اختيار الأدوات في معالجة المعادن

60 مجموعة من المعدات ، مما أدى إلى فترة طويلة

خطوط دوران المنتج ومساحة كبيرة من شغل الموقع. يتم تعزيز كفاءة الإنتاج بالكامل من خلال عدد عمليات انهيار المعدات والهوامش. طريقة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي عالية الكفاءة CNC القطع ، كممثل لإنتاجية التصنيع المتقدمة في التصنيع الحديث ، تلعب دورا بالغ الأهمية في الصناعات الميكانيكية والفضائية والعفن. منذ تسعينيات القرن الماضي ، تنافست بلدان في أوروبا والولايات المتحدة واليابان لتطوير وتطبيق جيل جديد من أدوات الآلات CNC عالية السرعة ، مما يسرع من وتيرة تطوير أدوات الآلات عالية السرعة. سرعة المغزل عالية السرعة وحدة المغزل 15000 ~ 100000r / min ، السرعة العالية والتسارع العالية / التباطؤ للأجزاء المتحركة لسرعة النقل السريع 60 ~ 120m / min ، سرعة قطع التغذية تصل إلى 60m / min ، التشغيل بالسرعات العالية معدل تغذية المركز يصل إلى 80 متر / دقيقة ، سرعة الهواء تصل إلى 100 متر / دقيقة. معدل تغذية أداة آلة HyperMach من CINCINNATI ، الولايات المتحدة الأمريكية تصل إلى 60M / دقيقة ، والسرعة 100M / دقيقة ، وبلغت سرعة المغزل 60،000r / دقيقة. من حيث دقة المعالجة ، في السنوات العشر الماضية ، زادت دقة تصنيع الآلات العادية لآلات CNC من 10μm إلى 5μm ، ازدادت مراكز المعالجة الدقيقة من 3 إلى 5μm إلى 1 إلى 1.5μm ، وبدأت دقة المعالجة الدقيقة للغاية لدخول مستوى النانومترية (0.01 ميكرومتر). إن تطوير وتطبيق جيل جديد من أدوات الآلات CNC عالية السرعة ، وخاصة مراكز المعالجة عالية السرعة ، ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالقطع الفائق السرعة. 

1. الاختلافات في مستوى القطع بين مراكز المعالجة في الداخل والخارج

في الوقت الحاضر ، وصلت سرعات القطع في الدوران والطحن في الدول المتقدمة إلى 5000 إلى 8000 متر / دقيقة أو أكثر ؛ سرعات المغزل للأدوات الآلية أكثر من 30000 دورة في الدقيقة (بعضها يصل إلى 100000 r / min أو أكثر). على سبيل المثال ، في طائرة الطحن ، تكون سرعة القطع في البلدان الأجنبية أكبر من 1000 إلى 2000 م / دقيقة ، في حين أن المعادل المحلي هو 1/12 إلى 1/15 فقط من بلد أجنبي ، أي ، الجاف المحلي 12 إلى 15 ساعة من الحياة تعادل ساعة جفاف أجنبية واحدة. وفقا للمسح ، فإن الوقت الفعلي لقطع العديد من مراكز المعالجة يكون أقل من 55 ٪ من وقت العمل. ولذلك ، فإن كيفية تحسين كفاءة المعالجة وتخفيض معدل الخردة أصبحت قضية شائعة للعديد من الشركات. وجد مسح لفعالية القطع لمراكز تصنيع CNC في الصين أن هناك العديد من المشاكل مثل الدقة المنخفضة للأداة ، وكمية كبيرة من نفاد الشفرة ، والانتهاء من المعالجة المنخفضة ، ومعدات عملية لا مثيل لها. 

2. طرق لتحسين كفاءة القطع

(1) اختيار معقول من كمية القطع

وقد أظهرت تقنيات القطع الجديدة مثل القطع الجاف والقطع الصلب التي يمثلها القطع عالي السرعة العديد من المزايا والحيوية القوية ، وأصبحت الطريقة الرئيسية لتقنية التصنيع لتحسين كفاءة المعالجة والجودة وخفض التكاليف. وقد أثبتت الممارسة أنه عندما تزداد سرعة القطع بمقدار 10 مرات وتزداد سرعة التغذية بمقدار 20 مرة ، أي أكثر بكثير من "المنطقة المحرمة" التقليدية ، فإن آلية القطع خضعت لتغيير جوهري. نتيجة لذلك ، تم تحسين معدل إزالة المعادن لكل وحدة طاقة بنسبة 30٪ إلى 40٪ ، حيث تم تقليل قوة القطع بنسبة 30٪ ، وزاد عمر القطع للأداة بنسبة 70٪ ، وتبقى حرارة القطع المتبقية على قطعة الشغل تقلص إلى حد كبير ، وتقريباً يتم التخلص من اهتزاز القطع. أخذت عملية القطع قفزة أساسية للأمام. وفقا للوضع الحالي للأدوات المكنية ، من أجل إعطاء القدرة الكاملة على تشغيل الآلات عالية السرعة للأدوات المتقدمة ، فإن الآلات عالية السرعة مطلوبة لزيادة حجم المادة المزالة لكل وحدة زمنية (معدل إزالة المواد Q). 

أثناء اختيار كمية معقولة من القطع ، حاول اختيار القاطع الكثيف (عدد أسنان القطع لكل بوصة بوصة ≥ 3) ، وزيادة تغذية كل سن ، وتحسين الإنتاجية والحياة أداة. وقد أظهرت الدراسات التجريبية ذات الصلة أنه عندما تكون سرعة الخط هي 165m / min ويكون تغذية كل سن 0.04mm ، فإن سرعة التغذية هي 341m / min وأداة الحياة هي 30 قطعة. إذا زادت سرعة القطع إلى 350 م / دقيقة ، فإن التغذية لكل سن 0.18 مم ، ومعدل التغذية هو 2785 م / دقيقة ، وهو 817 ٪ من كفاءة المعالجة الأصلية ، ويزداد عمر الأداة إلى 117 قطعة. 

(2) اختر مادة أداة ذات أداء جيد

في عملية قطع أدوات الآلات CNC ، فإن دور أدوات القطع المعدنية لا يقل عن البخار الذي اخترعه Watt. يجب أن تكون المواد المستخدمة في صنع الأدوات ذات صلابة عالية ومقاومة للتآكل عند درجات الحرارة العالية ، وقوة الانحناء الضرورية ، وصلابة التصادم وخمود المواد الكيميائية ، وقابلية معالجة جيدة (قطع ، تزوير ، معالجة حرارية ، إلخ) ، ولا يمكن تشويهها بسهولة. في الوقت الحاضر ، تشتمل أدوات الأدوات المحلية والأجنبية ذات الأداء الجيد على: cermets ، والأدوات المغلفة بسبائك الصلب ، وأدوات السيراميك ، والماس المتعدد البلورات (PCD) وأدوات نتريد البورون المكعب (CBN). لديهم خصائص خاصة بهم ، وأنها تتكيف مع المواد الشغل المختلفة وقطع السرعة. CBN مناسبة لقطع الفولاذ الصلب وصلابة وصلب الحديد. على سبيل المثال ، يتم استخدام أدوات القطع الخزفية وأدوات القطع CBN لتشكيل الفولاذ عالي الصلابة (50 إلى 67HRC) وحديد الزهر المبرد. فيما بينها ، يمكن استخدام قطع العمل التي لديها صلابة من 60 إلى 65HRC أو أقل لأدوات قطع السيراميك. ، ويستخدم 65HRC فوق الشغل أداة القطع CBN. PCD مناسبة لقطع المعادن غير الحديدية ، والسبائك ، والبلاستيك والفيبرجلاس ، وما إلى ذلك ، عند معالجة أجزاء سبائك الألومنيوم ، الاستخدام الرئيسي لأدوات طلاء الفيلم PCD والماس ؛ أدوات الكربون تستخدم الآن أدوات الفولاذ والفولاذ فقط لأدوات مثل الأدوات المملة ، والموت ، والصنابير ؛ إن الأدوات المطلية بسبائك الصلب (مثل TiN ، TiC ، TiCN ، TiAIN ، إلخ) لديها صلابة عالية ومجموعة واسعة من قطع العمل القابلة للتطبيق. درجة الحرارة المضادة للأكسدة ليست عالية عموما ، لذلك فإن تحسين سرعة القطع محدود أيضا ، عموما في نطاق 400 ~ 500m / min تجهيز الأجزاء الفولاذية ، و صلابة Al2O3 لدرجات الحرارة العالية ، المعالجة في نطاق السرعة العالية ، ارتداءه هو أفضل من TiC و TiN الطلاء. 

بالإضافة إلى ذلك ، فإن المعلمات الهندسية لجزء القطع لأداة القطع لها تأثير كبير على كفاءة القطع وجودة المعالجة. في القطع عالية السرعة ، تكون زاوية أشعل النار بشكل عام أصغر بمقدار 10 درجات من القطع العادي ، والزاوية الخلفية هي 5 ° -8 °. لمنع التآكل الحراري عند طرف الأداة ، يجب استخدام طرف حواف القطع الرئيسية والإضافية مع طرف مستدير أو طرف مشطوف لزيادة زاوية الطرف المحلي وزيادة طول حافة القطع بالقرب من الطرف و حجم المادة أداة. تحسين صلابة الأداة وتقليل الكسر. 

(3) تسريع تطوير تكنولوجيا الطلاء

منذ نشأتها ، لعبت تقنية طلاء الأدوات دورًا مهمًا في تحسين أداء الأدوات وتكنولوجيا المعالجة. أصبحت الأدوات المغلفة رمزا للأدوات الحديثة ، وتجاوزت نسبة الأدوات في الأداة 50 ٪. في بداية القرن الحادي والعشرين ، ستزداد نسبة الأدوات المطلية بشكل أكبر ، ومن المأمول أن تكون تقنية طلاء CBN قابلة للاختراق من الناحية الفنية ، وسيتم تطبيق الأداء الممتاز لـ CBN على المزيد من الأدوات وعمليات القطع (بما في ذلك العمليات المتطورة الأدوات المعقدة وتشكيل الأدوات). وهذا سيزيد بشكل شامل من مستوى القطع للمعادن الحديدية المعالجة. بالإضافة إلى ذلك ، سيتم تسريع تطوير وتطبيق مواد فائقة النحافة فائقة الصغر ومتعددة الطبقات ، وسوف يصبح الطلاء الطريقة الرئيسية لتحسين أداء الأداة. 

(4) اختر شفرات عالية الدقة

دقة منخفضة من النصل ، وكمية عالية جدا ، سيتم تخفيض النهاية السطحية من قطع الطحن الوجه ، وسوف تظهر حتى خندق. ينبغي التحكم في نفاد النصل على أداة آلة CNC عالية الدقة من 2 إلى 5 ميكرومتر. مع تطوير أدوات آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، وظهور المعالجة بالطلاء تعديل سطح شفرة (الركيزة هي الصلب عالية السرعة ، كربيد WCo ، سيرمي القائمة على Ti) ، إلى حد كبير ، تحسين دقة شفرة. في الوقت نفسه ، ظهرت العديد من الهياكل الجديدة القابلة للفهرسة ، مثل شفرات الممسحة ذات الكفاءة للتحول ، وشفرات المخروط ذات الشكل المعقد ، وشفرات مطحنة نهاية الكرة ، وشفرات قاطعة الطحن ذات السرعة العالية التي تمنع الطيران المنتظر. دخلت إدراج فهرسة مرحلة جديدة من التطوير الشامل للمواد ، والطلاء ، والأخاديد. وفقا لمزيج عقلاني من المواد ، والطلاء ، وأنواع الأخاديد في معالجة المواد وعمليات المعالجة ، يمكن تطوير شفرات مع أفضل النتائج بالقطع لتلبية المتطلبات. متطلبات مختلفة لتقنية إنتاج القطع بالقطع العالية السرعة وعالية السرعة. 

(5) تحسين نوعية الأسطح تشكيله

مع الحفاظ على نفس كفاءة القطع (أي نفس قيمة Q) ، فإن زيادة سرعة القطع يمكن أن تحسن عملية تكوين الرقاقة وزيادة تخميد القطع ، وقمع الرفرفة ، وبالتالي تقليل كمية العلف لكل شفرة يمكن أن يقلل من تشكيل الآثار من مسار قطع سطح القطع ، تحسين خشونة السطح ، مما يفضي إلى تجهيز أجزاء الدقة والقوالب. 

(6) إنشاء جرد أداة معقولة

الأدوات هنا هي أدوات عالية الكفاءة ، وسعر هذه الأدوات أعلى. نفس القطر من قطع الطحن ، قد يكون سعر أداة جيدة عدة مرات أو حتى أكثر من عشرة أضعاف أداة عادية. إذا احتفظت الشركة بعدد كبير من الأدوات الجيدة لفترة طويلة ، وقد لا يتم استخدام هذه الأدوات لفترة طويلة ، فستتسبب في تراكم الأموال. ومع ذلك ، إذا لم تكن الأداة محجوزة عادةً ، أو كان عدد الاحتياطيات صغيرًا جدًا ، فسيتم استخدامها بسرعة ، ولن يمكن شراء الأداة الجديدة في كل مرة. هذا سوف يؤثر حتما على كفاءة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. يمكن أن تستوعب المجلات أداة معظم مراكز تصنيع الشركات أكثر من 40 القواطع ، وهناك المجلات أداة مع أعداد مختلفة من القواطع مثل 60 ، 90 ، 120 ، وما إلى ذلك للاختيار من بينها. وقت الصرف بين الأدوات هو الحصول على أقصر وأقصر. وقت تغيير الأداة BZ-26 من STEINEL في ألمانيا ، و MCC86 من MAKINO في اليابان ، و MAXIM500 من CINCINNATI في الولايات المتحدة تستغرق فقط 3 إلى 4 ثوانٍ. 

(7) بسيطة شحذ تصميم المشبك

قواطع الطحن لديها كفاءة عالية وسهلة الاستخدام. هم موضع ترحيب من قبل المشغلين. ومع ذلك ، فإن استهلاك شفرات عالية وتكلفة الاستخدام عالية. في معظم الحالات ، يحدث تلف الشفرات بسبب تآكل الحافة ، وبالتالي فإن إعادة الطحن وإعادة استخدام الشفرات يمكن للمصنع الحصول على فوائد اقتصادية أعلى. تحتوي دعامات كربيد الأسمنت على صلابة عالية وكفاءة طحن منخفضة. إن استخدام الطحن أحادي الشريحة لن يحقق هدف التوفير. فمن الضروري تصميم لاعبا أساسيا عالي الكفاءة وبسيط لتحقيق متعددة لقط في وقت واحد. 

(8) اختيار أساليب المعالجة

يمكن تقسيم طرق المعالجة إلى نوعين ، طحن الطحن وطحن العداد. يتميز نظام النقل الميكانيكي وبنية مركز المعالجة نفسه بدرجة أعلى من الدقة والصلابة ، ومعامل الاحتكاك للسطح المتحرك النسبي صغير ، ويكون تخليص مكون الإرسال صغيرًا ، ويكون القصور في الإرسال صغيرًا ، ونسبة التخميد هو الصحيح ، لذلك يمكن استخدام مطحنة السحق. طرق المعالجة لتحسين كفاءة المعالجة. بالإضافة إلى ذلك ، وفقا لتجربة المعالجة ، يتم زيادة عمر الأداة بأكثر من مرة مقارنة مع الطحن المرتفع. يمكن أن يؤدي استخدام طريقة طحن نهاية غير متماثلة إلى زيادة عمر الأداة بمقدار 2 إلى 3 مرات.

(9) اختر طريق معالجة معقول

إن أدوات الماكينات CNC ، خاصة مراكز المعالجة بأربعة محاور ، هي بشكل عام قطع لقط أحادي ومرحلة متعددة المحاور ، ولديها جميعًا مجلات أدوات يمكنها تغيير الأدوات آليًا وتشكيلها مرة واحدة. لذلك ، فإن تحديد مسار المعالجة الصحيح والبسيط هو أساس ضمان جودة المعالجة وتحسين الكفاءة. إن مبدأ تحديد مسار المعالجة أثناء البرمجة هو بشكل أساسي على النحو التالي: يجب ضمان متطلبات دقة المعالجة وخشونة السطح. يجب تقصير مسار المعالجة قدر الإمكان ، ويجب تقليل وقت السفر الخمول للأداة ؛ يجب أن يكون الحساب العددي بسيطًا ويجب تقليل عدد الكتل لتقليل عدد الكتل. برمجة عبء العمل. لثقب التشغيل بالمتطلبات العالية لدقة الموقع والتفاوتات البعدية ، فإن مسار معالجة قطر الفتحات أقل من 18 إلى 20 مم هو: ثقب الحفر - التثقيب - مفاعل التوسيع ، ولأقطار ثقب أكبر من 18-20 مم. مسار العملية هو الحفر - التوسيع - التجويف الخام - التجويف الدقيق. 

بالإضافة إلى ذلك ، من خلال التطبيق المتكامل لتكنولوجيا المعالجة ، يمكن تقليل عدد منشآت القطع العاملة ، والتي يمكن أن تقلل بشكل فعال من وقت المعالجة والتركيب. على سبيل المثال ، يتم الجمع بين مركز تصنيع من خمس محاور وخمس محاور ومخرطة عمودية لتشكيل مركز تصنيع عالمي ، ويمكن إنجاز معظم الأجزاء (أو كلها) من الأجزاء في وقت واحد. 

(10) اختيار المشابك قطعة الشغل

نظرًا للتركيز على عملية التصنيع أثناء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي CNC ، يجب إيلاء اعتبار شامل لتحديد المواقع للمكونات ، وتصميم لقط ، واختيار التجهيزات والتصميم. بادئ ذي بدء ، ينبغي استخدام الرقصة الجمع قدر الإمكان. نظرًا لضعف المرونة في التركيب العالمي ودقة تحديد الموقع المنخفضة نسبيًا ، يمكن تصميم أداة تثبيت خاصة عندما تكون مجموعة المنتج كبيرة ودقة المعالجة عالية. ثانياً ، عند اختيار الأدوات ، ينبغي تسهيل تبادل الأدوات والقياس عبر الإنترنت لتجنب تداخل التصادم. 

(11) يجب أن تكون مجهزة المعدات المساعدة من مركز بالقطع

في مركز المعالجة ، يتم استخدام أجهزة القياس مثل الرؤوس الآلية وأجهزة القياس الأوتوماتيكية وأجهزة الكشف المتطورة. باستخدام جهاز القياس الأوتوماتيكي ، لا يحتاج المشغل إلى ضمان دقة تحديد موضع الأجزاء ، ولا يتطلب من المشغل نقل وضبط الأجزاء في أي وقت لمطابقة أنظمة إحداثيات ثابتة معينة في برنامج المعالجة ، والتي يمكنها تقليل وقت التثبيت. بمساعدة القياس ، تم تقليل العملية التي تتطلب 2.5 ساعة ، بما في ذلك وقت التركيب ، إلى 1.5 ساعة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تطبيق أجهزة القياس هذه أيضًا تقليل أخطاء المعالجة.

(12) مهارات المشغل والتدريب على المعرفة

تعتمد كفاءة تصنيع الآلات في مركز المعالجة بشكل كبير على نسبة وقت القطع إلى وقت العمل في مركز المعالجة. كلما زادت النسبة ، كلما زادت كفاءة المعالجة. وفي الوقت نفسه ، يزداد المحتوى التكنولوجي لمعدات التجهيز الحديثة ويزيد ، وتزداد متطلبات الجودة للموظفين وتزيد. في الإنتاج الفعلي ، بسبب انخفاض المستوى الفني للأفراد والعملية غير الماهرة ، فإن الوقت المستغرق في وقت عدم المعالجة مثل تصحيح البرامج وقطع العمل المتغيرة طويل جدًا ، مما ينتج عنه كفاءة معالجة مركز معالجة منخفضة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن خبرتهم قليلة جدًا ، ويفتقرون إلى الإرشاد العلمي بشأن مبادئ معالجة التحكم الرقمي ، وتقنية التحكم العددي ، وأدوات التحكم الرقمي ، ومعلمات القطع. ولذلك ، فمن الضروري للغاية إنشاء نظام تدريبي شامل ، وإعداد مواد تعليمية جديدة تتكيف مع تطوير تقنيات القطع والتجهيز الحديثة ، وتعزيز دراسة المعرفة النظرية من قبل الموظفين التقنيين ، وتعزيز التبادلات التكنولوجية الداخلية والخارجية بين الشركات.

محرك العمود المرفقي: بعد استبدال الآلات المركبة بالحرف القديم ودخلت القرن الحادي والعشرين ، حدثت تغييرات كبيرة في العمود المرفقي للمحرك من حيث عمليات التصنيع والأدوات وما إلى ذلك. قيادة عملية التحول متعددة السكين وعملية الطحن اليدوية لأكثر من نصف قرن ، يتم سحبها تدريجيا من المرحلة التاريخية بسبب انخفاض دقة المعالجة وضعف المرونة. إن تكنولوجيا ومعدات المعالجة المركبة عالية السرعة والكفاءة العالية تدخل بسرعة صناعة تصنيع السيارات وقطع الغيار ، وقد تم تطبيق تكنولوجيا المعالجة المركبة عالية السرعة والكفاءة العالية بدرجة كبيرة في معالجة وإنتاج العمود المرفقي ، وسوف يكون ذلك لا مفر منه. اتجاه التنمية.

معدات تكنولوجيا معالجة العمود المرفقي

في الوقت الحاضر ، تتألف خطوط إنتاج العمود المرفقي الأقدم في الصين في الغالب من أدوات آلية عادية وأدوات آلية خاصة ، وكفاءة الإنتاج والأتمتة منخفضة نسبياً. تستخدم المعدات الخشنة عمومًا مخارط متعددة السكين لتحويل المجلات الرئيسية لعمود العمود المرفقي ومجلات ربط القضيب. إن جودة العملية ضعيفة في الاستقرار ، ومن السهل إنتاج ضغط معالجة كبير ، مما يجعل من الصعب الحصول على بدل تصنيع معقول. يتم استخدام الآلات العامة لعمود الكرنك مثل آلة طحن العمود المرفقي MQ8260 بشكل عام لطحن الخام ، والطحن شبه النهائي ، والطحن الدقيق والتلميع. عادة ، يتم استخدام التشغيل اليدوي ، وجودة المعالجة غير مستقرة ويكون الاتساق البعدي ضعيفًا.

واحدة من السمات الرئيسية لخط الإنتاج القديم هو أن هناك الكثير من المعدات الشائعة. حسب معالجة أعمدة كرنك الحديد الزهر المطيل ، فإن خط الإنتاج يحتوي على 35 إلى 40 مجموعة من المعدات. قام المؤلف بفحص خط إنتاج العمود المرفقي الصلب المزور. تعتمد عملية التخشين على عملية الطحن الخارجي العادية للعمود الرئيسي وعنق قضيب التوصيل ، ثم بعد ذلك اللمبة الرئيسية النهائية التي يتم التحكم فيها عدديًا وعنق ربط القضيب ، ثم تمر عبر إجراءات الطحن المتعددة والتحويلات إلى عملية التشطيب. معالجة. لذلك ، فإن خط الإنتاج هذا لديه أكثر من

تواجه صناعة محرك العمود المرفقي الحالي المشاكل التالية:

1. متعددة ، مجموعة صغيرة الإنتاج ؛

2. يتم تقصير وقت التسليم بشكل كبير.

3. تقليل تكاليف الإنتاج.

4 - وقد جعل ظهور المواد التي يصعب قطعها عملية التجهيز أكثر صعوبة. هناك العديد من القضايا التي تحتاج إلى معالجة في المعالجة ، مثل القطع المتشدد ؛

5. لحماية البيئة ، يجب استخدام سائل قطع أقل أو بدونه لتحقيق القطع الجاف أو القطع شبه الجافة.