Mài cạnh: Quy trình kiểm soát chất lượng quan trọng trong sản xuất thép

Định nghĩa và khái niệm cơ bản

Mài cạnh là quá trình loại bỏ thủ công các gờ, cạnh sắc hoặc vật liệu thừa khỏi các cạnh của các bộ phận thép bằng cách sử dụng giũa hoặc các công cụ mài mòn tương tự. Hoạt động hoàn thiện này được thực hiện để cải thiện tính an toàn, vẻ ngoài và chức năng của các sản phẩm thép bằng cách tạo ra các cạnh nhẵn, đồng đều. Mài cạnh là bước kiểm soát chất lượng quan trọng trong chế tạo thép, đảm bảo các bộ phận đáp ứng các thông số kỹ thuật về kích thước và các yêu cầu về an toàn.

Trong khoa học và kỹ thuật vật liệu, giũa cạnh là giao diện quan trọng giữa quy trình sản xuất và chất lượng sản phẩm cuối cùng. Nó giải quyết những hạn chế vốn có của các hoạt động cắt và tạo hình sơ cấp thường để lại các điều kiện cạnh không mong muốn cần phải khắc phục.

Trong lĩnh vực luyện kim rộng hơn, giũa cạnh được định vị là một quy trình hoàn thiện thứ cấp có tác động trực tiếp đến hiệu suất, độ an toàn và tính thẩm mỹ của sản phẩm. Nó thu hẹp khoảng cách giữa các đặc tính luyện kim thô và các yêu cầu ứng dụng thực tế, đảm bảo rằng khả năng vật liệu lý thuyết chuyển thành hiệu suất thành phần thực tế.

Bản chất vật lý và cơ sở lý thuyết

Cơ chế vật lý

Ở cấp độ vi cấu trúc, giũa cạnh hoạt động bằng cách loại bỏ cơ học các đỉnh và điểm không đều ở các cạnh thép thông qua mài mòn có kiểm soát. Răng giũa tạo ra các hành động cắt cực nhỏ cắt bỏ các phần nhô ra của vật liệu trong khi vẫn duy trì tính toàn vẹn của vật liệu cơ bản. Quá trình này làm thay đổi địa hình bề mặt bằng cách giảm độ nhám và loại bỏ các điểm tập trung ứng suất.

Cơ chế này bao gồm biến dạng dẻo của các bề mặt gồ ghề sau đó là loại bỏ vật liệu. Khi răng giũa tiếp xúc với bề mặt thép, chúng tạo ra ứng suất cục bộ vượt quá giới hạn chảy của vật liệu, gây ra sự nứt vỡ và dịch chuyển vật liệu ở cấp độ vi mô. Quá trình loại bỏ vật liệu được kiểm soát này dần dần biến đổi các cạnh không đều thành các bề mặt nhẵn, đồng đều.

Mô hình lý thuyết

Mô hình lý thuyết chính mô tả quá trình mài cạnh là mô hình mài mòn, mô hình này đặc trưng cho tốc độ loại bỏ vật liệu dựa trên chênh lệch độ cứng, áp suất tác dụng và chuyển động tương đối. Mô hình này, được phát triển vào đầu thế kỷ 20 và được các nhà nghiên cứu như Archard và Rabinowicz tinh chỉnh, định lượng quá trình loại bỏ vật liệu theo hàm của tải trọng bình thường, khoảng cách trượt và độ cứng của vật liệu.

Theo truyền thống, hiểu biết về quy trình giũa đã phát triển từ kiến ​​thức thủ công thành các nguyên lý khoa học trong Cách mạng Công nghiệp. Các phương pháp tiếp cận thực nghiệm ban đầu tập trung vào hình dạng răng giũa và góc cắt. Các mô hình tribology hiện đại hiện nay kết hợp cơ học gãy và các khái niệm về năng lượng bề mặt để giải thích các cơ chế loại bỏ vật liệu.

Các phương pháp tiếp cận lý thuyết thay thế bao gồm các mô hình dựa trên năng lượng tập trung vào công việc được thực hiện trong quá trình dũa và các mô hình dựa trên gãy xương nhấn mạnh vào sự lan truyền vết nứt trong quá trình loại bỏ vật liệu. Mỗi phương pháp tiếp cận cung cấp những hiểu biết bổ sung về các khía cạnh khác nhau của quá trình dũa.

Cơ sở khoa học vật liệu

Quá trình giũa cạnh tương tác trực tiếp với cấu trúc tinh thể và ranh giới hạt của thép. Quá trình này ưu tiên loại bỏ vật liệu tại ranh giới hạt và các vị trí khuyết tật nơi độ cứng bị giảm cục bộ. Trong thép đa tinh thể, các hạt có định hướng tinh thể khác nhau phản ứng khác nhau với lực giũa, tạo ra các biến thể cực nhỏ trong tốc độ loại bỏ vật liệu.

Cấu trúc vi mô ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả giũa. Thép có cấu trúc hạt mịn, đồng đều thường tạo ra bề mặt giũa mịn hơn so với thép có cấu trúc vi mô thô hoặc không đồng nhất. Thành phần pha cũng quan trọng—các pha cứng hơn như cementite chống giũa hơn các pha ferrite mềm hơn.

Quá trình này kết nối với các nguyên lý khoa học vật liệu cơ bản bao gồm mối quan hệ độ cứng-mài mòn, sự cứng hóa ứng suất trong quá trình biến dạng và các khái niệm về năng lượng bề mặt. Bề mặt được xử lý biểu thị một giao diện mới với các đặc tính thay đổi, bao gồm năng lượng bề mặt tăng lên và các hiệu ứng làm cứng tiềm ẩn có thể ảnh hưởng đến quá trình xử lý hoặc hiệu suất tiếp theo.

Biểu thức toán học và phương pháp tính toán

Công thức định nghĩa cơ bản

Tốc độ loại bỏ vật liệu trong quá trình mài cạnh có thể được thể hiện bằng phương trình hao mòn của Archard:

$$V = \frac{k \cdot F \cdot L}{H}$$

Ở đâu:
- $V$ là thể tích vật liệu bị loại bỏ (mm³)
- $k$ là hệ số hao mòn không có đơn vị phụ thuộc vào đặc điểm của tệp
- $F$ là lực pháp tuyến tác dụng (N)
- $L$ là khoảng cách trượt (mm)
- $H$ là độ cứng của thép được rèn (HV)

Công thức tính toán liên quan

Độ nhám bề mặt đạt được thông qua quá trình giũa có thể được ước tính bằng cách sử dụng:

$$R_a = \frac{f^2}{32 \cdot r}$$

Ở đâu:
- $R_a$ là độ nhám trung bình số học (μm)
- $f$ là lượng ăn dao trên một hành trình (mm)
- $r$ là bán kính hiệu dụng của răng giũa (mm)

Thời gian cần thiết để giũa cạnh có thể được ước tính bằng:

$$t = \frac{V_r}{MRR} = \frac{V_r \cdot H}{k \cdot F \cdot v}$$

Ở đâu:
- $t$ là thời gian nộp hồ sơ (phút)
- $V_r$ là thể tích cần loại bỏ (mm³)
- $MRR$ là tốc độ loại bỏ vật liệu (mm³/phút)
- $v$ là vận tốc giũa trung bình (mm/phút)

Điều kiện và giới hạn áp dụng

Các công thức này có hiệu lực đối với các hoạt động giũa thủ công thông thường trên vật liệu kim loại trong điều kiện khô. Chúng giả định lực tác dụng và kỹ thuật giũa nhất quán trong suốt quá trình.

Các mô hình có những hạn chế khi áp dụng cho vật liệu làm cứng khi độ cứng tăng lên trong quá trình giũa. Chúng cũng không tính đến việc giũa bị cùn theo thời gian hoặc thay đổi áp suất được áp dụng trong quá trình vận hành thủ công.

Các giả định cơ bản bao gồm các đặc tính vật liệu đồng nhất trên toàn bộ phôi, hình dạng răng giũa không đổi và các hiệu ứng nhiệt không đáng kể. Đối với các ứng dụng chính xác hoặc quy trình giũa tự động, có thể cần các mô hình tinh vi hơn kết hợp các biến bổ sung.

Phương pháp đo lường và đặc tính

Thông số kỹ thuật thử nghiệm tiêu chuẩn

ASTM B962: Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn về mật độ của sản phẩm luyện kim bột nén hoặc thiêu kết sử dụng nguyên lý Archimedes - Bao gồm các kỹ thuật đo mật độ có liên quan đến hoạt động giũa cạnh.

ISO 4287: Thông số kỹ thuật hình học của sản phẩm (GPS) - Kết cấu bề mặt: Phương pháp tạo hình - Thuật ngữ, định nghĩa và thông số kết cấu bề mặt - Xác định thông số để định lượng độ hoàn thiện bề mặt sau khi giũa.

ASTM E3: Hướng dẫn tiêu chuẩn để chuẩn bị mẫu kim loại học - Cung cấp hướng dẫn để chuẩn bị và kiểm tra bề mặt kim loại.

ISO 8785: Đặc điểm kỹ thuật hình học sản phẩm (GPS) - Khuyết tật bề mặt - Thuật ngữ, định nghĩa và thông số - Xử lý đặc điểm của tình trạng cạnh và gờ.

Thiết bị và nguyên tắc thử nghiệm

Máy đo độ nhám bề mặt bằng cách theo dõi một đầu kim trên bề mặt được thử nghiệm, chuyển đổi độ dịch chuyển theo phương thẳng đứng thành tín hiệu điện để định lượng địa hình bề mặt. Máy đo độ nhám quang học hiện đại sử dụng các phương pháp không tiếp xúc để tạo bản đồ bề mặt 3D.

Kính hiển vi quang học có khả năng đo lường được hiệu chuẩn cho phép kiểm tra trực quan và xác minh kích thước của các cạnh được mài giũa. Kính hiển vi lập thể cung cấp nhận thức về độ sâu để kiểm tra hình dạng cạnh.

Thiết bị chuyên dụng bao gồm máy phân tích tình trạng cạnh sử dụng chức năng quét quang học để tạo hồ sơ kỹ thuật số về hình dạng cạnh. Máy đo tọa độ (CMM) có đầu dò cảm ứng có thể xác minh độ chính xác về kích thước của các cạnh đã xử lý với độ chính xác cao.

Yêu cầu mẫu

Mẫu thử chuẩn phải có bề mặt tham chiếu được xác định rõ ràng vuông góc với cạnh được mài. Chiều dài cạnh phải đủ để đo lường đại diện, thường tối thiểu là 25mm để kiểm tra thủ công.

Chuẩn bị bề mặt đòi hỏi phải làm sạch bằng dung môi không phản ứng để loại bỏ các mảnh vụn và chất gây ô nhiễm. Đối với kiểm tra bằng kính hiển vi, mẫu có thể cần phải gắn, mài và đánh bóng để lộ cấu trúc vi mô của cạnh.

Mẫu vật phải không bị hư hỏng do xử lý và được lưu trữ trong môi trường không bị ăn mòn. Cần ổn định nhiệt độ trước khi đo chính xác để ngăn ngừa hiệu ứng giãn nở nhiệt.

Thông số thử nghiệm

Thử nghiệm tiêu chuẩn được tiến hành ở nhiệt độ phòng (20-25°C) với độ ẩm tương đối từ 40-60%. Kiểm soát môi trường là rất quan trọng để đo chính xác nhằm ngăn ngừa hiệu ứng giãn nở nhiệt.

Đối với thử nghiệm động về độ bền cạnh, tốc độ tải tuần hoàn thường dao động từ 1-10 Hz tùy thuộc vào yêu cầu ứng dụng. Thử nghiệm va đập có thể sử dụng mức năng lượng chuẩn hóa từ 1-50 joule.

Các thông số quan trọng bao gồm lực đo để xác định hình dạng tiếp xúc (thường là 0,75-5 mN), chiều dài lấy mẫu (0,8-8mm) và bước sóng cắt (0,08-2,5mm) để lọc độ gợn sóng bề mặt khỏi độ nhám.

Xử lý dữ liệu

Thu thập dữ liệu chính bao gồm nhiều phép đo dọc theo mép ruộng theo các khoảng thời gian chuẩn hóa. Thông thường, cần thực hiện tối thiểu năm phép đo để đảm bảo tính hợp lệ về mặt thống kê.

Các phương pháp thống kê bao gồm tính toán giá trị trung bình và độ lệch chuẩn cho các tham số độ nhám. Phân tích ngoại lệ sử dụng tiêu chuẩn Chauvenet có thể được áp dụng để xác định và loại trừ các số đọc bất thường.

Giá trị cuối cùng được tính bằng cách lấy trung bình các phép đo hợp lệ sau khi loại bỏ giá trị ngoại lai. Đối với các tham số cấu hình, dữ liệu được lọc để tách các thành phần độ nhám khỏi độ gợn sóng theo hướng dẫn của ISO 4288.

Phạm vi giá trị điển hình

Phân loại thép	Phạm vi độ nhám cạnh điển hình (Ra)	Điều kiện thử nghiệm	Tiêu chuẩn tham khảo
Thép Carbon Thấp	1,6-6,3 μm	Dũa tay, giũa cắt đơn	Tiêu chuẩn ISO4287
Thép Cacbon Trung Bình	2,0-8,0 μm	Dũa tay, giũa cắt đôi	Tiêu chuẩn ISO4287
Thép công cụ	0,8-3,2 μm	Dũa chính xác, dũa mẫu Thụy Sĩ	Tiêu chuẩn ISO4287
Thép không gỉ	1,2-4,0 μm	Dũa tay, giũa thép không gỉ đặc biệt	Tiêu chuẩn ISO4287

Sự khác biệt trong mỗi phân loại bắt nguồn từ sự khác biệt về độ cứng của vật liệu, lựa chọn giũa, kỹ năng của người vận hành và áp suất được áp dụng. Thép cứng hơn thường đạt được độ hoàn thiện tốt hơn khi sử dụng đúng kỹ thuật và công cụ.

Trong các ứng dụng thực tế, các giá trị này giúp xác định xem các cạnh được mài có đáp ứng các yêu cầu về thông số kỹ thuật hay không. Các giá trị Ra thấp hơn cho thấy bề mặt mịn hơn phù hợp với các ứng dụng chính xác, trong khi các giá trị cao hơn có thể được chấp nhận đối với các thành phần cấu trúc.

Trong các loại thép khác nhau, vật liệu cứng hơn thường đòi hỏi nhiều công sức giũa hơn nhưng có thể đạt được độ hoàn thiện tốt hơn. Thép không gỉ đặt ra những thách thức riêng do quá trình tôi luyện trong quá trình giũa, đòi hỏi các kỹ thuật và công cụ chuyên dụng.

Phân tích ứng dụng kỹ thuật

Những cân nhắc về thiết kế

Các kỹ sư kết hợp các yêu cầu về giũa cạnh vào thông số kỹ thuật thiết kế bằng cách xác định các giá trị độ nhám và cấu hình cạnh có thể chấp nhận được. Các kích thước quan trọng phải tính đến việc loại bỏ vật liệu trong quá trình giũa, thường là thêm 0,1-0,5mm vật liệu vào các cạnh cần giũa.

Hệ số an toàn cho các cạnh được mài thường nằm trong khoảng từ 1,2-2,0 tùy thuộc vào mức độ quan trọng của ứng dụng. Các hệ số cao hơn áp dụng cho các thành phần chịu tải trọng mỏi trong đó chất lượng cạnh ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ mỏi.

Quyết định lựa chọn vật liệu xem xét khả năng dũa cùng với các đặc tính khác. Vật liệu có độ cứng cao hoặc có độ cứng cao có thể yêu cầu các phương pháp hoàn thiện cạnh thay thế như mài hoặc gia công thay vì dũa thủ công.

Các lĩnh vực ứng dụng chính

Trong sản xuất máy móc chính xác, việc giũa cạnh rất quan trọng đối với các thành phần có dung sai chặt chẽ và bề mặt ghép. Các cạnh được giũa ngăn ngừa sự can thiệp trong quá trình lắp ráp và loại bỏ các điểm tập trung ứng suất tiềm ẩn có thể dẫn đến hỏng hóc sớm.

Ngành công nghiệp ô tô dựa vào việc giũa cạnh cho các thành phần quan trọng về an toàn như các bộ phận khung gầm và các thành phần cấu trúc. Ở đây, trọng tâm là loại bỏ các cạnh sắc có thể gây thương tích trong quá trình lắp ráp hoặc bảo trì trong khi vẫn duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc.

Trong chế tạo thép kiến ​​trúc, giũa cạnh chủ yếu phục vụ mục đích thẩm mỹ, tạo ra sự chuyển tiếp mượt mà và vẻ ngoài đồng nhất trên các thành phần có thể nhìn thấy. Quá trình này cũng loại bỏ các nguồn ăn mòn tiềm ẩn bằng cách loại bỏ các cạnh sắc ở nơi lớp phủ bảo vệ có thể mỏng.

Đánh đổi hiệu suất

Việc giũa cạnh cải thiện tính an toàn và vẻ ngoài nhưng có thể làm giảm độ chính xác về kích thước nếu không được kiểm soát cẩn thận. Việc loại bỏ vật liệu quá mức có thể làm giảm độ vừa vặn và chức năng của linh kiện, đòi hỏi sự cân bằng giữa chất lượng cạnh và độ chính xác về kích thước.

Dũa tạo ra sự cân bằng giữa độ cứng bề mặt và độ mịn. Quá trình này loại bỏ các lớp bề mặt cứng do gia công được tạo ra trong quá trình cắt, có khả năng làm giảm độ cứng bề mặt đồng thời cải thiện độ mịn và tính đồng nhất.

Các kỹ sư cân bằng các yêu cầu cạnh tranh này bằng cách chỉ định các kỹ thuật giũa và tiêu chí kiểm tra phù hợp. Đối với các ứng dụng quan trọng, giũa tiến bộ với các giũa ngày càng mịn hơn theo sau là phép đo chính xác đảm bảo cả các cạnh mịn và tuân thủ kích thước.

Phân tích lỗi

Việc giũa cạnh không đủ có thể dẫn đến tập trung ứng suất và hỏng do mỏi sớm. Các cạnh sắc hoặc vết giũa vuông góc với hướng tải tạo ra các khía cực nhỏ đóng vai trò là vị trí bắt đầu nứt dưới tải trọng tuần hoàn.

Cơ chế hỏng hóc thường bắt đầu bằng sự hình thành các vết nứt nhỏ ở các điểm không đều sắc nét nhất, sau đó là sự phát triển vết nứt dần dần theo hướng vuông góc với hướng ứng suất chính. Hỏng hóc cuối cùng xảy ra khi mặt cắt ngang còn lại không còn có thể chịu được tải trọng được áp dụng.

Các chiến lược giảm thiểu bao gồm chỉ định hướng giũa phù hợp song song với tải trọng dự kiến, triển khai các kỹ thuật giũa tiến triển với các giũa ngày càng mịn hơn và áp dụng các biện pháp xử lý sau khi giũa như đánh bóng để tạo ra ứng suất nén trên bề mặt.

Các yếu tố ảnh hưởng và phương pháp kiểm soát

Ảnh hưởng của thành phần hóa học

Hàm lượng carbon ảnh hưởng đáng kể đến đặc tính giũa—thép có hàm lượng carbon cao hơn chống giũa do độ cứng tăng lên nhưng có thể đạt được độ hoàn thiện mịn hơn khi giũa đúng cách. Mỗi lần tăng 0,1% carbon thường làm tăng thời gian giũa thêm 15-20%.

Các nguyên tố vi lượng như lưu huỳnh và chì cải thiện khả năng gia công và đặc tính giũa bằng cách tạo ra các tạp chất tạo ra hiệu ứng phá vỡ phoi cực nhỏ. Tuy nhiên, lượng quá nhiều có thể làm giảm tính chất cơ học và khả năng hàn.

Tối ưu hóa thành phần liên quan đến việc cân bằng các yêu cầu về độ cứng với các cân nhắc về quá trình gia công. Các loại thép gia công tự do với lưu huỳnh được kiểm soát (0,08-0,13%) và mangan (0,9-1,3%) cung cấp các đặc tính giũa được cải thiện mà không làm giảm đáng kể các đặc tính cơ học.

Ảnh hưởng của cấu trúc vi mô

Kích thước hạt mịn hơn cải thiện chất lượng hoàn thiện giũa nhưng tăng khả năng chống giũa. Thép có số kích thước hạt ASTM 7-10 thường đạt được độ hoàn thiện bề mặt tốt hơn so với thép có cấu trúc thô hơn (ASTM 1-6).

Phân bố pha ảnh hưởng đáng kể đến hành vi giũa. Cấu trúc ferit-pearlitic với các pha phân bố đều giũa đồng đều hơn so với các cấu trúc dạng dải. Cấu trúc martensitic chống giũa nhưng có thể đạt được độ hoàn thiện rất mịn với các kỹ thuật phù hợp.

Các tạp chất và khuyết tật tạo ra hành vi giũa không nhất quán. Các tạp chất oxit cứng có thể làm hỏng răng giũa và tạo ra các vết khía, trong khi các tạp chất sulfide mềm hơn có thể cải thiện đặc tính giũa nhưng để lại các lỗ nhỏ trên bề mặt hoàn thiện.

Xử lý ảnh hưởng

Xử lý nhiệt ảnh hưởng đáng kể đến đặc tính giũa. Thép ủ dễ giũa hơn thép thường hóa hoặc thép tôi và ram. Làm nguội ở nhiệt độ cao hơn (550-650°C) cải thiện khả năng giũa so với làm nguội ở nhiệt độ thấp hơn (200-350°C).

Các quy trình gia công nguội như cán hoặc kéo tạo ra các cấu trúc hạt định hướng thể hiện các đặc điểm giũa khác nhau tùy thuộc vào hướng giũa. Giũa vuông góc với hướng làm việc thường đòi hỏi nhiều công sức hơn nhưng tạo ra bề mặt mịn hơn.

Tốc độ làm nguội trong quá trình sản xuất ảnh hưởng đến kích thước và sự phân bố cacbua, tác động đến hành vi giũa. Làm nguội chậm hơn tạo ra cacbua thô hơn có thể cảm thấy như "bám" trong quá trình giũa, trong khi làm nguội nhanh hơn tạo ra cacbua mịn hơn, phân bố đều hơn, giũa trơn tru hơn.

Các yếu tố môi trường

Nhiệt độ cao làm giảm đáng kể hiệu quả lưu trữ. Cứ mỗi 10°C tăng so với nhiệt độ phòng, hiệu quả lưu trữ thường giảm 5-8% do độ dẻo của vật liệu tăng và tốc độ hao mòn của tệp tăng nhanh.

Độ ẩm ảnh hưởng đến quá trình giũa thông qua tác động của nó lên ma sát và độ bám dính của phoi. Độ ẩm cao (>70% RH) có thể khiến phoi làm tắc răng giũa nhanh hơn, trong khi độ ẩm rất thấp (<30% RH) có thể làm tăng tĩnh điện và độ bám dính của phoi.

Các hiệu ứng phụ thuộc vào thời gian bao gồm quá trình làm cứng trong quá trình giũa kéo dài, làm tăng dần khả năng chống lại việc loại bỏ vật liệu. Hiệu ứng này đặc biệt rõ rệt ở thép không gỉ austenit, có thể tăng độ cứng lên tới 50% trong quá trình giũa.

Phương pháp cải tiến

Cải tiến luyện kim bao gồm kiểm soát hình thái tạp chất và phân phối thông qua xử lý canxi trong quá trình luyện thép. Điều này chuyển đổi tạp chất alumina cứng thành canxi aluminat mềm hơn giúp cải thiện đặc tính giũa mà không ảnh hưởng đến các tính chất cơ học.

Các phương pháp tiếp cận dựa trên quy trình bao gồm ủ giảm ứng suất trước khi giũa để giảm ứng suất dư từ các hoạt động trước đó. Điều này ngăn ngừa cong vênh trong quá trình giũa và đảm bảo tốc độ loại bỏ vật liệu đồng đều hơn trên toàn bộ thành phần.

Tối ưu hóa thiết kế bao gồm việc chỉ định các phương pháp chuẩn bị cạnh phù hợp dựa trên các đặc tính vật liệu và yêu cầu ứng dụng. Ví dụ, gia công trước các cạnh trước khi giũa có thể giảm thời gian giũa 40-60% trong khi cải thiện chất lượng và độ đồng nhất của cạnh cuối cùng.

Các điều khoản và tiêu chuẩn liên quan

Các thuật ngữ liên quan

Deburring đề cập đến việc loại bỏ cụ thể các gờ—các gờ mỏng hoặc phần nhô ra của vật liệu—do các hoạt động cắt hoặc tạo hình để lại. Trong khi giũa cạnh thường bao gồm deburring, deburring cũng có thể được thực hiện bằng các phương pháp khác như đánh bóng hoặc xử lý điện hóa.

Phá cạnh mô tả quá trình tạo ra một vát nhỏ hoặc bán kính trên các cạnh sắc để cải thiện độ an toàn và độ bám dính của lớp phủ. Mài cạnh là một phương pháp phá cạnh, cùng với các kỹ thuật khác như mài hoặc đánh bóng.

Hoàn thiện bề mặt bao gồm tất cả các quy trình sửa đổi bề mặt thành phần để đạt được các đặc tính mong muốn. Mài cạnh là một tập hợp con chuyên biệt tập trung cụ thể vào các điều kiện cạnh hơn là các diện tích bề mặt rộng.

Các thuật ngữ này tạo thành một hệ thống phân cấp các hoạt động hoàn thiện, trong đó giũa cạnh có tính cụ thể hơn so với hoàn thiện bề mặt nhưng có khả năng mở rộng hơn so với các hoạt động loại bỏ ba via hoặc bẻ cạnh thuần túy.

Tiêu chuẩn chính

ISO 13715:2017 "Bản vẽ kỹ thuật - Các cạnh có hình dạng không xác định - Từ vựng và chỉ dẫn" cung cấp tiêu chuẩn quốc tế chính để chỉ định các điều kiện cạnh. Tiêu chuẩn này xác định các phương pháp đo lường và biểu diễn ký hiệu của các yêu cầu về cạnh trên bản vẽ kỹ thuật.

ASME B46.1 "Kết cấu bề mặt, Độ nhám bề mặt, Độ gợn sóng và Độ phẳng" thiết lập các tiêu chuẩn của Bắc Mỹ về đặc điểm bề mặt liên quan đến các cạnh được mài. Tiêu chuẩn này khác với các tiêu chuẩn ISO ở một số thuật ngữ và thông số đo lường.

Các tiêu chuẩn dành riêng cho ngành bao gồm AWS D1.1 về hàn thép kết cấu, trong đó nêu rõ các yêu cầu chuẩn bị cạnh trước khi hàn và các tiêu chuẩn ô tô như AIAG CQI-15 bao gồm các yêu cầu về chất lượng cạnh đối với các thành phần quan trọng đối với an toàn.

Xu hướng phát triển

Nghiên cứu hiện tại tập trung vào các hệ thống giũa cạnh tự động sử dụng cơ chế phản hồi lực để duy trì áp suất nhất quán và thích ứng với các biến thể vật liệu. Các hệ thống này nhằm mục đích kết hợp tính linh hoạt của giũa thủ công với tính nhất quán của các quy trình tự động.

Các công nghệ mới nổi bao gồm vật liệu giũa tiên tiến như giũa tẩm hạt kim cương có tuổi thọ kéo dài và hiệu suất được cải thiện trên thép cứng. Các quy trình kết hợp giũa truyền thống với hỗ trợ siêu âm hứa hẹn sẽ giảm sự mệt mỏi của người vận hành và cải thiện tỷ lệ loại bỏ vật liệu.

Các phát triển trong tương lai có thể bao gồm các hệ thống do AI điều khiển có thể phân tích các điều kiện cạnh theo thời gian thực và điều chỉnh các thông số hồ sơ cho phù hợp. Tích hợp với quy trình sản xuất kỹ thuật số sẽ cho phép ghi chép và truy xuất nguồn gốc tốt hơn các hoạt động hoàn thiện cạnh, hỗ trợ đảm bảo chất lượng trong các ứng dụng quan trọng.