עיבוד חריטה: חוויות ושיטות מפתח

חריטה היא תהליך עיבוד שבבי המבוצע על מחרטה, שהוא היבט מכריע בייצור מכני. בתהליך זה, חומר עבודה מסתובב מעוצב באמצעות כלי חיתוך הנקרא כלי חריטה. מחרטות משמשות בעיקר לעיבוד רכיבים כגון צירים, דיסקים ושרוולים, בעלי משטחים מסתובבים. הן סוג כלי המכונה הנפוץ ביותר הן בסדנאות ייצור והן בסדנאות תיקון.

אין סוף לכישורים של מפעילי מחרטות. מפעילי המחרטות הנפוצים ביותר אינם דורשים כישורים גבוהים מדי. ניתן לחלק אותם לחמש קטגוריות, שהן הנפוצות ביותר בחברה.

1. מפעילי מחרטה מכניים רגילים, פשוטים וקלים ללמידה, מפעל לעיבוד מחרטות CNC.

2. מפעילי מחרטות תבניות, במיוחד אלו המתמחים במחרטות מדויקות לתבניות פלסטיק, חייבים לעמוד בדרישות מחמירות בנוגע לכלים ומידות מדויקות. חשוב להבין אילו סוגי פלדה מספקים אפקט ליטוש טוב, ומשיגים גימור מראה. עליכם גם לדעת האם המוצר מקבוצת תבניות זו עשוי מ-ABS או מסוג אחר של פלסטיק, כמו גם את גמישות חלקי הפלסטיק הנמדדת במילימטרים. בנוסף, ישנם היבטים רבים אחרים שיש לקחת בחשבון. על החלקים המוגמרים להיות בעלי גימור איכותי, קלים לליטוש ולהשיג אפקט דמוי מראה. בסיס איתן בעקרונות תבניות פלסטיק הוא חיוני.

3. מפעילי מחרטות עובדים עם כלים שונים כגון מקדחים, מקדחות, חיתוכים מסגסוגת וגבעולי כלים. סוג זה של פעולת מחרטה הוא לרוב הפשוט ביותר אך יכול להיות די מעייף. בדרך כלל, כלים אלה מיוצרים באופן המוני, כאשר כלים מסוג מרכז כפול, התחדדות ומודול זרימה הם בין הסוגים הנפוצים ביותר.
כדי להשיג את התוצאות המהירות והיעילות ביותר, חיוני למזער את בלאי הכלים. קשיות החומרים המעובדים על ידי מחרטה מסוג זה גבוהה כמעט כמו זו של סכין פלדה לבנה איכותית. איכות השחזה של סכיני סגסוגת קשורה ישירות לאיכות המוצרים המוגמרים.

4. מפעיל מחרטה לציוד גדול: מפעיל מחרטה מסוג זה חייב להיות בעל כישורים בכירים, ונדרשת הדרכה נוספת בעת שימוש במחרטה אנכית.

דוגמה: כדי לסובב גל ארכובה, עליך תחילה לקרוא את השרטוט שוב ​​ושוב, איזה מהם לעבד ראשון ואיזה מהם לעבד אחר כך, האם לאבד שחיקה או לעבד ישירות לגודל, האם ההברגה חיובית או שלילית...

5. מפעיל מחרטה CNC: סוג זה של מפעיל מחרטה הוא הפשוט והקשה ביותר. ראשית, עליך להיות מסוגל לקרוא שרטוטים, לתכנת, להמיר נוסחאות וליישם כלים.

פנייה לתהליך

מחרטה היא כלי מכונה המשמש לסיבוב חומר עבודה, תוך מתן אפשרות לתנועה ליניארית או עקומה של כלי החיתוך. תהליך זה משנה את צורתו וגודלו של חומר העבודה כדי לעמוד בדרישות עיצוב ספציפיות.

חריטה היא שיטת חיתוך המבוצעת במחרטה, שבה חומר העבודה מסתובב ביחס לכלי. בתהליך זה, אנרגיית החיתוך מסופקת בעיקר על ידי חומר העבודה המסתובב ולא על ידי כלי החיתוך עצמו. חריטה היא אחת משיטות העיבוד הבסיסיות והנפוצות ביותר וממלאת תפקיד מכריע בייצור. היא מתאימה במיוחד ליצירת משטחים מסתובבים. ניתן לעבד את רוב חומרי העבודה בעלי משטחים כאלה באמצעות טכניקות חריטה, כולל משטחים גליליים פנימיים וחיצוניים, משטחים חרוטיים פנימיים וחיצוניים, קצה, חריצים והברגות, כמו גם צורות מסתובבות אחרות. הכלים העיקריים המשמשים בתהליך זה הם כלי חריטה.

מבין הסוגים השונים של מכונות חיתוך מתכת, מחרטות הן הנפוצות ביותר, המהוות כ-50% מכלל מכונות הכלים. מחרטות יכולות לא רק להשתמש בכלי חריטה לעיצוב חומרי עבודה, אלא גם להשתמש במקדחות, מקדחים, הברגים וכלי חריטה לביצוע פעולות כגון קידוח, חריטה, הברגה וחריצה. בהתאם למאפייני התהליך שלהן, צורות הפריסה והמאפיינים המבניים שלהן, ניתן לסווג מחרטות למספר סוגים, כולל מחרטות אופקיות, מחרטות רצפה, מחרטות אנכיות, מחרטות צריח ומחרטות העתקה, כאשר מחרטות אופקיות הן הנפוצות ביותר.

בעיות בטיחות וטכניות

חריטה היא הסוג הנפוץ ביותר שלעיבוד שבבי בתעשיית הייצור. זה כרוך במגוון מחרטות, מספר משמעותי של כוח אדם, מגוון רחב של יכולות עיבוד שבבי, וכלים רבים ומתקנים. כתוצאה מכך, חשוב במיוחד לטפל בנושאים טכניים ובטיחותיים הקשורים לחריטה. המשימות המרכזיות הן כדלקמן:

1. נזק שנגרם משבבים ואמצעי הגנה.

חלקי פלדה שונים המעובדים במחרטות מפגינים קשיחות טובה. במהלך תהליך החריטה, השבבים המיוצרים הם בדרך כלל מפלסטיק ומסולסלים, עם קצוות חדים יחסית. בעת חיתוך חלקי פלדה במהירויות גבוהות, עלולים להיווצר שבבים לוהטים ומוארכים, מה שמהווה סיכון לפציעה. שבבים אלה עלולים להסתבך בקלות עם חומר העבודה, כלי החיתוך ומחזיק הכלי.

כדי להבטיח בטיחות, יש להשתמש בווים מברזל לעתים קרובות כדי לנקות או לשבור את השבבים לפי הצורך. במידת הצורך, יש לעצור את המכונה כדי לפנות את השבבים, ואין להסירם או לשבור אותם ביד. כדי למנוע נזק ושבירה של שבבים, מיושמים בדרך כלל אמצעי בקרת זרימת שבבים ומחסומי הגנה. אסטרטגיות יעילות לשבירת שבבים כוללות שיוף חריצים או מדרגות של שוברי שבבים על כלי החריטה, שימוש בשוברי שבבים מתאימים והידוק מכני של הכלי.

2. הידוק חלקי עבודה.

במהלך תהליך החריטה, עלולות להתרחש תאונות שונות שעלולות לפגוע בכלי המכונה, לשבור או לפגוע בכלי, ולגרום לחומר העבודה ליפול או לעוף החוצה, דבר שעלול לפצוע אנשים עקב הידוק לא נכון. כדי להבטיח ייצור בטוח במהלך פעולות החריטה, חיוני להקדיש תשומת לב מיוחדת להידוק חומר העבודה.

עבור חלקים בגדלים וצורות שונים, יש לבחור מהדקים מתאימים. בין אם משתמשים בצ'אק בעל שלוש לסתות, צ'אק בעל ארבע לסתות או מהדק מיוחד, החיבור לציר חייב להיות יציב ואמין. יש להדק את חומר העבודה בצורה בטוחה וחוזקת כדי למנוע כל תזוזה.

עבור חומרי עבודה גדולים יותר, ניתן להשתמש בשרוול כדי להבטיח שהחומר לא יזוז, ייפול או יתנתק ממקומו בזמן סיבוב במהירויות גבוהות ובתת-כוחות חיתוך. במידת הצורך, ניתן לחזק עוד יותר את ההידוק באמצעות מרכז או מסגרת מרכזית. בנוסף, חשוב להסיר את המפתח מיד לאחר ההידוק כדי למנוע תאונות.

3. פעולה בטוחה.

לפני השימוש במכונה, יש לבצע עליה בדיקה מלאה כדי לוודא שהיא במצב תקין. יש להדק את חומר העבודה והכלי היטב במיקום הנכון כדי להבטיח יציבות ואמינות. יש לעצור את המכונה בעת החלפת כלים, טעינה ופריקה של חומר העבודה, או מדידת חומר העבודה.

חשוב לא לגעת או לנגב את חומר העבודה המסתובב ביד או בחוט כותנה. יש לבחור את מהירות החיתוך, קצב ההזנה ועומק העבודה בהתאם, ואין לאפשר עיבוד בעומס יתר. בנוסף, אין להניח חומרי עבודה, מתקני עזר ופריטים אחרים על ראש המכונה, מחזיק הכלי או משטח המיטה.

בעת שימוש בפצירה, יש להזיז את כלי החריטה למיקום בטוח. יש להחזיק את יד ימין לפנים ואת יד שמאל מאחור כדי למנוע מהשרוולים להיתפס. אדם ייעודי צריך להיות אחראי על השימוש והתחזוקה של המכונה; אסור לאנשים לא מורשים להפעיל אותה.

הערות

טכנולוגיית העיבוד של מחרטת CNC דומה לזו של מחרטה רגילה, אך מאחר ש-מחרטת CNCנחגר פעם אחת ומשלים את כל תהליכי החריטה ברציפות ואוטומטית, יש לשים לב להיבטים הבאים.

1. בחירה סבירה של פרמטרי חיתוך

לחיתוך מתכת יעיל, יש לקחת בחשבון שלושה גורמים עיקריים: החומר המעובד, כלי החיתוך ותנאי החיתוך. גורמים אלה משפיעים על זמן העיבוד, חיי הכלי ואיכות העיבוד. שיטת עיבוד חסכונית ויעילה דורשת בחירה מדוקדקת של תנאי החיתוך.

שלושת המרכיבים המרכזיים של תנאי החיתוך - מהירות חיתוך, קצב הזנה ועומק חיתוך - משפיעים ישירות על הנזק לכלי. ככל שמהירות החיתוך עולה, הטמפרטורה של קצה הכלי עולה, מה שמוביל לבלאי מכני, כימי ותרמי. לדוגמה, עלייה של 20% במהירות החיתוך יכולה לגרום לקיצור של חצי מאורך חיי הכלי.

הקשר בין תנאי ההזנה לבין בלאי גב הכלי מתרחש בטווח קטן מאוד. עם זאת, אם קצב ההזנה גבוה מדי, טמפרטורת החיתוך עולה, מה שעלול להוביל לבלאי גב משמעותי. בעוד שעומק החיתוך משפיע פחות על הכלי מאשר מהירות החיתוך וקצב ההזנה, חיתוך בעומק רדוד יכול לגרום לחומר ליצור שכבה קשה, מה שעלול להשפיע לרעה על חיי הכלי.

בעת בחירת מהירות חיתוך, על המשתמשים לקחת בחשבון את החומר המעובד, את קשיותו, את תנאי החיתוך הנוכחיים, את סוג החומר, את קצב ההזנה ואת עומק החיתוך. תנאי העיבוד המתאימים ביותר תלויים בגורמים אלה, כאשר התרחיש האידיאלי הוא שחיקה קבועה ויציבה הממקסמת את חיי הכלי.

עם זאת, בפועל, אורך חיי הכלי מושפע גם מגורמים כגון שחיקה של הכלי, שינויים בגודל חומר העבודה, איכות פני השטח, רעש חיתוך וחום העיבוד. לכן, יש לנתח את תנאי העיבוד על סמך המצב בפועל. עבור חומרים מאתגרים כמו נירוסטה וסגסוגות עמידות בחום, ניתן להשתמש בנוזלים קירור, או לבחור כלים בעלי קשיחות משופרת.

קוד כללי

קוד תהליך כללי לחריטה (JB/T9168.2-1998)

הידוק כלי חריטה

1) אסור שמוט הכלים יתארך יתר על המידה ממחזיק הכלי. באופן כללי, אורכו לא יעלה על פי 1.5 מגובה מוט הכלים (למעט חורי חריטה, חריצים וכו').

2) קו המרכז של סרגל הכלים צריך להיות ניצב או מקביל לכיוון החיתוך.

3) כוונון גובה קצה הכלי:
בעת חריטה של ​​פני קצה, משטחים חרוטיים, הברגות, משטחי עיצוב וחיתוך חומרי עבודה מוצקים, קצה הכלי צריך להיות בדרך כלל באותו גובה כמו ציר חומר העבודה.
בעת חריטה גסה של עיגולים חיצוניים וחריצים מסיימים, קצה הכלי צריך להיות בדרך כלל גבוה יותר מציר חומר העבודה.
בעת סיבוב פירים דקים, חורי חריטה גסים וחיתוך חומרי עבודה חלולים, קצה הכלי צריך להיות בדרך כלל מעט נמוך יותר מציר חומר העבודה.

4) חוצה זווית קצה הכלי של כלי חריטה צריך להיות ניצב לציר חומר העבודה.

5) בעת הידוק כלי החריטה, האטם שמתחת לסרגל הכלים צריך להיות מעט ושטוח, ויש להדק את הברגים המחזיקים את כלי החריטה.

הידוק חומר העבודה

- בעת הידוק חומר עבודה בעזרת צ'אק מרוכז עצמי בעל שלוש לסתות לעיבוד גס או עדין, אם קוטר חומר העבודה קטן מ-30 מ"מ, אורך התלייה לא יעלה על פי חמישה מהקוטר. אם קוטר חומר העבודה גדול מ-30 מ"מ, אורך התלייה לא יעלה על פי שלושה מהקוטר.

- בעת הידוק חלקי עבודה לא סדירים וכבדים באמצעות צ'אק חד-פעולה בעל ארבע לסתות, לוחית פנים, ברזל זוויתי או לוחית כפופה, חיוני להוסיף משקל נגד.

- בעת עיבוד שבביעיבוד שבבי CNCחלקי עבודה בין המרכזים, יש לוודא שציר מרכז הזנב מיושר עם ציר ציר המחרטה לפני תחילת תהליך החריטה.

- עבור פירים דקים המעובדים בין שני מרכזים, יש להשתמש במנחת עוקב או במנחת מרכזית. במהלך תהליך העיבוד, יש לשים לב לכוונון כוח ההידוק העליון של המרכז ולהבטיח שימון נאות הן של מרכז המת והן של המנחת המרכזית.

- בעת שימוש בזנב המנוע, יש להאריך את השרוול כמה שיותר כדי למזער את הרעידות.

- בעת הידוק חומר עבודה בעל משטח תמיכה קטן וגובה רב במחרטה אנכית, יש להשתמש בלסת הידוק מוגברת. בנוסף, יש להוסיף מוט קשירה או לוחית לחץ במיקום המתאים כדי לאבטח את חומר העבודה.

- בעת סיבוב יציקות וחישולים מסוג גלגל ושרוול, יש ליישר את המשטח הלא מעובד בצורה נכונה כדי להבטיח עובי דופן אחיד של חומר העבודה לאחר העיבוד.

חֲרִיטָה

- בעת סיבוב ציר מדורג, מומלץ בדרך כלל לסובב תחילה את החלק בעל הקוטר הגדול יותר כדי להבטיח קשיחות, ולאחר מכן את החלק בעל הקוטר הקטן יותר.

- כדי למנוע עיוות של חומר העבודה, יש לבצע חיתוך חריצים לפני סיבוב עדין של הציר.

- בעת חריטה עדינה של פיר שיש בו הברגות, בדרך כלל יש לחרט עדין את החלק שאינו מחורץ לאחר עיבוד ההברגות.

- לפני הקידוח, יש לשטח את פני הקצה של חומר העבודה. במידת הצורך, יש לקדוח תחילה את החור המרכזי.

- בעת קידוח חורים עמוקים, מומלץ לקדוח תחילה חור מנחה.

- עבור חור בקוטר שבין 10 מ"מ ל-20 מ"מ, קוטר כלי החיתוך צריך להיות פי 0.6 עד 0.7 מקוטר החור המעובד. בעת עיבוד חור בקוטר גדול מ-20 מ"מ, יש להשתמש בדרך כלל בכלי חיתוך עם ראש הידוק.

- בעת סיבוב מספר הברגות או תולעים, יש לבצע חיתוך ניסיון לאחר כוונון גלגל השיניים החליפין.

- בעת שימוש במחרטה אוטומטית, יש להתאים את המיקום היחסי של הכלי וחומר העבודה בהתאם לכרטיס ההתאמה של כלי המכונה. לאחר ביצוע ההתאמות, יש לבצע סיבוב ניסיון. ניתן להמשיך בייצור רק לאחר אישור כי החלק הראשון עומד בקריטריונים. יש לנטר באופן רציף את בלאי הכלי ואת גודל וחספוס פני השטח של חומר העבודה במהלך העיבוד.

- בעת הפעלה של מחרטה אנכית, לאחר כוונון מחזיק הכלי, יש להימנע מהזזת הקורה הרוחבית ללא סיבה מוצדקת.

- אם יש דרישות סובלנות מיקום עבור משטחים רלוונטיים של חומר העבודה, יש לשאוף להשלים את תהליך החריטה בהידוק אחד.

- בעת סיבוב גלגל שיניים גלילי, יש לעבד גם את החור וגם את פני הקצה של הגלגל השיניים בסיבוב אחד. במידת הצורך, יש לסמן קו סימון ליד מעגל גובה הגלגל השיניים על פני הקצה.

בעיות נפוצות

כאשר משתמשים במחרטות רגילות לחיתוך הברגות בעלות פסיעה גדולה תחת כוח משמעותי, אוכף המשטח עלול לעיתים לרטוט. רעידות אלו יכולות להוביל לגלים על פני השטח המעובדים או אפילו לגרום לשבירת כלי. סטודנטים מתמודדים לעיתים קרובות עם בעיות כגון ניקוב או שבירה של כלי בזמן החיתוך. ישנם מספר גורמים התורמים לבעיות אלו. מאמר זה דן בעיקר בתופעה זו ומציע פתרונות על ידי ניתוח הכוחות הפועלים על הכלי.

הסיבה והגורם לבעיה

בעת עיבוד שבבי של הברגות עם פסיעה קטנה יותר, בדרך כלל משתמשים בשיטת חיתוך ישר. שיטה זו כוללת חיתוך בכיוון הניצב לציר חומר העבודה. מצד שני, עבור הברגות עם פסיעה גדולה יותר, משתמשים לעתים קרובות בשיטת חיתוך שאילה שמאלה-ימינה כדי להפחית את כוח החיתוך. טכניקה זו מאפשרת למגלשה הקטנה לנוע, מה שמאפשר לכלי חיתוך הברגה לחתוך עם שני קצוות החיתוך השמאליים והימניים לסירוגין.

בעת סיבוב הברגות, תנועת אוכף המיטה נשלטת על ידי סיבוב בורג מוביל ארוך, אשר מניע את תנועת האום המפוצל. קיים פער צירי במיסב בורג המוביל הארוך, כמו גם פער צירי בין בורג המוביל הארוך לאום המפוצל. כאשר תולעת ימין מסובבת בשיטת חיתוך ימינה ושמאלה, הכלי חווה כוח (P) המופעל על ידי חומר העבודה (תוך התעלמות מהחיכוך בין השבב לקצה החיתוך הקדמי, כפי שמודגם באיור 1). כוח זה (P) ניתן לפרק לכוח צירי (Px) ולכוח רדיאלי. הכוח הצירי (Px) מתיישר עם כיוון ההזנה של הכלי. הכלי מעביר את הכוח הצירי (Px) הזה לאוכף, וגורם לו לנוע במהירות ובכוח לכיוון הצד עם הפער. כתוצאה מכך, הכלי מתנדנד קדימה ואחורה, מה שמוביל למשטח גלי בעיבוד, ובמקרים מסוימים, לשבירה של הכלי.

בעת שימוש בקצה החיתוך הראשי השמאלי, לא נצפית תופעה המשפיעה על החיתוך. במקום זאת, הכוח הצירי \(P_x \) שחווה הכלי מכוון בניגוד לכיוון ההזנה, ופועל לביטול כל פער קיים. במהלך זהתהליך עיבוד שבבי CNC, האוכף שומר על מהירות אחידה.

תנועת המגלש האמצעי מתרחשת באמצעות סיבוב הבורג, אשר מניע את תנועת האום. עם זאת, קיים פער צירי במיסב הבורג, כמו גם פער צירי בין הבורג לאום.

בזמן חיתוך במחרטה, קצה החיתוך הקדמי של הכלי (שיש לו זווית קדמית) חווה כוח \(P \) המופעל על ידי חומר העבודה. לשם הפשטות, נתעלם מכל חיכוך בין השבב לקצה החיתוך הקדמי, כפי שמודגם באיור 2.

ניתן לפרק את הכוח \(P \) לשני רכיבים: \(P_z \) (הרכיב הצירי) ו- \(Q \) (הרכיב הרדיאלי). הכוח \(Q \) של הרכיב הרדיאלי מתיישר עם כיוון ההזנה של כלי החיתוך, ודוחף את הכלי לתוך חומר העבודה. פעולה זו גורמת למסילה האמצעית לנוע לכיוון הפער, מה שעלול להוביל לניקוב פתאומי של כלי החיתוך את חומר העבודה. כתוצאה מכך, ניקוב זה עלול לגרום לשבירת הכלי או לכיפוף חומר העבודה.

פִּתָרוֹן

בעת חריטה של ​​הברגות עם פסיעה גדולה ושימוש בשיטת חיתוך של כלי שאילה ימין ושמאל, חשוב להתאים לא רק את הפרמטרים הרלוונטיים של המחרטה אלא גם את המרווח התואם בין האוכף למסילת המיטה. יש להגדיר מרווח זה מעט צר יותר כדי להגביר את החיכוך במהלך התנועה ולהפחית את הסיכוי לתזוזת האוכף. עם זאת, חיוני שמרווח זה יותאם כראוי כדי שהאוכף עדיין יוכל לנוע בצורה חלקה. בנוסף, יש למזער את המרווח של המחליק האמצעי.

עבור המגלשה הקטנה, יש להתאים את רמת ההידוק שלה מעט יותר, מה שיעזור למנוע מהכלי לזוז במהלך החריטה. כדי לשפר את היציבות, יש לקצר את אורך חומר העבודה ואת סרגל הכלים ככל האפשר. בעת חיתוך, יש להשתמש בלהב הראשי השמאלי במידת האפשר. אם חותכים עם הלהב הראשי הימני, יש להפחית את כמות החיתוך לאחור ולהגדיל את זווית הנטייה של הלהב הראשי הימני. יש לוודא שקצה הלהב ישר וחד כדי למזער את כוח הרכיב הצירי (Px) שחווה הכלי. זווית נטייה גדולה יותר עבור הלהב הראשי הימני מביאה לביצועים טובים יותר.

אם אתם רוצים לדעת עוד או לשאול שאלות, אל תהססו ליצור קשרinfo@anebon.com

עם הטכנולוגיה המובילה של Anebon, כמו גם רוח החדשנות, שיתוף הפעולה ההדדי, היתרונות והפיתוח שלנו, אנחנו הולכים לבנות עתיד משגשג יחד עם הארגון הנכבד שלכם עבור יצרן OEM.רכיבים מחוררים ב-CNC, סיבוב חלקי מתכת,חלקי פלדה כרסומת CNC.