Ұзын жұқа қабырғалы төлкелердің сопақтығын қалай азайтуға болады

Неге төлке оправкадан кейін сопақтанып кетеді

Жұқа қабырғалы төлкелерді өңдегенде металл пішінді өзінен-өзі емес, қыспақ күшімен бірге ұстап тұрады. Бөлшек оправкада немесе патронда тұрған кезде қабырға аздап серпіліп, сол күшке бейімделеді. Қыспақ алынғанда төлке мінсіз шеңберге емес, қалдық кернеулер мен ұзындығы бойынша біркелкі емес қаттылық берген пішінге қайта оралады.

Ұзын төлкеде бұл мәселе күштірек сезіледі. Қысқа бөлшек көбіне бүкіл ұзындығы бойынша қарсы тұрып үлгереді, ал ұзын деталь жұқа қабық сияқты жұмыс істейді: бір учаскеде қысым босайды, екіншісін оправка әлі ұстап тұр, үшіншісі кесу кезінде сәл көбірек қызады. Қабырға жұқа болса, күштің аз ғана айырмасы да диаметр бойынша көзге көрінетін ауытқу береді.

Сондықтан қыспақтағы өлшем мен еркін күйдегі өлшем бірдей бола бермейді. Станокта индикатор мен өтпелі бақылау жақсы нәтиже көрсетуі мүмкін, өйткені оправка пішінді уақытша түзеп тұрады. Бөлшек алынғаннан кейін жағдай өзгереді: бір диаметр «ашылады», екіншісі сәл «отырып» қалады, сөйтіп шеңбердің орнына сопақ шығады. Ұзындықтың қабырға қалыңдығына қатынасы қаншалықты үлкен болса, әсері де соншалықты күштірек болады.

Ең қиыны — сопақтық әрдайым бірден көріне бермейді. Кейде төлке алынған бойда сопақтанып кетеді, оны бақылау үстелінде-ақ байқайсыз. Ал кейде басқаша болады: бөлшек біраз жатты, салқындады, кернеулер қайта бөлінді, сонда ғана ауытқу бірнеше қимадағы өлшеуден көрінеді.

Әдетте бұл мына жағдайларда байқалады:

• қаралтымнан кейін ұзындық бойынша біркелкі емес қор қалдырылды
• оправка бөлшекті таза өтім үшін керек мөлшерден артық керді
• резец жұқа қабырғаны артық қыздырды
• бақылау тек бір ғана қимада жасалды, онда пішін әлі қалыпты көрінді

Цехтан қарапайым мысал: ұзын төлкені оправкада өлшемге дейін жеткізді, алды, ал кіреберіс пен ортасында өзара перпендикуляр екі бағытта әртүрлі көрсеткіш шықты. Станокта бәрі түзу көрінді, өйткені оснастка қабырғаны ұстап тұрды. Еркін күйде бөлшек өзінің шынайы пішінін көрсетті.

Сондықтан жақсы нәтиже тек дәл резецке немесе мұқият режимге ғана байланысты емес. Мұнда өңдеу маршрутының өзі әлдеқайда маңызды: металл қай жерде қатты алынады, қай жерде оснастка тірек болады және бөлшек қай күйде тексеріледі.

Бұл маршрутта сопақтық қайдан пайда болады

Ұзын жұқа қабырғалы төлкелердің сопақтығын қалай азайтуға болатынын түсіну үшін бір ғана өтімді емес, бөлшекке түсетін жүктемелердің бүкіл тізбегін қарау керек. Жұқа қабырға қыспақта да, кесу кезінде де, тіпті өз қызуынан да пішінін оңай өзгертеді. Төлке оснасткада тұрған кезде бұл әрдайым байқала бермейді. Ал алынған соң ол кернеуді «босатып», шеңберден шығып кетеді.

Бірінші себеп қарапайым: кулачтар бөлшекті бірдей қыспайды. Патрон мұқият бапталса да, жұқа төлкеде қысымның жергілікті аймақтары пайда болады. Қимада бұл көбіне мінсіз шеңбер емес, екі-үш айқын басылған жері бар пішін береді. Қаралтым өңдеу кезінде резец қысып тұрған бөлшектің өзінен металл алады. Қыспақ босаған соң бұл пішін тағы өзгереді.

Жағдайды ұзындық бойындағы біркелкі емес қор күшейтеді. Ұзын төлкеде қабырға көбіне біртұтас дене сияқты жұмыс істемейді. Бір ұшында металл көбірек қалса, ол жер қаттырақ болады. Орта тұста қор аз болса, ол резецтің астында жеңілірек «тыныс алады». Нәтижесінде ұзындық бойымен серпіну әртүрлі болып, сопақтық та бірдей шықпайды: бір шетінде бір мән, ортасында басқа мән болады.

Қызу да кедергі келтіреді. Ұзақ өтім, тым өткір емес пластина, артық беріліс немесе жоңқаның нашар шығарылуы жұқа қабырғаның температурасын тез көтереді. Металл өңдеу кезінде-ақ аздап кеңейеді. Кейін бөлшек салқындап, өлшем қайта жылжиды. Қысқа әрі қалың дайындамада бұл онша сезілмейді, ал жұқа қабырғалы төлкелерді өңдегенде айырма анық көрінеді.

Таза өңдеуде қай жерде қателеседі

Кеңейтпелі оснасткадағы таза жону әдетте көмектеседі, өйткені ол кулачтардан болатын деформацияның бір бөлігін алып тастайды. Бірақ мұндай оснастка бәрін бірдей түземейді. Егер оправка төлкені тым қатты керсе, егер жанасу қысқа болса немесе отырғызу ластанған болса, ол жаңа қате енгізеді. Сонда төлкелерді токарьлық өңдеу маршруты сопақтықтың көзін өзгертеді, бірақ оны жоймайды.

Тәжірибеде көрініс көбіне мынадай: кулачтардағы қаралтым өңдеуден кейін төлкеде ішкі кернеулер қалады, ал кеңейтпелі оснасткадағы таза жону сол кернеулерді тек айқындайды. Сондықтан жақсы нәтиже тек оснастканы ауыстырудан емес, қалыпты қыспақ, біркелкі қор және артық қыздырмайтын тыныш таза өтімнің үйлесімінен шығады.

Қаралтым өңдеу қашан қыспақта жасалады

Қаралтым өңдеуді ұзын жұқа қабырғалы төлкеде әдетте қыспақта жасайды, себебі дайындама жону мен қабырғаны жеңілдеткеннен кейінгі күйіне қарағанда пішінін жақсырақ сақтап тұрады. Осы кезеңде ауыр қордың басым бөлігін алып тастаған дұрыс. Сонда бөлшек аз «ойнайды», ал оправка кейін күш түсіретін оснастка емес, тыныш таза жонуға арналған база болып қызмет етеді.

Ең жиі жіберілетін қате қарапайым: оператор қыспақта-ақ дайын өлшемге барынша жақындауға тырысады. Жұқа төлке үшін бұл дұрыс емес. Кулачтар дайындаманы қысады, қабырға сәл ауытқиды, резец қысылған бөлшектің пішінімен металл алады, ал қыспақ босаған соң шеңбер сопаққа айналады. Сондықтан қаралтымда сыртқы да, ішкі де диаметр бойынша түсінікті және біркелкі қор қалдырған жөн. Кейін ол қор таза өтімде алынады, сол кезде бөлшек жұмсағырақ әрі біркелкі тұрады.

Ұзын жұқа қабырғалы төлкелердің сопақтығын қалай азайтуға болатынын түсінгіңіз келсе, маршрут көбіне дәл осы жерден басталады: металдың негізгі көлемі оправкаға ауыспай тұрып алынып тасталады. Әйтпесе оправкаға артық жүктеме түседі, бөлшек қызады, ал пішін одан сайын бұзылады.

Қыспақ күшімен де материалға қарсы келудің қажеті жоқ. Гидропатрондағы ең жоғары күш сапаға қосымша қор бермейді. Көбіне ол жұқа қабырғаны одан әрі мыжиды. Орташа, жеткілікті күш таңдаған дұрыс: дайындама кесу кезінде айналып кетпесін, бірақ айқын деформация да болмасын. Кейде сынама ретінде жеңіл өтім жасап, қыспақ босатылғаннан кейін өлшемнің қалай өзгеретінін қараған пайдалы.

Алғашқы өтім алдында қысқа тексеріс керек:

• отырғызуда қиғаштық жоқ па, соны қарау
• базалық бет бойынша соғуды тексеру
• кулачтар біркелкі тіреліп тұрғанына көз жеткізу
• екі жағынан да таза өңдеуге қор жеткілікті ме, соны салыстыру

Тәжірибеде бұл ойлағаннан да көп уақыт үнемдейді. Егер соғу кесуге дейін-ақ көрініп тұрса, ары қарай ол көбіне «тұрақсыз материал» немесе «ыңғайсыз режим» сияқты болып жасырынады. Шын мәнінде себеп көбіне отырғызуда және қыспақтағы шамадан тыс батыл қаралтым өңдеуде болады.

Кеңейтпелі оснасткадағы таза жону не береді

Егер мақсат — ұзын жұқа қабырғалы төлкелердің сопақтығын қалай азайту, онда таза өңдеуді көбіне кулачтардан кеңейтпелі оснасткаға ауыстырады. Себебі қарапайым: финиште бөлшекті сыртынан үш нүктеде қыспақта мыжғаннан гөрі, оны ішкі диаметрі бойынша тіреген дұрыс.

Кулачтар жұқа төлкені ұстағанда, қабырға мұқият күштің өзінде-ақ аздап беріледі. Өтім кезінде бөлшек дөңгелек сияқты көрінуі мүмкін, бірақ патроннан алынған соң металл серпіліп, сыртқы диаметр сопаққа немесе көпқырлы пішінге ауысады.

Кеңейтпелі оснастка жұмсағырақ жұмыс істейді. Ол төлкені ішінен тірейді, сондықтан соңғы өтім қабырғаны жергілікті жерде азырақ мыжып жонады. Ұзын бөлшек үшін бұл әсіресе маңызды: пішін қысып тұрған жерге ғана емес, бүкіл база бойымен біркелкі сақталады.

Ұзын төлкелерде мұның тағы бір артықшылығы бар. Тірек ішкі бет бойынша жүргенде, бөлшек ұзындық бойымен сабырлырақ әрекет етеді, ал сыртқы өлшем басынан аяғына дейін біркелкірек шығады. Әдетте осылай тек диаметрді ғана емес, оправкадан алғаннан кейінгі геометрияны да ұстау жеңілдейді.

Бір нюанс бар, ол көп нәрсені шешеді: кеңейту үшін ішкі өлшем біркелкі әрі қайталанатын болуы керек. Егер алдыңғы операциялардан кейін тесік конус, бөшке тәрізді пішін немесе жергілікті толқындармен келсе, оснастка төлкені біркелкі кермейді. Сонда қате таза бетке жай ғана көшіп, пайдасы азаяды.

Сондықтан жақсы маршрут мынадай болады: алдымен тұрақты ішкі диаметрді түсінікті қорымен алады, содан кейін бөлшекті кеңейтпелі оснасткаға қойып, жеңіл таза өтім жасайды. Финиште аз ғана материал алған дұрыс. Жұқа қабырғаға тыныш режим мен алдын ала болжанатын тірек ұнайды.

Цехта мұны тез байқауға болады. Мысалы, ұзындығы 220 мм, қабырғасы жұқа төлке кулачтардағы таза өңдеуден кейін индикатор бойынша дұрыс шығады, бірақ оны алған кезде ғана проблема білінеді. Алынған соң айқын сопақтық пайда болады. Дәл сол дайындама кеңейтпелі оснасткада, егер тесік ауытқусыз дайындалса, көбіне алғашқы қайталама бөлшектен-ақ біркелкі нәтиже береді.

ЧПУ станоктарында мұндай маршрутты партиядан партияға қайталау оңайырақ, өйткені тірек сызбасы кулач қыспағының күшіне тәуелді болып өзгермейді. Өлшеммен қатар серияның тұрақтылығын да есептейтін өндірістер үшін бұл әдетте тынышырақ нұсқа.

Қадамдап маршрут құру

Ұзын жұқа қабырғалы төлкелердің сопақтығын қалай азайтуға болады деп сұрағанда, көп жағдайда резецті емес, операциялар ретін өзгертеді. Мұндай бөлшектер үшін төлкелерді токарьлық өңдеу маршруты бір ғана орнатуда өлшемді «созып жеткізуге» қарағанда жақсырақ жұмыс істейді.

Әуелі дайындаманы түзеуге кірісіп, қор жеткілікті ме, соны қарайды. Егер құбыр немесе соғылма бастапқыдан-ақ байқалатын иілуімен келсе, станок оны түзетіп жібермейді. Түзулік, қабырға қалыңдығының ауытқуы және өңдеуге қалатын қор тексерілуі керек. Егер қор біркелкі болмаса, таза өтім кейін сол айырманы ғана көрсетеді.

Содан кейін база мен оправкаға отырғызуды дайындайды. Бірінші орнатуда тірек беттерін бөлшек кейін қисаймай, болжанатын түрде отыратындай етіп өңдейді. Бұл қарапайым сияқты көрінеді, бірақ дәл осы жерде жиі бірінші қате пайда болады: базаны дөрекі жасап, кейін таза жонуда дәл геометрия күтеді.

Одан кейін қаралтым өңдеу қыспақта жүреді. Бұл кезеңде сыртқы диаметрден негізгі қорды алып, қажет болса ішкі бетті де түзетеді, бірақ таза өлшемге кірмейді. Мағынасы қарапайым: қыспақ бөлшекті қаттырақ ұстайды, сондықтан сол жерде металдың көп бөлігін алу ыңғайлы. Қулачтар жүктемесінде өлшемге ұмтылудан гөрі, таза өңдеуге 0,2-0,4 мм сияқты тыныш қор қалдырған дұрыс.

Сосын бөлшекті қайта орнатады, және осы жерде кеңейтпелі оснасткадағы таза жону іске қосылады. Төлке алынғаннан кейінгі нақты күйіне жақынырақ тірек алады, сондықтан пішін шынайырақ шығады. Бөлшек айналмас үшін ғана жеткілікті мөлшерде кеңейтеді. Егер шамадан тыс керсе, сопақтық тек басқа кезеңде қайта оралады.

Өлшеу алдында бөлшекке салқындауға уақыт береді. Бұл — көбіне назардан тыс қалатын ұсақ нәрсе. Жұқа қабырға кесу кезінде тез қызады, ал өтімнен бірден кейінгі өлшем оснасткадан шыққаннан кейінгі 10-15 минуттағы өлшемнен жақсырақ көрінеді.

Сериядағы алғашқы бөлшектер үшін әдетте бірнеше тексеріс жеткілікті:

• оправкадан алғаннан кейінгі сопақтық, станок үстінде емес
• таза өтім алдында бүкіл ұзындық бойынша қалған қор
• отырғызудағы жергілікті қысылу іздері
• қатар тұрған 2-3 бөлшекте нәтиженің қайталануы

Дәл осындай тәртіп жұқа қабырғалы төлкелерді өңдеуде көбіне тегіс нәтиже береді. Әуелі массаны алуға арналған қатты орнату, кейін пішін мен өлшемге арналған жұмсақ орнату. Цехта бұл әдетте бір қыспақта бірден таза өтім жасап, содан кейін сопақтықтың себебін іздегеннен сенімдірек.

Цехтан қарапайым мысал

Бір учаскеде ұзындығы 240 мм, қабырға қалыңдығы 2,8 мм төлке жоналды. Партия орташа — 180 дана еді, сондықтан әр бөлшекке қолмен түзету жасау уақытқа да, ақауға да бірден әсер етті.

Басында маршрут әдеттегі болатын: қаралтым өңдеу кулачтарда, содан кейін сол жерде сыртқы диаметр бойынша таза жону. Бөлшек қыспақта тұрған кезде бәрі қалыпты көрінді. Индикатор сопақтықты допуск шегінде көрсетті, өлшем де сұрақсыз өтті.

Мәселе алынғаннан кейін шықты. Төлке кернеуді босатып, пішіні аздап «ашылды», ал ОТК үстелінде сандар басқаша болды. Станокта сопақтық шамамен 0,01-0,015 мм еді, ал алынғаннан кейін 0,04-0,06 мм болып шықты. Бұл бөлшек үшін ол уже брак болатын.

Осыдан кейін маршрутты түгел емес, тек бір жерде өзгертті. Қаралтым өңдеу қыспақта қалды, өйткені негізгі қорды тез алып, базаны түзету солай ыңғайлы. Таза өңдеуді кеңейтпелі оправкаға ауыстырды, өйткені жұқа қабырғаны ең сезімтал сәтте кулачтармен мыжғысы келмеді.

Нәтиже алғашқы ондық бөлшектерде-ақ көрінді. Кеңейтпелі оснасткадағы таза өтімнен кейін төлке пішін жағынан дерлік секіріссіз алынды, ал сопақтық 0,015-0,02 мм маңында тұрды. Бақылау енді «секірмейтін» болды: егер бірінші бөлшек өтсе, келесісі де әдетте солай жүрді.

Міне, практикада ұзын жұқа қабырғалы төлкелердің сопақтығын қалай азайтуға болатыны осылай көрінеді. Күрделі баптаудың есебінен емес, таза өтімге дұрыс орын таңдаудың арқасында.

Бірақ екінші сабақ та болды. Бірде оператор алдыңғы ауысымнан кейін оправкаға арналған отырғызуды дәл қалдырмады: тесік аздап конус болып шықты да, жанасу тек бір аймақта ғана пайда болды. Оправка төлкені біркелкі кермеді, нәтижесінде бүкіл ұтылған артықшылық дерлік жоғалды. Режимді өзгертпесе де, сопақтық қайта өсе бастады.

Мұндай бөлшектерде ұсақ нәрсе көп шешеді. Егер кеңейтуге арналған отырғызу таза, бір осьті және конуссыз болса, маршрут тұрақты жұмыс істейді. База дәл болмаса, жақсы оправка да құтқармайды.

Нәтижені бұзатын қателер

Сопақтық көбіне станоктан емес, маршруттағы бірнеше майда шешімнен өседі. Ұзын жұқа қабырғалы төлкеде олар тез қосылады: қабырға серпіледі, бөлшек оправкадан кейін кернеуді босатады, ал операциядағы жақсы өлшем әрдайым алынғаннан кейінгі жақсы өлшем деген сөз емес.

Бірінші қате — таза өтімге тым аз қор қалдыру. Қаралтымнан кейін бөлшек қыспақ пен кесуден деформация алды. Егер таза өңдеуде алатын ештеңе шамалы ғана қалса, резец пішінді түземейді, тек қайталайды. Соның нәтижесінде төлке оправкада түзу сияқты көрінеді, бірақ алынғаннан кейін допусстан жоғары сопақтық көрсетеді.

Тәжірибеде бұл тез байқалады. Қаралтымнан кейін символдық қана қор қалса, кеңейтпелі оснасткадағы таза жону пішін үшін емес, тек өлшем үшін өтім сияқты жұмыс істейді. Ұзын жұқа қабырғалы төлке үшін мұндай тәсіл әдетте әлсіз нәтиже береді.

Екінші қате — оправканы керек мөлшерден қаттырақ кеңейту. Көптеген адам мұны жасайды

Серия алдында тез тексерулер

Егер ұзын жұқа қабырғалы төлкелердің сопақтығын қалай азайту керегін іздесеңіз, бірден кесу режимінен емес, партияны бастар алдындағы қысқа тексерістен бастаңыз. Жұқа қабырғада ұсақ нәрсе тез бракқа айналады: кулачтардың артық күші, кеңейтпелі отырғызудың тым тығыз болуы немесе өтімнен кейінгі жылы бөлшек.

Әуелі оснасткадағы және алынғаннан кейінгі сопақтықты салыстырыңыз. Егер патронда немесе оправкада бөлшек дерлік дөңгелек болып тұрса да, алынған соң сопаққа кетсе, мәселе көбіне резецтің траекториясында емес, базалау схемасы мен қыспақ күшінде болады. Егер сопақ оснастканың өзінде көрінсе, онда қорды, шығымды, режимді және төлкелерді токарьлық өңдеу маршрутының қаттылығын қарайды.

Алғашқы екі бөлшекте кеңейтуге арналған отырғызудың өлшемін бөлек тексеріңіз. Жалпы сызба бойынша емес, қаралтымнан кейінгі нақты күйі бойынша. Кеңейтпелі оснастка тек отырғызу тұрақты қайталанғанда ғана дұрыс жұмыс істейді. Бір төлке тығыз отырса, екіншісі айқын натягпен кірсе, кеңейтпелі оснасткадағы таза жону бірдей бағдарламада да әртүрлі нәтиже береді.

Сосын қысым іздерін қараңыз. Кулачтар көбіне белдеулер немесе жергілікті дақ қалдырады, ал оправка жанасу ұзындығы бойынша із бере алады. Мұндай іздер кез келген жалпы түсініктен пайдалырақ

Әрі қарай не істеу керек

Алдымен маршрутты бүкіл партияда емес, бірдей дайындамада немесе бір балқымадан шыққан екі дайындамада тексеріңіз. Сонда төлке пішінін қай жерде жоғалтатынын тез көресіз: қаралтымнан кейін бе, таза өтімнен кейін бе, әлде оправкадан алғаннан кейін бе. Мұндай бөлшек үшін жорамал көбіне зиян. Өлшеу және бір ғана түсінікті сынақ керек.

Егер мақсат — ұзын жұқа қабырғалы төлкелердің сопақтығын қалай азайту екенін түсіну болса, бір уақытта тек бір факторды салыстырыңыз. Режимді, материалды, оснастканы және станокты бірден өзгертпеңіз. Әйтпесе нәтиже шуылы көп болып, қорытынды әлсіз шығады.

Тәсіл мынадай болуы мүмкін:

• Екі маршрутты қатар жүргізіңіз. Біріншісі: қатты қыспақта қаралтым және сол жерде таза жону. Екіншісі: қыспақта қаралтым, кейін кеңейтпелі оснасткада таза жону.
• Бақылау картасын бекітіңіз. Диаметр мен сопақтықты бірдей қималарда өлшеңіз: шетінде, ортасында және екінші шетке жақын. Өлшеуді оправкадан алғанға дейін де, алғаннан кейін де жасаңыз.
• Орташа мәнге ғана емес, шашырауға да қараңыз. Егер бес бөлшектің екеуі already