หลังจากทำการแมชชีนนิ่งมาหลายปี คุณให้ความสำคัญกับช่องว่างมากแค่ไหน? คุณรู้สึกว่าคุณได้เลือกช่องว่างที่ถูกต้องมาตลอดหรือไม่? มีความรู้มากมายเกี่ยวกับช่องว่าง วันนี้บรรณาธิการจะมาให้ความรู้เรื่องช่องว่าง!
การกำหนดช่องว่างไม่เพียงแต่ส่งผลต่อความประหยัดของการผลิตชิ้นงานเปล่าเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อความประหยัดของการตัดเฉือนอีกด้วย ดังนั้นเมื่อพิจารณาช่องว่าง จึงจำเป็นต้องพิจารณาไม่เพียงแต่ปัจจัยของกระบวนการทางความร้อนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงข้อกำหนดของกระบวนการเย็นด้วย เพื่อลดต้นทุนการผลิตชิ้นส่วนจากกระบวนการกำหนดช่องว่าง
1. ประเภทของช่องว่างที่นิยมใช้ในการตัดเฉือน
มีช่องว่างหลายประเภทและมีวิธีการผลิตมากมายสำหรับช่องว่างเดียวกัน ช่องว่างที่ใช้กันทั่วไปในการผลิตเชิงกลมีดังนี้:
(1) ช่องว่างของชิ้นส่วนหล่อที่มีรูปร่างซับซ้อนควรผลิตโดยการหล่อ ในปัจจุบัน การหล่อส่วนใหญ่จะหล่อด้วยแม่พิมพ์ทราย ซึ่งแบ่งออกเป็นการหล่อด้วยมือของแม่พิมพ์ไม้ และการหล่อด้วยเครื่องจักรของแม่พิมพ์โลหะ การหล่อขึ้นรูปด้วยมือด้วยแม่พิมพ์ไม้มีความแม่นยำต่ำ พื้นผิวการตัดเฉือนขนาดใหญ่ และผลผลิตต่ำ เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นเดียวในปริมาณน้อยหรือการหล่อชิ้นส่วนขนาดใหญ่ เครื่องจักรแม่พิมพ์โลหะมีประสิทธิภาพการสร้างแบบจำลองสูงและความแม่นยำในการหล่อสูง แต่อุปกรณ์มีราคาสูงและน้ำหนักของการหล่อมีจำกัด เหมาะสำหรับการหล่อขนาดเล็กและขนาดกลางที่ผลิตในปริมาณมาก ประการที่สอง สามารถใช้การหล่อขนาดเล็กจำนวนน้อยที่มีความต้องการคุณภาพสูงสำหรับการหล่อแบบพิเศษ (เช่น การหล่อด้วยแรงดัน การผลิตแบบแรงเหวี่ยง และการหล่อแบบลงทุน เป็นต้น)
(2) การตีขึ้นรูป ชิ้นส่วนเหล็กที่มีความต้องการความแข็งแรงเชิงกลสูงโดยทั่วไปจะใช้ช่องว่างในการตีขึ้นรูป การตีขึ้นรูปมีสองประเภท: การตีขึ้นรูปฟรีและการตีขึ้นรูป การตีขึ้นรูปฟรีสามารถทำได้โดยการตีขึ้นรูปด้วยมือ (ช่องว่างขนาดเล็ก) การตีขึ้นรูปด้วยค้อนกล (ช่องว่างขนาดกลาง) หรือการตีขึ้นรูป (ช่องว่างขนาดใหญ่) การตีขึ้นรูปประเภทนี้มีความแม่นยำต่ำ ผลผลิตต่ำ ค่าเผื่อการตัดเฉือนขนาดใหญ่ และโครงสร้างของชิ้นส่วนต้องเรียบง่าย ซึ่งเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นเดียวและชุดเล็ก และการผลิตการตีขึ้นรูปขนาดใหญ่
ความแม่นยำและคุณภาพพื้นผิวของการตีขึ้นรูปนั้นดีกว่าการตีขึ้นรูปอิสระ และรูปร่างของการตีขึ้นรูปอาจซับซ้อนกว่าด้วย ซึ่งจะช่วยลดค่าเผื่อการตัดเฉือน ผลผลิตของการตีขึ้นรูปนั้นสูงกว่าการตีขึ้นรูปฟรีมาก แต่ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษและแม่พิมพ์ตีขึ้นรูป ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับการตีขึ้นรูปขนาดเล็กและขนาดกลางที่มีจำนวนมาก
(3) โปรไฟล์ โปรไฟล์สามารถแบ่งออกเป็นเหล็กกลม, เหล็กสี่เหลี่ยม, เหล็กหกเหลี่ยม, เหล็กแบน, เหล็กฉาก, เหล็กรางน้ำ และโปรไฟล์หน้าตัดพิเศษอื่นๆ ตามรูปร่างหน้าตัด มีโปรไฟล์สองประเภท: แบบรีดร้อนและแบบรีดเย็น โปรไฟล์รีดร้อนมีความแม่นยำต่ำ แต่มีราคาถูกและใช้เป็นช่องว่างสำหรับชิ้นส่วนทั่วไป โปรไฟล์ดึงเย็นมีขนาดเล็ก มีความแม่นยำสูง และง่ายต่อการรับรู้การป้อนอัตโนมัติ แต่ราคาสูง และส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการผลิตจำนวนมาก เหมาะสำหรับการประมวลผลเครื่องมือเครื่องจักรอัตโนมัติ
(4) ชิ้นส่วนเชื่อม ชิ้นส่วนเชื่อมคือชิ้นส่วนรวมที่ได้จากการเชื่อม ข้อดีของชิ้นส่วนเชื่อมคือผลิตง่าย รอบเวลาสั้น และประหยัดวัสดุ ข้อเสียคือความต้านทานการสั่นสะเทือนต่ำและการเสียรูปขนาดใหญ่ การตัดเฉือนสามารถทำได้หลังจากการรักษาอายุเท่านั้น
นอกจากนี้ ยังมีชิ้นส่วนปั๊ม ชิ้นส่วนรีดเย็น ผงโลหะ และช่องว่างอื่นๆ
2. ปัญหาที่ควรให้ความสนใจในการเลือกประเภทช่องว่าง
(1) วัสดุชิ้นส่วนและคุณสมบัติทางกล วัสดุของชิ้นส่วนกำหนดประเภทของช่องว่างอย่างคร่าว ๆ ตัวอย่างเช่น ควรเลือกช่องว่างการหล่อสำหรับชิ้นส่วนที่ทำจากเหล็กหล่อและทองแดง ชิ้นส่วนเหล็กที่มีรูปร่างไม่ซับซ้อนและต้องการประสิทธิภาพเชิงกลต่ำสามารถเลือกโปรไฟล์ได้ สำหรับชิ้นส่วนเหล็กที่สำคัญ เพื่อให้มั่นใจในคุณสมบัติทางกล ควรเลือกช่องว่างสำหรับการตีขึ้นรูป
(2) รูปร่างโครงสร้างและขนาดภายนอกของชิ้นส่วน ช่องว่างที่มีรูปร่างซับซ้อนโดยทั่วไปผลิตโดยการหล่อ การหล่อทรายไม่เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีผนังบาง วิธีการหล่อขั้นสูงสามารถพิจารณาได้สำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กและขนาดกลาง การหล่อทรายสามารถใช้กับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ได้ สำหรับเพลาขั้นบันไดสำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไป หากเส้นผ่านศูนย์กลางของขั้นบันไดไม่แตกต่างกันมากนัก สามารถใช้เหล็กเส้นกลมได้ หากเส้นผ่านศูนย์กลางของขั้นตอนแตกต่างกันมาก เพื่อลดการใช้วัสดุและแรงงานในการตัดเฉือน ควรเลือกช่องว่างการปลอม โดยทั่วไปแล้วชิ้นส่วนขนาดใหญ่จะเลือกการตีขึ้นรูปฟรี ชิ้นส่วนขนาดเล็กและขนาดกลางสามารถเลือกการตีขึ้นรูปได้ ชิ้นส่วนเล็ก ๆ บางส่วนสามารถทำให้เป็นช่องว่างที่สำคัญได้
(3) ประเภทการผลิต ชิ้นส่วนที่ผลิตจำนวนมากควรเลือกวิธีการผลิตแบบหยาบที่มีความแม่นยำและผลผลิตค่อนข้างสูง เช่น การหล่อโดยใช้เครื่องขึ้นรูปแม่พิมพ์โลหะหรือการหล่อที่มีความแม่นยำ การตีขึ้นรูปโดยใช้การตีขึ้นรูป การตีขึ้นรูปอย่างแม่นยำ โปรไฟล์ที่ใช้โปรไฟล์รีดเย็นหรือดึงเย็น เมื่อผลผลิตของชิ้นส่วนมีขนาดเล็ก ควรเลือกวิธีการผลิตเปล่าที่มีความแม่นยำและผลผลิตต่ำกว่า
(4) เงื่อนไขการผลิตที่มีอยู่ เพื่อกำหนดประเภทและวิธีการผลิตของช่องว่าง ต้องพิจารณาเงื่อนไขการผลิตเฉพาะ เช่น ระดับของเทคโนโลยีการผลิตเปล่า สถานะของอุปกรณ์ และความเป็นไปได้ของความร่วมมือจากภายนอก
(5) พิจารณาการใช้เทคโนโลยีใหม่ เทคโนโลยีใหม่ และวัสดุใหม่อย่างเต็มที่ ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตเครื่องจักร การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีใหม่ เทคโนโลยีใหม่ และวัสดุใหม่ในการผลิตเปล่าก็พัฒนาอย่างรวดเร็วเช่นกัน เช่น การหล่ออย่างแม่นยำ การตีขึ้นรูปอย่างแม่นยำ การอัดขึ้นรูปเย็น ผงโลหะและพลาสติกวิศวกรรมถูกนำมาใช้ในเครื่องจักรมากขึ้น การใช้วิธีการเหล่านี้ช่วยลดปริมาณของการตัดเฉือนลงได้อย่างมาก และบางครั้งแม้แต่ความต้องการในการตัดเฉือนก็สามารถทำได้โดยไม่ต้องตัดเฉือน และผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจนั้นมีความสำคัญมาก ควรพิจารณาอย่างเต็มที่เมื่อเลือกช่องว่าง และควรใช้ให้มากที่สุดภายใต้เงื่อนไขที่เป็นไปได้
3. การกำหนดรูปร่างและขนาดของช่องว่าง
รูปร่างและขนาดของช่องว่างนั้นขึ้นอยู่กับรูปร่างและขนาดของชิ้นส่วน ข้อแตกต่างหลักระหว่างชิ้นส่วนและชิ้นงานเปล่าคือ ค่าเผื่อการตัดเฉือนบางรายการจะเพิ่มลงบนพื้นผิวของชิ้นส่วนที่ต้องดำเนินการ นั่นคือ ค่าเผื่อการตัดเฉือนของชิ้นงานเปล่า เมื่อชิ้นงานถูกผลิตขึ้น ข้อผิดพลาดจะเกิดขึ้นเช่นกัน และค่าเผื่อมิติของชิ้นงานเปล่าเรียกว่าค่าเผื่อชิ้นงานเปล่า ขนาดของค่าเผื่อการตัดเฉือนเปล่าและค่าเผื่อมีผลโดยตรงต่อจำนวนแรงงานของการตัดเฉือนและการใช้วัตถุดิบ ซึ่งส่งผลต่อต้นทุนการผลิตของผลิตภัณฑ์ ดังนั้นหนึ่งในแนวโน้มการพัฒนาของการผลิตเครื่องจักรสมัยใหม่คือการปรับแต่งช่องว่างเพื่อให้รูปร่างและขนาดของช่องว่างสอดคล้องกับชิ้นส่วนมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และพยายามลดการตัดให้น้อยลงและไม่ต้องตัดเลย ค่าเผื่อการตัดเฉือนและความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ของช่องว่างนั้นสัมพันธ์กับวิธีการผลิตของช่องว่าง และสามารถกำหนดได้โดยอ้างอิงจากคู่มือกระบวนการที่เกี่ยวข้องหรือมาตรฐานองค์กรและอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องในระหว่างการผลิต
หลังจากกำหนดค่าเผื่อการตัดเฉือนเปล่าแล้ว รูปร่างและขนาดของชิ้นงาน นอกจากการเพิ่มค่าเผื่อการตัดเฉือนเปล่าไปยังพื้นผิวการประมวลผลที่สอดคล้องกันของชิ้นส่วนแล้ว ยังพิจารณาอิทธิพลของปัจจัยทางเทคโนโลยีต่างๆ เช่น การผลิตชิ้นงานเปล่า การตัดเฉือน และการรักษาความร้อน ข้อมูลต่อไปนี้จะวิเคราะห์เฉพาะประเด็นที่ควรพิจารณาเมื่อพิจารณารูปร่างและขนาดของชิ้นงานเปล่าจากมุมมองของเทคโนโลยีการตัดเฉือน
(1) การตั้งค่าแท่นวางกระบวนการ บางส่วนเนื่องจากเหตุผลทางโครงสร้าง จึงไม่สะดวกในการหนีบและทำให้เสถียรในระหว่างการประมวลผล เพื่อความสะดวกและรวดเร็วในการจับยึด สามารถทำหัวจับบนช่องว่างได้ ซึ่งเรียกว่าขาตั้งกระบวนการ สายรัดสำหรับงานฝีมือจะใช้เมื่อจับยึดชิ้นงานเท่านั้น หลังจากประมวลผลชิ้นส่วนแล้ว โดยทั่วไปจะถูกตัดออก แต่ถ้าไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพและคุณภาพรูปลักษณ์ของชิ้นส่วน ก็สามารถเก็บไว้ได้
(2) การใช้ช่องว่างโดยรวมในการตัดเฉือน บางครั้งพบชิ้นส่วนเช่นตลับลูกปืนสามแผ่นในเพลาหลักของเครื่องเจียร ก้านสูบของเครื่องยนต์ และน็อตแยกของเครื่องกลึง เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพการประมวลผลและความสะดวกสบายของชิ้นส่วนประเภทนี้ พวกเขามักจะถูกทำให้เป็นช่องว่างทั้งหมด แล้วตัดหลังจากผ่านการประมวลผลไปยังขั้นตอนหนึ่งๆ
(3) การใช้ช่องว่างคอมโพสิต เพื่อความสะดวกในการจับยึดระหว่างการประมวลผล สำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กบางชิ้นที่มีรูปร่างค่อนข้างปกติ เช่น กุญแจรูปตัว T น็อตแบน สเปเซอร์ขนาดเล็ก ฯลฯ ควรรวมชิ้นส่วนหลายชิ้นไว้ในช่องว่างเดียว จะถูกแปรรูปเป็นหลังจากขั้นตอนหนึ่งหรือหลังจากการประมวลผลพื้นผิวส่วนใหญ่เสร็จสิ้นแล้ว จะถูกแปรรูปเป็นชิ้นเดียว
หลังจากกำหนดประเภท รูปร่าง และขนาดของชิ้นงานหยาบแล้ว ควรวาดแบบหยาบเป็นรูปแบบผลิตภัณฑ์ของหน่วยการผลิตหยาบด้วย ในการวาดแบบวาดเปล่า ให้เพิ่มค่าเผื่อว่างบนพื้นผิวการประมวลผลที่สอดคล้องกันตามการวาดชิ้นส่วน อย่างไรก็ตาม ควรพิจารณาเงื่อนไขการผลิตเฉพาะของช่องว่างเมื่อวาด เช่น เงื่อนไขการหล่อขั้นต่ำและการตีขึ้นรูปของรูบนการหล่อ รูและช่องว่างบนการตีขึ้นรูป และหน้าแปลน มุมร่าง (ร่าง) ของพื้นผิวของการหล่อและการปลอมความลาดเอียง) และมุมมน ตำแหน่งของพื้นผิวการกลึงตัดและพื้นผิวการกลึงตัด ฯลฯ และใช้เส้นประคู่เพื่อระบุพื้นผิวของชิ้นส่วนในแบบร่างแบบหยาบเพื่อแยกแยะพื้นผิวที่ตัดเฉือนออกจากพื้นผิวที่ไม่ได้กลึง
