Tại sao máy công cụ chính xác cần cạo thủ công?

Cạo là một kỹ năng khó hơn khắc gỗ. Đây là điểm khởi đầu để các máy công cụ chính xác có được độ chính xác cơ bản. Việc cạo giúp loại bỏ sự phụ thuộc của chúng ta vào các máy công cụ khác và cũng có thể loại bỏ các sai lệch do lực kẹp và năng lượng nhiệt gây ra.

Đường cạo ít bị mòn hơn nhờ hiệu quả bôi trơn tuyệt vời. Kỹ thuật viên cạo cần phải biết nhiều kỹ thuật, nhưng chỉ có kinh nghiệm mới có thể mang lại cho họ cảm giác đạt được độ chính xác đó.

Khi bạn đi ngang qua một nhà sản xuất máy công cụ và thấy các kỹ thuật viên đang cạo bằng tay, bạn không thể không thắc mắc:

"Họ thực sự có thể cải thiện các bề mặt được xử lý bằng máy hiện tại bằng cách cạo không? (Con người có thể tốt hơn máy móc không?)"

Nếu bạn chỉ đề cập thuần túy đến hình thức bên ngoài thì câu trả lời của chúng tôi là “không”, chúng tôi sẽ không làm cho nó đẹp hơn mà tại sao chúng tôi vẫn cạo? Tất nhiên là có nguyên nhân, một trong số đó là yếu tố con người: mục đích của máy công cụ là để tạo ra những máy công cụ khác, nhưng nó không bao giờ có thể sao chép một sản phẩm chính xác hơn bản gốc. Vì vậy, muốn tạo ra một chiếc máy chính xác hơn chiếc máy ban đầu thì chúng ta phải có xuất phát điểm mới, tức là phải bắt đầu từ nỗ lực của con người; trong trường hợp này, nỗ lực của con người đề cập đến việc cạo thủ công.

Quét không phải là một hoạt động "tự do" hoặc "tùy ý". Nó thực sự là một phương pháp sao chép, tái tạo gần như hoàn hảo cơ thể mẹ, là một mặt phẳng tiêu chuẩn và cũng được làm bằng tay.

Mặc dù cạo là một công việc khó khăn nhưng nó là một kỹ năng (công nghệ ở cấp độ nghệ thuật); có lẽ việc đào tạo một bậc thầy cạo có lẽ khó hơn đào tạo một thợ khắc gỗ. Trên thị trường không có nhiều sách tìm hiểu chủ đề này, đặc biệt ít tài liệu thảo luận về “tại sao cần cạo”. Đây có thể là lý do tại sao cạo được coi là một nghệ thuật.

Bắt đầu từ đâu?

Nếu nhà sản xuất quyết định sử dụng máy mài để mài thay vì cạo thì ray dẫn hướng của máy mài “mẹ” của mình phải chính xác hơn máy mài mới.

Vậy độ chính xác của chiếc máy đầu tiên đến từ đâu?

Nó phải đến từ một chiếc máy chính xác hơn, hoặc nó phải dựa vào một phương pháp khác có thể tạo ra một bề mặt phẳng thực sự, hoặc nó có thể được sao chép từ một bề mặt phẳng đã được thực hiện tốt.

Chúng ta có thể sử dụng ba loại hình vẽ. Phương pháp hình tròn được sử dụng để minh họa quá trình tạo bề mặt (mặc dù hình tròn là đường thẳng chứ không phải bề mặt, nhưng chúng có thể được sử dụng để minh họa khái niệm). Một người thợ thủ công có thể vẽ một vòng tròn hoàn hảo bằng một chiếc la bàn thông thường; nếu anh ta dùng bút chì vẽ một lỗ tròn trên một mẫu nhựa, anh ta sẽ sao chép tất cả những điểm không chính xác của lỗ tròn đó; nếu anh ta vẽ vòng tròn bằng tay, độ chính xác của vòng tròn được xác định bởi kỹ năng hạn chế của anh ta. Về lý thuyết, một bề mặt phẳng hoàn hảo có thể được tạo ra bằng ma sát xen kẽ (vạt) giữa ba bề mặt. Để đơn giản, hãy sử dụng ba tảng đá, mỗi tảng đá có bề mặt khá phẳng. Nếu bạn chà ba mặt phẳng lần lượt theo thứ tự ngẫu nhiên, bạn sẽ mài ba mặt phẳng đó ngày càng phẳng hơn. Nếu chỉ dùng hai hòn đá để cọ xát, bạn sẽ có được một cặp giao phối lõm và lồi. Trong thực tế, ngoài việc sử dụng chồng, một thứ tự ghép nối rõ ràng cũng được tuân theo. Các bậc thầy về mài thường sử dụng quy tắc này để tạo ra các đồ gá tiêu chuẩn (thước đo thẳng hoặc tấm phẳng) mà họ sẽ sử dụng.

Khi sử dụng, người thợ mài trước tiên sẽ bôi chất tạo màu lên khuôn tiêu chuẩn, sau đó trượt trên bề mặt phôi để lộ những vùng cần cạo. Anh ta tiếp tục lặp lại hành động này, và bề mặt của phôi sẽ ngày càng gần với khuôn tiêu chuẩn, và cuối cùng anh ta có thể sao chép một cách hoàn hảo công việc giống như khuôn tiêu chuẩn.

Các vật đúc cần được mài thường được nghiền trước tiên đến kích thước cuối cùng vài phần nghìn, sau đó được gửi đi xử lý nhiệt để giải phóng áp suất dư, sau đó được gửi trở lại để làm sạch bề mặt trước khi mài. Mài. Mặc dù việc nạo vét tốn nhiều thời gian và chi phí nhân công cao nhưng nó có thể thay thế các quy trình đòi hỏi chi phí thiết bị cao. Nếu bạn không muốn sử dụng các thao tác cạo để thay thế, phôi phải được hoàn thiện bằng máy có độ chính xác rất cao và đắt tiền để hoàn thiện lần cuối.

Ngoài các thiết bị chi phí cao liên quan đến việc hoàn thiện ở giai đoạn cuối, còn có một yếu tố khác cần xem xét. Khi gia công các bộ phận, đặc biệt là các vật đúc lớn, thường cần phải thực hiện một số thao tác kẹp trọng lực. Khi gia công đạt độ chính xác vài phần nghìn, lực kẹp này thường làm cho phôi bị xoắn, gây nguy hiểm cho độ chính xác của phôi sau khi nhả lực kẹp; nhiệt sinh ra trong quá trình gia công cũng có thể làm phôi bị xoắn.

Đây là một trong nhiều lợi ích của việc cạo. Việc cạo không có lực kẹp và nhiệt lượng mà nó tạo ra gần như bằng không. Gang được đỡ ở ba điểm để đảm bảo nó không bị biến dạng do trọng lượng của chính nó.

Khi rãnh cạo của máy công cụ bị mòn cũng có thể khắc phục bằng cách cạo lại, đây là một ưu điểm lớn so với việc vứt bỏ máy hoặc gửi về nhà máy để tháo rời và xử lý lại.

Khi đường ray máy công cụ cần được xúc lại, công việc này có thể được thực hiện bởi nhân viên bảo trì nhà máy, nhưng chúng tôi cũng có thể tìm người thực hiện công việc xúc lại tại địa phương.

Trong một số trường hợp, có thể sử dụng spading thủ công và điện để đạt được độ chính xác hình học cần thiết cuối cùng. Nếu một bộ rãnh bàn và yên đã được thuôn và đã đạt độ chính xác, nhưng bàn được phát hiện không song song với trục xoay (cần rất nhiều công sức để sửa), bạn có thể tưởng tượng được mức độ kỹ năng cần thiết không? để loại bỏ đúng lượng kim loại vào đúng vị trí mà không làm mất đi độ phẳng và chỉnh sửa sai lệch đúng cách chỉ bằng một chiếc máy thuổng?

Đây chắc chắn không phải là mục đích ban đầu của việc spading, cũng như không nên sử dụng nó như một phương pháp để sửa những sai lệch lớn, nhưng một bậc thầy spading có tay nghề cao có thể hoàn thành kiểu chỉnh sửa này trong một thời gian ngắn đáng kinh ngạc. Mặc dù phương pháp này đòi hỏi công nghệ lành nghề nhưng nó tiết kiệm hơn so với việc gia công một số lượng lớn các bộ phận đến độ chính xác cao hoặc tạo ra một số thiết kế đáng tin cậy hoặc có thể điều chỉnh để ngăn ngừa sai lệch.

Cải tiến về bôi trơn

Kinh nghiệm thực tế đã chứng minh rằng đường ray bị xước có thể làm giảm ma sát nhờ chất lượng bôi trơn tốt hơn, nhưng vẫn chưa có sự đồng thuận về lý do. Ý kiến phổ biến nhất cho rằng các điểm thấp bị cạo (hay cụ thể hơn là các vết cắt ra, các túi dầu phụ để bôi trơn) cung cấp nhiều túi chứa dầu nhỏ, được cạo ra bởi nhiều điểm cao nhỏ xung quanh chúng.

Một tuyên bố hợp lý khác là nó cho phép chúng ta liên tục duy trì một lớp màng dầu để các bộ phận chuyển động nổi trên màng dầu, đó là mục tiêu của mọi hoạt động bôi trơn. Nguyên nhân chính khiến điều này xảy ra là do các túi dầu không đều này tạo ra nhiều khoảng trống để dầu đọng lại, khiến dầu khó thoát ra ngoài. Tình huống lý tưởng để bôi trơn là duy trì một lớp màng dầu giữa hai bề mặt nhẵn hoàn toàn, nhưng sau đó bạn phải giải quyết vấn đề ngăn dầu chảy ra ngoài, hoặc cần phải bổ sung càng sớm càng tốt. (Dù có cào hay không thì bề mặt ray thường được làm bằng các rãnh dầu giúp phân phối dầu).

Tuyên bố này khiến người ta đặt câu hỏi về tác dụng của diện tích tiếp xúc. Việc cạo làm giảm diện tích tiếp xúc, nhưng nó sẽ tạo thành sự phân bố đồng đều và sự phân bố chính là chìa khóa. Hai bề mặt khớp nhau càng phẳng thì bề mặt tiếp xúc được phân bố càng đều. Nhưng có một nguyên tắc trong cơ học là “ma sát không phụ thuộc vào diện tích”, nghĩa là dù diện tích tiếp xúc là 10 hay 100 inch vuông thì cần phải có cùng một lực để di chuyển bàn làm việc. (Ma sát là một vấn đề khác. Diện tích chịu cùng một tải càng nhỏ thì nó sẽ mòn càng nhanh.)

Điểm tôi muốn nhấn mạnh là chúng ta đang tìm kiếm chất bôi trơn tốt hơn chứ không phải diện tích tiếp xúc nhiều hay ít. Nếu hiệu quả bôi trơn hoàn hảo thì bề mặt đường ray sẽ không bao giờ bị mòn. Nếu bàn làm việc khó di chuyển khi bị mòn, nguyên nhân có thể liên quan đến bôi trơn chứ không phải do vùng tiếp xúc.

Việc cạo được thực hiện như thế nào?

Trước khi tìm ra các điểm cao cần cạo, trước tiên hãy bôi chất tạo màu lên khuôn tiêu chuẩn (tấm phẳng hoặc khuôn khổ thẳng để cạo đường ray loại V), sau đó chà khuôn tiêu chuẩn với chất tạo màu lên bề mặt đường ray để được cạo bỏ và chất tạo màu sẽ được chuyển lên các điểm cao của bề mặt đường đua. Sau đó dùng dụng cụ cạo chuyên dụng để cạo những điểm cao có màu. Hành động này phải được lặp lại cho đến khi bề mặt đường ray có sự chuyển dịch đồng đều và nhất quán.

Một người cạo phải biết nhiều kỹ thuật khác nhau. Tôi sẽ nói về hai trong số họ ở đây.

Đầu tiên, trước khi tô màu, chúng ta thường dùng giũa cùn chà nhẹ lên bề mặt phôi để loại bỏ các gờ.

Thứ hai, lau bề mặt bằng bàn chải hoặc tay, không bao giờ dùng giẻ lau. Nếu bạn dùng vải để lau, phần vải lanh mịn còn sót lại sẽ gây ra những vết hằn sai lệch khi bạn tô màu điểm cao lần sau.

Người cạo sẽ kiểm tra công việc của mình bằng cách so sánh vật cố định tiêu chuẩn với bề mặt đường ray. Người kiểm tra chỉ cần thông báo cho máy cạo khi nào ngừng hoạt động và không cần phải lo lắng về quá trình cạo. (Người cạp có thể chịu trách nhiệm về chất lượng công việc của mình)

Trước đây, chúng ta có một bộ tiêu chuẩn về số lượng điểm cao trên mỗi inch vuông và bao nhiêu phần trăm trên tổng diện tích tiếp xúc; nhưng chúng tôi nhận thấy rằng việc kiểm tra vùng tiếp xúc gần như là không thể và giờ đây, người cạo quyết định số điểm trên mỗi inch vuông. Nói tóm lại, máy cạp thường cố gắng đạt tiêu chuẩn từ 20 đến 30 điểm trên mỗi inch vuông.

Trong quy trình cạo hiện nay, một số thao tác san lấp mặt bằng sử dụng máy cạp điện, cũng là một loại cào thủ công nhưng có thể loại bỏ một số công việc vất vả, giúp thao tác cạo bớt mệt mỏi. Khi bạn đang làm công việc lắp ráp tinh tế nhất, cảm giác cạo thủ công vẫn không thể thay thế được.