ดูว่าช่างฝีมือชาวเยอรมันเชี่ยวชาญการกลึงเพลาเรียวได้อย่างไร

เราทุกคนรู้ดีว่าเพลาเรียวนั้นแปรรูปได้ยาก มีความแข็งแกร่งต่ำและต้องเผชิญกับความเครียดอย่างมากและการเสียรูปจากความร้อนในระหว่างการกลึง ทำให้ยากต่อการรับรองข้อกำหนดด้านคุณภาพการประมวลผลของเพลาเรียว

วันนี้เรามาดูกันว่าช่างฝีมือชาวเยอรมันกลึงก้านเรียวได้อย่างไร

ด้วยการใช้วิธีการจับยึดที่เหมาะสมและวิธีการประมวลผลขั้นสูง การเลือกมุมเครื่องมือที่เหมาะสมและจำนวนการตัด ฯลฯ จึงสามารถรับประกันข้อกำหนดด้านคุณภาพการประมวลผลของเพลาเรียวได้

ปัญหาที่พบบ่อยที่สุดของเพลาเรียวในการประมวลผล

1. การเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนขนาดใหญ่
เมื่อกลึงเพลาเรียว การแพร่กระจายความร้อนไม่ดีและการขยายตัวเชิงเส้นมีขนาดใหญ่ เมื่อปลายทั้งสองข้างของชิ้นงานถูกกดให้แน่น ก็สามารถโค้งงอได้ง่าย

2. ความแข็งแกร่งไม่ดี
เมื่อทำการกลึง ชิ้นงานจะต้องได้รับแรงตัด ชิ้นงานเรียวจะหย่อนคล้อยเนื่องจากน้ำหนักของมันเอง และแรงเหวี่ยงระหว่างการหมุนด้วยความเร็วสูง-อาจทำให้ชิ้นงานโค้งงอและทำให้เสียรูปได้ง่าย

3. คุณภาพพื้นผิวเป็นเรื่องยากที่จะมั่นใจได้
น้ำหนัก การเสียรูป และการสั่นสะเทือนของชิ้นงานส่งผลต่อความเป็นทรงกระบอกและความขรุขระของพื้นผิว

วิธีปรับปรุงความแม่นยำในการประมวลผลของเพลาเรียว

1. เลือกวิธีการจับยึดที่เหมาะสม

(1) วิธีการจับยึดแบบกึ่งกลางคู่ การใช้แคลมป์กึ่งกลางคู่สามารถวางตำแหน่งชิ้นงานได้อย่างแม่นยำและรับประกันความร่วมแกนได้อย่างง่ายดาย อย่างไรก็ตาม ความแข็งแกร่งของเพลาเรียวที่ยึดด้วยวิธีนี้นั้นไม่ดี เพลาเรียวอาจมีการเสียรูปจากการโค้งงอขนาดใหญ่ และสั่นสะเทือนได้ง่าย ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับการตัดเฉือนชิ้นส่วนเพลาหลาย-ขั้นที่มีอัตราส่วนภาพน้อย ค่าเผื่อการตัดน้อย มีข้อกำหนดด้านโคแอกเซียลสูง

(2) วิธีหนีบหนึ่งอันและวิธีกดหนีบหนึ่งอัน ในวิธีการจับยึดนี้ หากแรงกดตรงกลางแน่นเกินไป นอกจากจะงอเพลาเรียวแล้ว ยังขัดขวางการยืดความร้อนของเพลาเรียวในระหว่างการหมุน ทำให้เพลาเรียวถูกบีบและงอในแนวแกน นอกจากนี้ พื้นผิวการจับยึดของขากรรไกรและรูตรงกลางอาจไม่ใช่โคแอกเซียล ซึ่งจะทำให้เกิดการยึดตำแหน่งเกิน-หลังการจับยึด และยังอาจทำให้เพลาเรียวโค้งงอได้ด้วย การเสียรูป ดังนั้น เมื่อใช้วิธีการจับยึดแบบกด-แบบ-แบบ-แบบกดเดียว ศูนย์กลางควรใช้ศูนย์กลางแบบยืดหยุ่นเพื่อให้เพลาเรียวสามารถยืดออกได้อย่างอิสระหลังการให้ความร้อน ซึ่งช่วยลดการเสียรูปจากการโค้งงอเนื่องจากความร้อน ในเวลาเดียวกัน สามารถสอดวงแหวนลวดแบบเปิดระหว่างขากรรไกรและเพลาเรียวได้ เพื่อลดความยาวสัมผัสในแนวแกนระหว่างขากรรไกรกับเพลาเรียว กำจัดการวางตำแหน่งที่เกิน-ระหว่างการติดตั้ง และลดการเปลี่ยนรูปโค้งงอ

(3) วิธีการตัดด้วยเครื่องมือสองเท่า- ตัวเลื่อนเครื่องกลึงเครื่องมือ-คู่ได้รับการปรับเปลี่ยนให้หมุนเพลาเรียว และเพิ่มที่จับเครื่องมือด้านหลัง เครื่องมือกลึงหน้าและหลังใช้ในการกลึงพร้อมกัน เครื่องมือกลึงสองตัวอยู่ตรงข้ามกันในแนวรัศมี โดยเครื่องมือกลึงด้านหน้าติดตั้งอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง และติดตั้งเครื่องมือกลึงด้านหลังในตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง แรงตัดในแนวรัศมีที่เกิดจากเครื่องมือกลึงทั้งสองจะชดเชยซึ่งกันและกันระหว่างการกลึง ชิ้นงานมีการเสียรูปและการสั่นสะเทือนเล็กน้อย และมีความแม่นยำในการประมวลผลสูง ซึ่งเหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก

(4) ใช้ที่จับเครื่องมือและโครงตรงกลาง เพลาเรียวจะถูกหมุนด้วยวิธีจับยึดโดยใช้แคลมป์ตัวเดียวและด้านบนตัวหนึ่ง เพื่อลดอิทธิพลของแรงตัดในแนวรัศมีต่อการเสียรูปของการโก่งตัวของเพลาทรงเรียว โดยทั่วไปแล้วจะมีการใช้ตัวจับยึดเครื่องมือและโครงตรงกลาง ซึ่งเทียบเท่ากับการเพิ่มการรองรับให้กับเพลาทรงเรียว เพิ่มความแข็งแกร่งของเพลาทรงเรียว และลดอิทธิพลของแรงตัดในแนวรัศมีบนเพลาทรงเรียวได้อย่างมีประสิทธิภาพ

(5) ใช้วิธีการตัดย้อนกลับเพื่อหมุนเพลาเรียว วิธีการตัดแบบย้อนกลับหมายความว่าในระหว่างกระบวนการกลึงของเพลาเรียว เครื่องมือกลึงจะเริ่มป้อนจากหัวจับสปินเดิลไปยังส่วนท้าย ด้วยวิธีนี้ แรงตัดตามแนวแกนที่เกิดขึ้นระหว่างการประมวลผลจะทำให้เพลาเรียวถูกดึง ซึ่งช่วยลดการเสียรูปจากการโค้งงอที่เกิดจากแรงตัดตามแนวแกน ในเวลาเดียวกัน การใช้ปลายหางท้ายแบบยืดหยุ่นสามารถชดเชยการเสียรูปจากแรงอัดและการยืดตัวเนื่องจากความร้อนของชิ้นงานตั้งแต่เครื่องมือไปจนถึงปลายหางได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยหลีกเลี่ยงการเสียรูปจากการโค้งงอของชิ้นงาน

2. เลือกมุมเครื่องมือที่เหมาะสม

เพื่อที่จะลดการเสียรูปจากการโค้งงอที่เกิดจากการหมุนเพลาเรียว แรงตัดที่เกิดขึ้นระหว่างการกลึงจะต้องมีน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ในบรรดามุมเรขาคณิตของเครื่องมือ มุมคาย มุมโก่งหลัก และมุมเอียงของคมตัดมีผลกระทบต่อแรงตัดมากที่สุด เครื่องมือกลึงเพลาเรียวต้องเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้: แรงตัดต่ำ แรงในแนวรัศมีลดลง อุณหภูมิในการตัดต่ำ ใบมีดคม การขจัดเศษเรียบ และอายุการใช้งานเครื่องมือที่ยาวนาน จากการกลึงเหล็กเป็นที่รู้กันว่าเมื่อมุมคาย 0 เพิ่มขึ้น 10 องศา แรงในแนวรัศมี Fr จะลดลง 30% เมื่อมุมโก่งหลัก Kr เพิ่มขึ้น 10 องศา แรงในแนวรัศมี Fr จะลดลงมากกว่า 10% เมื่อมุมเอียงของคมตัด แลมบ์ เป็นค่าลบ แรงในแนวรัศมี Fr ก็จะลดลงเช่นกัน

(1) มุมคาย ( 0) ส่งผลโดยตรงต่อแรงตัด อุณหภูมิการตัด และกำลังตัด การเพิ่มมุมคายสามารถลดการเสียรูปพลาสติกของชั้นโลหะที่ถูกตัด และลดแรงตัดได้อย่างมาก การเพิ่มมุมคายสามารถลดแรงตัดได้ ดังนั้นในการกลึงเพลาเรียว ควรเพิ่มมุมคายของเครื่องมือให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ โดยต้องแน่ใจว่าเครื่องมือกลึงมีความแข็งแรงเพียงพอ โดยทั่วไปมุมคายจะตั้งไว้ที่ 0=150 องศา หน้าคายของเครื่องมือกลึงควรกราวด์ด้วยร่องร่องคายเศษที่มีความกว้างของร่องเศษ B=3.5~4 มม., br1=0.1~0.15 มม. และลบมุมลบที่ 01=-25 องศา เพื่อลดแรงในแนวรัศมี การกำจัดเศษที่ราบรื่น ประสิทธิภาพการม้วนงอของเศษที่ดี และอุณหภูมิในการตัดต่ำ จึงสามารถลดและป้องกันการบิดงอและการสั่นสะเทือนของเพลาเรียวได้

(2) มุมคายหลัก (Kr) มุมคายหลัก Kr ของเครื่องมือกลึงเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อแรงในแนวรัศมี ขนาดของมันส่งผลต่อขนาดและความสัมพันธ์ตามสัดส่วนของแรงตัดทั้งสามแรง เมื่อมุมคายหลักเพิ่มขึ้น แรงตัดในแนวรัศมีจะลดลงอย่างมาก ควรเพิ่มมุมคายหลักให้มากที่สุดโดยไม่กระทบต่อความแข็งแรงของเครื่องมือ มุมคายหลัก Kr=90 องศา (ตั้งค่าเป็น 85 องศา ~88 องศาเมื่อติดตั้งเครื่องมือ), มุมคายรอง K'r=8 องศา ~100 องศา และรัศมีส่วนโค้งปลายเครื่องมือ s=0.15~0.2 มม. มีส่วนช่วยในการลดแรงในแนวรัศมี

(3) มุมเอียงของใบมีด (γs) มุมเอียงส่งผลต่อทิศทางการไหลของเศษ ความแข็งแรงของปลายเครื่องมือ และความสัมพันธ์ตามสัดส่วนของแรงตัดทั้งสามในระหว่างการกลึง เมื่อมุมเอียงของใบมีดเพิ่มขึ้น แรงตัดในแนวรัศมีจะลดลงอย่างมาก แต่แรงตัดตามแนวแกนและแรงตัดในแนวดิ่งจะเพิ่มขึ้น เมื่อมุมเอียงของใบมีดอยู่ในช่วง -10 องศา ~+10 องศา ความสัมพันธ์ตามสัดส่วนของแรงตัดทั้งสามนั้นค่อนข้างสมเหตุสมผล เมื่อกลึงเพลาเรียว มักใช้มุมเอียงของใบมีดบวกที่ +3 องศา ~+10 องศาเพื่อให้เศษไหลไปยังพื้นผิวเพื่อดำเนินการ

(4) มุมด้านหลังมีขนาดเล็ก 0=a01=4 องศา ~60 องศา ซึ่งทำหน้าที่ป้องกันการสั่นสะเทือน-

3. การควบคุมพารามิเตอร์การตัดอย่างสมเหตุสมผล

ไม่ว่าพารามิเตอร์การตัดจะถูกเลือกอย่างสมเหตุสมผลหรือไม่ก็ตาม จะส่งผลต่อขนาดของแรงตัดและปริมาณความร้อนในการตัดที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการตัดที่แตกต่างกัน ดังนั้นการเสียรูปที่เกิดจากการกลึงเพลาเรียวจึงแตกต่างกันเช่นกัน หลักการเลือกพารามิเตอร์การตัดสำหรับการกลึงหยาบและการกลึงกึ่ง-หยาบของเพลาเรียวคือการลดแรงตัดในแนวรัศมีและความร้อนในการตัดให้มากที่สุด เมื่อกลึงเพลาเรียว โดยทั่วไปเมื่ออัตราส่วนกว้างยาวและความทนทานของวัสดุมีขนาดใหญ่ พารามิเตอร์การตัดที่เล็กลงจะถูกเลือก กล่าวคือ ส่งผ่านได้มากขึ้นและมีระยะกินลึกน้อยลง เพื่อลดการสั่นสะเทือนและเพิ่มความแข็งแกร่ง

(1) ระยะกินลึกด้านหลัง (ap) ภายใต้สมมติฐานที่ว่าความแข็งแกร่งของระบบกระบวนการถูกกำหนด เมื่อความลึกของการตัดเพิ่มขึ้น แรงตัดและความร้อนในการตัดที่เกิดขึ้นระหว่างการกลึงจะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย ทำให้เกิดความเค้นและการเสียรูปเนื่องจากความร้อนของเพลาเรียวเพิ่มขึ้น ดังนั้น เมื่อกลึงเพลาเรียว ควรลดระยะกินลึกด้านหลังให้เหลือน้อยที่สุด

(2) อัตราการป้อน (f) การเพิ่มอัตราการป้อนจะเพิ่มความหนาในการตัดและแรงตัด อย่างไรก็ตาม แรงตัดไม่เพิ่มขึ้นตามสัดส่วนโดยตรง ดังนั้นค่าสัมประสิทธิ์การเปลี่ยนรูปความเค้นของเพลาเรียวจึงลดลง จากมุมมองของการปรับปรุงประสิทธิภาพการตัด การเพิ่มอัตราการป้อนจะมีประโยชน์มากกว่าการเพิ่มความลึกของการตัด

(3) ความเร็วตัด (v) การเพิ่มความเร็วตัดจะเป็นประโยชน์ต่อการลดแรงตัด เนื่องจากเมื่อความเร็วตัดเพิ่มขึ้น อุณหภูมิในการตัดจะเพิ่มขึ้น แรงเสียดทานระหว่างเครื่องมือกับชิ้นงานลดลง และแรงเสียรูปของเพลาเรียวลดลง อย่างไรก็ตาม หากความเร็วตัดสูงเกินไป เพลาเรียวจะโค้งงอได้ง่ายภายใต้แรงเหวี่ยง ทำลายเสถียรภาพของกระบวนการตัด ดังนั้นควรควบคุมความเร็วตัดให้อยู่ในช่วงที่กำหนด สำหรับชิ้นงานที่มีอัตราส่วนกว้างยาว ควรลดความเร็วในการตัดให้เหมาะสม