Kontrola kvality v procese obrábania valcov hydraulických kovaných valcov

Kontrola kvality v procese obrábania valcov hydraulických kovaných valcov

Zaviedol niekoľko druhov hydrauliky kovaný valec procesov obrábania hlavne a analyzovali sa hlavné faktory ovplyvňujúce kvalitu každého procesu obrábania a navrhli sa opatrenia na zlepšenie kvality spracovania. Zároveň sa na porovnanie kovaného valcového otvoru niekoľkých bežne používaných procesov obrábania poukázalo na výhody a nevýhody každého z nich a na rozsah použitia.

0. Úvod

Hydraulický kovaný valec je jednou z dôležitých súčiastok bežne používaných v moderných strojárskych strojoch a iných zariadeniach, spracovanie výrobného procesu kovaného valca je dôležitou súčasťou kovaný valec valca vysokej miery šrotu; hlavnými dôvodmi sú:

• 1) Stojan nástroja je dlhý a tenký s malou tuhosťou, čo môže ľahko spôsobiť vychýlenie nástroja a vibrácie.
• 2) Tuhosť samotného kovaného valcového polotovaru je slabá, čo môže ľahko spôsobiť rovnosť a zaoblenie.
• 3) Chladenie a odstraňovanie triesok je náročné a železné triesky ľahko poškriabu povrch obrábania.
• 4) Ťažkosti s vedením reznej hlavy, ktoré vedú k opotrebovaniu vodiacej lišty, čím sa zničí vodiaci účinok.

Preto je potrebné prijať zodpovedajúce opatrenia na zabezpečenie spoľahlivosti vedenia, rezania, odstraňovania triesok, mazania a chladenia, aby sa účinne znížila miera zmetkovitosti kovaných valcov.

1. Vývoj programu technológie spracovania kovaných valcov

Väčšina hydraulických kovaných valcov je okrúhla tyč ako suroviny, nízkotlakové kované valce s Oceľ 20# a 25# oceľbez tepelného spracovania. Strednotlakové a vysokotlakové kované valce alebo dôležité kované valce s viac ako Oceľ 35#, Oceľ 45#, 27SiMn, 25CrMo a iné materiály, temperovanie. Proces obrábania kovaných valcových hlavní z rôznych materiálov je podobný. Napriek tomu sa podľa stavu surovín a tepelného spracovania polotovarov parametre procesu pri vývoji ich technologických programov a parametrov líšia.
Štruktúra hydraulického kovaného valca znázornená na obrázku 1, štruktúra kovaného valca môže byť vyvinutá pre nasledujúce typy technologických ciest spracovania.

• Program 1: kovový materiál → → → tepelné spracovanie → → rovnanie → → → automobilová vyvrtávačka s polohovacím dorazom → → → hrubé vyvrtávanie → → → polodokončovacie vyvrtávanie → → → jemné vyvrtávanie (plávajúce vyvrtávanie) → → → valcovanie.
• Možnosť 2:Vykladanie → → Tepelné spracovanie → → Rovnanie → → Polohovací doraz pre sústruh a honovačku → → Hrubé vystružovanie → → Polodrobné vystružovanie → → Honovanie.
• Možnosť 3:Vykladanie→→Heat treatment→→→Pravovanie→→Polohovací doraz pre sústruh a vyvrtávačku→→→Kombinované vyvrtávanie.
• Možnosť 4: Vykladanie presných bezšvíkových oceľových rúr ťahaných za studena → → → honovací stroj s polohovacím dorazom → → → honovanie.

2. Problémy, ktoré je potrebné zaznamenať pri spracovaní kovaných valcov

2.1 Materializácia

Keď je potrebné zvážiť veľkosť procesného skľučovadla, príliš malá veľkosť môže spôsobiť, že oba konce spracovania dĺžky polohovacej zarážky budú príliš krátke, čo bude mať za následok nepresné vyvŕtanie obrobku vo vyvŕtavacom stroji, čo bude mať za následok, že spracovanie hotovej hrúbky steny kovaného valca nebude rovnomerné.

Obrázok 1 Schematická schéma kovaného valca

2.2 Tepelné spracovanie

Veľkosť a rovnomernosť tvrdosti kovaného valca po tepelnom spracovaní ovplyvňuje nielen kvalitu kovaného valca, ale má veľký vplyv aj na následné postupy spracovania. Nerovnomerná tvrdosť kovaného valca v následnom vyvŕtavaní otvoru zvýši opotrebovanie nástroja a môže dokonca "naraziť na nôž", čo vedie k zmeteniu obrobku. Najmä pri použití plávajúceho vyvrtávacieho nástroja na dokončenie sa zníži aj kvalita hotového vývrtu. Pre tento druh prázdnej rúry je najlepšie použiť honovanie pri spracovaní vyvrtávania.
Polotovary valcov sa najčastejšie tepelne spracúvajú v boxovej peci alebo v peci jamového typu, vertikálnym kalením; tento spôsob pravdepodobne spôsobí, že lokálna tvrdosť kovaného valca nie je jednotná. Bezšvíkové kalenie oceľových rúrok v strednefrekvenčnej kaliacej linke, vďaka rovnomernému kontaktu medzi chladiacim médiom a obrobkom je tvrdosť kovaného valcového polotovaru rovnomerná a konzistencia tvrdosti obrobku je tiež dobrá pre následný proces je veľmi priaznivá. Avšak vzhľadom na obmedzenia veľkosti indukčnej ohrievacej špirály je táto metóda kalenia pri výrobe jedného kusu, malých sérií a špeciálnych kovaných valcov ťažšie aplikovateľná.

2.3 Nastavenie vyvrtávačky a upínanie obrobkov

V celom procese vyvŕtavania zabezpečte, aby vreteno vyvŕtavacieho stroja, upínací prípravok, obrobok, vyvŕtavací nástroj, vyvŕtavacia tyč, olejový prijímač a os sedla vyvŕtavacej tyče boli konzistentné, aby sa zabezpečila kvalita vnútorného otvoru pri postupoch spracovania. Pri nastavovaní vyvrtávačky môžete použiť magnetické sedlo stola pripevnené k vretenu vyvrtávačky, skontrolovať vyvrtávaciu tyč a prijímač oleja a sústrednosť vretena. Musí sa skontrolovať a nastaviť chvostové puzdro na tlmenie vibrácií vyvrtávačky, ktoré sa musí okamžite vymeniť za opotrebované.
Pri hrubovaní obrobku sa môže použiť skľučovadlo v tvare kurčaťa, aby sa zvýšil objem rezania a zlepšila sa produktivita. Sklíčidlo v tvare kurčaťa však môže spôsobiť, že pri dokončovaní bude zaoblenie výstupu kovaného valca príliš slabé. Pri dokončovaní sa môže použiť kužeľové polohovanie a trecie upínanie. Na zabezpečenie spoľahlivého upnutia je potrebné zvýšiť upínaciu silu olejového prijímača; ak je trecia sila nedostatočná, môžete zmeniť lis a polohovací kužeľ obrobku na menší.

2.4 Hrubé vŕtanie

2.4.1 Brúsenie hrubých vyvrtávacích nástrojov

Kvôli ťažkostiam s odstraňovaním triesok pri vyvŕtavaní hlbokých otvorov sa ostrenie nástroja na reznú hlavu pri drážke na lámanie triesok otvára hlbšie, užšie, aby sa zvýšil účinok lámania triesok a pohodlné odstraňovanie triesok. Uhol sklonu reznej hrany by mal venovať pozornosť forme odvodu triesok pomocou kompatibility vyvŕtavania.

2.4.2 Nastavenie hrubej vyvrtávacej hlavy

Štruktúra hrubovacej hlavy je znázornená na obrázku 2; predný vodiaci blok je z tvrdokovu a zadný vodiaci blok je z plastového dreva; princíp nastavenia hrubovacej hlavy je: zabezpečiť, aby hrot frézy a poloha predného vodiaceho bloku z tvrdokovu boli kompatibilné; veľkosť predného vodiaceho bloku z tvrdokovu a zadného vodiaceho pásu z plastového dreva sú v súlade; radiálne rozmery vodiaceho pásu z plastového dreva sú navzájom v súlade.

Obrázok 2 Schéma štruktúry hrubej vyvrtávacej hlavy
1-Vŕtací nástroj; 2-Kompresná skrutka; 3-Karbidový vodiaci blok; 4-Regulačná skrutka; 5-Drevená vodiaca lišta; 6-Vŕtacia hlava; 7-Meradlo.
Hrot nástroja by mal byť viac ako predný karbidový vodiaci blok pred hrotom nástroja pred výškou prídavku na obrábanie a prídavku súvisiaceho s posuvom, spravidla medzi 1 mm a 2 mm. Zároveň by mal byť hrot nástroja v radiálnom rozmere o niečo vyšší ako karbidový vodiaci blok, približne 0,02 mm. Aby sa zabezpečilo, že uvedené rozmery musia používať špeciálne meradlo pre nôž, bol vyrobený vnútorný priemer meradla nástroja podľa požiadaviek na veľkosť každého procesu. Ak je medzera medzi predným karbidovým vodiacim blokom a meradlom nastavenia nástroja veľká, po výmene nového karbidového vodiaceho bloku je potrebné prebrúsiť hrubovaciu vyvrtávaciu hlavu; ak hrot noža nie je vhodný pre množstvo prebytku, je potrebné prebrúsiť hrubovaciu vyvrtávaciu hlavu. Po úprave veľkosti vodiaceho bloku drevenej tyče, aby sa zabezpečila veľkosť predného karbidového vodiaceho bloku s rovnakou veľkosťou, je najlepšie upraviť zakaždým po vonkajšom priemere opätovného opracovania drevenej tyče, aby sa zabezpečilo, že radiálne rozmery každej vodiacej tyče sú rovnaké.

2.5 Jemné vŕtanie

V súčasnosti sa najčastejšie používa jemné vyvŕtavanie vo forme plávajúceho vyvŕtavacieho nástroja, ako je znázornené na obrázku 3. Jemný vyvrtávací nástroj sa môže posúvať v obdĺžnikovom otvore jemnej vyvrtávacej hlavy, pričom automaticky upravuje rezný objem oboch rezných hrán, aby sa znížila chyba spôsobená ohybom stopky a nepresným upnutím.

Obrázok 3 Schematická štruktúra jemnej vyvrtávacej hlavy
1 - vyvrtávacia hlava; 2 - nástroj na vyvrtávanie; 3 - vodiaca lišta; 4 - okrajová doska; 5 - nastavovacia matica; 6 - poistná matica; 7 - spojka

2.5.1 Brúsenie jemných vyvrtávacích nástrojov

Proces rezania plávajúcim vyvŕtavaním je podobný vystružovaniu; prídavok na obrábanie nie je ľahké príliš veľký, na obrázku 1 je znázornená štruktúra spracovania kovaného valcového suda, prídavok na jemné vyvŕtanie 0,08 mm - 0,15 mm, brúsenie dlhšej kalibrovanej hrany reznej hlavy, ktorá má zohrávať úlohu pri vytláčaní, primárny a sekundárny uhol vychýlenia sa berie 1,5 ° - 2,5 °, ostrenie reznej hlavy, drsnosť povrchu by mala byť v R_a3,2 alebo menej a zároveň skontrolovať kvalitu reznej hrany, nemal by sa vyskytovať žiadny fenomén zúbkovania, obe strany reznej hrany musia byť odrezané a rezná hrana musí byť odrezaná a rezná hrana by mala byť odrezaná a rezná hrana by mala byť odrezaná, rezná hrana by mala byť odrezaná. Obe strany reznej hrany musia byť symetrické; dve rezné a kalibračné hrany musia byť v rovnakej rovine.

2.5.2 Nastavenie jemnej vyvrtávacej hlavy

Princíp nastavenia jemnej vyvrtávacej hlavy spočíva v tom, že veľkosť písma vodiacej lišty ϕ2 je v súlade s priemerom spodného otvoru pred jemným vyvrtaním, zadná strana vodiacej lišty ϕ1 je v súlade s priemerom otvoru po jemnom vyvrtaní a radiálne rozmery jednotlivých vodiacich líšt sú navzájom v súlade. Odstraňovanie triesok je problém, ktorý si pri jemnom vyvŕtavaní vyžaduje osobitnú pozornosť; prietok chladiacej kvapaliny by sa mal pri jemnom vyvŕtavaní primerane zvýšiť. V opačnom prípade železné triesky pravdepodobne poškriabu povrch opracovaného vývrtu.

2.6 Valcovanie

Valcovanie môže zlepšiť kvalitu povrchu kovaného otvoru valca, ale nemôže zlepšiť geometrickú presnosť otvoru a polohovú toleranciu; obrobok vo valcovaní pred presnosťou a drsnosťou je tým vyšší, čím vyššia je kvalita povrchu po valcovaní. Drsnosť povrchu spodného otvoru pred valcovaním sa spravidla kontroluje na úrovni R_a1,6 alebo viac.

2.6.1 Nastavenie valcovacej hlavy

Pri obrábaní hlbokých otvorov sa používajú rôzne valcovacie hlavy, ale princíp nastavenia je rovnaký. Valčeky valčekovej hlavy je potrebné zoskupiť, aby sa zabezpečilo, že tá istá valčeková hlava s radom valčekov má navzájom zhodné priemery, pričom maximálny rozdiel nesmie byť väčší ako 0,002 mm. Ak je dvojitý rad valčekov hlavy valčeka, predná a zadná časť dvoch radov valčekov vonkajšieho priemeru môže byť nekonzistentná. Hrany valčekov by mali byť zaoblené na 1 mm alebo 2 mm a povrch by mal byť vyleštený s drsnosťou povrchu R_a0,2-0,4 μm. Zaoblené rohy valčekov v tom istom rade by mali byť rovnaké. V prípade dvojitých radov valčekov valcovacej hlavy za radom valčekov musí byť vonkajší priemer väčší ako vonkajší priemer predného radu o 0,01 - 0,02 mm.

2.6.2 Výber parametrov valcovania

Valcovacia dávka by sa mala zvoliť podľa tvrdosti materiálu, hrúbky steny a ďalších podmienok z testu. Valcovanie je tým kvalitnejšie, čím menšie je množstvo kráčajúceho noža. Príliš malá valcovacia dávka nemá dobrý valcovací účinok; nemôže účinne zlepšiť kvalitu povrchu spodného otvoru, množstvo zásahov je príliš veľké, kovaný valcový valec sa bude valcovať vlasmi, čo bude mať za následok "odlupovanie" a dokonca aj valcovacia hlava uviazne uprostred kovaného valcového valca, čo bude mať za následok poškodenie valcovacej hlavy a zošrotovanie kovaného valca. Tenkostenné preťaženie valcového valca valcovaním tiež zničí priamosť valcového valca. Valcovanie spracujte tak, aby ste čo najviac dokončili nôž. V kovanom valci zobrazenom na obrázku 1 je spracovanie kovaného valca 0,25-0,35 mm/r. Valcovaním sa množstvo rušivých vplyvov preberá 0,08 - 0,12 mm, skutočná veľkosť kovaného valca sa po valcovaní zväčšila približne o 0,02 mm.

2.7 Kombinované vŕtanie

Pri hromadnej výrobe môžete na zvýšenie produktivity použiť kombináciu vyvŕtavania, t. j. vyvŕtavanie a valcovanie kompozitného spracovania, hrubého vyvŕtavacieho nástroja, plávajúceho vyvŕtavacieho nástroja a valca namontovaného na telese nástroja, v nástroji pri dokončovaní hrubého vyvŕtavania, jemného vyvŕtavania a valcovania. Kombinácia vyvŕtavania princípu noža s predtým uvedeným procesom je oddelená od princípu noža je rovnaká; rozdiel je v tom, že kombinácia vyvŕtavania tela nástroja je ťažšie viesť niektoré požiadavky na presnosť noža sú vyššie.

2.8 Honovanie a výkonné honovanie

Honovanie je tiež bežne používaným prostriedkom na spracovanie otvoru a môže zlepšiť geometrickú presnosť a drsnosť povrchu kovaného valca; prispôsobivosť honovania ako dobré valcovanie hlbokých otvorov, honovanie kovaného valca je všeobecne lepšie ako po valcovaní, ale účinnosť honovania je oveľa nižšia ako valcovanie. Výkonné honovanie je kovaný valec s iným procesom; je väčšie ako bežné honovanie, s vysokou účinnosťou brúsenia.
Pri honovaní a výkonovom honovaní podľa materiálu kovaného valca vyberte abrazívum olejového kameňa a veľkosť častíc. Čím hrubšia je veľkosť zrna olejového kameňa, tým vyššia je účinnosť rezania, ale horšia drsnosť povrchu; čím jemnejšia je veľkosť zrna olejového kameňa, tým nižšia je účinnosť rezania, ale lepšia drsnosť povrchu. Za predpokladu splnenia požiadaviek na drsnosť obrobku sa pokúste zvoliť hrubšiu veľkosť častíc, aby ste zvýšili produktivitu. Tvrdosť olejového kameňa a priemer kovaného valca, tvrdosť obrobku, forma honovacieho stroja, honovacia hlava formy napínania, honovacia hlava napínacej sily majú vzťah a je potrebné vychádzať z konkrétnych okolností komplexného výberu, parametre honovania a silového honovania brúsenia vo všeobecných rezacích príručkách možno nájsť v potrebe určiť optimálne parametre procesu prostredníctvom skúšobného spracovania.

3. Porovnanie procesov

Použitie presnej bezšvíkovej oceľovej rúrky ťahanej za studena priamo na honovanie alebo priame zakúpenie vysoko presnej rúrky na honovanie za studena, kovaný valec závodu potrebuje len spracovať kované konce valcov, proces miery šrotu je takmer nulový, miera využitia materiálu je tiež veľmi vysoká, je to pomerne pokročilý proces. Súčasné špecifikácie vysoko presných za studena ťahaných honovaných rúr sú však menej bohaté ako ponuka odrôd. kovaný valeca vnútorné napätie je pri uplatnení určitých obmedzení väčšie v niektorých dôležitých kovaných valcoch a ultravysokotlakových kovaných valcoch. S rozvojom priemyslu bezšvíkových oceľových rúr ťahaných za studena bude mať tento proces čoraz viac aplikácií v priemysle výroby kovaných valcov.
Účinnosť výroby valcovaním je oveľa vyššia ako pri honovaní a výkonovom honovaní a stabilná kvalita pri hromadnej výrobe má zjavné výhody. Pre technickú kvalitu pracovníkov, požiadavky na obrábacie stroje a nástroje na honovanie v hromadnej výrobe však majú zjavné výhody.
Flexibilita a prispôsobivosť pri honovaní a výkonnom honovaní sú lepšie pri výrobe jedného kusu. Špeciálna výroba kovaných valcov má viac výhod a honovanie môže opraviť časť poruchy valcovania obrobku. Valcovanie a honovanie sa môžu používať spoločne, aby sa predišlo nedostatkom a znížila sa miera zmetkovitosti pri obrábaní valcov kovaných valcov.

4. Záver

Hlaveň valca proces obrábania vývoj by mal komplexne zohľadňovať požiadavky na výkresy, dávky, obrábacie stroje, rezné nástroje, kvalitu polotovarov a technickú kvalitu pracovníkov atď. a vývoj parametrov procesu, ktoré sa majú zmeniť v skutočnej výrobe. Na spracovanie vysokokvalitných obrobkov je potrebné okrem procesu a parametrov, ktoré majú byť primerané, ale aj súbor praktických systémov riadenia procesov.
Autor: Mgr: Yang Zhensheng