Recentemente, sfogliando alcuni articoli sullo scraping manuale, ho riscontrato un fenomeno molto interessante. Su Internet si trovano opinioni molto diverse sul fatto se le macchine utensili necessitino ancora della raschiatura manuale e se la rettifica possa sostituire completamente la raschiatura manuale. Questo mi ha fatto cadere in pensieri profondi. Del resto la raschiatura manuale ha sempre avuto un ruolo insostituibile nel campo della lavorazione delle macchine utensili. Tuttavia, con lo sviluppo della tecnologia, i suoi scenari e metodi di applicazione sono cambiati molto. Oggi parliamo approfonditamente di questo argomento.
La raschiatura è un processo di finitura che utilizza raschiatori, superfici di riferimento, strumenti di misurazione e indicatori per operare manualmente durante la macinazione di punti, misurazione e raschiatura per far sì che il pezzo soddisfi i requisiti di dimensioni, geometria, ruvidità superficiale e tenuta specificati nel processo.
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Il valore "nocciolo duro" della raschiatura manuale
Innanzitutto, i suoi vantaggi nel trattamento superficiale ad alta-precisione. Il raschietto manuale rimuove ogni volta da pochi micron a decine di micron di materiale e-regolandolo poco a poco è possibile far sì che la planarità raggiunga valori inferiori a 0,001 mm/m e la rugosità superficiale Ra inferiore a 0,1 μm. Non è sorprendente questa precisione? Le superfici di accoppiamento di componenti chiave come le guide delle macchine utensili, i banchi di lavoro e le sedi dei cuscinetti richiedono un'elevata rigidità di contatto. Generalmente sono necessari da 8 a 20 punti di contatto su un'area di 25 mm×25 mm per garantire che il movimento della macchina utensile sia preciso e stabile. Questa-uniformità di contatto ad altissima precisione non è facile da ottenere con le normali lavorazioni meccaniche, come la molatura e la fresatura.
Il secondo è la lavorazione complessa della superficie e la correzione dell'assemblaggio. Quando si incontrano superfici irregolari, come binari di guida ad arco, superfici articolari di forma speciale-o regolazioni dinamiche di precisione dopo l'assemblaggio di più-componenti, come l'abbinamento di binari di guida e cursori, mandrini e cuscinetti, emergono i vantaggi della raschiatura manuale. I maestri esperti possono esprimere-giudizi e correzioni in tempo reale in base alle condizioni reali. Questa flessibilità può semplicemente compensare le carenze del trattamento automatizzato. Ad esempio, per le alesatrici a coordinate ad alta-precisione e le molatrici per ingranaggi, le superfici di accoppiamento chiave devono essere assemblate con "gioco zero", che è realmente inseparabile dal processo di raschiatura manuale.
Allo stesso tempo, è anche molto importante nella compensazione degli errori e nella manutenzione della precisione. Dopo che una macchina utensile è stata utilizzata per un lungo periodo, è inevitabile che la precisione diminuisca a causa della deformazione, dell'usura. In questo momento, la raschiatura manuale può riparare errori locali in modo mirato e prolungare la durata dell'attrezzatura. Questo ruolo è particolarmente critico in campi quali gli strumenti di precisione e le apparecchiature di elaborazione aerospaziale che richiedono precisione e stabilità estremamente elevate.
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Il "cambiamento e l'invarianza" della tecnologia di raschiatura
Tuttavia, l’attuale progresso tecnologico ha effettivamente portato dei cambiamenti. Da un lato, il trattamento automatizzato ha sostituito alcuni processi. Ad esempio, la rettifica CNC ultra-di precisione, le rettificatrici per guide con una precisione di 0,1 μm e la lucidatura chimico-meccanica CMP nella tecnologia di rettifica possono gestire la lavorazione ad alta-precisione di alcuni piani e superfici cilindriche e la richiesta di raschiatura di piani semplici non è più così elevata come prima. D’altro canto, anche gli aggiornamenti degli strumenti aiutano lo scraping. Lo scraping non è più interamente basato sull'esperienza. Sono tornate utili apparecchiature di prova di precisione come interferometri laser e macchine di misurazione a tre-coordinate. La posizione e la quantità di scraping sono guidate dalla quantificazione dei dati, che è cambiata dal precedente "orientato all'esperienza-" a "orientato ai dati-" e l'efficienza e la coerenza sono state notevolmente migliorate.
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I "punti critici" affrontati dalla tecnologia di raschiatura
Tuttavia, anche la raschiatura manuale ha una propria soglia. Non è facile formare un tecnico esperto nel raschiamento. Ci vogliono anni di esperienza per accumularla. Come giudicare la distribuzione dei punti di contatto e come controllare la forza del raschiatore sono tutte conoscenze. Il costo della formazione è elevato. Nel settore mancano ancora tecnici qualificati. Alcune aziende hanno provato a sviluppare una tecnologia di raschiatura robotica, utilizzando robot controllati dalla forza-per simulare azioni manuali, ma in termini di adattabilità e stabilità di precisione di superfici complesse, è ancora un po' peggio del lavoro manuale e per il momento non può essere completamente sostituito.
Osservando l'attuale situazione applicativa del settore, le-macchine utensili di precisione di fascia alta dipendono ancora fortemente dalla raschiatura manuale. Per le macchine utensili con livelli di precisione superiori a IT3, come le smerigliatrici a coordinate ad alta-precisione e le macchine per la lavorazione di lenti ottiche, la raschiatura manuale è ancora un processo chiave, che può rappresentare il 30%~50% del tempo di lavorazione dei componenti chiave. La situazione è diversa per le macchine utensili di fascia media- e bassa-. Le normali macchine utensili CNC hanno una precisione di IT6-IT7 e la maggior parte di esse utilizza la rettifica e la rettifica abbinata, quindi la raschiatura viene utilizzata molto meno. Dal punto di vista delle tendenze future, la raschiatura manuale si trasformerà gradualmente in una "correzione di assemblaggio di precisione" e coopererà con l'elaborazione automatizzata, anziché essere completamente sostituita.
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Tipi di modelli di raschiatura
Infine, presenterò diversi tipi di modelli di raschiatura, come modelli ad arco, modelli quadrati, modelli a onda e modelli a ventaglio. I modelli ad arco includono principalmente modelli lunari e modelli a rondine.
(1) Modelli di arco e metodi di raschiatura. Innanzitutto, utilizzare il lato sinistro della lama del raschietto per far cadere il coltello, quindi raschiare in diagonale da sinistra a destra (come mostrato nella Figura a di seguito). Allo stesso tempo, il polso sinistro deve essere ruotato per far oscillare la lama da sinistra a destra (come mostrato nella Figura b di seguito), in modo che il raschiamento della lama passi da sinistra a destra. La lunghezza longitudinale del segno del coltello è generalmente di circa 10 mm. L'intero processo di raschiatura viene completato istantaneamente, in modo che sia possibile raschiare vari modelli di arco. Puoi anche raschiare obliquamente da destra a sinistra, premendo con il polso sinistro e ruotando il polso destro per far oscillare la lama da destra a sinistra, in modo che la raschiatura del bordo della lama passi da destra a sinistra.
Metodo di raschiatura di base per modelli ad arco
Elementi essenziali per la raschiatura delle forme ad arco: a causa delle diverse condizioni di raschiatura e dei metodi operativi, anche la forma e l'angolo delle forme ad arco raschiate variano considerevolmente. Innanzitutto bisogna prestare attenzione alla scelta del raschietto adatto, poiché la larghezza, lo spessore, il raggio dell'arco della lama e la dimensione dell'angolo del cuneo hanno una certa influenza sulla forma dell'arco; in secondo luogo, dovresti essere in grado di controllare l'ampiezza dell'azione di torsione del polso e la lunghezza della corsa di spinta e raschiamento durante la raschiatura; terzo, dovresti usare l'effetto elastico della testa della lama. In generale, maggiore è l'ampiezza dell'azione di torsione del polso e più breve è la corsa di spinta e raschiamento, minore è l'angolo e la forma dell'arco raschiato, come mostrato nella Figura c sopra.
1) Schema lunare e metodo di raschiatura. Prima di raschiare, tracciare con una matita dei quadrati con una certa spaziatura sulla superficie del pezzo. Durante la raschiatura, utilizzare un raschietto fine con una lama ad arco e la linea centrale del piano della lama forma un angolo di 45 gradi rispetto alla linea centrale longitudinale della superficie del pezzo e raschiare dalla parte anteriore a quella posteriore del pezzo.
2) Schema della rondine e metodo di raschiatura. Il modello di rondine è mostrato nella figura seguente. Prima di raschiare, tracciare con una matita dei quadrati con una certa spaziatura sulla superficie del pezzo. Durante la raschiatura, utilizzare un raschietto fine con una lama ad arco e la linea centrale del piano della lama forma un angolo di 45 gradi rispetto alla linea centrale longitudinale della superficie del pezzo e raschiare dalla parte anteriore a quella posteriore del pezzo. Il metodo di raschiatura comune è:
Innanzitutto, raschia un disegno ad arco con il primo coltello, quindi raschia un secondo disegno ad arco leggermente sotto il primo disegno ad arco, in modo da poter raschiare un disegno simile a una rondine, come mostrato nella Figura b sopra.
(2) Modello quadrato e metodo di raschiatura. Il modello quadrato è mostrato nella figura seguente. Prima di raschiare, tracciare con una matita dei quadrati con una certa spaziatura sulla superficie del pezzo. Durante la raschiatura, la linea centrale del piano della lama forma un angolo di 45 gradi rispetto alla linea centrale longitudinale della superficie del pezzo e la raschiatura avviene dalla parte anteriore a quella posteriore del pezzo. Il metodo di raschiatura di base è: utilizzare un raschietto stretto con un bordo dritto (o un bordo ad arco con raggio ampio) per eseguire la raschiatura a corto-raggio. Dopo aver raschiato il primo quadrato, dovresti lasciare uno spazio quadrato tra il primo e poi raschiare il secondo.
(3) Schema ondulato e metodo di raschiatura. Il modello d'onda è mostrato nella Figura a sotto. Prima di raschiare, tracciare con una matita dei quadrati con una certa spaziatura sulla superficie del pezzo. Durante la raschiatura, la linea centrale del piano della lama deve essere parallela alla linea centrale longitudinale della superficie del pezzo e raschiare dalla parte posteriore alla parte anteriore del pezzo. Il metodo di raschiatura di base è: utilizzare un raschietto dentellato per raschiare, scegliere la posizione di caduta del coltello (solitamente l'intersezione), quindi spostarsi diagonalmente a sinistra dopo che il coltello è caduto. Quando viene raggiunta una certa lunghezza (di solito l'intersezione), spostarsi in diagonale verso destra per raschiare fino a una certa posizione e quindi avviare il coltello, come mostrato nella Figura b di seguito.
(4) Modello a ventaglio e metodo di raschiatura. Lo schema della ventola è mostrato nella Figura a di seguito. Prima di raschiare, tracciare con una matita quadrati e linee angolari con una certa spaziatura sulla superficie del pezzo. Per raschiare il disegno a forma di ventaglio-, è necessario utilizzare un raschietto con testa a gancio- (come mostrato nella Figura b di seguito). L'estremità destra della lama deve essere affilata, l'estremità sinistra leggermente smussata e la linea della lama deve essere diritta. Il metodo di raschiatura di base è:
Scegli una buona posizione di caduta del coltello (di solito l'intersezione), tieni la mano sinistra a 50 mm di distanza dalla lama, premi verso sinistra, prendi l'estremità sinistra della lama come centro del cerchio e ruota la mano destra in senso orario. L'angolo di rotazione è generalmente di 90 gradi e 135 gradi. Il modello corretto a forma di ventaglio è mostrato nella Figura c sopra. A causa della forza impropria, è facile raschiare entrambe le estremità contemporaneamente, formando il disegno mostrato nella Figura d sopra. In questo modo, le tracce del motivo raschiato risulteranno troppo superficiali, il che costituisce un motivo errato.
In ultima analisi, la raschiatura manuale è ancora indispensabile per l'abbinamento ad alta-precisione di componenti chiave di macchine utensili di precisione, lavorazione di superfici complesse e correzione di precisione dell'assemblaggio. Sebbene la tecnologia di elaborazione automatizzata sia migliorata, la flessibilità, il giudizio basato sull'esperienza e le capacità di micro-correzione della raschiatura ne hanno fatto il processo principale dell'"ultimo miglio" della produzione di precisione, in particolare nei settori aerospaziale, degli strumenti ottici e degli stampi ad alta-precisione. Il suo ruolo è insostituibile. In futuro, man mano che la tecnologia e gli strumenti di rilevamento continuano ad aggiornarsi, lo scraping manuale si baserà maggiormente su indicazioni basate sui dati-e si svilupperà in una direzione più efficiente e accurata, anziché essere completamente eliminato.
Fonte contenuto: Machinist Machine Tool World, Biblioteca Baidu,
Redattore di questo numero: Xiao Ai
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