Einfluss der Bearbeitungszugabe auf die Bearbeitungsgenauigkeit

Mit der kontinuierlichen Verbesserung der Qualitätsanforderungen für bearbeitete Produkte haben die Menschen viel Zeit und Energie in die Erforschung von Methoden und Maßnahmen zur Verbesserung der Produktqualität investiert, aber sie haben die Auswirkungen der Bearbeitungszugabe auf die Produktqualität im Bearbeitungsprozess ignoriert glauben, dass es keinen großen Einfluss auf die Produktqualität haben wird, nur eine Toleranz im Prozess zu haben. Im eigentlichen Bearbeitungsprozess von mechanischen Produkten hat sich herausgestellt, dass die Bearbeitungszugabe von Teilen die Produktqualität direkt beeinflusst.

Wenn die Bearbeitungszugabe zu klein ist, ist es schwierig, die verbleibenden Form- und Lagefehler und Oberflächenfehler im vorherigen Prozess zu beseitigen. Ein zu großes Aufmaß erhöht nicht nur den Bearbeitungsaufwand, sondern erhöht auch den Material-, Werkzeug- und Energieverbrauch. Noch schwerwiegender ist, dass die durch das Schneiden einer großen Menge an Bearbeitungszugabe während des Bearbeitungsprozesses erzeugte Wärme die Teile verformt, die Bearbeitungsschwierigkeiten der Teile erhöht und die Produktqualität beeinträchtigt. Daher ist es notwendig, die Bearbeitungszugabe der Teile streng zu kontrollieren.

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Die Bearbeitungszugabe bezieht sich auf die Dicke der Metallschicht, die während der Bearbeitung von der bearbeiteten Oberfläche geschnitten wird. Die Bearbeitungszugabe kann in Prozess-Bearbeitungszugabe und Gesamt-Bearbeitungszugabe unterteilt werden. Die Prozessbearbeitungszugabe bezieht sich auf die Dicke der von einer Oberfläche in einem Prozess entfernten Metallschicht, die von der Differenz zwischen den Abmessungen der angrenzenden Prozesse vor und nach dem Prozess abhängt. Die Gesamtbearbeitungszugabe bezieht sich auf die Gesamtdicke der Metallschicht, die von einer bestimmten Oberfläche während des gesamten Bearbeitungsprozesses des Teils vom Rohling bis zum fertigen Produkt entfernt wird, dh die Differenz zwischen der Rohlingsgröße auf derselben Oberfläche und der Teilegröße. Die Gesamtbearbeitungszugabe entspricht der Summe der Bearbeitungszugabe jedes Prozesses.

Da bei der Rohlingsherstellung und den Abmessungen jedes Prozesses unvermeidliche Fehler auftreten, sind sowohl die Gesamtbearbeitungszugabe als auch die Prozessbearbeitungszugabe variable Werte, was zu der minimalen Bearbeitungszugabe und der maximalen Bearbeitungszugabe führt. Der Variationsbereich der Prozessbearbeitungszugabe (die Differenz zwischen der maximalen Bearbeitungsmenge und der minimalen Bearbeitungszugabe) ist gleich der Summe der Maßtoleranzen des vorherigen Prozesses und des aktuellen Prozesses. Die Toleranzzone des Prozessmaßes wird im Allgemeinen in Einlaufrichtung der Teile angegeben. Bei Wellenteilen ist das Grundmaß das maximale Prozessmaß, bei Bohrungen das minimale Prozessmaß.

Einfluss der Bearbeitungszugabe auf die Bearbeitungsgenauigkeit

1. Einfluss einer zu großen Bearbeitungszugabe auf die Bearbeitungsgenauigkeit

Teile müssen im Bearbeitungsprozess Schnittwärme erzeugen. Ein Teil dieser Schneidwärme wird durch Eisenspäne und Schneidflüssigkeit abgeführt, ein Teil wird auf das Werkzeug übertragen und ein Teil wird auf das Werkstück übertragen, um die Temperatur der Teile zu erhöhen. Die Temperatur steht in engem Zusammenhang mit der Bearbeitungszugabe. Wenn die Bearbeitungszugabe groß ist, wird die Schruppbearbeitungszeit unvermeidlich länger, und die Schnittmenge wird ebenfalls entsprechend erhöht, was zu einem kontinuierlichen Anstieg der Schnittwärme und der Teiletemperatur führt. Der größte Schaden, der durch den Temperaturanstieg von Teilen verursacht wird, ist die Verformung von Teilen, insbesondere bei Materialien, die empfindlich auf Temperaturänderungen reagieren (z. B. Edelstahl). Darüber hinaus zieht sich diese Art der thermischen Verformung durch den gesamten Verarbeitungsprozess, was die Verarbeitungsschwierigkeiten erhöht und die Produktqualität beeinträchtigt.

Beispielsweise ist bei der Bearbeitung von schlanken Wellenteilen wie Gewindestangen der Freiheitsgrad in Längsrichtung aufgrund der Eins-zu-Eins-Bearbeitung eingeschränkt. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Werkstücktemperatur zu hoch ist, tritt eine Wärmeausdehnung auf. Wenn die Verlängerung der Längsrichtung blockiert ist, wird das Werkstück unter dem Einfluss von Spannung unweigerlich eine Biegeverformung erzeugen, was große Schwierigkeiten bei der späteren Bearbeitung mit sich bringen wird. Nach dem Erhitzen wird das Werkstück gebogen und verformt. Wenn die Verarbeitung zu diesem Zeitpunkt fortgesetzt wird, wird der vorstehende Teil bis zum fertigen Produkt verarbeitet. Nach dem Abkühlen auf Normaltemperatur kommt es unter Spannungseinwirkung zu einer Rückverformung des Bauteils, die zu Form- und Lagefehlern führt und die Qualität beeinträchtigt. Nach dem Aufweiten in Durchmesserrichtung wird der vergrößerte Teil abgeschnitten und es treten Zylindrizität und Maßfehler auf, nachdem das Werkstück abgekühlt ist. Beim Schleifen von Präzisionsschrauben verursacht die thermische Verformung des Werkstücks auch Steigungsfehler.

2. Einfluss einer zu geringen Bearbeitungszugabe auf die Bearbeitungsgenauigkeit

Die Bearbeitungszugabe von Teilen darf nicht zu groß oder zu klein sein. Ist die Bearbeitungszugabe zu klein, können die Restgeometrietoleranzen und Oberflächenfehler des vorherigen Prozesses nicht beseitigt werden, was die Produktqualität beeinträchtigt. Um die Bearbeitungsqualität der Teile zu gewährleisten, muss die in jedem Prozess verbleibende minimale Bearbeitungszugabe die grundlegenden Anforderungen des vorherigen Prozesses erfüllen.

Für unterschiedliche Teile und unterschiedliche Prozesse sind auch die Werte und Formen der oben genannten Fehler unterschiedlich. Bei der Ermittlung des Bearbeitungsaufmaßes ist es anders zu behandeln. Beispielsweise lässt sich die schlanke Welle leicht biegen und verformen, und der lineare Fehler der Stromschiene hat den Toleranzbereich der Durchmesserabmessung überschritten. Die Prozessbearbeitungszugabe sollte entsprechend vergrößert werden. Für den Bearbeitungsprozess mit schwimmender Reibahle und anderen Werkzeugen zum Lokalisieren der Bearbeitungsfläche selbst kann der Einfluss des Installationsfehlers E ignoriert werden, und die Prozessbearbeitungszugabe kann entsprechend reduziert werden. Bei einigen Endbearbeitungsprozessen, die hauptsächlich zur Verringerung der Oberflächenrauheit verwendet werden, steht die Größe der Prozessbearbeitungszugabe nur in Beziehung zur Oberflächenrauheit H.

Angemessene Auswahl der Bearbeitungszugabe

1. Grundsätze für die Bearbeitungszugabe von Teilen

Die Auswahl der Bearbeitungszugabe hängt eng mit dem Material, der Größe, der Genauigkeitsklasse und dem Bearbeitungsverfahren des Teils zusammen, die entsprechend der spezifischen Situation bestimmt werden müssen. Bei der Bestimmung der Bearbeitungszugabe von Teilen sind folgende Grundsätze zu beachten:

(1) Die Mindestbearbeitungszugabe dient dazu, die Bearbeitungszeit zu verkürzen und die Bearbeitungskosten von Teilen zu senken.

(2) Insbesondere für die Endbearbeitung ist eine ausreichende Bearbeitungszugabe vorzubehalten. Die Bearbeitungszugabe muss die auf der Zeichnung angegebene Genauigkeit und Oberflächenrauheit gewährleisten.

(3) Bei der Ermittlung der Bearbeitungszugabe ist die durch die Wärmebehandlung der Teile verursachte Verformung zu berücksichtigen, andernfalls kann Ausschuss entstehen.

(4) Bei der Ermittlung der Bearbeitungszugabe sind das Bearbeitungsverfahren und die Bearbeitungseinrichtung sowie die mögliche Verformung während der Bearbeitung zu berücksichtigen.

(5) Die Größe der bearbeiteten Teile ist bei der Bestimmung der Bearbeitungszugabe zu berücksichtigen. Je größer das Teil, desto größer die Bearbeitungszugabe. Mit zunehmender Größe des Teils nimmt auch die Möglichkeit einer Verformung durch Schnittkraft und Eigenspannung zu.

2 Methode zur Bestimmung der Bearbeitungszugabe

2.1 Empirische Schätzmethode

Die Methode der Erfahrungsschätzung wird häufig in der Produktionspraxis verwendet. Es ist eine Methode zur Bestimmung der Bearbeitungszugabe auf der Grundlage der Konstruktionserfahrung des Prozesspersonals oder des Vergleichs mit ähnlichen Teilen. Zum Beispiel wird die Bearbeitungszugabe von Ruderschaft, Ruderbolzen, Zwischenwelle und Heckwelle von im Bau befindlichen Schiffen nach langjähriger Konstruktionserfahrung von Technikern festgelegt. In Anbetracht der Wichtigkeit des Werkstücks und des Einflusses von Faktoren wie großem Volumen und großer Spannung des Schmiederohlings werden 6 mm Halbfeindrehzugabe nach dem Schruppdrehen, 3 mm Feindrehzugabe nach dem Halbfeindrehen und 1 mm reserviert Das Schleifaufmaß ist dem Feindrehen vorbehalten. Um die Produktion von Ausschuss aufgrund einer unzureichenden Bearbeitungszugabe zu verhindern, ist die durch ein empirisches Schätzverfahren geschätzte Bearbeitungszugabe im Allgemeinen zu groß. Dieses Verfahren wird häufig in der Einzelstück- und Kleinserienfertigung eingesetzt.

2.2 Korrekturmethode für die Tabellensuche

Das Nachschlagetabellen-Korrekturverfahren ist ein Verfahren zum Bestimmen der Bearbeitungszugabe basierend auf den Daten bezüglich der Bearbeitungszugabe, die in der Produktionspraxis und in experimenteller Forschung gesammelt und in Kombination mit den tatsächlichen Bearbeitungsbedingungen überarbeitet wurden. Diese Methode ist weit verbreitet. Siehe Tabelle 1 und Tabelle 2 für Bearbeitungszugaben von Lagerteilen nach dem Schruppen und Feindrehen und Schleifen.

2.3 Analyse- und Berechnungsverfahren

Das Analyse- und Berechnungsverfahren ist ein Verfahren zur Bestimmung der Bearbeitungszugabe durch Analysieren und umfassendes Berechnen verschiedener Faktoren, die die Bearbeitungszugabe gemäß Testdaten und Berechnungsformeln beeinflussen. Die durch dieses Verfahren bestimmte Bearbeitungszugabe ist genau, wirtschaftlich und angemessen, aber es müssen umfassende Daten gesammelt werden. Es ist nicht so einfach und intuitiv wie die beiden oben genannten Methoden, daher wird diese Methode derzeit selten verwendet.

Zusammenfassung

Bei der tatsächlichen Produktion werden die Herstellungsverfahren vieler Teile vorübergehend festgelegt, wie z. B.:Die durch Schleuderguss gegossene Edelstahlhülse wird geschweißt, nachdem sie durch eine Stahlplatte gewalzt wurde; Die Kühlerendabdeckung, die Motorbasis und die Schleifteile des Getriebes müssen durch Schweißteile ersetzt werden. Es gibt viele unsichere Faktoren im Herstellungsprozess dieser Teile, und ihr Formfehler ist schwer vorherzusagen. Daher sind die drei in diesem Beitrag vorgestellten Methoden zur Ermittlung der Bearbeitungszugabe nicht auf die Ermittlung der Bearbeitungszugabe solcher Teile anwendbar und können nur im eigentlichen Fertigungsprozess flexibel beherrscht werden.