Em resposta ao problema de definir uma escala de usinagem razoável e precisa para peças forjadas no processo de usinagem CNC, é proposto um método para forjar diretamente entalhes transversais em peças forjadas, que alcança o posicionamento preciso da escala de usinagem CNC para peças forjadas. Isto fornece uma solução eficaz como referência para alcançar o alinhamento rápido de escalas de usinagem para peças forjadas.
0. Introdução
Devido aos requisitos limitados de usinagem de matérias-primas de forjamento, as características estruturais exigem que a seleção da referência de usinagem CNC durante o processo de usinagem de matérias-primas de forjamento em peças seja precisa. Caso contrário, haverá desvios na referência de usinagem de peças forjadas, resultando em tolerância de usinagem insuficiente para peças forjadas e no fenômeno de matérias-primas insuficientes que, em última análise, não podem ser processadas em peças. Para resolver este problema, o método de forjar diretamente entalhes transversais em peças forjadas para calibrar os benchmarks de usinagem CNC pode evitar tais problemas.
1. Forma de projeto básico de usinagem CNC como referência para peças forjadas
A escala de usinagem CNC para forjados refere-se a uma marca de símbolo específica com características de identificação, que é forjada na superfície do forjado e do forjado ao mesmo tempo, e é composta por duas formas abaixo ou acima da superfície do forjado. As formas de marcação de símbolos incluem principalmente linhas transversais, círculos, triângulos, formas de T e outros tipos de estrutura. Este artigo apresenta principalmente a escala de usinagem CNC para peças forjadas marcadas com “linhas de seção transversal”.
2. Procedimento para definir a data de processamento CNC para peças forjadas com marca cruzada
Marcações claras, intuitivas e facilmente reconhecíveis são o padrão de julgamento para determinar os benchmarks de usinagem CNC. A mira consiste em duas linhas retas que se cruzam em ângulos de 90° (veja a Figura 1), e o centro da intersecção da mira serve como ponto de referência de usinagem CNC. A seção transversal é visualmente intuitiva e claramente marcada, facilitando o reconhecimento e a distinção de outras características da superfície do forjado em comparação com outras formas de identificação. As duas retas perpendiculares da linha de seção transversal são paralelas ou coincidem com as coordenadas de usinagem CNC dos eixos X e Y (ver Figura 2), portanto é fácil ver se a orientação do forjamento está correta, e o CNC O benchmark de usinagem pode ser rapidamente alinhado ao forjamento.
Figura.1 Linha cruzada
Figura 2: Intersecção da marca cruzada e sistema de coordenadas de usinagem
2.1 Definir com precisão uma referência de marcação cruzada na superfície de peças forjadas
Para definir parâmetros de identificação com precisão, os seguintes aspectos devem ser considerados para reduzir o acúmulo de erros causados por múltiplos fatores e atingir o objetivo de identificação e posicionamento precisos.
2.1.1 Adoção do princípio da sobreposição de índices de referência
A linha da seção transversal deve preferencialmente estar na posição consistente com o furo de referência para maximizar a uniformidade da referência do projeto da peça, referência de forjamento e referência de usinagem CNC (ver Figura 3). Se os três não puderem ser totalmente unificados, é necessário garantir que a referência de forjamento e a referência de usinagem CNC sejam unificadas.
Figura 3: Sobreposição de conceitos básicos de projeto, princípios básicos de forjamento e princípios básicos de usinagem CNC
2.1.2 Princípio para otimizar a posição da referência de marcação cruzada na superfície de peças forjadas
A localização da referência da marca cruzada na superfície do forjado é mostrada na Figura 4. O princípio de seleção da posição ideal da referência da marca cruzada na superfície dos forjados é o seguinte: a referência de usinagem CNC coincide com a linha que conecta os centros das duas marcas cruzadas. O ponto de referência da usinagem CNC coincide com uma das marcas cruzadas em dois forjados e mantém a mesma distância da outra marca cruzada. Duas marcas de corte transversal não podem estar no mesmo plano XY do forjamento (em superfícies de degrau diferentes).
Figura 4: Posição da cruz de referência na superfície do forjado
2.2 Uso e controle de tamanho de duas formas diferentes de marcações de seção transversal
A marca cruzada consiste em duas formas: abaixo (marca cruzada da ranhura) ou acima (marca cruzada da ranhura convexa) da superfície do forjamento. Como as peças forjadas usinadas nos dois lados precisam ser marcadas com linhas de seção transversal em ambos os lados, a “linha de seção transversal da ranhura” é adequada para uso em superfícies de referência de posicionamento e superfícies de referência sem posicionamento; a “seção transversal da ranhura convexa” é adequada para uso em superfícies sem referência.
O objetivo final da marcação cruzada é facilitar a detecção pelo olho humano. Em geral, uma marca cruzada pode ser definida com comprimento L = 30 mm, largura E = 2 mm e profundidade H = 1 mm, conforme mostrado na Figura 5.
Figura 5: Dimensões da cruz em relevo
3. Vantagens dos forjados de marcação cruzada na usinagem CNC
- (1) Conseguimos a usinagem CNC de peças forjadas com base em marcas cruzadas, o que garante a precisão do ponto de referência de usinagem CNC e elimina a falta de margem de usinagem causada pela dificuldade de posicionamento preciso do ponto de referência de usinagem CNC e leva ao desmantelamento do peças usinadas.
- (2) Isso pode minimizar ao máximo a margem de usinagem de peças forjadas e reduzir efetivamente o fenômeno de tensão de corte e deformação causada por grandes quantidades de corte na usinagem CNC.
- (3) O processo de marcação e gravação abrangente de referências de usinagem CNC para peças forjadas sem marcações cruzadas é eliminado, reduzindo os custos de usinagem.
- (4) Isso reduziu a dificuldade técnica de marcação de peças forjadas, simplificou o processo de marcação de peças forjadas e reduziu os custos de treinamento técnico relacionados.
4. Método de alinhamento e problemas existentes de peças forjadas sem marcação cruzada
- (1) Primeiro, a superfície do forjamento deve ser marcada de forma abrangente de acordo com o modelo ou desenho da linha do molde. As linhas de contorno das dimensões internas e externas das peças devem ser marcadas, e a linha de referência da marcação cruzada deve ser marcada no ponto de referência de posicionamento. Cada forjamento deve passar por um processo de marcação individualmente, o que exige uma quantidade significativa de mão de obra. Portanto, em unidades de processamento de forjamento em geral, é estabelecida uma posição especial para marcação de trabalhadores para marcação de trabalho.
- (2) Para peças forjadas complexas com múltiplas superfícies e múltiplas cavidades, existem muitos requisitos para marcação de dimensões e dificuldades na marcação. O processamento de marcação é ainda mais difícil, especialmente para peças forjadas com estruturas de dupla face. Devido à presença de ângulos de inclinação nas superfícies internas e externas dos forjados e à necessidade de garantir uma margem de usinagem uniforme durante o processo de marcação, é muito difícil marcar com precisão os forjados. Devido às diferentes técnicas de marcação, frequentemente ocorrem problemas de desvio de linha de dimensão e há muitos fatores humanos incontroláveis na precisão da marcação.
- (3) A fim de reduzir a dificuldade da tecnologia de marcação e garantir tolerância de usinagem suficiente no processamento de forjamento, o método de aumentar a tolerância de usinagem é geralmente adotado para as partes internas e externas do forjamento. Embora isso reduza a dificuldade da tecnologia de marcação, garante efetivamente uma margem de usinagem suficiente para o forjamento e reduz o risco de refugo devido à margem de usinagem insuficiente. Ao mesmo tempo, devido ao aumento da tolerância de usinagem, aumenta o risco de deformação da peça causada pela remoção de uma grande quantidade de tolerância de usinagem. A ocorrência de tensão de usinagem e deformação durante o processo de usinagem CNC de peças forjadas é um fenômeno comum e medidas de engenharia eficazes devem ser tomadas para controlá-lo. Quando ocorre deformação por usinagem de peças forjadas, é necessário eliminar a deformação por meio do tratamento de envelhecimento por tensão natural das peças, o que aumenta significativamente o custo de usinagem das peças forjadas. Além disso, aumentar a margem de usinagem para peças forjadas também aumenta o tamanho e o peso globais da peça bruta forjada, aumentando assim o custo de fabricação da peça bruta forjada.
- (4) Para peças forjadas com estrutura dupla face, a marcação dupla face deve ser realizada para verificar efetivamente se há desalinhamento da cavidade na peça bruta forjada. A referência da marca cruzada também deve ser desenhada ao mesmo tempo e garantir que ambos os lados da posição da marca cruzada correspondam completamente. Durante o processo de marcação deve-se sempre tomar cuidado para evitar vibrações e deslocamentos das peças durante o processo de torneamento, pois isso pode afetar a sobreposição da posição da marcação cruzada dupla face.
- (5) Melhorar o nível técnico da marcação de linhas requer um longo período de treinamento e prática, como o domínio de múltiplas habilidades, como modelos de linhas de molde, desenho técnico e habilidades de marcação de linhas. Forjados marcados com marcações de seção transversal simplificam muito os requisitos para essas habilidades e, após um treinamento simples, eles podem ser competentes na marcação de forjados complexos.
5. Trabalhos de reparo em moldes de forjamento
Após puncionamento de longo prazo e uso de matrizes de forjamento, haverá algum desgaste nas peças forjadas. As linhas de seção transversal nas peças forjadas tornam-se borradas e as linhas de contorno tornam-se mais largas, o que, em certa medida, afeta a identificação precisa e rápida da posição da linha de seção transversal nas peças forjadas. É necessário reparar a posição da linha transversal nas peças forjadas antes do uso para garantir que a posição da seção transversal das peças forjadas seja sempre precisa e precisa.
Além disso, o ciclo de desgaste das matrizes para peças forjadas de metais não ferrosos e das matrizes para peças forjadas ferrosas é diferente. A taxa de desgaste das matrizes para peças forjadas de metais ferrosos é geralmente mais rápida do que a das matrizes para peças forjadas de metais não ferrosos. Isto deve ser tratado de forma diferente em aplicações práticas, e as matrizes de forjamento devem ser reparadas a tempo, de acordo com o grau de desgaste.
