Phân tích quy trình gia công và vận hành phôi

 

I. Mối quan hệ giữa thiết kế và quy trình

 

1. Kiểu dáng đóng vai trò quyết định đến chất lượng và giá thành sản phẩm.

2. Nhà thiết kế phải có hiểu biết cơ bản về quy trình gia công và quy trình công việc.

3. Kỹ sư quy trình nên hiểu các nguyên tắc thiết kế.

4. Thiết kế và quy trình phải hợp tác với nhau, tôn trọng thực tế và kiểm soát chi phí.

 

Nhà thiết kế (không hiểu gia công):

1. Lựa chọn vật liệu không phù hợp

2. Quy trình xử lý nhiệt không đúng cách, dẫn đến rủi ro

3. Quy trình gia công chi tiết phức tạp, tăng giá thành

4. Quy trình lắp ráp và bảo trì sản phẩm kém

 

Kỹ sư quy trình (không hiểu thiết kế):

1. Tự ý thay đổi cấu trúc quy trình và độ chính xác của bộ phận

2. Không hiểu các yêu cầu về độ chính xác gia công cuối cùng của các bộ phận, tạo ra rủi ro trong quá trình đột bao hình

 

Một nhà thiết kế giỏi trước tiên phải hiểu một số kiến ​​thức gia công thông thường và có hiểu biết cơ bản về các thiết bị thông thường, chẳng hạn như kích thước bộ phận và độ chính xác. Họ cũng phải có kỹ năng vẽ và đánh giá tốt, nhận thức về toàn bộ quá trình gia công và theo dõi trong quá trình gia công, duy trì liên lạc đầy đủ với các kỹ thuật viên tuyến đầu để tối ưu hóa hơn nữa thiết kế. Ngoài ra, việc quan sát các quy trình và phương pháp gia công trong ngành có thể mở rộng kiến ​​thức và cải thiện kỹ năng của họ.

 

 

II. Định nghĩa quy trình gia công

 

• Quá trình:Đề cập đến các kỹ năng, phương pháp và quy trình được sử dụng trong sản xuất một sản phẩm.
• Quy trình xử lý:Dòng chảy trực tiếp thay đổi hình dạng, kích thước, vị trí tương đối và đặc tính của các bộ phận, biến chúng thành sản phẩm hoàn chỉnh hoặc bán thành phẩm. Các quy trình đúc, rèn, dập, gia công, hàn và xử lý nhiệt đều được coi là dòng quy trình.
• Quy trình gia công:Quá trình sử dụng các phương pháp gia công.

 

▲ Quy trình gia công

 

Quá trình này chủ yếu tập trung vào việc thay đổi hình dạng của nguyên liệu thô, trong đó các phôi đúc hoặc rèn được tạo ra thông qua quá trình đúc hoặc rèn.

 

Quá trình này sử dụng nhiều công cụ và thiết bị khác nhau để gia công phôi thành các bộ phận, chủ yếu là thay đổi hình dạng và kích thước của chúng.

Quá trình chủ yếu tập trung vào việc xác định vị trí tương đối của các bộ phận, lắp ráp các bộ phận gia công thành sản phẩm theo yêu cầu lắp ráp cụ thể.

 

 

III. Thuật ngữ phổ biến trong quy trình gia công

 

• Hoạt động:Một phần của quá trình gia công được hoàn thành bởi một (hoặc một nhóm) công nhân tại cùng một trạm (hoặc máy) trên một (hoặc một nhóm) bộ phận.
• Cài đặt:Một phần của quá trình gia công được hoàn thành trong một lần kẹp phôi. Thiết lập định vị + kẹp =.
• lịch thi đấu:Một thiết bị dùng để hỗ trợ gia công.
• Cắt:Quá trình loại bỏ vật liệu dư thừa khỏi phôi bằng dụng cụ cắt.
• Kích thước quy trình:Kích thước được cung cấp trong thẻ xử lý hoặc bản vẽ theo yêu cầu để gia công.

 

▲ Thuật ngữ phổ biến trong quy trình gia công

 

▲ Thuật ngữ phổ biến trong quy trình gia công

 

▲ Thuật ngữ phổ biến trong quy trình gia công

 

1. Cắt Laser

 

▲ Thích hợp cho các tấm mỏng (tốt nhất cho 1,5mm-8mm)

 

2. Quay

Một phương pháp gia công trong đó phôi quay là chuyển động chính và dao thực hiện chuyển động tiến dao.

Chuyển động chính khi tiện là chuyển động quay của bộ phận và chuyển động tuyến tính của dụng cụ là chuyển động tiến dao. Nó đặc biệt thích hợp để gia công các bề mặt quay.

 

2.1 Máy tiện

 

▲ Máy tiện ngang thông thường (thích hợp cho sản xuất hàng loạt nhỏ)

 

▲ Máy tiện CNC ngang (phù hợp với hình dạng phức tạp và sản xuất hàng loạt)

 

2.2 Phạm vi ứng dụng tiện

 

▲ Phạm vi ứng dụng tiện

 

▲ Phạm vi ứng dụng tiện

 

3. Phay

Phay là một trong những phương pháp chính để gia công mặt phẳng. Dao phay quay làm chuyển động chính và phôi hoặc dao cắt thực hiện chuyển động cấp liệu.

 

3.1 Máy phay

 

▲ Máy phay cổng thông thường

 

▲ Máy phay đứng

 

▲ Máy phay ngang

 

3.2 Phay leo và phay thông thường

Tùy thuộc vào mối quan hệ giữa hướng quay của dao và hướng tiến dao, phay có thể được chia thành phay leo và phay thông thường.

 

• Phay thông thường:Khi hướng quay của dao cắt ngược với hướng tiến dao thì gọi là phay thông thường.
• LeoPhay:Khi hướng quay của dao cắt giống với hướng tiến dao thì được gọi là phay leo.

 

▲ Phay leo và phay thông thường

 

3.3 Ưu điểm của phay leo

1. Ít gây rung phôi, bảo vệ dụng cụ

2. Giảm mài mòn dụng cụ

3. Chất lượng bề mặt cao khi phay leo, đặc biệt thích hợp cho hợp kim nhôm

 

3.4 Ứng dụng phay

• Phay chủ yếu được sử dụng để gia công các mặt phẳng(bao gồm các bề mặt nằm ngang, thẳng đứng và nghiêng), rãnh, bề mặt tạo hình và các thao tác cắt.
• Máy phay kiểu đầu gối (ngang và dọc):Được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hàng loạt nhỏ để gia công các bộ phận vừa và nhỏ.
• Máy phay cổng:Được sử dụng để gia công các chi tiết có kích thước lớn và vừa. Được trang bị các đầu phay 3-4 có thể hoạt động đồng thời, nó có năng suất cao và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hàng loạt và hàng loạt.
• Trong sản xuất hàng loạt nhỏ, một số bộ phận tạo hình dạng đĩa cũng có thể được xử lý trên máy phay đứng sử dụng dao cắt đứng.

 

4. Khoan

Khoan là phương pháp gia công lỗ bằng cách di chuyển dụng cụ và phôi tương đối với nhau trong khi dụng cụ tiến vào phôi theo hướng trục. Khoan là phương pháp gia công lỗ cơ bản nhất.

 

4.1 Máy khoan

 

▲ Máy khoan hướng tâm: Chỉ dùng để xử lý lỗ (khoan, taro)

 

4.2 Ứng dụng của máy khoan

• Máy khoan bàn:Dùng cho các lỗ nhỏ (D<13 mm) on small and medium-sized parts in small batch production.
• Khoan dọc:Thường được sử dụng cho các lỗ lớn hơn (D<50 mm).
• Máy khoan xuyên tâm:Được sử dụng cho các lỗ ở các chi tiết vừa và lớn.
• Đối với các bộ phận quay, hãy cân nhắc sử dụng máy tiện hoặc máy khoan để xử lý lỗ.

 

 

IV Phân tích hoạt động phôi

 

1. Phân tích hoạt động của phôi – Ví dụ 1

 

▲ Bản vẽ phôi CNC

 

① Làm trống:φ25x132 (vì không có yêu cầu về đường kính ngoài nên φ25 là đủ để đột bao hình; nếu có yêu cầu về đường kính ngoài, hãy để trống đến φ28 và giảm kích thước xuống).

② Máy tiện:Khoan một lỗ ở giữa và kẹp một đầu bằng mâm cặp ba hàm. Xoay xuống φ25, bước máy φ16, cắt rãnh theo kích thước φ16 và φ13.5, tổng chiều dài máy, khoan lỗ đáy ren M8 đến độ sâu 25 và vát mép.

Kẹp φ16, đỡ đầu còn lại bằng lỗ tâm, gia công bước đến 76,5 và φ16,6 (để lại dung sai 0.3 cho biến dạng xử lý nhiệt) và vát mép.

③ Máy phay:Nghiền phẳng cả hai đầu, đảm bảo kích thước 13 (điều này cũng có thể được thực hiện sau khi mài, nhưng cắt dây là lựa chọn duy nhất).

④Xử lý nhiệt:Làm cứng bề mặt phần 76,5 bằng phương pháp tôi tần số cao thành HRC40-45, với độ sâu 1,5.

⑤ Mài vô tâm:Hiệu chỉnh biến dạng và đảm bảo kích thước φ16g6 (nếu không có yêu cầu về dung sai đối với φ16 thì không cần thực hiện bước này).

⑥ Công việc trên ghế:Nhấn vào M8, độ sâu 20 và gỡ lỗi.

⑦ Xử lý bề mặt:Mạ niken

 

2. Quy trình gia công – Ví dụ 2

 

▲ Bản vẽ phôi CNC

 

① Làm trống:Sử dụng tấm đất 80x75x25.

② Cắt dây:Để lại 0,5mm để phay tinh trên các bề mặt yêu cầu độ nhám 3,2 và cắt các kích thước khác theo kích thước.

③ Máy phay:

• (1) Phay mịn hai bề mặt thẳng đứng để đảm bảo độ nhám 3.2 và duy trì độ vuông góc trong phạm vi 0.02, đảm bảo các kích thước 75, 70 và 20.
• (2) Khoan: Sử dụng các phương pháp khoan tâm, khoan, doa, doa để gia công các lỗ chốt 4-φ8H7, đảm bảo kích thước và vị trí, khoan các lỗ đáy có ren 2-φ6.8, 2- φ9 xuyên qua các lỗ và duy trì khoảng cách tâm là 15, 30 và 45 trong phạm vi dung sai.

④ Công việc trên bàn:Nhấn vào 2-M8, vát mép và gỡ bavia.

⑤ Xử lý bề mặt:Sơn phun (Y07).

 

3. Quy trình gia công – Ví dụ 3

 

▲ Bản vẽ phôi CNC

 

① Làm trống:Nylon xanh 88x70x55

② Máy khắc CNC:

• (1) Sử dụng A làm tham chiếu, gắn mặt A vào bàn làm việc bằng keo AB, sau đó khắc xung quanh biên dạng và tạo thành năm cạnh. Sau khi tạo hình, gia công các lỗ chìm trên máy 2-φ8H7 và φ14-φ9, đảm bảo kích thước bản vẽ.
• (2) Sau khi khắc năm mặt và lỗ, lật mặt máy A và vát cạnh C20.

③ Gỡ lỗi.

 

4. Quy trình gia công – Ví dụ 4

 

▲ Bản vẽ phôi CNC

 

① Làm thẳng sau khi hàn, giữ độ phẳng trong khoảng 2 mm.

② Ủ:Sau đóủg, duỗi thẳng để giữ độ phẳng trong vòng 2 mm.

③ Phay giàn CNC:

• (1) Hiệu chuẩn vàKẹp:Sử dụng mặt A làm tham chiếu, đặt các miếng đệm có chiều cao bằng nhau bên dưới mặt A. Hiệu chỉnh từng điểm trên mặt B bằng thước đo chiều cao, giữ cho toàn bộ phôi phẳng trong phạm vi 2 mm. Không được phép có khoảng trống tại mỗi điểm kẹp. Sử dụng miếng chêm mỏng để lấp đầy các khoảng trống và đảm bảo không bị biến dạng trong quá trình kẹp. Đồng hồ đo có thể được sử dụng để theo dõi biến dạng.
• (2)Phay thô:Máy nghiền thô mặt B, để lại dung sai phay tinh là 1mm. Sử dụng máy phay bên để gia công cả hai bề mặt, chừa lại 1mm mỗi bên. Sau khi phay thô mặt B, lật phôi và mặt phay thô A bằng phương pháp tương tự, chừa lại 1mm cho phay tinh.
• (3) Phay tinh và kẹp:Sử dụng mặt A làm đối chiếu, gắn nó vào các miếng đệm có chiều cao bằng nhau bằng keo AB. Đảm bảo không còn khoảng trống vì không được phép kẹp trực tiếp vào phôi (sử dụng kích khi cần thiết).
• (4) Máy nghiền mịn Mặt B và cả hai mặt:Đảm bảo độ phẳng. Sau khi phay tinh, khoan lỗ bằng các phương pháp khoan tâm, khoan, doa và doa. Đầu tiên, xử lý bốn lỗ tham chiếu {{0}}φ10H7, duy trì dung sai vị trí lỗ là ±0,02. Sau khi hoàn thành các lỗ tham chiếu, xử lý các lỗ khác theo chương trình, đảm bảo độ chính xác về kích thước và dung sai. Gia công tất cả các lỗ bên bằng phương pháp tương tự với máy phay bên, đảm bảo dung sai hình dạng, vị trí và kích thước.
• (5) Sau khi hoàn thiện mặt B, lật và nghiền mịn mặt A, đảm bảo độ phẳng. Tất cả các lỗ trên mặt A phải được gia công dựa trên các lỗ tham chiếu 4-φ10H7 ở mặt B. Không được sử dụng các điểm tham chiếu khác. Gia công các lỗ khác theo chương trình.

④ Công việc trên bàn:Nhấn vào tất cả chuỗilỗ ed, deburr, và vát.

⑤ Xử lý bề mặt:Sơn phun(Y07) trên các bề mặt không được gia công và sơn mài trong suốt trên các bề mặt được gia công.