Gia công xi lanh thủy lực: hướng dẫn
Một xi lanh thủy lực trông như một cụm đơn giản, cho đến khi có một chiếc quay về từ hiện trường. Phớt rỉ, cần bị trôi dưới tải, hoặc gioăng bắt đầu rò sau vài nghìn chu trình. Khi tháo xi lanh ra, không có gì hỏng rõ ràng. Lỗ khoan đo vẫn tròn, cần trông vẫn thẳng, phớt đúng cấp đã chỉ định. Vấn đề gần như không bao giờ nằm ở bản vẽ. Nó nằm ở thứ tự các bề mặt được gia công, và ở việc bề mặt nào được gia công khi chi tiết vẫn còn được giữ theo cùng một chuẩn.
Xi lanh có mặt ở gần như mọi nhánh của chế tạo máy thông dụng. Chúng đẩy và giữ trên máy ép, nâng và lái trên thiết bị nông nghiệp và xây dựng, đóng mở trên máy ép phun, và làm việc liên tục trên thiết bị hàng hải và khai khoáng. Kích thước thay đổi, áp suất thay đổi, phớt thay đổi, nhưng các vấn đề gia công thì lặp lại. Bài này đi qua từng chi tiết bên trong xi lanh, việc mỗi chi tiết phải làm, và máy nào là nơi tự nhiên để chế tạo nó.
Một đơn hàng xi lanh thực sự gồm những gì
Xi lanh không phải một chi tiết, và hiếm khi được mua như một chi tiết. Hầu hết đơn hàng đến dưới dạng một bộ: thân, cần piston, gioăng, piston và một hoặc hai nắp hoặc khối lắp ghép. Mỗi chi tiết mang một loại bề mặt khác nhau, và mỗi bề mặt hỏng theo cách riêng của nó.
Thân phải tròn và thẳng bên trong, và đầu mang ren hoặc mặt bích phải vuông góc với lỗ khoan đó. Cần phải thẳng, cứng và nhẵn trên bề mặt làm việc, với ren hoặc mắt nối ở mỗi đầu thẳng hàng với trục. Gioăng mang phớt và ren vào thân, nên ren và lỗ lắp phớt của nó phải khớp với nhau. Piston có các rãnh phải song song và đồng tâm với đường kính mà nó chạy trong đó. Nắp thường mang một cổng, một mạng lỗ lắp và một vai định vị, và nó phải đóng thân mà không bị nghiêng.
Những chi tiết này được làm ở các xưởng khác nhau, trên các máy khác nhau, rồi được lắp ráp. Đó là lý do những khác biệt nhỏ trong công nghệ lại xuất hiện dưới dạng hỏng hóc ngoài hiện trường chứ không phải hỏng khi kiểm tra. Một xi lanh có thể qua mọi kiểm tra kích thước trên bàn và vẫn rò khi làm việc, vì rò được sinh ra bởi mối quan hệ giữa hai chi tiết được đo riêng rẽ.
Thân là công việc doa trước khi là công việc tiện
Công việc với thân bị chi phối bởi bên trong. Bên ngoài thân thường là một hình trụ tiện chỉ cần trông đúng và nhận ren hoặc mặt bích ở mỗi đầu. Lỗ khoan là nơi áp suất sống, và lỗ khoan là nơi chi phí của chi tiết được quyết định.
Doa, mài khôn và cán lăn là những câu trả lời khác nhau
Với thân ngắn, một dao doa trên máy tiện hoặc máy doa đưa ống về kích thước và công việc kết thúc trên máy. Khi thân dài ra, dao doa chạm giới hạn, và câu trả lời thông thường là doa thô, sau đó hoàn thiện bằng nguyên công mài khôn hoặc nguyên công chuốt kết hợp cán lăn. Chuốt bóc vật liệu bằng dao nhiều lưỡi và cán lăn bề mặt phía sau nó trong cùng một hành trình, tạo ra thành cứng, nhẵn và giữ đường kính tốt trên chiều dài lớn. Mài khôn cho nhiều kiểm soát hơn đối với hình học cuối cùng và là lựa chọn thông thường khi ống mỏng thành hoặc khi lỗ khoan cần được chỉnh sau khi hàn.
Dùng cách nào phụ thuộc ít vào dung sai trên bản vẽ hơn là vào độ dày thành và chiều dài. Ống thành dày giữ được hình dạng và chịu được chuốt. Ống thành mỏng bị đàn hồi, và một nguyên công ép mạnh dao qua lỗ khoan sẽ để lại thành bị ô van cho dù dao được đặt chính xác đến đâu.
Đỡ chi tiết quan trọng hơn tốc độ trục chính
Thân là chi tiết dài và mảnh, và trên máy tiện vấn đề chi phối là độ võng, không phải tốc độ cắt. Ống cần một luynet hoặc ụ động, và luynet cần ngồi trên một dải đã tiện chứ không phải trên bề mặt ống thô. Những xưởng bỏ qua dải này và kẹp luynet trên đường kính ngoài nguyên bản sẽ phải đuổi theo độ ô van do chính điểm đỡ tạo ra, chứ không phải do dao.
Một thói quen khác cũng quan trọng là hoàn thiện lỗ khoan và các đặc điểm ở đầu mà không lập lại chuẩn. Nếu ren ở đầu được cắt trong nguyên công thứ hai từ một cách xác định khác về vị trí chi tiết, ren có thể được tạo hoàn hảo mà vẫn lệch nhẹ so với trục lỗ khoan. Đó là nguyên nhân kinh điển của một gioăng siết chặt một bên.
Cần: tiện, mài và một đường ren phải đi theo trục
Cần piston là chi tiết khách hàng nhìn thấy, và là chi tiết chịu tải bên của máy mà nó dẫn động. Nó thường bắt đầu từ một thanh, được tiện thành profin bậc, có ren hoặc mắt nối ở mỗi đầu, rồi nhận một bề mặt làm việc phải nhẵn và cứng.
Hầu hết cần được hoàn thiện bằng crôm cứng trên bề mặt làm việc. Từ phía gia công, điểm quan trọng là crôm phủ lên đúng profin mà máy tiện đã tạo ra. Nếu bề mặt tiện có độ côn, bậc hoặc vết rung, crôm sẽ sao chép lại. Thợ mạ không thể sửa hình học, và một cây cần đi mạ với bề mặt tiện kém sẽ quay về bóng loáng và chạy tệ.
Nơi cần mất độ thẳng
Một cây cần dài có cùng vấn đề võng như thân, và thêm một vấn đề của riêng nó. Khi cần được tiện giữa hai mũi tâm, các mũi tâm giữ hai đầu, và phần giữa của cần vẫn có thể bị dao đẩy ra. Trên cần dài, điều này xuất hiện như một dạng phình nhẹ chứ không phải một sai số nhìn thấy được, và nó tái xuất hiện như sự trôi của xi lanh sau khi lắp. Một luynet trên dải đã tiện, hoặc một ụ động với mũi tâm được đặt đúng, là thứ giữ cần thẳng trên toàn bộ chiều dài.
Trên những cần có mắt nối, chạc hoặc mặt phẳng ở một đầu, sự thẳng hàng giữa mắt nối và trục là toàn bộ công việc. Mắt nối không thể được phay sau đó từ một lần gá độc lập rồi mong nó vuông góc với cần, vì một sai số góc nhỏ ở mắt nối trở thành tải bên lớn ở phớt. Gia công mắt nối và trục cần từ một chuẩn đáng giá hơn mọi lần kiểm tra sau đó.
Gioăng và nắp: nơi ren và lỗ khoan gặp nhau
Gioăng là chi tiết nhỏ quyết định xi lanh có rò hay không, vì nó giữ phớt cần và ren vào thân. Hai đặc điểm phải khớp trên nó: ren ăn vào thân, và lỗ lắp phớt mà cần chạy qua. Nếu ren và lỗ không đồng trục, gioăng sẽ siết vào một mặt ren, phớt sẽ bị ép một bên, và xi lanh sẽ rỉ ở bên đó.
Logic tương tự áp dụng cho nắp và cho các khối lắp ghép. Một nắp mang cổng, vai định vị và mạng lỗ bu-lông phải đưa cả ba vào sự thống nhất với trục thân. Khi những đặc điểm đó đến từ các lần gá riêng biệt, nắp sẽ bắt bu-lông được, cổng sẽ thẳng hàng, và vai định vị vẫn sẽ ép thành thân không đều. Những bề mặt làm kín và dẫn cổng này cùng họ với những bề mặt được mô tả trong hướng dẫn gia công thân van thủy lực của chúng tôi, và chúng được trình bày từ phía xưởng trên trang van và chi tiết thủy lực.
Vì sao máy tiện-phay thay đổi công việc này
Gioăng và nắp là công việc tiện có thêm các đặc điểm phay. Một máy tiện-phay giữ chi tiết trên trục chính, tiện ren và lỗ lắp phớt trên trục đó, rồi gia công các cổng, mặt phẳng và lỗ bu-lông mà không thả chi tiết ra. Mối quan hệ giữa các đặc điểm khi đó được tạo ra bởi máy chứ không phải bởi đồ gá, và nó không trôi từ chi tiết đầu đến chi tiết cuối của lô.
Trên máy tiện thường, công việc tương tự được làm bằng cách tiện trong một nguyên công rồi chuyển chi tiết sang trung tâm gia công hoặc máy khoan để làm cổng. Cách đó hiệu quả, và rất nhiều gioăng cùng nắp vẫn được làm như vậy, nhưng chỉ khi đồ gá thứ hai tái tạo đúng cùng một vị trí góc trên mọi chi tiết. Một đồ gá được gá và tháo suốt cả ca sẽ không làm được điều đó, và sai số không nhìn thấy được trên chi tiết.
Piston và các rãnh phớt
Piston là chi tiết trông đơn giản nhất trong xi lanh và là chi tiết thường bị làm qua loa nhất. Các rãnh của nó phải song song với nhau, vuông góc với trục lỗ khoan và đồng tâm với đường kính làm việc. Phớt nằm trong rãnh, và một rãnh không vuông góc với trục sẽ ép phớt một bên và để nó lọt dầu ở bên kia.
Piston gần như luôn là công việc tiện. Các đặc điểm quan trọng là thành rãnh và đáy rãnh, và chúng được tạo ra bởi dao tiện rãnh làm việc từ một lần gá. Chiều rộng và vị trí rãnh là điều nhà sản xuất phớt quan tâm, và cả hai đều xuất phát từ cùng một chuẩn với đường kính làm việc của piston.
Chọn máy theo hình dạng chi tiết
Không có một chiếc máy nào làm tốt toàn bộ xi lanh. Câu trả lời đúng là xem từng chi tiết và hỏi máy nào giữ được chuẩn trong khi các đặc điểm quan trọng được cắt.
Máy tiện thân nghiêng cho thân, cần và piston
Máy tiện CNC thân nghiêng bao phủ phần lớn công việc tiện trong một xi lanh. Nó tiện mặt ngoài thân, profin bậc của cần, piston và các rãnh của nó, cùng ren và lỗ lắp phớt của gioăng. Máy thân nghiêng đưa phoi ra khỏi vùng cắt bằng trọng lực, điều này quan trọng với phoi dài và dẻo mà thép xi lanh tạo ra, và chúng giữ chi tiết trên một trục suốt nguyên công.
Chọn cỡ máy theo chi tiết dài nhất trong họ chứ không phải chi tiết trung bình. Một xưởng xi lanh chỉ vừa với thân trung bình sẽ từ chối các đơn hàng hành trình dài, và đơn hàng hành trình dài chính là những đơn quay lại. Với thân nặng và cần dài, lựa chọn thực tế là máy có luynet và ụ động, và các model như TCK6050 bao phủ dải nhỏ và trung bình trong khi máy tiện thân nghiêng hạng nặng TCK6350B nhận việc dài và nặng.
Tiện-phay khi chi tiết mang cổng và bệ
Ở nơi thân, gioăng hoặc nắp mang cổng, mặt phẳng hoặc mạng lỗ bu-lông, một chiếc máy tiện và phay trong một lần gá loại bỏ toàn bộ vấn đề thẳng hàng. Máy tiện-phay trục Y là nơi tự nhiên cho gioăng có cổng ngang và cho nắp có bệ lắp, vì các đặc điểm tiện và các đặc điểm phay được làm từ cùng một cách xác định vị trí chi tiết.
Trung tâm gia công ngang cho cụm hàn và bắt bu-lông
Xi lanh lớn thường được chế tạo từ một thân hàn hoặc bắt bu-lông với một khối lắp, một trục chốt hoặc một bộ bệ. Những chi tiết đó có dạng khối hộp chứ không tròn, và cần tiếp cận từ nhiều phía. Trung tâm gia công ngang cho phép đặt chi tiết trên một mặt và gia công nhiều phía bằng cách quay bàn, nên lỗ khoan, các bệ và mạng lỗ bu-lông đến từ một hệ tọa độ. Với lỗ khoan dài hoặc sâu, máy doa và phay lỗ sâu là phiên bản đi vào bên trong chi tiết thay vì đi vòng quanh nó.
Nếu bạn đang so sánh hai họ máy đó cho một xi lanh hoặc một vỏ đã gia công, cùng lý lẽ được trình bày chi tiết hơn trong hướng dẫn chọn trung tâm gia công cho chi tiết hộp và vỏ, và trong so sánh máy tiện CNC và máy tiện-phay.
Vật liệu và ghi chú cắt
Thân thường được làm từ ống thép kéo nguội hoặc từ thanh rỗng, bằng mác cacbon thường hoặc hợp kim thấp dễ gia công. Ống đến hoặc với lỗ khoan thô, hoặc đã mài khôn, và lựa chọn giữa hai loại quyết định xưởng phải doa bao nhiêu. Ống mài khôn được mua vì đường kính trong và độ thẳng; ống thô được mua vì giá và được hoàn thiện tại xưởng.
Cần được làm từ thép cacbon trung bình hoặc thép hợp kim, thường tôi thể tích hoặc tôi cảm ứng trước khi hoàn thiện bề mặt làm việc. Thép đã tôi không dễ dãi trên máy tiện, vì lưỡi cắt bị đặt tải trên một bề mặt muốn đẩy nó ra. Đó là quyết định về dụng cụ và cách tiếp cận nhiều hơn là về máy, và thường có nghĩa là chiều sâu cắt nhỏ hơn cùng một lần gá cứng vững, chứ không phải một trục chính lớn hơn.
Nắp, gioăng và khối lắp thường là vật đúc hoặc rèn. Gang gia công tốt, bẻ phoi và nhận được bề mặt tinh, và chi phí thực sự duy nhất là việc dọn dẹp. Nắp thép mang lại cắt ngắt quãng và vật liệu dai hơn, điều thường được trả lời bằng mác dụng cụ chứ không bằng việc chọn máy. Nắp nhôm xuất hiện trên máy nhẹ hơn và là vấn đề ngược lại: mềm, dính, dễ hàn phoi vào lưỡi cắt nếu dao miết thay vì cắt.
Đồ gá và kỷ luật gá đặt
Trong công việc xi lanh, đồ gá quyết định kết quả từ rất lâu trước khi máy quyết định. Vài thói quen phân biệt những xưởng có xi lanh giữ được với những xưởng có xi lanh quay về.
- Làm việc từ một chuẩn đã gia công ở mọi nguyên công. Nếu chi tiết đầu được đặt từ lỗ khoan đã gia công, chi tiết cuối cũng phải như vậy, và mọi người trong ca phải biết đó là bề mặt nào.
- Tiện một dải đỡ cho luynet từ sớm, và giữ nó sạch. Luynet chỉ tốt bằng bề mặt mà nó chạy trên đó.
- Để đủ lượng dư để các lát cắt tinh lấy đi những gì việc kẹp đã gây ra. Trên thân mỏng thành và trên nắp nhôm, chi tiết bật lại sau khi tháo kẹp và lát cắt cuối được thực hiện trên một hình dạng không còn tồn tại.
- Cắt ren và lỗ khoan lắp ghép từ cùng một lần gá. Đây là thói quen duy nhất loại bỏ phần lớn rò rỉ ở gioăng.
- Ghi lại việc gá đặt cho họ chi tiết. Đơn hàng tiếp theo thường là cùng xi lanh với hành trình khác, và việc gá đặt là phần đắt của công việc.
Điều khách hàng thực sự đo
Khi một xi lanh bị loại, nó hiếm khi bị loại theo những kích thước mà xưởng đã kiểm. Khách hàng lắp nó, chạy nó, và xem cần có trôi không, phớt có rỉ không, gioăng có lỏng ra không. Đó là những kết quả ở mức lắp ráp, và chúng được tạo ra bởi mối quan hệ giữa các chi tiết chứ không bởi một kích thước riêng lẻ nào.
Kết luận thực tế cho một xưởng gia công là đối xử với xi lanh như một họ và kiểm soát các mối quan hệ bên trong nó. Giữ lỗ khoan và ren đầu trên một chuẩn. Giữ trục cần và mắt nối trên một chuẩn. Giữ ren gioăng và lỗ lắp phớt trên một chuẩn. Giữ vai định vị của nắp, cổng và mạng lỗ bu-lông trên một chuẩn. Làm được vậy, xi lanh sẽ lắp và giữ được mà xưởng không phải dùng kiểm tra để thoát khỏi vấn đề.
Câu hỏi thường gặp
Có thể gia công lỗ khoan thân và ren đầu trên một máy không?
Với thân ngắn hoặc trung bình, có. Một máy tiện có dao doa có thể lấy lỗ khoan và các đặc điểm ở đầu từ một lần gá, và đó là cách gọn gàng nhất. Với thân dài, lỗ khoan thường được hoàn thiện bằng mài khôn hoặc chuốt như một nguyên công riêng, và các đặc điểm ở đầu sau đó được tiện từ lỗ khoan đã gia công làm chuẩn để hai phần vẫn khớp nhau.
Làm sao giữ thân dài thẳng?
Bằng cách đỡ nó. Một luynet trên dải đỡ đã tiện và một ụ động được đặt đúng làm cho độ thẳng nhiều hơn mọi thay đổi về chế độ cắt. Việc gia công thô theo trình tự cân bằng, để ống không bị bóc chỉ ở một phía, cũng quan trọng gần như vậy.
Nên mài khôn lỗ khoan hay cán lăn?
Cán lăn, thường kết hợp với chuốt, phù hợp với thân thành dày nơi ống giữ được hình dạng và xưởng muốn một lỗ khoan nhanh, cứng, nhẵn. Mài khôn phù hợp với thân thành mỏng và với những lỗ khoan cần chỉnh hình học sau khi hàn, vì nó bóc vật liệu chậm và có kiểm soát.
Có thể tiện cần và mắt nối của nó trong một lần gá không?
Có, và nên làm vậy. Gia công mắt nối từ cùng chuẩn với trục cần giữ mắt nối vuông góc với trục, và đó chính là điều bảo vệ phớt khỏi tải bên. Tiện cần trước rồi phay mắt nối từ một lần gá riêng là nơi sự thẳng hàng thường bị mất.
Nên làm thân từ vật liệu nào?
Ống thép kéo nguội bằng mác cacbon thường hoặc hợp kim thấp là câu trả lời thông thường, được mua hoặc với lỗ khoan thô hoặc là ống đã mài khôn hoàn chỉnh. Quyết định ít liên quan đến mác thép hơn là việc xưởng muốn tự doa ống hay mua lỗ khoan đã hoàn thiện và gia công xung quanh nó.
Đang làm một họ xi lanh?
Nếu bạn đang báo giá một xi lanh, một gioăng hoặc một bộ nắp và muốn biết máy nào giữ được các mối quan hệ trong cả họ, hãy gửi bản vẽ hoặc ảnh chi tiết kèm vật liệu và số lượng. Chúng tôi sẽ phản hồi với một quy trình công nghệ và khuyến nghị máy được chọn cỡ theo đúng những chi tiết bạn thực sự làm.
Liên hệ Handemo CNC | Email: sales1@handemocnc.com | WhatsApp: +86 135 6320 3038
Bạn cũng có thể tải bản vẽ lên và nhận lại một phương án gia công cùng báo giá từ nhóm công nghệ của chúng tôi.
