0933.036.186

Gia công cơ khí là gì

gia công cơ khí chính xác

Gia công cơ khí

Gia công cơ khí là một quá trình được sử dụng rộng rãi để biến vật liệu thành sản phẩm có hình dạng và kích thước mong muốn bằng cơ chế loại bỏ vật liệu thừa. Gia công cơ khí bao gồm một loạt các quy trình, trong đó vật liệu thừa được loại bỏ khỏi mẫu gia công theo các bước tuần tự với sự trợ giúp của các công cụ cắt (một điểm hoặc nhiều điểm). Cần lưu ý rằng gia công cơ khí bằng dụng cụ cắt một điểm sử dụng hình học dao được xác định rõ (nghĩa là các cạnh cắt (mài, sắc, vát mép) có các mặt khác nhau (cào, cạnh, v.v.), trong khi quá trình mài sử dụng bánh mài với các cạnh cắt vi mô đa điểm có dạng hình học không xác định. Quy trình gia công được sử dụng rộng rãi để hoàn thiện các bộ phận của cả kim loại (sắt, kim loại và các hợp kim) và vật liệu phi kim loại (polyme, vật liệu tổng hợp, gỗ, thủy tinh, v.v. .) đến các dạng hình học phức tạp sở hữu tính toàn vẹn cấu trúc và độ hoàn thiện bề mặt cao. Do đó, quá trình gia công được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sản xuất khuôn mẫu và khuôn đúc; đúc phun, đùn, rèn, v.v., để sản xuất các chi tiết trong ô tô, thủy lực, và các bộ phận truyền tải điện và máy bay, v.v.

gia công cơ khí chính xác
Ga công cơ khí chính xác

Nguồn: Getty Images

Sự phát triển của gia công cơ khí và các kỹ thuật gia công cơ khí

Gia công cơ khí
Gia công cơ khí

Nguồn: Getty Images

Các hoạt động gia công cơ khí chiếm khoảng 15% tổng chi phí sản xuất. Một báo cáo khảo sát cho thấy chi phí hàng năm liên quan đến gia công và máy công cụ sẽ vào khoảng vài tỷ euro ở các nước công nghiệp phát triển. Cần lưu ý rằng xu hướng này cho thấy sự gia tăng các ứng dụng gia công của các bộ phận hàng không từ 20-30%.

Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ gia công đã cho phép các ngành công nghiệp gia công chế tạo ra những sản phẩm có độ chính xác và độ chính xác cao. Các công nghệ này được phân loại một cách rộng rãi là các quy trình gia công truyền thống và phi truyền thống. Mỗi quy trình đều có những ưu điểm và hạn chế riêng biệt. Tốc độ loại bỏ vật liệu chậm, kích thước chi tiết (tức là hạn chế về độ dày), gia công nhiều lần ngay cả đối với các mặt cắt mỏng, chi phí đầu tư vốn và dụng cụ cao, năng suất thấp, hạn chế đối với nhiều loại vật liệu là một số thiếu sót của công nghệ gia công phi truyền thống. Do đó, đối với các kỹ sư sản xuất hoặc thiết kế, mối quan tâm chính là liên quan đến chức năng (nghĩa là khả năng xử lý vật liệu, năng suất, sản lượng hàng năm, kích thước và hình dạng hình học của bộ phận, tính toàn vẹn của bề mặt, thời gian thực hiện, độ chính xác, điện năng và tiêu thụ năng lượng, sử dụng yêu cầu về máy/ thực hành gia công, hiệu quả chi phí, v.v.), nằm ở việc lựa chọn quy trình gia công thích hợp. Cũng vì vậy, các quá trình gia công phải được lựa chọn sao cho khả thi về mặt kỹ thuật, kinh tế và giảm chi phí mà không làm thay đổi chất lượng của bộ phận được gia công. Ví dụ, hình một bên dưới cho thấy dạng hình học của chi tiết được gia công bằng quá trình mài và tiện. Những lợi thế của việc chuyển sang mài bao gồm không hoặc giảm yêu cầu của chất làm mát, tốc độ loại bỏ vật liệu cao sẽ dẫn đến ít thay đổi thiết lập hơn, giảm công suất, công cụ và chi phí gia công, khả năng cắt các bộ phận mỏng, cải thiện năng suất.

Gia công cơ khí tiện và gia công cơ khí mài
Gia công cơ khí tiện và gia công cơ khí mài

Nguồn: Sách Machining of Hard Materials

Ngoài ra, để hoàn thiện hình dạng bộ phận, nhiều hoạt động tiện có thể được thực hiện trong một thiết lập duy nhất, trong khi nhiều thiết lập thì yêu cầu trong mài. Chất lượng bề mặt tuyệt vời có thể đạt được trong quá trình mài so với quá trình tiện. Điều này xảy ra do không kiểm soát được độ mòn của dụng cụ trong quá trình tiện, làm giảm độ nguyên vẹn và độ hoàn thiện bề mặt. Phần thảo luận trên cho thấy nhiều sự mơ hồ, do sự phức tạp liên quan đến việc lựa chọn gia công quá trình. Do đó, kiến ​​thức nền tảng trước đó về khả năng sản xuất của quá trình gia công là điều kiện tiên quyết quan trọng. Ngoài ra, các ngành công nghiệp hiện đại đang lựa chọn quy trình gia công dựa trên các yếu tố sau: hình dạng bộ phận liên quan đến dung sai kích thước mong muốn và tính toàn vẹn bề mặt cần thiết, thời gian và năng suất gia công, giảm tiêu thụ năng lượng, chi phí gia công, độ mòn của dụng cụ, v.v.

Tiện cơ khí vật liệu cứng

Tiện đề cập đến việc gia công vật liệu cứng hoặc vật liệu khó cắt (thường trên 45 HRC) bằng cách sử dụng một dụng cụ cắt một điểm. Trong quá khứ, mọi sự chú ý đều tập trung đến việc phát triển một loạt các vật liệu cứng cho các ứng dụng công nghiệp. Sự liên quan đến công nghiệp của vật liệu cứng bao gồm vật liệu mài mòn và dụng cụ cắt có khả năng chống mài mòn và trầy xước tuyệt vời cùng với độ ổn định bề mặt và hóa học. Sự thành công của quá trình gia công thông thường phụ thuộc vào độ cứng của dụng cụ tiện. Dụng cụ tiện phải sở hữu độ cứng cao hơn nhiều so với độ cứng của vật liệu phôi. Đây chính là một trong những thách thức lớn nhất trong lĩnh vực tiện.

Tiện cơ khí vật liệu cứng
Tiện cơ khí vật liệu cứng

Nguồn: Shutterstock

Vật liệu cứng là những vật liệu có khả năng chống biến dạng, lõm vào hoặc xuyên qua cao hơn. Các vật liệu (tức là mềm hoặc cứng) thường được phân loại dựa trên độ cứng, có thể được đo và biểu thị bằng số độ cứng. Các phương pháp phổ biến được sử dụng để đo thông số không thứ nguyên về độ cứng của vật liệu là độ cứng Brinell, độ cứng Rockwell, độ cứng Vickers, độ cứng Knoop, v.v. Kiểm tra độ cứng Rockwell có những lợi ích đáng kể như không cần thiết bị quang học bổ sung để ghi lại giá trị độ cứng, sử dụng độ sâu vi sai để loại bỏ các sai số xảy ra do sự không hoàn hảo trên bề mặt, đồng thời gây ra ít thiệt hại hơn về mặt kinh tế và tương đối cho phần vật liệu. Thử nghiệm độ cứng Rockwell sử dụng bộ thang đo tiêu chuẩn được ký hiệu bằng một chữ cái (tức là A, B, C, D, E, F,… và V). Các chữ cái khác nhau sẽ tương ứng với các thang đo khác nhau và được sử dụng để ghi các giá trị độ cứng của các vật liệu khác nhau. Số ghi trên thang đo càng cao thì giá trị độ cứng càng cao. Vật liệu cứng là những vật liệu có giá trị độ cứng đo được trên thang Rockwell C phải trên 45 HRC . Vật liệu có giá trị số độ cứng cao sẽ sở hữu độ cứng cao. Vật liệu cứng được phân loại theo hai bậc: vật liệu cực kỳ cứng (độ cứng trên 55 HRC), và vật liệu cứng trung bình (độ cứng dưới 55 HRC và trên 45 HRC). Điều quan trọng cần lưu ý là độ cứng thay đổi do hành vi chảy của vật liệu bị thay đổi, tức là phân đoạn. Một số vật liệu cứng bao gồm gang trắng / gang lạnh, thép , chẳng hạn như dụng cụ, ổ đỡ, vỏ cứng, mạ crôm cứng, xử lý nhiệt, v.v., và siêu hợp kim. Quá trình gia công Inconel, Hastelloy, Stellite và các vật liệu kỳ lạ khác được gọi là gia công cứng. Tuy nhiên, những vật liệu này có thể có giá trị độ cứng nhỏ hơn 45 HRC.

 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *