Dongguan Portable Tools là nhà sản xuất chuyên nghiệp các công cụ máy tại chỗ, chúng tôi thiết kế các công cụ máy tại chỗ, bao gồm máy khoan đường di động, máy phay mặt bích di động, máy phay di động và các công cụ tại chỗ khác theo yêu cầu của bạn. ODM/OEM được hoan nghênh khi cần thiết.
Quầy bar tại chỗLà một phần của máy khoan đường ống di động, chúng tôi có thể làm cho chiều dài thanh khoan lên đến 2000-12000 mét theo kích thước khác nhau. Và đường kính khoan có thể được tùy chỉnh từ 30mm-250mm theo tình hình dịch vụ tại chỗ.
Quá trình gia công thanh khoan chủ yếu bao gồm các bước sau:
Vật liệu chế tạo: Đầu tiên, theo kích thước và hình dạng của thanh khoan cần gia công, chọn nguyên liệu thô thích hợp để cắt vật liệu.
Đập: Đập vật liệu đã cắt để cải thiện cấu trúc và hiệu suất của vật liệu.
Ủyy: Thông qua quá trình ủ, ứng suất và khuyết tật bên trong vật liệu được loại bỏ, độ dẻo và độ dai của vật liệu được cải thiện.
Gia công thô: Thực hiện gia công cơ khí sơ bộ, bao gồm tiện, phay và các quy trình khác, để tạo thành hình dạng cơ bản của thanh khoan.
Làm nguội và ram: Thông qua quá trình làm nguội và ram, vật liệu thu được các tính chất cơ học toàn diện tốt, bao gồm độ bền cao và độ dẻo dai cao.
Hoàn thiện: Thông qua quá trình mài và các quá trình khác, thanh khoan được gia công tinh xảo để đạt được kích thước và hình dạng chính xác theo yêu cầu.
Ủ ở nhiệt độ cao: Cải thiện thêm các tính chất cơ học của vật liệu và giảm ứng suất bên trong.
Mài: Thực hiện công đoạn mài cuối cùng của thanh khoan để đảm bảo chất lượng bề mặt và độ chính xác về kích thước.
Ủ: Quá trình ủ được thực hiện một lần nữa để ổn định cấu trúc và giảm biến dạng.
Thấm nitơ: Bề mặt của thanh khoan được thấm nitơ để cải thiện độ cứng và khả năng chống mài mòn.
Lưu trữ (lắp đặt): Sau khi hoàn tất mọi quá trình gia công, thanh khoan được lưu trữ hoặc lắp đặt trực tiếp để sử dụng.
Lựa chọn vật liệu và sắp xếp xử lý nhiệt cho thanh khoan
Thanh khoan thường được làm bằng vật liệu có độ bền cao, khả năng chống mài mòn cao và khả năng chống va đập cao, chẳng hạn như thép kết cấu hợp kim 40CrMo. Quy trình xử lý nhiệt bao gồm chuẩn hóa, ram và thấm nitơ. Chuẩn hóa có thể tinh chỉnh cấu trúc, tăng cường độ và độ dẻo dai; ram có thể loại bỏ ứng suất gia công và giảm biến dạng; thấm nitơ cải thiện thêm độ cứng bề mặt và khả năng chống mài mòn.
Các vấn đề thường gặp và giải pháp cho thanh khoan
Các vấn đề thường gặp trong quá trình gia công thanh khoan bao gồm rung động và biến dạng. Để giảm rung động, có thể sử dụng các phương pháp cắt nhiều cạnh, chẳng hạn như sử dụng đĩa cắt khoan, có thể cải thiện đáng kể hiệu quả gia công và độ ổn định.
Để kiểm soát biến dạng, cần phải xử lý nhiệt và điều chỉnh các thông số quy trình thích hợp trong quá trình gia công. Ngoài ra, việc kiểm soát biến dạng trong quá trình thấm nitơ cứng cũng rất quan trọng và cần đảm bảo chất lượng thông qua thử nghiệm và điều chỉnh quy trình.
Quán bar buồn tẻlà một trong những thành phần cốt lõi chính của máy công cụ. Nó dựa vào hai chìa khóa dẫn hướng để dẫn hướng và di chuyển về phía trước và phía sau theo trục để đạt được cấp liệu trục. Đồng thời, trục chính rỗng thực hiện chuyển động quay thông qua mô-men xoắn truyền động chìa khóa để đạt được vòng quay chu vi. Thanh khoan là cốt lõi của chuyển động chính của máy công cụ và chất lượng chế tạo của nó có ảnh hưởng cực kỳ quan trọng đến hiệu suất làm việc của máy công cụ. Do đó, việc phân tích và nghiên cứu quy trình gia công của thanh khoan có ý nghĩa rất lớn đối với độ tin cậy, tính ổn định và chất lượng của máy công cụ.
Lựa chọn vật liệu thanh khoan
Thanh khoan là thành phần chính của bộ truyền động chính và cần có các tính chất cơ học cao như khả năng chống uốn, chống mài mòn và độ bền va đập. Điều này đòi hỏi thanh khoan phải có đủ độ bền ở lõi và đủ độ cứng trên bề mặt. Hàm lượng cacbon của 38CrMoAlA, một loại thép kết cấu hợp kim chất lượng cao, làm cho thép có đủ độ bền và các nguyên tố hợp kim như Cr, Mo và Al có thể tạo thành pha phân tán phức tạp với cacbon và phân bố đều trong ma trận. Khi chịu ứng suất bên ngoài, nó đóng vai trò là rào cản cơ học và tăng cường. Trong số đó, việc bổ sung Cr có thể làm tăng đáng kể độ cứng của lớp thấm nitơ, cải thiện khả năng làm cứng của thép và độ bền lõi; việc bổ sung Al có thể làm tăng đáng kể độ cứng của lớp thấm nitơ và tinh chỉnh các hạt; Mo chủ yếu loại bỏ độ giòn do tôi của thép. Sau nhiều năm thử nghiệm và khám phá, 38CrMoAlA có thể đáp ứng các yêu cầu hiệu suất chính của thanh khoan và hiện là lựa chọn hàng đầu cho vật liệu thanh khoan.
Bố trí và chức năng xử lý nhiệt thanh khoan
Bố trí xử lý nhiệt: thường hóa + ram + thấm nitơ. Thấm nitơ thanh khoan là bước cuối cùng trong quy trình xử lý nhiệt. Để lõi thanh khoan có các tính chất cơ học cần thiết, loại bỏ ứng suất gia công, giảm biến dạng trong quá trình thấm nitơ và chuẩn bị kết cấu cho lớp thấm nitơ tốt nhất, thanh khoan cần được xử lý nhiệt trước khi thấm nitơ đúng cách, cụ thể là thường hóa và ram.
(1) Chuẩn hóa. Chuẩn hóa là nung thép lên trên nhiệt độ tới hạn, giữ ấm trong một khoảng thời gian, sau đó làm nguội bằng không khí. Tốc độ làm nguội tương đối nhanh. Sau khi chuẩn hóa, cấu trúc chuẩn hóa là khối “ferit + perlit”, cấu trúc chi tiết được tinh chế, độ bền và độ dẻo dai được tăng lên, ứng suất bên trong giảm xuống và hiệu suất cắt được cải thiện. Không cần gia công nguội trước khi chuẩn hóa, nhưng lớp oxy hóa và khử cacbon do chuẩn hóa tạo ra sẽ dẫn đến những nhược điểm như tăng độ giòn và độ cứng không đủ sau khi thấm nitơ, vì vậy cần để lại đủ dung sai gia công trong quá trình chuẩn hóa.
(2) Tôi luyện. Lượng gia công sau khi chuẩn hóa lớn, sau khi cắt sẽ sinh ra ứng suất gia công cơ học lớn. Để loại bỏ ứng suất gia công cơ học sau khi gia công thô và giảm biến dạng trong quá trình thấm nitơ, cần phải thêm xử lý tôi luyện sau khi gia công thô. Tôi luyện là tôi luyện ở nhiệt độ cao sau khi tôi, cấu trúc thu được là troostite mịn. Các bộ phận sau khi tôi luyện có đủ độ dẻo dai và độ bền. Nhiều bộ phận quan trọng cần được tôi luyện.
(3) Sự khác biệt giữa cấu trúc ma trận chuẩn hóa và cấu trúc ma trận “chuẩn hóa + tôi luyện”. Cấu trúc ma trận sau khi chuẩn hóa là ferit khối và perlit, trong khi cấu trúc ma trận sau khi “chuẩn hóa + tôi luyện” là cấu trúc troostit mịn.
(4) Thấm nitơ. Thấm nitơ là phương pháp xử lý nhiệt làm cho bề mặt của chi tiết có độ cứng và khả năng chống mài mòn cao, trong khi lõi vẫn giữ nguyên độ bền và độ dẻo dai ban đầu. Thép chứa crom, molypden hoặc nhôm sẽ đạt được hiệu ứng tương đối lý tưởng sau khi thấm nitơ. Chất lượng của phôi sau khi thấm nitơ: ① Bề mặt của phôi có màu xám bạc và mờ. ② Độ cứng bề mặt của phôi là ≥1 000HV và độ cứng bề mặt sau khi mài là ≥900HV. ③ Độ sâu của lớp thấm nitơ là ≥0,56mm và độ sâu sau khi mài là >0,5mm. ④ Biến dạng thấm nitơ yêu cầu độ lệch tâm ≤0,08mm. ⑤ Độ giòn cấp độ 1 đến 2 là đạt yêu cầu, có thể đạt được trong sản xuất thực tế và tốt hơn sau khi mài.
(5) Sự khác biệt về cấu trúc giữa “chuẩn hóa + thấm nitơ” và “chuẩn hóa + ram + thấm nitơ”. Hiệu ứng thấm nitơ của “chuẩn hóa + làm nguội và ram + thấm nitơ” tốt hơn đáng kể so với “chuẩn hóa + thấm nitơ”. Trong cấu trúc thấm nitơ của “chuẩn hóa + thấm nitơ”, có các nitrua giòn hình kim dạng khối và thô rõ ràng, cũng có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo để phân tích hiện tượng bong lớp thấm nitơ của thanh khoan.
Quy trình hoàn thiện thanh khoan:
Quy trình: đột dập → chuẩn hóa → khoan và tiện thô lỗ tâm → tiện thô → tôi và ram → tiện bán tinh → mài thô vòng ngoài → mài thô lỗ côn → cào xước → phay từng rãnh → phát hiện khuyết tật → mài thô rãnh then (giữ lại phần dư mài mịn) → mài bán tinh vòng ngoài → mài bán tinh lỗ trong → thấm nitơ → mài bán tinh lỗ côn (giữ lại phần dư mài mịn) → mài bán tinh vòng ngoài (giữ lại phần dư mài mịn) → mài rãnh then → mài mịn vòng ngoài → mài mịn lỗ côn → mài tròn ngoài → đánh bóng → kẹp.
Quá trình hoàn thiện thanh khoan. Vì thanh khoan cần được thấm nitơ, nên hai quy trình bán hoàn thiện vòng ngoài được sắp xếp đặc biệt. Quá trình mài bán hoàn thiện đầu tiên được sắp xếp trước khi thấm nitơ, mục đích là để đặt nền tảng tốt cho quá trình xử lý thấm nitơ. Chủ yếu là kiểm soát dung sai và độ chính xác hình học của thanh khoan trước khi mài để đảm bảo độ cứng của lớp thấm nitơ sau khi thấm nitơ cao hơn 900HV. Mặc dù biến dạng uốn nhỏ trong quá trình thấm nitơ, nhưng biến dạng trước khi thấm nitơ không được hiệu chỉnh, nếu không chỉ có thể lớn hơn biến dạng ban đầu. Quy trình nhà máy của chúng tôi xác định rằng dung sai vòng ngoài trong quá trình mài bán hoàn thiện đầu tiên là 0,07 ~ 0,1mm và quy trình mài bán hoàn thiện thứ hai được sắp xếp sau khi mài mịn lỗ côn. Quy trình này lắp lõi mài vào lỗ côn và hai đầu được đẩy lên. Một đầu đẩy lỗ tâm của mặt đầu nhỏ của thanh khoan, và đầu kia đẩy lỗ tâm của lõi mài. Sau đó, vòng ngoài được mài bằng khung trung tâm chính thức và không loại bỏ lõi mài. Máy mài rãnh được quay để mài rãnh then. Mài bán tinh thứ hai của vòng ngoài là để ứng suất bên trong phát sinh trong quá trình mài tinh vòng ngoài được phản xạ trước, do đó độ chính xác của quá trình mài tinh rãnh then sẽ được cải thiện và ổn định hơn. Vì có nền tảng để bán tinh vòng ngoài nên ảnh hưởng đến rãnh then trong quá trình mài tinh vòng ngoài là rất nhỏ.
Rãnh then được gia công bằng máy mài rãnh then, một đầu hướng về lỗ tâm của mặt đầu nhỏ của thanh khoan và đầu kia hướng về lỗ tâm của lõi mài. Theo cách này, khi mài, rãnh then hướng lên trên, và biến dạng uốn của vòng tròn ngoài và độ thẳng của rãnh dẫn hướng máy công cụ chỉ ảnh hưởng đến đáy rãnh, và có ít ảnh hưởng đến hai bên rãnh. Nếu sử dụng máy mài ray dẫn hướng để gia công, biến dạng do độ thẳng của rãnh dẫn hướng máy công cụ và trọng lượng chết của thanh khoan gây ra sẽ ảnh hưởng đến độ thẳng của rãnh then. Nhìn chung, dễ dàng sử dụng máy mài rãnh then để đáp ứng các yêu cầu về độ thẳng và độ song song của rãnh then
Quá trình mài mịn vòng ngoài của thanh khoan được thực hiện trên máy mài vạn năng, phương pháp sử dụng là phương pháp mài tâm dụng cụ theo chiều dọc.
Độ lệch tâm của lỗ côn là độ chính xác thành phẩm chính của máy khoan. Các yêu cầu cuối cùng đối với quá trình gia công lỗ côn là: ① Độ lệch tâm của lỗ côn đến đường kính ngoài phải được đảm bảo là 0,005mm ở đầu trục chính và 0,01mm ở cách đầu 300mm. ② Diện tích tiếp xúc của lỗ côn là 70%. ③ Giá trị độ nhám bề mặt của lỗ côn là Ra = 0,4μm. Phương pháp hoàn thiện của lỗ côn: một là để lại một khoảng dung sai, sau đó tiếp xúc của lỗ côn đạt đến độ chính xác của sản phẩm cuối cùng bằng cách tự mài trong quá trình lắp ráp; hai là đáp ứng trực tiếp các yêu cầu kỹ thuật trong quá trình gia công. Nhà máy của chúng tôi hiện đang áp dụng phương pháp thứ hai, đó là sử dụng nắp để kẹp đầu sau của thanh khoan M76X2-5g, sử dụng khung trung tâm để đặt vòng tròn ngoài φ 110h8MF ở đầu trước, sử dụng micrômet để căn chỉnh vòng tròn ngoài φ 80js6 và mài lỗ côn.
Mài và đánh bóng là quá trình hoàn thiện cuối cùng của thanh khoan. Mài có thể đạt được độ chính xác kích thước rất cao và độ nhám bề mặt rất thấp. Nói chung, vật liệu của dụng cụ mài mềm hơn vật liệu phôi và có cấu trúc đồng đều. Được sử dụng phổ biến nhất là dụng cụ mài gang (xem Hình 10), phù hợp để gia công nhiều loại vật liệu phôi và mài mịn, có thể đảm bảo chất lượng mài tốt và năng suất cao, dụng cụ mài dễ chế tạo và có chi phí thấp. Trong quá trình mài, chất lỏng mài không chỉ đóng vai trò pha trộn chất mài mòn và bôi trơn và làm mát mà còn đóng vai trò hóa học để đẩy nhanh quá trình mài. Nó sẽ bám dính vào bề mặt phôi, khiến một lớp màng oxit nhanh chóng hình thành trên bề mặt phôi và có vai trò làm phẳng các đỉnh trên bề mặt phôi và bảo vệ các thung lũng trên bề mặt phôi. Chất mài mòn được sử dụng trong quá trình mài thanh khoan là hỗn hợp bột corundum trắng của nhôm oxit trắng và dầu hỏa.
Mặc dù thanh khoan đạt được độ chính xác kích thước tốt và độ nhám bề mặt thấp sau khi mài, nhưng bề mặt của nó được nhúng bằng cát và có màu đen. Sau khi thanh khoan được lắp ráp với trục rỗng, nước đen chảy ra. Để loại bỏ cát mài nhúng trên bề mặt thanh khoan, nhà máy của chúng tôi sử dụng một công cụ đánh bóng tự chế để đánh bóng bề mặt thanh khoan bằng oxit crom xanh. Hiệu quả thực tế rất tốt. Bề mặt của thanh khoan sáng, đẹp và chống ăn mòn.
Kiểm tra thanh khoan
(1) Kiểm tra độ thẳng. Đặt một cặp thanh sắt hình chữ V có chiều cao bằng nhau trên bệ 0. Đặt thanh khoan lên thanh sắt hình chữ V, và vị trí của thanh sắt hình chữ V ở 2/9L của φ 110h8MF (xem Hình 11). Dung sai độ thẳng của toàn bộ chiều dài thanh khoan là 0,01mm.
Đầu tiên, sử dụng micrômet để kiểm tra độ đẳng cự của các điểm A và B tại 2/9L. Các giá trị đọc được của các điểm A và B là 0. Sau đó, không di chuyển thanh khoan, đo chiều cao của điểm giữa và hai điểm cuối a, b và c, và ghi lại các giá trị; giữ thanh khoan cố định theo trục, xoay thanh khoan 90° bằng tay và sử dụng micrômet để đo chiều cao của các điểm a, b và c, và ghi lại các giá trị; sau đó xoay thanh khoan 90°, đo chiều cao của các điểm a, b và c, và ghi lại các giá trị. Nếu không có giá trị nào được phát hiện vượt quá 0,01mm, điều đó có nghĩa là nó đủ tiêu chuẩn và ngược lại.
(2) Kiểm tra kích thước, độ tròn và độ trụ. Kiểm tra đường kính ngoài của thanh khoan bằng micrômet ngoài. Chia toàn bộ chiều dài của bề mặt được đánh bóng của thanh khoan φ 110h8MF thành 17 phần bằng nhau và sử dụng micrômet đường kính ngoài để đo đường kính theo thứ tự bán kính a, b, c và d và liệt kê dữ liệu đo được trong bảng ghi chép kiểm tra thanh khoan
Sai số hình trụ là sự khác biệt về đường kính theo một hướng. Theo các giá trị nằm ngang trong bảng, sai số hình trụ theo hướng a là 0, sai số theo hướng b là 2μm, sai số theo hướng c là 2μm và sai số theo hướng d là 2μm. Xét theo bốn hướng a, b, c và d, sự khác biệt giữa các giá trị lớn nhất và nhỏ nhất là sai số hình trụ thực tế là 2μm.
Sai số độ tròn được so sánh với các giá trị trong các hàng dọc của bảng và lấy giá trị lớn nhất của chênh lệch giữa các giá trị. Nếu kiểm tra thanh khoan không đạt hoặc một trong các mục vượt quá dung sai, cần phải tiếp tục mài và đánh bóng cho đến khi đạt.
Ngoài ra, trong quá trình kiểm tra, cần chú ý đến ảnh hưởng của nhiệt độ phòng và nhiệt độ cơ thể người (giữ micrômet) đến kết quả đo, đồng thời chú ý loại trừ các lỗi do vô ý, giảm ảnh hưởng của các lỗi đo và làm cho các giá trị đo chính xác nhất có thể.
Nếu bạn cầntại chỗ thanh khoantùy chỉnh, vui lòng liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin.
