Quy trình gia công thân máy tiện

Quy trình gia công thân máy tiện bao gồm nhiều bước, nhằm đảm bảo độ chính xác, độ bền và độ ổn định của thân máy, đáp ứng nhu cầu gia công có độ chính xác cao của máy tiện. Dưới đây là quy trình gia công chính và các điểm kỹ thuật quan trọng của thân máy tiện, được tổng hợp từ các thông tin hiện có:

1. Lựa chọn vật liệu

• Vật liệu thường dùng: Thân máy tiện thường được làm bằng gang có độ bền cao (như HT250 hoặc HT300), vì nó có khả năng chống rung, độ cứng và khả năng chống mài mòn tốt. Một số máy công cụ có độ chính xác cao có thể sử dụng gang cầu hoặc kết cấu hàn bằng tấm thép.
• Lý do: Gang có đặc tính đúc và khả năng giảm chấn tuyệt vời, thích hợp để chịu lực cắt và rung động; kết cấu thép được sử dụng cho nhu cầu thiết kế đặc biệt hoặc giảm trọng lượng.

2. Đúc (hoặc hàn)

• Quy trình đúc:
  • Thiết kế khuôn: Chế tạo khuôn cát hoặc khuôn kim loại chính xác theo bản vẽ thiết kế thân máy, đảm bảo kích thước và hình dạng đúc chính xác.
  • Nấu chảy và rót: Sử dụng lò cảm ứng trung tần để nấu chảy gang, kiểm soát thành phần hóa học (như hàm lượng carbon, silicon), khi rót cần đảm bảo nhiệt độ đồng đều, tránh các khuyết tật như rỗ khí, co ngót.
  • Làm nguội và làm sạch: Sau khi đúc nguội, tiến hành phun cát hoặc phun bi để làm sạch, loại bỏ cát và lớp oxit trên bề mặt.
• Quy trình hàn (nếu sử dụng kết cấu thép):
  • Sử dụng tấm thép cường độ cao cắt thành hình, lắp ráp khung thân máy bằng cách hàn.
  • Cần thực hiện xử lý ủ để loại bỏ ứng suất hàn, đảm bảo độ ổn định của kết cấu.

3. Gia công thô

• Mục đích: Loại bỏ lượng dư trên bề mặt đúc hoặc hàn, tạo hình sơ bộ.
• Thiết bị: Máy phay giường lớn, máy khoan ngang hoặc trung tâm gia công CNC.
• Quy trình:
  • Gia công mặt chuẩn: Xác định mặt chuẩn của thân máy (như mặt đáy hoặc mặt dẫn hướng), đảm bảo độ chính xác định vị cho các bước gia công tiếp theo.
  • Phay: Phay thô các mặt phẳng chính của thân máy (như mặt lắp đặt dẫn hướng, mặt đáy), để lại lượng dư gia công (thường là 2-5mm).
  • Khoan: Gia công lỗ lắp đặt, rãnh chất làm mát và các cấu trúc khác, đảm bảo độ chính xác vị trí lỗ.

4. Xử lý nhiệt

• Xử lý lão hóa:
  • Lão hóa tự nhiên: Đặt vật đúc trong vài tháng đến một năm, dựa vào môi trường tự nhiên để loại bỏ ứng suất bên trong, chi phí thấp nhưng chu kỳ dài.
  • Lão hóa nhân tạo: Loại bỏ ứng suất dư bằng cách lão hóa rung hoặc lão hóa nhiệt (gia nhiệt đến 500-600°C sau đó làm nguội chậm), cải thiện độ ổn định kích thước.
• Mục đích: Giảm biến dạng trong quá trình gia công và sử dụng sau này, đảm bảo độ ổn định lâu dài của thân máy.

5. Gia công tinh

• Thiết bị: Máy phay giường CNC độ chính xác cao, máy mài hoặc máy mài dẫn hướng.
• Quy trình:
  • Gia công mặt dẫn hướng: Mặt dẫn hướng của thân máy tiện là bộ phận quan trọng, yêu cầu độ phẳng và độ bóng bề mặt cao (Ra0.8-1.6). Thông thường sử dụng phay tinh sau đó mài, hoặc sử dụng trực tiếp máy mài dẫn hướng để gia công.
  • Kiểm soát độ phẳng: Sai số độ phẳng của mặt dẫn hướng cần được kiểm soát trong phạm vi 0.01-0.02mm/m.
  • Gia công tinh hệ thống lỗ: Khoan hoặc doa các lỗ lắp đặt hộp trục chính, ụ động, v.v., đảm bảo độ đồng trục và độ chính xác vị trí.
  • Làm cứng bề mặt (tùy chọn): Làm cứng bề mặt dẫn hướng bằng cách tôi cao tần hoặc dán nhựa (như dán dải mềm dẫn hướng PTFE), cải thiện khả năng chống mài mòn và chống dính.

6. Xử lý bề mặt

• Đánh bóng hoặc phun sơn: Đánh bóng hoặc phun sơn chống gỉ cho các mặt không chức năng, cải thiện ngoại hình và khả năng chống ăn mòn.
• Rãnh bôi trơn dẫn hướng: Gia công rãnh dầu bôi trơn hoặc lắp đặt hệ thống bôi trơn, đảm bảo dẫn hướng hoạt động trơn tru lâu dài.

7. Kiểm tra và hiệu chuẩn

• Thiết bị kiểm tra: Máy đo tọa độ ba chiều, giao thoa kế laser, thước thủy bình, v.v.
• Nội dung kiểm tra:
  • Độ chính xác hình học: Kiểm tra độ song song, độ phẳng, độ thẳng của mặt dẫn hướng.
  • Độ chính xác vị trí: Xác minh dung sai vị trí và độ đồng trục của hệ thống lỗ.
  • Chất lượng bề mặt: Đo độ nhám và độ cứng bề mặt.
• Hiệu chuẩn: Nếu phát hiện sai lệch, sử dụng quy trình cạo (thủ công hoặc cơ khí) để sửa đổi một lượng nhỏ trên mặt dẫn hướng, đảm bảo độ chính xác.

8. Lắp ráp và gỡ lỗi

• Lắp ráp: Lắp ráp hộp trục chính, ụ động, bàn dao và các bộ phận khác vào thân máy, điều chỉnh độ chính xác phối hợp của từng bộ phận.
• Gỡ lỗi: Chạy thử, kiểm tra độ rung, tiếng ồn và độ chính xác gia công của thân máy, điều chỉnh vi mô dẫn hướng hoặc cạo lại nếu cần thiết.

Các điểm kỹ thuật quan trọng

• Lựa chọn thông số cắt: Dựa trên vật liệu và giai đoạn gia công, lựa chọn hợp lý tốc độ cắt, lượng ăn dao và chiều sâu cắt, tránh mài mòn dao quá nhanh hoặc biến dạng phôi.
• Kiểm soát độ chính xác: Độ chính xác gia công của mặt dẫn hướng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất gia công của máy tiện, cần kiểm soát chặt chẽ độ phẳng và độ thẳng.
• Loại bỏ ứng suất: Xử lý nhiệt sau khi đúc hoặc hàn là bước quan trọng, ngăn ngừa biến dạng trong quá trình sử dụng lâu dài.
• Lựa chọn thiết bị: Thân máy lớn cần sử dụng máy công cụ CNC hành trình lớn (như máy phay giường) để đảm bảo hiệu quả và độ chính xác gia công.