Khử ứng suất và độ phẳng: vì sao chân đế đã gia công vẫn biến dạng

Vì sao chân đế máy hàn biến dạng sau gia công, khử ứng suất bằng nhiệt và bằng rung khác nhau thế nào, và cách viết yêu cầu độ phẳng mà xưởng giữ được.

Một chân đế máy chưa hoàn thành khi nó rời máy doa sàn. Nó hoàn thành khi vẫn còn phẳng sáu tháng sau, đã bắt bu lông xuống nền trong nhà máy của khách. Toàn bộ hướng dẫn này nói về sự khác biệt giữa hai thời điểm đó.

Chuyển động đến từ đâu

Hàn là gia nhiệt cục bộ, dữ dội, rồi làm nguội nhanh. Kim loại quanh mỗi mối hàn co lại chống với vật liệu không tự do di chuyển, và những gì không thể di chuyển sẽ trở thành ứng suất dư bị khóa bên trong. Một kết cấu hàn đã hoàn thiện có thể hoàn hảo về kích thước mà vẫn chứa đầy năng lượng tích trữ.

Gia công sau đó giải phóng nó. Mỗi nhát cắt lấy đi vật liệu từng giữ một phần của thế cân bằng ấy, và kết cấu thả lỏng sang một hình dạng mới. Một chân đế đo phẳng trên bàn có thể trôi ra ngoài dung sai qua một đêm. Chi tiết đúc có phiên bản nhẹ hơn của cùng vấn đề, do nguội không đều trong khuôn.

Vì vậy câu hỏi không bao giờ là chi tiết có biến dạng hay không. Câu hỏi là nó biến dạng trước khi anh chị gia công hay sau đó.

Hai phương pháp

Khử ứng suất bằng nhiệt. Kết cấu được đưa vào lò, nâng lên nhiệt độ giữ nhiệt thấp hơn nhiều so với bất kỳ điểm chuyển pha nào, giữ ở đó, rồi làm nguội chậm có kiểm soát. Ở nhiệt độ đó thép dão nhẹ và các ứng suất dư đỉnh giảm xuống. Đây là phương pháp mà các tiêu chuẩn kỹ thuật thường chọn, được ghi chép đầy đủ, và cho ra một biểu đồ để lưu hồ sơ.

Chi phí là thật: sức chứa lò đủ lớn cho chi tiết, các lần di chuyển cầu trục, hàng chờ sau các công việc khác, và lớp vảy trên bề mặt phải được phun bi loại bỏ sau đó. Với chân đế lớn, tình trạng lò thường là hạng mục dài nhất trong thời gian giao.

Khử ứng suất bằng rung. Kết cấu được kẹp, gắn cảm biến và kích thích ở các tần số cộng hưởng riêng của nó trong một khoảng thời gian cố định. Các ứng suất đỉnh được phân bố lại chứ không biến mất. Mất vài giờ thay vì vài ngày, chi phí chỉ bằng một phần chu trình trong lò, không cần lò, và không để lại vảy.

Phương pháp này được dùng rộng rãi và thành công trên khung máy. Nhưng cũng không được chấp nhận ở mọi nơi, và một số hệ thống chất lượng không công nhận nó. Đây là quyết định về tiêu chuẩn kỹ thuật, không phải sở thích kỹ thuật có thể để xưởng tự chọn.

Trình tự hiệu quả

Với bất kỳ chân đế nào mà các mặt gia công quan trọng:

1. Hàn kết cấu.
2. Khử ứng suất.
3. Gia công thô, chừa lượng dư trên mọi mặt chức năng.
4. Khử ứng suất lần nữa.
5. Gia công tinh.

Chu trình thứ hai là chu trình người ta hay bỏ để tiết kiệm tiền, và nó là chu trình ngăn chi tiết biến dạng sau khi giao hàng. Với công việc không quan trọng, một chu trình sau hàn là thông lệ bình thường, nhưng hãy nói rõ anh chị đang mua loại nào.

Để chi tiết nghỉ giữa gia công thô và gia công tinh cũng có ích, và chỉ tốn chỗ sàn và sự kiên nhẫn.

Viết yêu cầu độ phẳng có ý nghĩa

“Phẳng trong 0.05” trên bản vẽ không phải là một tiêu chuẩn kỹ thuật. Nó thiếu tất cả những gì làm cho con số đo được.

Một yêu cầu dùng được nêu rõ:

• Mặt nào. Từng mặt tựa gia công riêng, hay toàn bộ mặt trên coi là một.
• Trên chiều dài bao nhiêu. 0.05 mm trên 300 mm và 0.05 mm trên 2000 mm là hai công việc rất khác nhau.
• Theo chuẩn nào. Độ song song và độ vuông góc vô nghĩa nếu thiếu chuẩn, và cách viết chúng ra là kích thước và dung sai hình học, được hệ thống hóa trong ISO 1101 và ASME Y14.5. Hãy chọn chuẩn phù hợp với cách máy được lắp ráp và cách nó đặt trên các chân.
• Đo bằng cách nào. Thước thẳng và căn lá, thước thủy chính xác, laser, CMM. Mỗi cách có độ phân giải khác nhau và giá khác nhau.
• Đo khi nào và ở đâu. Trên máy sau khi cắt, hay trên bàn trong phòng đo lường ở nhiệt độ quy định. Một kết cấu thép lớn thay đổi kích thước theo nhiệt độ môi trường, và trên chân đế dài hai mét đó không phải sai số làm tròn.
• Đỡ bằng cách nào. Chân đế đo trên ba điểm cho kết quả khác với cùng chân đế trên sáu điểm. Hãy nêu rõ, nếu không anh chị đang đo cách nó được đặt xuống.

Ghi đủ sáu điều đó, và báo giá từ các xưởng khác nhau lần đầu tiên trở nên so sánh được.

Điều này tốn của anh chị bao nhiêu

Siết chặt độ phẳng không tuyến tính. Đi từ 0.10 mm xuống 0.05 mm trên một mét thường là thêm một nhát cắt. Đi từ 0.05 mm xuống 0.02 mm có thể nghĩa là một máy khác, thêm một lần gá, một khu vực kiểm soát nhiệt độ và chu trình khử ứng suất thứ hai, và giá thay đổi tương ứng.

Vì vậy hãy xác định đúng những gì máy thực sự cần. Thanh dẫn đặt trên tấm được trám vữa không cần những gì một khung đo lường cần. Những bản vẽ đắt nhất chúng tôi gặp là những bản vẽ áp dụng một dung sai mặc định cho mọi bề mặt vì không ai hỏi bề mặt nào mới quan trọng.

Trước khi gửi đi

Đánh dấu các mặt chức năng, nêu tên các chuẩn, nêu phương pháp khử ứng suất và việc anh chị có muốn biểu đồ hay không, và ghi những tài liệu kiểm tra anh chị mong đợi trong thùng hàng. Một trang ghi chú đó có giá trị hơn một tuần email.

Gửi bản vẽ và chúng tôi sẽ cho biết xưởng nào giữ được. Nếu anh chị vẫn đang chọn kiểu kết cấu, hãy bắt đầu với gang đúc so với thép hàn.

Câu hỏi thường gặp

← Tất cả hướng dẫn