أصبحت المعالجة الحرارية بالحث واحدة من الوسائل الرئيسية للمعالجة الحرارية الحديثة بسبب البيئة الخضراء ، والكفاءة العالية ، وتوفير الطاقة ، والتركيب السهل لخط الإنتاج. ناقش المؤلف خصائص المعالجة الحرارية الحثية الحديثة في المقالات السابقة ، وكثير منها يتماشى مع خصائص المعالجة الباردة الحديثة ، والتي تعد حاليًا عملية المعالجة الحرارية الفعالة الوحيدة المشابهة لهيكل إنتاج المعالجة الباردة. على الرغم من أن الصين أصبحت قوة تصنيع عالمية ، فإن تقنية CNC / CAM تستخدم على نطاق واسع في التصنيع الميكانيكي ، وخاصة المعالجة الباردة ، وتنظيم الإنتاج ومراقبة الجودة لديها تقنية وطريقة ناضجة تمامًا ، ولكن بالمقارنة مع المعالجة الميكانيكية ، فإن المعالجة الحرارية التعريفي بها فجوة كبيرة في تنظيم الإنتاج وتكنولوجيا مراقبة الجودة.
في هذا البحث ، تتم مقارنة أوجه التشابه بين تقنية المعالجة الحرارية الاستقرائية وتقنية المعالجة الباردة مثل قطع الأجزاء ، وطُرحت طرق تنظيم الإنتاج وإدارة الجودة لتحسين مستوى تطبيق المعالجة الحرارية التعريفي.
1. تجهيز قطعة واحدة
هناك نوعان من طرق المعالجة الحرارية: المعالجة الفردية والمعالجة على دفعات. المعالجة الحرارية بالحث هي وضع معالجة من قطعة واحدة ، في حين أن المعالجة الحرارية الأخرى باستخدام فرن التسخين هي طريقة معالجة الدفعات. بالنسبة للمعالجة الحرارية بالحث ، بغض النظر عن حجم الطاقة الإنتاجية للمؤسسة ، يتم إجراء المعالجة الحرارية التعريفي لكل جزء واحدًا تلو الآخر. والطريقة الوحيدة لزيادة الإنتاجية هي زيادة عدد وحدات المعالجة ، على سبيل المثال ، أدوات الآلة البسيطة لزيادة عدد الأدوات الآلية ؛ تزيد الأدوات الآلية متعددة المحطات من عدد المحطات.
تتمثل ميزة المعالجة الدفعية في زيادة الطاقة الإنتاجية ، ولكنها تؤدي أيضًا إلى عيوب مراقبة الجودة. على سبيل المثال ، لا يمكنك التحكم في حالة أي من المنتجات ، لذلك لا يمكنك التحكم في جودة أي من المنتجات. من أجل ضمان اتساق نفس المجموعة من نتائج معالجة الأجزاء ، فقط قم بتحسين اتساق حالة الفرن ، مثل توحيد درجة الحرارة ، وتوحيد الغلاف الجوي ، وما إلى ذلك ؛ هناك أيضًا حاجة لزيادة عدد العينات الخاضعة للرقابة. لكن الفرن لأنه يحتوي على هيكل على الجنس غير المستوي ، وله مدخل ومخرج ، وركن للانتظار ، ويريد تحقيقه تمامًا حتى مستحيل.
تتميز المعالجة الفردية بمزايا فريدة في مراقبة الجودة ، والتي يمكنها مراقبة كل قطعة وتحقيق إمكانية تتبع جودة المنتج. بعد الانتهاء من المعالجة يمكن أيضًا فحصها قطعة قطعة.
تتبنى المعالجة الباردة للأجزاء وضع المعالجة من قطعة واحدة تمامًا. وقد كان التحكم في جودة أجزاء المعالجة على البارد نظامًا كاملاً للغاية وإجراءات التنفيذ ، خاصةً تطبيق تقنية CNC و CAM بحيث تم تحسين دقة جودة التصنيع عبر الإنترنت بشكل كبير ، كما أن اتساق معالجة الأجزاء شديد جدًا جيد. وبالمثل ، يستخدم التصلب التعريفي أيضًا بشكل متزايد تقنيات CNC و CAM. لذلك ، طالما أننا نتبنى طريقة منظمة الإنتاج الناضجة للمعالجة الباردة ، يمكن أيضًا تحسين اتساق جودة المنتج في المعالجة الحرارية التعريفي بشكل كبير.
ميزة أخرى للمعالجة الحرارية التعريفي هي أن منظمة الإنتاج يتم تكوينها وفقًا للإيقاع ، وتتم الموافقة على ساعة العمل ، ويتم التحكم في التكلفة بدقة.
2. حد انحراف الآلات (التسامح)
من أجل التحكم في اتساق نتائج المعالجة المفردة ، يتم استخدام التسامح في المعالجة على البارد. ينطبق هذا أيضًا على معالجة المعالجة الحرارية التعريفي ، والتي يمكن رؤيتها من علامات الرسم الفنية لمنتجات الأجزاء.
تين. 1 من المعروف أن مظهر نوع معين من الشفة يتميز بتفاوتات مفصلة لكل من الأبعاد المحورية والشعاعية في الرسومات الآلية. يشبه نمط معالجة تصلب الحث نمط التصلب التعريفي (انظر الشكل 2). في الشكل ، لا يظهر فقط خط الكنتور لطبقة التصلب ، ولكن أيضًا الانحراف المقابل. يستخدم مصطلح "الانحراف" هنا للتمييز بين "التفاوتات" ، ليس فقط بسبب الاختلافات في المعالجة بالآلات الباردة والساخنة ولكن أيضًا بسبب الاختلاف الكبير في حجمها. على سبيل المثال ، العمق الفعال (SHD) للطبقة المتصلدة عند 2.6 + 0.8 مم ؛ من بينها ، 2.6 مم هو العمق الأساسي المطلوب للتبريد وطبقة التصلب (القيمة الاسمية ، الفرق الأدنى) ، بينما + 0.8 مم هو الفرق العلوي المسموح به. وبالمثل ، فإن العمق الفعال (SHD) لطبقة التصلب هو 1.1 + 1.8 مم ؛ من بينها ، 1.1 مم هو العمق الاسمي (الفرق الأدنى) لطبقة التصلب المطلوبة ، بينما + 1.8 مم هو الفرق العلوي المسموح به. طبقة التصلب 1.71 + 3 مم عند نقطة البداية في الاتجاه المحوري ؛ طبقة التصلب هي 26 + 5 مم عند نقطة البداية الشعاعية.
الشكل 1. مثال شفة
تين. 2 مثال لتوزيع طبقة التصلب المبردة وانحراف الشفاه
يضمن التسامح الأبعاد للأجزاء تناسق التجميع في التجميع ؛ يضمن الانحراف الآلي لطبقة التصلب بالحث اتساق قدرة التحمل وحتى اتساق التشوه. نحن نعلم أنه عندما يكون عمق الطبقة المتصلدة أكبر من عمق اختراق الضغط ، فإن قدرة التحمل للأجزاء ليست مشكلة وتكون عملية الخدمة آمنة. لذلك ، تم تحديد الحد الأدنى فقط لقيمة الطبقة المتصلبة في متطلبات نمط عملية التبريد بالحث الشامل السابقة في الصين. ومع ذلك ، مع زيادة عمق الطبقة المتصلبة ، يزداد الضغط الداخلي والتشوه ، بل ويتشقق في حالات خاصة. لذلك ، لا تنص متطلبات المعالجة الدقيقة للمعالجة الحرارية بالحث على الخطأ الأقل فحسب ، بل تنص أيضًا على الخطأ العلوي المسموح به. على الرغم من أن حجم الانحراف (مم) أكبر بكثير من حجم العمل البارد (م).
3. سكاكين وسكاكين الحث
الحث هو "أداة" المعالجة الحرارية التعريفي ، بالنسبة لأداة القطع للجزء. من أجل تحقيق الاتساق في عملية القطع ، فإن التقني لديه فهم عالٍ جدًا للسكين. ولا نعرف ما يكفي عن ارتفاع المستشعرات. بالإضافة إلى بعض الشركات الدولية ، فإن العديد من الشركات الصينية لا تطلب حتى أجهزة الاستشعار من الشركات المحترفة ، ولا تزال في وضع "الاكتفاء الذاتي" اليدوي الصنع مع المتدربين. ومع ذلك ، حتى في الشركات المهنية ، تختلف معايير تصميم وإنتاج المستشعرات ، ولا توجد إمكانية للتبادل. لأننا لا نملك معيارًا صناعيًا لتصميم وتصنيع أجهزة الاستشعار.
نشعر أن المستشعرات أيضًا ، مثل السكاكين ، لها عدد من الخصائص المشتركة ، بما في ذلك:
(1) يتم تصنيعها بشكل عام بمواد خاصة وتصميم خاص لمعالجة الأجزاء وتكنولوجيا المعالجة. كما أن أدوات القطع مصنوعة من مواد خاصة ، يجب أن تكون المستشعرات مصنوعة من مواد خاصة. تتمثل الوظيفة الرئيسية لمحث المعالجة الحرارية التعريفي في توليد شكل معين من المجال الكهرومغناطيسي ، إلى جانب جزء من قطعة الشغل التي يتم تسخينها لتوليد شكل معين لتوزيع تيار الدوامة ، وفي النهاية تحقيق التبريد. لذلك ، فإن المحرِّض مطلوب للعمل مع الموصلية الجيدة للملف. في الوقت نفسه ، تتطلب القوة الكهرومغناطيسية في عملية المعالجة الحرارية التعريفي أن يكون للمحث صلابة معينة. في الوقت نفسه ، بالنظر إلى الطبيعة الاقتصادية للمواد ، أصبح النحاس النقي المجمع هو الصناعة المعترف بها كخيار أول. الرقم البرونزي النقي الشائع الاستخدام هو T2. في بعض التطبيقات الخاصة ، يتم اختيار النحاس الخالي من الأكسجين لأنه يمكن أن يحسن الموصلية بشكل كبير.
(2) دقة التصنيع العالية ودقة العملية. مع تطور الصناعة التحويلية ، تم استبدال التصنيع اليدوي لأدوات القطع بإنتاج دفعة ميكانيكية متخصصة. ومع ذلك ، فإن معظم تصنيع أجهزة الاستشعار في صناعة المعالجة الحرارية التعريفي في الصين لا يزال في مرحلة التصنيع اليدوي ، والذي يعتمد بشكل كبير على المنتج ومن الواضح أنه غير قادر على تلبية متطلبات المعالجة الحديثة. في السنوات الأخيرة ، أصبح المزيد والمزيد من أجهزة الاستشعار الآلية الخيار الأول لشركات الإنتاج الضخم.
(3) تعد "قاعدة الأداة" الخاصة بأداة الماكينة ميزة أخرى للمعالجة الفعالة لأدوات الماكينة الحديثة. لتحقيق إنتاج فعال وموثوق ، يمكن استخدام مكتبة المستشعرات الخاصة بأداة الماكينة كمرجع. على الرغم من أن المستشعر لا يتم استبداله كثيرًا مثل مركز المعالجة ، إلا أنه من الصحيح تمامًا إدارة مكتبة المستشعرات وفقًا لمتطلبات إدارة مكتبة الأدوات. يتطلب ذلك أن يقوم المستشعر بتشكيل وحجم الاتساق والتصميم وتوحيد التصنيع وإمكانية التبادل الجيدة. من السهل أن يلبي المستشعر المخصص أو جهاز الاستشعار الآلي لشركة محترفة المتطلبات.
(4) اتصال عالي الدقة ووظيفة التبادل السريع. إحدى السمات النموذجية لتوحيد الأداة هي توحيد معايير الأدوات (انظر الشكل 3). لقد شكل هذا العديد من السلاسل القياسية دوليًا. إنه جوهر الاستبدال السريع للأداة ، والاتصال الموثوق ، وتحديد المواقع بدقة عالية. لم يتم توحيد اتصال المستشعر إلى هذا الحد ، ولا يوجد معيار موحد. في الوقت الحاضر ، كانت هناك بعض الشركات المتخصصة في المعالجة الحرارية التعريفي الدولية تعمل في هذا الجانب ، وهناك أيضًا منتجات موحدة تم إطلاقها في الصين. على سبيل المثال ، يعد منتجنا الحاصل على براءة اختراع "رفيق المستشعر" (انظر الشكل 4) خيارًا فعالاً لاستبدال المستشعر السريع والإنتاج القياسي.
(5) ترتبط الحياة بكمية المعالجة. عندما يتم تشكيل عدد معين من الأدوات ، تكون "الأداة" قد وصلت إلى عمرها الافتراضي. هذا هو نفسه لكل من أدوات القطع وأجهزة الاستشعار. على الرغم من عدم وجود اتصال بين المحرِّض وقطعة العمل أثناء المعالجة ، فإن تكرار التشغيل والإيقاف بالإضافة إلى التعب البارد والساخن يتسبب أيضًا في فشلها ، والذي يجب استبداله بآخر جديد. يتطلب هذا مرة أخرى أن تكون دقة تصنيع المستشعر جيدة مثل قابلية استبدال الأداة.
الشكل 3. مثال على مقبض قياسي
الشكل 4. مثال على تمهيد قياسي لجهاز الاستشعار
4. أداة الآلة
سواء كانت معالجة المعالجة الحرارية التعريفي أو معالجة القطع (الباردة) ، يتم تنفيذ المعالجة من خلال الجهاز. أدوات آلة التبريد بالحث وأدوات ماكينات المعالجة على البارد لها الكثير من القواسم المشتركة ، ولها أيضًا خصوصية خاصة بها. بمقارنة الخصائص النموذجية لنوعين من أدوات الماكينة ، لا يتلامس نوعان من أدوات الماكينة بالإضافة إلى المستشعر وقطعة العمل ، ولا توجد قوة قطع ، بحيث تكون حمولة أداة التبريد بالحث خفيفًا نسبيًا ، والميزات الأخرى لـ مضيف الجهاز مشابه جدًا. تم تطبيق التكنولوجيا العالية والجديدة المطبقة في مجال أدوات ماكينات العمل على البارد أكثر فأكثر على أدوات آلات التصلب بالحث. على سبيل المثال ، تقنية التحكم العددي ، وإدارة الشبكة ، ومركز المعالجة المرن ، وما إلى ذلك. يتم استخدام وحدة الحركة الخطية ، والوحدة الدوارة القياسية للفهرسة ، والتشحيم المركزي ، وما إلى ذلك في هيكل أدوات الماكينة. بالإضافة إلى ذلك ، تتآكل أيضًا منطقة معالجة التبريد بالحث عن طريق رش سائل التبريد ، وبالتالي فإن المنطقة التي يمكن أن يتطاير فيها سائل التبريد تكون بشكل عام مصنوعة من مواد غير قابلة للصدأ.
بالنسبة للآلة المساعدة لأداة الآلة ، يكون الفرق أكبر ولكنه لا يؤثر على وضع التشغيل. تلعب الآلة المساعدة لآلة القطع دورًا في ضمان التشغيل الفعال للآلة الرئيسية ، والتي تحتاج إلى الصيانة وفقًا للقواعد ولا تشارك بشكل عام في إدارة جودة المنتجات. ترتبط أدوات الآلة المساعدة للمعالجة الحرارية بالحث ، بما في ذلك مصدر طاقة التسخين بالحث ونظام التبريد المتداول لسائل التبريد ، ارتباطًا مباشرًا بإدارة جودة المنتج ، والتي تتطلب المراقبة والتحكم. تؤثر دقة التحكم على جودة معالجة المعالجة الحرارية بالحث. لذلك ، يجب ضمان ميزانية الاستثمار وميزانية تكلفة عملية الإنتاج بشكل منفصل.
5. آلة عمل أداة قدرة العمل Cpk
في عملية الإنتاج ، لا مفر من تذبذب مؤشر معالجة المنتج. في الوقت الحاضر ، يتم استخدام المزيد من أدوات آلة CNC في المعالجة الحرارية بالتبريد والمعالجة الحرارية ، كما تم إدخال مؤشر لتقييم قدرة المعالجة لأدوات آلة CNC في تقييم أدوات آلة التبريد بالحث.
قدرة العملية هي نسبة نطاق التباين الأقصى المسموح به لأداء العملية إلى الانحراف الطبيعي للعملية. تهدف دراسة قدرة العملية إلى تأكيد درجة مطابقة هذه الخصائص للمواصفات ، وذلك لضمان أن المعدل المعيب للمنتجات النهائية غير المطابقة للمواصفات أعلى من المستوى المطلوب ، كأساس للتحسين المستمر للمعالجة.
نظام إدارة الجودة الحديث ، وخاصة بالنسبة للمؤسسات لتنفيذ ISO9000 و QS9000 ومتطلبات شهادة إدارة الجودة الأخرى ، Cpk لإجراء تقييم قدرة عملية الإنتاج. Cpk هو اختصار لمؤشر قدرة العمليات المعقدة ، مما يشير إلى قدرة العملية على ضمان دقة الهدف. الجدول المرفق هو مثال لمتطلبات قيمة Cpk للمؤسسة فيما يتعلق بقدرة معالجة أدوات آلات التبريد بالحث قبل وضعها في الإنتاج. Cpk هو تحييد الدقة والدقة ، كلما كان ذلك أفضل.
في الوقت الحاضر ، يتم استخدام Cpk لقياس قدرة المعالجة لأدوات آلة المعالجة الحرارية التعريفي على خطوط الإنتاج المستمرة. خاصة بالنسبة للمعالجة الحرارية لأجزاء صناعة السيارات لمعدات معالجة التبريد بالحث. نظرًا لأن الكشف عن مؤشرات المعالجة الحرارية (بغض النظر عن صلابة وعمق الطبقة المروية) لقطعة العمل هو أكثر تعقيدًا بكثير من اكتشاف الأبعاد الهندسية ، فمعظم الوقت ، يلزم تقطيع العينات وإعداد المعادن قبل الكشف. لذلك ، يتطلب حساب قيمة Cpk للحجم الاسمي تكلفة عمل واختبار أكثر بكثير من العمل البارد لنفس العدد من العينات ، الأمر الذي يتطلب اهتمامًا خاصًا.
6. تعلم من وضع المعالجة الباردة لتحسين مستوى تطبيق المعالجة الحرارية التعريفي
لفترة طويلة ، شركات تصنيع الآلات في الصين تسعى إلى مجموعة متنوعة وكاملة من المنتجات. حدود المعالجة الباردة والساخنة في المؤسسات واضحة ، وغالبًا ما تتم معالجة المعالجة الحرارية بشكل منفصل في وضع عدم الاتصال. ويرجع ذلك أساسًا إلى أن معظم عمليات المعالجة الحرارية يجب أن تتم في وضع عدم الاتصال. مثل فرن المقاومة ، فرن الغلاف الجوي ، فرن الفراغ ، مثل معالجة المعالجة الحرارية. لذلك ، لقد اعتدنا على المعالجة الحرارية للمعالجة الشاملة ، وللتكنولوجيا إدارة إنتاج المعالجة الباردة فرص فهم ليست كثيرة.
تتمتع الشركات الأجنبية بدرجة عالية من التخصص ودرجة عالية من صقل المنتج. تنظم بعض الشركات الإنتاج حول فئة من الأجزاء ، وبالتالي فإن درجة أتمتة خط الإنتاج عالية ، ومستوى تطبيق المعالجة الحرارية التعريفي مرتفع. تمكنت المعالجة الحرارية بالحث من تحقيق معالجة دقيقة. على سبيل المثال ، شركة TRW Langfang متخصصة في إنتاج الصمامات ؛ شركة Holbege Changzhou المتخصصة في إنتاج حلقة التزامن ؛ شركة Nebo gear Tianjin متخصصة في إنتاج حلقة تروس الدوران. كانت معالجة المعالجة الحرارية التعريفي في هذه المؤسسات هي نفسها مثل تنظيم وإدارة خطوط المعالجة الباردة الأخرى ، وفقًا لبرنامج الإنتاج ، ونبض العملية ، وساعات ثابتة من الإنتاج الفعال والعالي الجودة.
تتميز المعالجة الحرارية الحثية بخصائص مماثلة لتنظيم الإنتاج مثل المعالجة الباردة ، والتي تمكننا من التخلص من وضع الإدارة الشامل للمعالجة الحرارية التقليدية واستخدام مفهوم منظمة الإنتاج المماثل للمعالجة الباردة لمزيد من المرجع ، وذلك لتحقيق هدف غرامة المعالجة الحرارية التعريفي.
تحقيقا لهذه الغاية ، نقترح المعالجة الحرارية التعريفي ، منظم الإنتاج:
(1) نظام إدارة جودة المعالجة الباردة التعلم الذاتي.
(2) حاول استخدام أدوات آلة التبريد بالحث CNC.
(3) التخصيص الاحترافي للمستشعر ، حاول استخدام الاتصال القياسي والتغيير السريع ، لضمان قابلية التبادل ودقة التثبيت.
(4) تنفيذ ISO9000 بوعي في تقييم قدرة العملية ، والاستمرار في تحسين قدرة المعالجة للمعالجة الحرارية التعريفي.
