เหตุใดเครื่องมือกลที่มีความแม่นยำจึงต้องมีการขูดแบบแมนนวล?

การขูดเป็นทักษะที่ยากกว่าการแกะสลักไม้ จึงเป็นจุดเริ่มต้นของ Precision Machine Tools ที่จะมีความแม่นยำขั้นพื้นฐาน การขูดช่วยลดการพึ่งพาเครื่องมือกลอื่นๆ และยังสามารถลดการเบี่ยงเบนที่เกิดจากแรงจับยึดและพลังงานความร้อนอีกด้วย

รางขูดมีโอกาสสึกหรอน้อยลง เนื่องจากมีฤทธิ์หล่อลื่นที่ดีเยี่ยม ช่างเทคนิคการขูดจำเป็นต้องรู้เทคนิคมากมาย แต่ประสบการณ์เท่านั้นที่จะให้ความรู้สึกถึงการปรับระดับที่แม่นยำนั้นได้

เมื่อคุณเดินผ่านผู้ผลิตเครื่องมือกลและเห็นช่างเทคนิคทำการขูดด้วยมือ คุณอดไม่ได้ที่จะสงสัยว่า:

"พวกเขาสามารถปรับปรุงพื้นผิวที่ประมวลผลด้วยเครื่องจักรในปัจจุบันด้วยการขูดได้จริงหรือ (ผู้คนจะดีกว่าเครื่องจักรได้หรือไม่)"

หากคุณหมายถึงรูปลักษณ์ของมันเพียงอย่างเดียว คำตอบของเราคือ "ไม่" เราจะไม่ทำให้มันสวยงามมากขึ้น แต่ทำไมเรายังขูด? แน่นอนว่ามีเหตุผลหลายประการ หนึ่งในนั้นคือปัจจัยของมนุษย์: จุดประสงค์ของเครื่องมือกลคือการสร้างเครื่องมือกลอื่นๆ แต่ไม่สามารถลอกเลียนแบบผลิตภัณฑ์ที่มีความแม่นยำมากกว่าต้นฉบับได้ ดังนั้นหากเราต้องการสร้างเครื่องจักรที่มีความแม่นยำมากกว่าเครื่องเดิมเราจะต้องมีจุดเริ่มต้นใหม่ กล่าวคือ เราต้องเริ่มต้นด้วยความพยายามของมนุษย์ ในกรณีนี้ ความพยายามของมนุษย์หมายถึงการขูดด้วยมือ

การขูดไม่ใช่การดำเนินการ "ด้วยมือเปล่า" หรือ "โดยพลการ" จริงๆ แล้ว มันเป็นวิธีการจำลอง ซึ่งจำลองร่างกายของแม่ได้เกือบจะสมบูรณ์แบบ ซึ่งเป็นระนาบมาตรฐานและทำด้วยมือเช่นกัน

แม้ว่าการขูดจะเป็นงานหนัก แต่ก็เป็นทักษะ (เทคโนโลยีระดับศิลปะ) บางทีการฝึกปรมาจารย์ด้านการขูดอาจยากกว่าการฝึกช่างแกะสลักไม้ มีหนังสือในตลาดไม่มากนักที่เจาะลึกหัวข้อนี้ โดยเฉพาะเนื้อหาที่พูดถึง "เหตุใดจึงจำเป็นต้องขูด" น้อยลง นี่อาจเป็นเหตุผลว่าทำไมการขูดจึงถือเป็นศิลปะ

จะเริ่มที่ไหน?

หากผู้ผลิตตัดสินใจใช้เครื่องบดเพื่อบดแทนการขูด รางนำของเครื่องบด "เครื่องแม่" ของเขาจะต้องมีความแม่นยำมากกว่าเครื่องบดใหม่

แล้วความแม่นยำของเครื่องแรกมาจากไหน?

ต้องมาจากเครื่องจักรที่มีความแม่นยำกว่าหรือต้องอาศัยวิธีอื่นที่สามารถผลิตพื้นผิวเรียบได้อย่างแท้จริงหรืออาจลอกเลียนแบบจากพื้นผิวเรียบที่ทำได้ดีอยู่แล้ว

เราสามารถใช้การวาดภาพได้สามแบบ วิธีวงกลมใช้เพื่ออธิบายกระบวนการสร้างพื้นผิว (แม้ว่าวงกลมจะเป็นเส้นแทนที่จะเป็นพื้นผิว แต่ก็สามารถใช้เพื่ออธิบายแนวคิดได้) ช่างฝีมือสามารถวาดวงกลมที่สมบูรณ์แบบด้วยเข็มทิศธรรมดาได้ ถ้าเขาใช้ดินสอวาดรอยรูกลมในแม่แบบพลาสติก เขาจะจำลองความไม่ถูกต้องทั้งหมดของรูวงกลมนั้น ถ้าเขาวาดวงกลมด้วยมือเปล่า ความแม่นยำของวงกลมจะถูกกำหนดโดยทักษะที่จำกัดของเขา ตามทฤษฎีแล้ว พื้นผิวที่เรียบสมบูรณ์แบบสามารถเกิดขึ้นได้โดยการสลับแรงเสียดทาน (การขัดถู) ระหว่างพื้นผิวทั้งสาม เพื่อความง่าย ลองใช้หิน 3 ก้อน โดยแต่ละก้อนมีพื้นผิวค่อนข้างเรียบ หากคุณถูระนาบทั้งสามสลับกันแบบสุ่ม คุณจะบดระนาบทั้งสามให้เรียบยิ่งขึ้น หากใช้หินถูเพียงสองก้อนก็จะได้คู่ผสมพันธุ์เว้าและนูน ในทางปฏิบัติ นอกเหนือจากการใช้การขัดแล้ว ยังปฏิบัติตามลำดับการจับคู่ที่ชัดเจนอีกด้วย โดยทั่วไปแล้วผู้เชี่ยวชาญด้านการขัดจะใช้กฎนี้เพื่อสร้างจิ๊กมาตรฐาน (เกจตรงหรือแผ่นแบน) ที่พวกเขาจะใช้

เมื่อใช้ Lapping Master จะใช้ดีเวลลอปเปอร์สีบนจิ๊กมาตรฐานก่อน จากนั้นจึงเลื่อนไปบนพื้นผิวชิ้นงานเพื่อให้เห็นบริเวณที่ต้องขูดออก เขาทำซ้ำการกระทำนี้ไปเรื่อยๆ และพื้นผิวของชิ้นงานก็จะเข้าใกล้จิ๊กมาตรฐานมากขึ้นเรื่อยๆ และในที่สุดเขาก็สามารถจำลองงานที่เหมือนกับจิ๊กมาตรฐานได้อย่างสมบูรณ์แบบ

การหล่อที่ต้องขัดมักจะถูกบดในขั้นแรกจนเกินกว่าขนาดสุดท้ายสองสามในพันส่วน จากนั้นจึงส่งไปอบชุบด้วยความร้อนเพื่อระบายแรงดันตกค้าง และส่งกลับไปทำความสะอาดพื้นผิวก่อนทำการขัด การบด แม้ว่าการขูดจะใช้เวลานานและมีต้นทุนแรงงานสูง แต่ก็สามารถทดแทนกระบวนการที่ต้องใช้ต้นทุนอุปกรณ์สูงได้ หากคุณไม่ต้องการใช้การขูดแทน ชิ้นงานจะต้องตกแต่งขั้นสุดท้ายด้วยเครื่องจักรที่มีความแม่นยำสูงและมีราคาแพงสำหรับการเก็บผิวละเอียดขั้นสุดท้าย

นอกจากอุปกรณ์ราคาสูงที่เกี่ยวข้องกับการตกแต่งขั้นสุดท้ายในขั้นตอนสุดท้ายแล้ว ยังมีอีกปัจจัยที่ต้องพิจารณาอีกด้วย เมื่อตัดเฉือนชิ้นส่วน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการหล่อขนาดใหญ่ มักต้องใช้การจับยึดด้วยแรงโน้มถ่วง เมื่อการตัดเฉือนมีความแม่นยำถึงสองสามในพัน แรงจับยึดนี้มักจะทำให้ชิ้นงานบิด ซึ่งเป็นอันตรายต่อความแม่นยำของชิ้นงานหลังจากปล่อยแรงจับยึดแล้ว ความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการตัดเฉือนอาจทำให้ชิ้นงานบิดงอได้

นี่เป็นหนึ่งในข้อดีหลายประการของการขูด การขูดไม่มีแรงจับยึดและความร้อนที่เกิดขึ้นนั้นแทบจะเป็นศูนย์ เหล็กหล่อได้รับการรองรับสามจุดเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่เสียรูปเนื่องจากน้ำหนักของมันเอง

เมื่อรอยขูดของเครื่องมือกลสึกหรอ ก็สามารถแก้ไขได้ด้วยการขูดซ้ำ ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่ดีเมื่อเทียบกับการทิ้งเครื่องจักรหรือส่งไปที่โรงงานเพื่อถอดชิ้นส่วนและแปรรูปใหม่

เมื่อจำเป็นต้องรื้อรางเครื่องมือเครื่องจักรใหม่ เจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุงในโรงงานสามารถดำเนินการงานนี้ได้ แต่เราก็ยังสามารถหาคนมาทำหน้าที่ตักซ้ำได้ในท้องถิ่นเช่นกัน

ในบางกรณี สามารถใช้การสเปดแบบแมนนวลและแบบไฟฟ้าเพื่อให้ได้ความแม่นยำทางเรขาคณิตขั้นสุดท้ายที่ต้องการ หากชุดของโต๊ะและรางอานถูกสเปย์และได้ความแม่นยำ แต่พบว่าโต๊ะไม่ขนานกับแกนหมุน (ซึ่งต้องใช้ความพยายามอย่างมากในการแก้ไข) คุณลองจินตนาการถึงระดับของทักษะที่ต้องการได้ไหม เพื่อขจัดโลหะในปริมาณที่ถูกต้องในตำแหน่งที่ถูกต้องโดยไม่สูญเสียความเรียบและแก้ไขแนวที่ไม่ตรงโดยใช้เพียงเครื่องสเปด?

นี่ไม่ใช่จุดประสงค์ดั้งเดิมของการสเปดอย่างแน่นอน และไม่ควรใช้เป็นวิธีการแก้ไขความคลาดเคลื่อนขนาดใหญ่ แต่ผู้เชี่ยวชาญด้านการสเปดที่เชี่ยวชาญสามารถแก้ไขประเภทนี้ให้เสร็จสิ้นได้ในเวลาอันสั้นอย่างน่าประหลาดใจ แม้ว่าวิธีการนี้จะต้องใช้เทคโนโลยีที่มีทักษะ แต่ก็ประหยัดกว่าการตัดเฉือนชิ้นส่วนจำนวนมากเพื่อให้ได้ความแม่นยำมาก หรือการออกแบบที่เชื่อถือได้หรือปรับได้เพื่อป้องกันการวางแนวที่ไม่ตรง

การปรับปรุงการหล่อลื่น

ประสบการณ์เชิงปฏิบัติได้พิสูจน์แล้วว่ารางที่ขูดสามารถลดแรงเสียดทานได้ด้วยการหล่อลื่นที่มีคุณภาพดีกว่า แต่ไม่มีความเห็นพ้องต้องกันว่าเพราะเหตุใด ความคิดเห็นที่พบบ่อยที่สุดก็คือจุดต่ำที่ถูกขูด (หรือเจาะจงกว่านั้นคือ หลุมที่ถูกตัดออก ช่องน้ำมันเพิ่มเติมสำหรับการหล่อลื่น) ทำให้เกิดช่องเก็บน้ำมันเล็กๆ จำนวนมาก ซึ่งถูกขูดออกโดยจุดสูงเล็กๆ หลายๆ จุดที่อยู่รอบๆ จุดนั้น

ข้อความเชิงตรรกะอีกประการหนึ่งคือช่วยให้เราสามารถรักษาชั้นฟิล์มน้ำมันได้อย่างต่อเนื่องเพื่อให้ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวลอยอยู่บนฟิล์มน้ำมัน ซึ่งเป็นเป้าหมายของการหล่อลื่นทั้งหมด สาเหตุหลักที่ทำให้เกิดเหตุการณ์เช่นนี้ก็คือ ช่องเก็บน้ำมันที่ไม่ปกติเหล่านี้สร้างช่องว่างให้น้ำมันอยู่ได้มาก ทำให้น้ำมันระบายออกได้ยาก สถานการณ์ที่เหมาะสำหรับการหล่อลื่นคือการรักษาชั้นฟิล์มน้ำมันไว้ระหว่างพื้นผิวที่เรียบเนียนอย่างสมบูรณ์แบบสองพื้นผิว แต่คุณจะต้องจัดการกับปัญหาในการป้องกันไม่ให้น้ำมันไหลออก หรือจำเป็นต้องเติมใหม่โดยเร็วที่สุด (ไม่ว่าจะมีการขูดหรือไม่ก็ตาม ผิวราง มักจะทำเป็นร่องน้ำมันเพื่อช่วยกระจายน้ำมัน)

ข้อความนี้ทำให้ผู้คนตั้งคำถามถึงผลกระทบของพื้นที่ติดต่อ การขูดจะช่วยลดพื้นที่สัมผัส แต่จะสร้างการกระจายตัวที่สม่ำเสมอ และการกระจายตัวเป็นกุญแจสำคัญ ยิ่งพื้นผิวที่เข้าคู่กันทั้งสองประจบกันเท่าไร พื้นผิวสัมผัสก็จะกระจายสม่ำเสมอมากขึ้นเท่านั้น แต่มีหลักการทางกลศาสตร์ว่า "แรงเสียดทานไม่ขึ้นกับพื้นที่" ซึ่งหมายความว่าไม่ว่าพื้นที่สัมผัสจะอยู่ที่ 10 หรือ 100 ตารางนิ้ว ก็ต้องใช้แรงเท่ากันในการเคลื่อนย้ายโต๊ะทำงาน (แรงเสียดทานเป็นอีกเรื่องหนึ่ง ยิ่งพื้นที่ภายใต้ภาระเท่ากันเล็กลงก็ยิ่งสึกหรอเร็วขึ้น)

ประเด็นที่ฉันต้องการทำคือเรากำลังมองหาการหล่อลื่นที่ดีขึ้น ไม่ใช่พื้นที่สัมผัสไม่มากก็น้อย หากผลการหล่อลื่นสมบูรณ์แบบ พื้นผิวของแทร็กจะไม่สึกหรอ หากโต๊ะทำงานมีปัญหาในการเคลื่อนย้ายเนื่องจากสึกหรอ อาจเกี่ยวข้องกับการหล่อลื่น ไม่ใช่พื้นที่สัมผัส

การขูดทำอย่างไร?

ก่อนจะหาจุดสูงสุดที่ต้องขูดขั้นแรกให้ทาน้ำยาดีเวลลอปเปอร์สีกับจิ๊กมาตรฐาน (จานแบน หรือจิ๊กเกจตรงสำหรับขูดรางชนิด V) แล้วถูจิ๊กมาตรฐานกับดีเวลลอปเปอร์สีบนพื้นผิวรางเพื่อ ถูกขูดออก และผู้พัฒนาสีจะถูกถ่ายโอนไปยังจุดสูงสุดของพื้นผิวแทร็ก จากนั้นใช้เครื่องมือพิเศษขูดเพื่อขูดจุดที่มีสีสูง การกระทำนี้ควรทำซ้ำจนกว่าพื้นผิวแทร็กจะแสดงการเคลื่อนตัวที่สม่ำเสมอและสม่ำเสมอ

มีดโกนต้องรู้เทคนิคที่หลากหลาย ฉันจะพูดถึงสองคนที่นี่

ขั้นแรก ก่อนที่จะทำการระบายสี เรามักจะใช้ตะไบทื่อๆ ถูพื้นผิวของชิ้นงานเบาๆ เพื่อขจัดเสี้ยน

ประการที่สอง เช็ดพื้นผิวด้วยแปรงหรือมือ ห้ามใช้ผ้าขี้ริ้วเช็ด หากคุณใช้ผ้าเช็ด ผ้าลินินเนื้อดีที่ผ้าทิ้งไว้จะทำให้เกิดรอยที่ทำให้เข้าใจผิดเมื่อคุณระบายสีจุดสูงในครั้งต่อไป

มีดโกนจะตรวจสอบงานของเขาโดยการเปรียบเทียบฟิกซ์เจอร์มาตรฐานกับพื้นผิวแทร็ก ผู้ตรวจสอบเพียงต้องแจ้งมีดโกนว่าจะหยุดทำงานเมื่อใด และไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับขั้นตอนการขูด (มีดโกนสามารถรับผิดชอบต่อคุณภาพงานของเขาได้)

ในอดีตเรามีการกำหนดมาตรฐานว่าควรมีจุดสูงกี่จุดต่อตารางนิ้ว และพื้นที่สัมผัสทั้งหมดกี่เปอร์เซ็นต์ แต่เราพบว่าการตรวจสอบพื้นที่หน้าสัมผัสแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย และตอนนี้ ก็ขึ้นอยู่กับมีดโกนที่จะตัดสินใจจำนวนจุดต่อตารางนิ้ว กล่าวโดยสรุป โดยทั่วไป เครื่องขูดจะพยายามให้ได้มาตรฐานที่ 20 ถึง 30 จุดต่อตารางนิ้ว

ในกระบวนการขูดในปัจจุบัน การดำเนินการปรับระดับบางอย่างใช้เครื่องขูดไฟฟ้า ซึ่งเป็นการขูดแบบแมนนวลเช่นกัน แต่สามารถขจัดงานที่ต้องใช้กำลังมาก ทำให้การขูดเหนื่อยน้อยลง เมื่อคุณทำงานประกอบชิ้นส่วนที่ละเอียดอ่อนที่สุด ความรู้สึกของการขูดด้วยมือยังคงไม่สามารถทดแทนได้