Principii tehnice ale prelucrării turnării

Prelucrarea prin turnare implică preluarea unei piese metalice turnate ca semifabricat și utilizarea proceselor mecanice-cum ar fi strunjirea, frezarea, găurirea, alezarea și șlefuirea-pentru a îndepărta excesul de material de pe suprafață, obținând astfel dimensiunile, forma și calitatea suprafeței specificate în proiect. Deși profilul exterior al turnării este în mare măsură stabilit după turnare și răcire, probleme precum abaterile dimensionale, rugozitatea suprafeței și alocațiile de prelucrare rămân de obicei, necesitând o prelucrare ulterioară. În timpul prelucrării, apare o mișcare relativă între unealta de tăiere și piesa de prelucrat; unealta taie suprafața de turnare pentru a îndepărta excesul de material, producând în cele din urmă o suprafață prelucrată care îndeplinește specificațiile modelului.

Principiul fundamental al prelucrării prin turnare este îndepărtarea materialului realizată prin mișcarea relativă între unealta de tăiere (sau unealta abrazivă) și turnare. La strunjire, de exemplu, piesa de prelucrat se rotește pe axul mașinii-unelte în timp ce scula se mișcă într-o direcție prescrisă, îndepărtând materialul progresiv prin controlul adâncimii de tăiere și al vitezei de avans. Frezarea folosește o freză rotativă cu viteză mare-pentru a prelucra suprafața de turnare, permițând crearea de caracteristici precum suprafețe plane, fante și contururi curbate. Găurirea este utilizată în principal pentru a crea găuri, în timp ce alezarea servește la îmbunătățirea în continuare a preciziei dimensionale și de poziție. Pentru piese turnate care necesită precizie dimensională ridicată și calitate superioară a suprafeței, pot fi utilizate și procese de finisare precum șlefuirea.

Prelucrarea prin turnare prezintă provocări unice în comparație cu prelucrarea oțelului standard, deoarece materialul intern poate conține porozitate, cavități de contracție, incluziuni sau neuniformități microstructurale. Înainte de începerea prelucrării, este esențial să selectați metodele adecvate și să determinați permisele de prelucrare adecvate pe baza proprietăților și calității materialului turnat. În timpul procesului, o adâncime excesivă de tăiere poate duce la creșterea forțelor de așchiere și la uzura sculei, în timp ce un permis de prelucrare insuficient poate să nu elimine complet defectele de suprafață. În consecință, o abordare în etape-cuprinzând prelucrare brută, semi-finisare și finisare-, este de obicei adoptată pentru a îndepărta rapid cea mai mare parte a materialului în exces, urmată de îmbunătățiri progresive ale preciziei dimensionale și ale calității suprafeței.

Prelucrarea prin turnare necesită, de asemenea, controlul generării de căldură, vibrațiilor și deformării. Piesele turnate prezintă adesea geometrii complexe și variații semnificative ale grosimii peretelui, făcându-le susceptibile la distribuția neuniformă a tensiunilor în timpul tăierii. Prin urmare, selectarea corectă a datelor de poziționare și a metodelor de strângere este crucială în timpul instalării pentru a preveni deformarea piesei de prelucrat cauzată de forța excesivă de strângere. În același timp, vitezele de așchiere, vitezele de avans și adâncimile de tăiere adecvate trebuie selectate pe baza materialului de turnare și a metodelor adecvate de răcire și lubrifiere utilizate pentru a minimiza frecarea și fluctuațiile de temperatură între unealtă și piesa de prelucrat. De asemenea, trebuie acordată o atenție deosebită deformării potențiale în timpul prelucrării pieselor turnate cu pereți-subțiri sau-la scară mare.

Odată ce prelucrarea este finalizată, sunt necesare măsurători și inspecții pentru a verifica dacă piesa respectă specificațiile de proiectare. Criteriile standard de inspecție includ acuratețea dimensională, acuratețea formei, precizia poziției și rugozitatea suprafeței. Pentru aceste verificări sunt utilizate în mod obișnuit instrumente precum șublere vernier, micrometre, calibre ale alezajului intern și mașini de măsurat în coordonate (CMM). Pentru piese turnate critice, trebuie efectuate și inspecții pentru a detecta orice defecte interne care ar putea compromite performanța. Prin secvența procesului de „turnare-curățare a turnării brute-prelucrare brută-semi-finisare-finisare-inspecție de calitate”, turnarea este adusă progresiv pentru a îndeplini cerințele tehnice finale.