Đang tải...

Máy công nghiệp Lưỡi cắt trong gia công tiện

Thảo luận trong 'Cơ khí chế tạo' bắt đầu bởi Ctrl+C, 22/3/10.

Thành viên đang xem bài viết (Users: 0, Guests: 0)

  1. Ctrl+C
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    19/12/09
    Số km:
    1,513
    Được đổ xăng:
    43
    Mã lực:
    186
    Xăng dự trữ:
    -53 lít xăng
    #1 Ctrl+C, 22/3/10
    Last edited by a moderator: 21/7/14
    Làm ổn định lưỡi cắt của dao là một trở ngại chính của công nghệ insert phân độ trong gia công tiện. Trình bày bởi CHRISTER RICHT,.

    Quản lý Biên Tập Kỹ Thuật, Sandvik Coromant...

    Phát triển hệ thống kẹp giữ chặt insert vào đài dao là đặc biệt quan trọng để đạt địa vị thống trị của kỹ thuật dụng cụ gia công, khi mà ứng suất và biến dạng thường xuyên làm chệch hướng lưỡi dao và làm biến dạng insert đài dao.

    Từ giữa thập niên 50, những insert phân độ dùng cho dao cắt đã làm cách mạng hóa gia công. Giới hạn vật liệu dao đến phần lưỡi cắt mở đường cho những kỹ thuật mới làm tăng hiệu suất gia công

    Dù biện pháp hàn cứng đầu lưỡi dao và đài dao trước đây làm nó không thể di chuyển trong đài dao, nó cũng áp đặt những giới hạn đáng kể lên việc lựa chọn vật liệu cắt. Khi nhu cầu mài sắc lại lưỡi dao bị loại bỏ, trong trường hợp sử dụng insert phân độ, nó mở cửa cho những loại hợp kim cácbua và lớp phủ insert mới. Điều này đã cho phép sử dụng hình học cắt làm cho quá trình gia công và kẹp chặt dao thuận tiện hơn, giúp việc lắp đặt và bảo dưỡng hiệu quả hơn. Đồng thời còn hỗ trợ việc tiêu chuẩn hóa và khả năng hoán vị của các dao cắt

    Vì thế, sau nửa thế kỉ, tình trạng hiện tại của công nghệ insert phân độ là gì? Một chỉ tiêu là sự phát triển của insert phân độ cho gia công phay trong suốt thập niên vừa qua. Bị hạn chế bởi tiêu chuẩn ISO, insert dao phay đã sớm nhảy ra khỏi sự kìm kẹp này từ sự ra đời những giải pháp dao cắt thiết kế tự do mới. Kết quả là một bước nhảy đáng chú ý trong hiệu suất và lợi nhuận cho các nhà sản xuất. Dao cắt ra đời giúp tiết kiệm chi phí rõ nét trong lĩnh vực gia công kim loại. Việc cung cấp dao cho máy CNC mới trở nên cần thiết

    Những chỉ tiêu khác của nhu cầu phát triển thêm nữa công nghệ insert phân độ là nhu cầu ngày càng tăng nhằm đạt chất lượng linh kiện cao và nhất quán, khả năng dự đoán linh kiện trên mỗi lưỡi, rút ngắn thời gian chu trình mỗi linh kiện và hạ giá thành gia công mỗi linh kiện. Đồng thời, sự phát triển dụng cụ gia công tạo ra trọng điểm mới cho dung lượng dao cắt

    Trở ngại trong di chuyển

    Trong một vài hoạt động tiện chính xác, kẹp chặt insert thông thường chưa đủ, bởi vì lực cắt có thể gây ra chuyển dịch siêu nhỏ và lệch lưỡi dao, ảnh hưởng tới hiệu suất gia công

    Di chuyển insert cũng là một vấn đề đối với những insert tiện lâu hơn, như những tấm dùng trong hoạt động gia công định hình - những insert hình chữ V và D với các góc 35 và 55 độ. Với sự hiện diện của các cần gạt giữa vít trung tâm và lưỡi dao trên những insert này, áp suất cao được hình thành có thể làm biến dạng dẻo những điểm định vị và cho phép chuyển lưới dao. Hơn nữa, phương pháp kẹp vít thông thường những insert lên đài dao làm vít hoạt động ốc hướng xuống và bên khi bị kẹp chặt, ảnh hưởng đến sự không ổn định của insert trong đài dao

    Xu hướng insert di chuyển, tuy ít, nhưng cũng có thể ảnh hưởng đến tạo phoi. Một biện pháp để giải quyết vấn đề dịch chuyển insert là giảm chiều sâu cắt và/hoặc lượng chạy dao để giảm tải trên lưỡi dao, theo đó giảm sự dịch chuyển của insert. Nhưng điều này cũng có tác động ngược, làm giảm năng suất gia công. Giảm chiều sâu cắt một chút có thể gây trở ngại, do chiều sâu cắt bị giảm có thể nhỏ hơn rất nhiều bán kính mũi của insert, làm hư hại đến nghiền và tạo phoi. Có một insert không dịch chuyển giúp loại bỏ nhu cầu giảm dữ liệu cắt

    Giải phóng lưỡi dao
    Trong quá khứ, các tiêu chuẩn ISO cung cấp tiện lợi cho phép nhà sản xuất thay thế dao từ những nhà cung cấp khác nhau. Với các đặc điểm cơ bản theo tiêu chuẩn, hình học cắt của insert vẫn có thể thay đổi. Tuy nhiên, tham số thiết lập cho sự phát triển giới hạn tiềm năng đối với thiết kế mang tính đẩy mạnh hiệu suất. Vì thế, có phải các tiêu chuẩn ISO vượt quá lợi ích của chúng? Đây có phải là thời điểm để theo đuổi một quan điểm tự do hơn, để gia công tiện có thể phát triển?



    Tiện với index phân độ bị vướng hai trở ngại. Thứ nhất, tiện tinh và bán tinh, đặc biệt là tiện biên với những hoạt động sao chép trong và ngoài khác nhau, nhạy với bất kì độ sai lệch giữa vị trí xác lập lý thuyết và thực tế trong gia công. Với sự gia tăng nhu cầu đạt năng suất và độ chính xác cao hơn, việc giải quyết vấn đề này càng trở nên quan trọng


    Khi lưỡi của dao cắt mòn, sai số trong hoạt động tiện tăng lên, làm ngắn tuổi thọ dao. Insert có thể không mòn hoàn toàn, nhưng nó không thể duy trì chất lượng sản phẩm theo yêu cầu. Như vậy, máy sẽ bị ngưng không cần thiết

    Trong một chừng mực lớn hơn, điều này gây ra bởi dịch chuyển rất ít của insert trong phạm vi kẹp của hệ thống đài dao. Ảnh hưởng này tác động lên hiệu suất của gia công tiện trung bình

    Trong một vài tình huống, những xưởng máy có thể ngưng sử dụng insert phân độ, chuyển sang dùng những dụng cụ đẽo cũ có đầu các bua kết, được cố định trên tựa và mài sắc lại. Dù áp dụng này có vẻ cực đoan, nó hợp lý, do cố định vị trí loại trừ sự dịch chuyển lưỡi dao, vì thế mang lại khả năng duy trì mức độ dung sai của gia công tinh chính xác suốt vòng đời của dao. Tuy nhiên, nó cũng phải trả giá bằng việc đòi hỏi bảo dưỡng cao và suy yếu chất lượng do hàn cứng

    Hơn nữa, nhà sản xuất phải duy trì một tuổi thọ dao nào đó cho hoạt động tiện chính xác, để thích hợp với sự thay đổi cài đặt của những palet linh kiện. Vấn đề càng cấp bách hơn khi dao tiện, với insert phân độ dạng chữ D theo tiêu chuẩn ISO chỉ có thể cung cấp 2/3 số lượng linh kiện cần cho mỗi palet ở giữa mỗi lần phân độ

    Loại bỏ dịch chuyển cực nhỏ của insert
    Sự dịch chuyển cực nhỏ của insert được biết đến như trở ngại đằng sau sự thiếu sót. Trục thép được gia công có một độ dung sai kích thước 0.02mm và độ tinh bề mặt giới hạn Ra 1.3 micron. Nó cũng có những rãnh và gờ, thêm vào tác động dịch chuyển insert. Chiều sâu cắt bị chia đôi từ 0.25 đến 0.12mm để làm nhẹ lực cắt, tạo ra vấn đề bẻ phoi và mạt giũ gây trở ngại hoạt động đo đạc tự động sau gia công

    Trong những tình huống khác như sao chép và gia công định hình lỗ hổng bán kính, lưỡi dao cần được điều chỉnh bằng bù trừ để dung sai định hình được duy trì. Tuổi thọ dao có thể được nhân đôi khi loại bỏ bất kì dịch chuyển insert nào. Điều này sau đó giới hạn việc ngừng máy đối với chỉ một khoảng bù lưỡi dao giữa bó. Giải pháp đối với vấn đề này trong cả hai ứng dụng trên nằm ở độ chính xác của vị trí ray chữ T của insert trong đài dao

    Thứ hai, độ chính xác của insert phân độ luôn luôn là tổng của những dung sai riêng của tựa insert trong đài dao và insert phân độ, cái có thể lên đến một phần mưới milimet. Điều này đòi hỏi phải đo đạc, trước hoặc trong khi vận hành, vị trí của lưỡi dao khi cần gia công chính xác, ví dụ như khi thực hiện bước hoàn thiện sản phẩm. (So sánh nhu cầu sử dụng dao chất lượng trong máy NC trước đây, ở đó cần thiết sử dụng đài dao để đạt vị trí dao chính xác trong rơvonve máy)

    Trong một vài trường hợp liên quan đến gia công hoàn chỉnh bên trong, xưởng máy sử dụng một dao doa nhiều lưỡi, đòi hỏi vị trí mỗi lưỡi dao được xác định chính xác, dẫn đến ngưng máy 15 phút mỗi lần thay đổi dao. Loại bỏ dịch chuyển insert nghĩa là độ chính xác được duy trì và việc ngưng máy được loại bỏ. Thời gian được tiết kiệm chuyển thành năng suất cao hơn

    Trở ngại với kẹp chặt
    Sự dịch chuyển cực nhỏ của lưỡi cắt là một vấn đề đã lâu liên quan đến insert phân độ. Bởi vì insert là một thành phần rời phải được kẹp chặt, đây không phải là một hiện tượng được nhìn nhận rộng rãi như là nguồn gốc những vấn đề xảy ra trong tiện tinh hoặc bán tinh


    Thiết kế kẹp chặt phát triển qua nhiều năm, với một vài giải pháp tinh vi, hiệu quả được sử dụng ngày nay. Kẹp cứng cải thiện việc giữ vị trí cho những insert âm. Thử thách hiện nay là cách ngăn ngừa bất cứ dịch chuyển nỏ nào trong quá trình cố định

    Một vài hoạt động tiện đặc biệt nhạy với bất kì dịch chuyển nào của insert, và độ chính xác của dao luôn bị giới hạn, đòi hỏi vị trí lưỡi cắt phải đủ điều kiện. Hơn nữa, kẹp chặt tốt luôn đi cùng với việc cản trở dòng phoi và tắc trong lỗ khoan. Khả năng tiếp cận của dao cũng bị ảnh hưởng vì một tựa vững chắc với những điểm đỡ lấy đi khoảng trống chung quanh insert, giới hạn khả năng gia công định hình

    Tránh xảy ra trở ngại
    Xưởng máy làm thế nào để đối phó với vấn đề vốn có của những insert phân độ - dịch chuyển cực nhỏ của lưỡi cắt và bù trừ độ chính xác?

    Không phải tất cả các xưởng máy đều gặp trở ngại này trong gia công. Tuy nhiên, một vài nhà sản xuất đã làm như sau:

    - Nhà sản xuất biết nguồn gốc vấn đề (ví dụ dịch chuyển insert trong đài dao) và tìm ra một dụng cụ đặc biệt hoặc biện pháp tạm thời để phòng tránh

    - Nhà sản xuất đối mặt với trở ngại mà không biết nguyên nhân trực tiếp và nguồn gốc xuất phát từ insert tiêu chuẩn ISO. Những người này bù đắp những ảnh hưởng của vấn đề này bằng lập trình, thường với dữ liệu cắt hay thêm đường truyền hoặc dẫn dao. Thời gian chu trình dài hơn, điều khiển phoi kém hơn và thường những insert lớn không cần thiết là kết quả thường thấy của giải pháp này

    Phát triển công nghệ phân độ
    Nếu tồn tại nhu cầu về độ chính xác linh kiện cao hơn xuất phát từ năng suất sản xuất, tại sao vấn đề chưa được giải quyết cho tới bây giờ?

    Một lý do chính là do phải tuân theo tiêu chuẩn ISO về insert tiện và giới hạn thiết kế. Một lý do khác là những hạn chế của công nghệ sản xuất insert

    Kỹ thuật kẹp chặt insert thông dụng được chấp nhận cho phần lớn những ứng dụng. Tuy vậy, nhu cầu đạt hiệu suất cao hơn trong hoạt động tiện ngày càng tăng

    Công nghệ ép insert đã có bước tiến đáng kể. Điều này cho phép tìm ra những giải pháp về độ chính xác trong định vị chắc chắn và chống đỡ insert phân độ - nhưng không theo tiêu chuẩn ISO

    Nguồn: CẨM NANG GIA CÔNG KIM LOẠI VIỆT NAM
     

Chia sẻ trang này