Avec l'amélioration continue des exigences de qualité des produits usinés, les gens ont investi beaucoup de temps et d'énergie dans l'exploration de méthodes et de mesures pour améliorer la qualité du produit, mais ils ont ignoré l'impact de l'allocation d'usinage sur la qualité du produit dans le processus d'usinage, et Je pense que le fait d'avoir uniquement une tolérance dans le processus d'usinage n'aura pas beaucoup d'impact sur la qualité du produit. Dans le processus d'usinage proprement dit des produits mécaniques, on constate que la tolérance d'usinage des pièces affecte directement la qualité du produit.

Si la surépaisseur d'usinage est trop petite, il est difficile d'éliminer les erreurs résiduelles de forme et de position et les défauts de surface dans le procédé précédent ; Si l'allocation est trop importante, cela augmentera non seulement la charge de travail de l'usinage, mais augmentera également la consommation de matériaux, d'outils et d'énergie. Ce qui est plus grave, c'est que la chaleur générée par la coupe d'une grande quantité de surépaisseur d'usinage pendant le processus d'usinage déformera les pièces, augmentera la difficulté d'usinage des pièces et affectera la qualité du produit. Par conséquent, il est nécessaire de contr?ler strictement la surépaisseur d'usinage des pièces.

1. Notion de surépaisseur d'usinage

La surépaisseur d'usinage fait référence à l'épaisseur de la couche de métal coupée de la surface usinée lors de l'usinage.

La surépaisseur d'usinage peut être divisée en surépaisseur d'usinage de processus et en surépaisseur d'usinage totale. La tolérance d'usinage de processus fait référence à l'épaisseur de la couche métallique coupée par une surface dans un processus, qui dépend de la différence entre les dimensions des processus adjacents avant et après le processus. La tolérance d'usinage totale fait référence à l'épaisseur totale de la couche métallique retirée d'une certaine surface pendant tout le processus d'usinage de la pièce, de l'ébauche au produit fini, c'est-à-dire la différence entre la taille de l'ébauche sur la même surface et la taille de la pièce. La surépaisseur d'usinage totale est égale à la somme de la surépaisseur d'usinage de chaque processus. La surépaisseur d'usinage dans un dessin est illustrée à la figure 1.

Dans la figure 1, la tolérance d'usinage minimale est la différence entre la taille de processus minimale du processus précédent et la taille de processus maximale de ce processus. La tolérance d'usinage maximale fait référence à la différence entre la taille de processus maximale du processus précédent et la taille de processus minimale de ce processus.

La plage de variation de la surépaisseur d'usinage du processus (la différence entre la quantité d'usinage maximale et la surépaisseur d'usinage minimale) est égale à la somme des tolérances dimensionnelles du processus précédent et du processus en cours. La zone de tolérance de la cote de process est généralement spécifiée dans le sens d'entrée des pièces. Pour les pièces d'arbre, la taille de base est la taille de processus maximale, tandis que pour les trous, il s'agit de la taille de processus minimale.

2Comment la surépaisseur d'usinage affecte-t-elle la précision d'usinage??

2.1 lorsque la surépaisseur d'usinage est excessive

Les pièces doivent produire de la chaleur de coupe dans le processus d'usinage. Une partie de cette chaleur de coupe est évacuée par la limaille de fer et le liquide de coupe, une partie est transférée à l'outil et une partie est transférée à la pièce, ce qui augmente la température des pièces. La température est étroitement liée à la surépaisseur d'usinage. Avec une grande tolérance d'usinage, le temps d'usinage grossier augmentera inévitablement et la quantité de coupe sera également augmentée de manière appropriée, ce qui entra?nera une augmentation continue de la chaleur de coupe et de la température des pièces. Le plus grand dommage causé par l'élévation de température des pièces est de déformer les pièces, en particulier pour les matériaux sensibles aux changements de température (comme l'acier inoxydable), et cette déformation thermique traverse tout le processus de traitement, augmentant la difficulté de traitement et affectant le la qualité des produits.

Par exemple, lors de l'usinage de pièces d'arbre minces telles que des tiges filetées, le degré de liberté dans le sens de la longueur est limité en raison de la méthode d'usinage un contre un. à ce moment, si la température de la pièce est trop élevée, une dilatation thermique se produira. Lorsque l'extension dans le sens de la longueur est bloquée, la pièce à usiner produira inévitablement une déformation en flexion sous l'influence de la contrainte, ce qui posera de gros problèmes au traitement ultérieur. Le diagramme de déformation en flexion de la pièce après chauffage est illustré à la figure 2. à ce stade, si vous continuez à traiter, traitez la partie saillante jusqu'au produit fini. Après refroidissement à température normale, la pièce produira une déformation inverse sous l'action de la contrainte, provoquant des erreurs de forme et de position et affectant la qualité. Le diagramme de déformation en flexion de la pièce après température normale est illustré à la figure 3. Après expansion dans le sens du diamètre, la partie augmentée sera coupée, et une cylindricité et une erreur dimensionnelle se produiront après le refroidissement de la pièce. Lors du meulage de vis de précision, la déformation thermique de la pièce entra?nera également une erreur de pas.

2.2 que se passe-t-il si l'allocation d'usinage est trop petite??

La surépaisseur d'usinage des pièces ne doit pas être trop grande mais aussi trop petite. Si la surépaisseur d'usinage est trop petite, les tolérances géométriques résiduelles et les défauts de surface du processus précédent ne peuvent pas être éliminés, ce qui affecte la qualité du produit. Afin d'assurer la qualité d'usinage des pièces, la surépaisseur d'usinage minimale laissée dans chaque processus doit répondre aux exigences de base de la surépaisseur d'usinage minimale dans le processus précédent. Le schéma de principe des facteurs constitutifs de la surépaisseur minimale d'usinage du trou intérieur d'une pièce est représenté sur la figure 4. La figure 4a) montre les parties du trou intérieur à usiner. Si l'axe o1-o1 s'écarte de l'axe de référence OO avec une erreur de position n lorsque le trou est traité dans le processus précédent, et l'erreur de cylindricité P (comme le c?ne, l'ellipse, etc.) et l'erreur de rugosité de surface H (comme indiqué dans Figure 4b) existent dans le trou intérieur, afin d'éliminer la tolérance géométrique avant l'alésage, la tolérance d'usinage minimale d'un c?té du processus d'alésage doit inclure les valeurs des erreurs et défauts ci-dessus. Compte tenu de l'erreur d'installation inévitable de la pièce lors de l'alésage dans ce processus, c'est-à-dire l'erreur E (comme illustré à la figure 4C) entre l'axe du trou d'origine OO et l'axe de rotation O '- o' après l'installation de la pièce, et la tolérance dimensionnelle T lors de l'alésage dans ce procédé, la surépaisseur d'usinage minimale Z de ce procédé peut être exprimée par la formule suivante :

Z≥t/2+h+p+n+e (allocation latérale)

Fig. 4 schéma des composants de la surépaisseur d'usinage minimale

Pour différentes pièces et différents processus, les valeurs et les formes des erreurs ci-dessus sont également différentes. Lors de la détermination de la surépaisseur d'usinage, celle-ci doit être traitée différemment. Par exemple, l'arbre mince est facile à plier et à déformer, et l'erreur linéaire du jeu de barres a dépassé la plage de tolérance de la dimension du diamètre, et la tolérance d'usinage du processus doit être agrandie de manière appropriée?; Pour le processus d'usinage avec un alésoir flottant et d'autres outils pour localiser la surface d'usinage elle-même, l'influence de l'erreur d'installation E peut être ignorée et la tolérance d'usinage du processus peut être réduite en conséquence?; Pour certains procédés de finition principalement utilisés pour réduire la rugosité de surface, la taille de la surépaisseur d'usinage n'est liée qu'à la rugosité de surface H.

3.principes pour sélectionner l'allocation d'usinage pour les pièces

La sélection de la tolérance d'usinage des pièces est étroitement liée au matériau, à la taille, au degré de précision et à la méthode d'usinage des pièces, qui doivent être déterminés en fonction de la situation spécifique. Les principes suivants doivent être suivis lors de la détermination de la surépaisseur d'usinage des pièces?:

(1) La surépaisseur minimale d'usinage doit être adoptée afin de raccourcir le temps d'usinage et de réduire le co?t d'usinage des pièces.

(2) Une surépaisseur d'usinage suffisante doit être réservée, en particulier pour le processus final. La surépaisseur d'usinage doit garantir la précision et la rugosité de surface spécifiées sur le dessin.

(3) Lors de la détermination de la tolérance d'usinage, la déformation causée par le traitement thermique des pièces doit être prise en compte, sinon des rebuts peuvent se produire.

(4) Lors de la détermination de la tolérance d'usinage, la méthode et l'équipement d'usinage ainsi que la déformation possible dans le processus d'usinage doivent être pris en compte.

(5) La taille des pièces usinées doit être prise en compte lors de la détermination de la surépaisseur d'usinage. Plus la pièce est grande, plus la surépaisseur d'usinage est importante. Parce que lorsque la taille de la pièce augmente, la possibilité de déformation causée par la force de coupe et les contraintes internes augmente également.

4. Conclusion

Dans la production proprement dite, les méthodes de fabrication de nombreuses pièces sont temporairement déterminées, telles que?: le manchon en acier inoxydable coulé par centrifugation est roulé et soudé avec une plaque d'acier?; Le couvercle d'extrémité du refroidisseur, la base du moteur et les pièces de pon?age de la bo?te de vitesses sont remplacées par des soudures, etc. Il existe de nombreux facteurs incertains dans le processus de fabrication de ces pièces, et son erreur de forme est difficile à prévoir. Par conséquent, les trois méthodes présentées dans cet article pour déterminer la tolérance d'usinage de ces pièces ne sont pas applicables à la détermination de la tolérance d'usinage de ces pièces et ne peuvent être ma?trisées de manière flexible que dans le processus de fabrication réel.