוד אצווה של חלקי עבודה, אין צורך ליישר ולמקם אותם אחד אחד, וניתן להבטיח את הדרישות הטכניות של העיבוד. זה גם-חוסך בעבודה וגם ללא בעיות-. זוהי שיטת מיצוב יעילה ונמצאת בשימוש נרחב בייצור אצווה וייצור המוני. עיבוד הבוכנה הנוכחי שלנו משתמש בשיטת התקנת המתקן.
①. לאחר מיקום חומר העבודה, פעולת השמירה על מיקום המיקום ללא שינוי במהלך העיבוד נקראת הידוק. המכשיר במתקן השומר על מיקום המיקום ללא שינוי במהלך העיבוד נקרא התקן הידוק.
②. התקן ההידוק צריך לעמוד בדרישות הבאות: בעת הידוק, אין להרוס את מיקום חומר העבודה; לאחר ההידוק, המיקום של חומר העבודה לא צריך להשתנות במהלך העיבוד, וההידוק צריך להיות מדויק, בטוח ואמין; פעולת ההידוק מהירה, הפעולה נוחה וחוסכת עבודה-; המבנה פשוט וקל לייצור.
③. אמצעי זהירות בעת הידוק: כוח ההידוק צריך להיות מתאים. יותר מדי יגרום לעיוות של חומר העבודה, ומעט מדי יגרום לחומר לזוז במהלך העיבוד ולהרוס את מיקום היצירה.
3. ידע בסיסי בחיתוך מתכת
1. תנועת מפנה והמשטח שנוצר
תנועת סיבוב: בתהליך החיתוך, על מנת להסיר מתכת עודפת, על חומר העבודה והכלי לבצע תנועת חיתוך יחסית. התנועה של שימוש בכלי מפנה להסרת מתכת עודפת על חומר העבודה במחרטה נקראת תנועת סיבוב, אותה ניתן לחלק לתנועה ראשית ותנועת הזנה.
תנועה ראשית: התנועה של הסרה ישירה של שכבת החיתוך על חומר העבודה והמרתה לשבבים, ובכך ליצור משטח חדש של חומר העבודה, נקראת תנועה ראשית. במהלך החיתוך, התנועה הסיבובית של חומר העבודה היא התנועה העיקרית. בדרך כלל, מהירות התנועה הראשית גבוהה יותר וכוח החיתוך הנצרך גדול יותר.
תנועת הזנה: התנועה שמכניסה כל הזמן שכבות חיתוך חדשות לחיתוך. תנועת הזנה היא התנועה לאורך פני השטח של חומר העבודה שייווצר, שיכולה להיות תנועה מתמשכת או תנועה לסירוגין. לדוגמה, התנועה של כלי הסיבוב על מחרטה אופקית היא תנועה מתמשכת, ותנועת ההזנה של חומר העבודה בפלנר היא תנועה לסירוגין.
משטח שנוצר על חומר העבודה: במהלך תהליך החיתוך, חומר העבודה יוצר משטח מעובד, משטח מעובד ומשטח לעיבוד. המשטח המעובד מתייחס למשטח החדש שנוצר על ידי הפניית מתכת עודפת. המשטח לעיבוד מתייחס למשטח שבו שכבת המתכת עומדת להיחתך. משטח העיבוד מתייחס למשטח שקצה החיתוך של כלי המפנה מסובב.
2. שלושת האלמנטים של פרמטרי חיתוך מתייחסים לעומק חיתוך, קצב הזנה ומהירות חיתוך.
1) עומק חיתוך: ap=(dw-dm) / 2 (mm) dw=קוטר של חומר עבודה לא מעובד dm=קוטר של חומר עבודה מעובד, ועומק חיתוך הוא מה שאנו מכנים בדרך כלל עומק חיתוך.
בחירת עומק חיתוך: יש לקבוע את עומק החיתוך p בהתאם לקצבת העיבוד. במהלך עיבוד גס, בנוסף להשארת הקצבה לגימור, יש להסיר את כל קצבאות העיבוד הגס במעבר אחד ככל האפשר. זה לא רק יכול להפוך את התוצר של עומק חיתוך, קצב הזנה ƒ ומהירות חיתוך V גדול תוך הבטחת עמידות מסוימת, אלא גם להפחית את מספר המעברים. במקרה של קצבת עיבוד מוגזמת, קשיחות לא מספקת של מערכת התהליך או חוזק לא מספיק של הלהב, יש לחלק את המעבר לשני מעברים או יותר. בשלב זה, עומק החיתוך של המעבר הראשון צריך להיות גדול יותר, מה שיכול להוות 2/3 עד 3/4 מהקצבה הכוללת; ועומק החיתוך של המעבר השני צריך להיות קטן יותר, כך שתהליך הגימור יכול לקבל ערך פרמטר חספוס משטח קטן יותר ודיוק עיבוד גבוה יותר.
בעת חיתוך יציקות, פרזול או פלדת אל חלד עם משטח מוקשה, עומק החיתוך צריך לחרוג מהקשיות או השכבה המוקשה כדי למנוע חיתוך של קצה החיתוך בשכבה המוקשה.
2) בחירת קצב הזנה: התזוזה היחסית של חומר העבודה והכלי בכיוון תנועת ההזנה עבור כל סיבוב או הדדיות של חומר העבודה או הכלי, במ"מ. לאחר בחירת עומק החיתוך, יש לבחור קצב הזנה גדול ככל האפשר. בחירת ערך סביר של קצב ההזנה אמורה להבטיח שכלי המכונה והכלי לא ייפגעו עקב כוח חיתוך מוגזם, הסטייה של חלק העבודה הנגרמת על ידי כוח החיתוך אינה עולה על הערך המותר על ידי דיוק חלק העבודה, וערך פרמטר החספוס של פני השטח אינו גדול מדי. במהלך עיבוד גס, הגורם המגביל העיקרי של קצב ההזנה הוא כוח החיתוך, בעוד שבמהלך חצי-גימור וגימור, הגורם המגביל העיקרי של קצב ההזנה הוא חספוס פני השטח.
3) בחירת מהירות חיתוך: במהלך חיתוך, המהירות המיידית של נקודה בקצה החיתוך של הכלי ביחס למשטח המיועד לעיבוד בכיוון התנועה הראשי, ב-m/min. כאשר נבחרים עומק החיתוך p וקצב הזנה ƒ, מהירות החיתוך המקסימלית נבחרה על בסיס זה. כיוון הפיתוח של עיבוד חיתוך הוא עיבוד חיתוך מהיר-.
IV. מושג מכני חספוס
במכניקה, חספוס מתייחס למאפייני הצורה הגיאומטרית המיקרוסקופית המורכבת ממרווחים קטנים ופסגות ועמקים על פני השטח המעובדים. זה אחד הנושאים בחקר ההחלפה. חספוס פני השטח נוצר בדרך כלל על ידי שיטת העיבוד המשמשת וגורמים אחרים, כגון החיכוך בין הכלי למשטח החלק במהלך העיבוד, העיוות הפלסטי של מתכת פני השטח במהלך הפרדת השבבים ורטט-תדירות גבוהה במערכת התהליך. בשל ההבדלים בשיטות העיבוד ובחומרי העבודה, העומק, הצפיפות, הצורה והמרקם של הסימנים שנותרו על פני השטח המעובדים שונים. חספוס פני השטח קשור קשר הדוק לתכונות ההתאמה, עמידות בפני שחיקה, חוזק עייפות, קשיחות מגע, רטט ורעש של חלקים מכניים, ויש לו השפעה חשובה על חיי השירות והאמינות של מוצרים מכניים.
שיטת ייצוג חספוס
לאחר העיבוד, פני השטח של החלק נראה חלק מאוד, אבל הוא לא אחיד כאשר מוגדל. חספוס פני השטח מתייחס לתכונות הגיאומטריות המיקרוסקופיות המורכבות ממרווחים קטנים ופסגות ועמקים זעירים על פני החלקים המעובדים, שנוצרים בדרך כלל על ידי שיטות העיבוד ו(או) גורמים אחרים. הפונקציות של משטח החלק שונות, וגם ערכי הפרמטרים הנדרשים של חספוס פני השטח שונים. יש לסמן את קוד החספוס של פני השטח (סמל) על ציור החלק כדי להמחיש את מאפייני המשטח שיש להשיג לאחר השלמת המשטח. ישנם שלושה פרמטרים של גובה חספוס פני השטח:
1. סטיית ממוצע אריתמטי Ra של קו המתאר
הממוצע האריתמטי של הערך המוחלט של המרחק בין הנקודה על קו המתאר לאורך כיוון המדידה (כיוון Y) לבין קו הייחוס בתוך אורך הדגימה.
2. גובה עשר-נקודות של מיקרו-חספוס Rz
מתייחס לערך הממוצע של חמשת גבהי שיא המתאר הגדולים והערך הממוצע של חמשת עומקי העמק הגדולים ביותר בתוך אורך הדגימה.
3. גובה קו מתאר מירבי Ry
המרחק בין הקו העליון של הפסגה הגבוהה ביותר לקו התחתון של העמק הנמוך ביותר של קו המתאר בתוך אורך הדגימה.
נכון לעכשיו, Ra משמש בעיקר בתעשיית ייצור מכונות כללית.
4. שיטת ייצוג חספוס
5. השפעת החספוס על ביצועי החלקים
איכות פני השטח של חומר העבודה לאחר העיבוד משפיעה ישירות על התכונות הפיזיקליות, הכימיות והמכניות של חומר העבודה. ביצועי העבודה, האמינות והחיים של המוצר תלויים במידה רבה באיכות פני השטח של החלקים העיקריים. באופן כללי, דרישות איכות פני השטח של חלקים חשובים או מפתח גבוהים יותר מאלה של חלקים רגילים. הסיבה לכך היא שחלקים בעלי איכות פני שטח טובה ישפרו מאוד את עמידותם בפני שחיקה, עמידות בפני קורוזיה ועמידות בפני עייפות.
6. נוזל חיתוך
1) תפקידו של נוזל חיתוך
אפקט קירור: חום חיתוך יכול לקחת כמות גדולה של חום חיתוך, לשפר את תנאי פיזור החום, להפחית את הטמפרטורה של הכלי וחומר העבודה, ובכך להאריך את חיי השירות של הכלי ולמנוע שגיאות מימד הנגרמות על ידי עיוות תרמי של חומר העבודה.
אפקט סיכה: נוזל החיתוך יכול לחדור בין חומר העבודה לכלי, ליצור סרט ספיחה דק במרווח הזעיר שבין השבב לכלי, להפחית את מקדם החיכוך, ובכך להפחית את החיכוך בין שבב הכלי לחומר העבודה, להפחית את כוח החיתוך וחום החיתוך, להפחית את הבלאי של הכלי ולשפר את חומר העבודה. שימון חשוב במיוחד לגימור.
אפקט הניקוי: השבבים הזעירים שנוצרים במהלך תהליך הניקוי קלים להדבקה לחומר העבודה ולכלי, במיוחד בעת קידוח חורים עמוקים וקידוח, קל לסתום את השבבים בחריץ השבב, מה שמשפיע על חספוס פני השטח של חומר העבודה ועל חיי השירות של הכלי. שימוש בנוזל חיתוך יכול לשטוף במהירות את הצ'יפס, כך שהחיתוך יכול להתקדם בצורה חלקה.
2) סוגים: ישנם שני סוגים עיקריים של נוזלי חיתוך נפוצים
תחליב: זה ממלא בעיקר תפקיד קירור. אמולסיה נעשית על ידי דילול שמן מתחלב עם 15 עד 20 פעמים של מים. לסוג זה של נוזל חיתוך יש חום סגולי גדול, צמיגות נמוכה, נזילות טובה ויכול לספוג כמות גדולה של חום. המטרה העיקרית של שימוש בסוג זה של נוזל חיתוך היא לקרר את הכלי וחומר העבודה, להאריך את חיי הכלי ולהפחית עיוות תרמי. האמולסיה מכילה יותר מים, ותפקודי השימון והמניעת- חלודה גרועים.
שמן חיתוך: המרכיב העיקרי בשמן חיתוך הוא שמן מינרלי. לסוג זה של נוזל חיתוך יש חום סגולי קטן, צמיגות גדולה ונזילות ירודה. זה ממלא בעיקר תפקיד סיכה. בשימוש נפוץ הם שמנים מינרליים בעלי צמיגות נמוכה, כגון שמן מנוע, שמן דיזל קל, נפט וכו'.
