In the machining process, there are many shaft parts whose length-to-diameter ratio L/d>25. Lõikejõu, raskusjõu ja ülemise kinnitusjõu mõjul on horisontaalset peenikest võlli lihtne painutada või isegi stabiilsust kaotada. Seetõttu tuleb sihvaka võlli pingeprobleemi parandada sihvaka võlli pööramisel.
Töötlemismeetod: võetakse kasutusele tagurpidi etteande treimine ja valitakse rida tõhusaid meetmeid, nagu tööriista mõistlikud geomeetrilised parameetrid, lõikekogus, pingutusseade ja puksi tööriista tugi.
01
Sihvaka võlli pööramise paindedeformatsiooni tegurite analüüs
Treipinkide peenikeste võllide treimiseks kasutatakse peamiselt kahte traditsioonilist kinnitusmeetodit: üks meetod on: üks klamber ja üks ülemine paigaldus; teine meetod on kaks parimat paigaldust. Siin analüüsime peamiselt ühe klambri ja ühe ülaosa kinnitusmeetodit.
Tegeliku töötlemisanalüüsi abil on sihvaka võlli pööramisest põhjustatud paindedeformatsiooni peamised põhjused:
(1) Lõikejõud põhjustab deformatsiooni
Pööramisprotsessis saab tekkiva lõikejõu jaotada aksiaalseks lõikejõuks PX, radiaalseks lõikejõuks PY ja tangentsiaalseks lõikejõuks PZ. Erinevatel lõikejõududel on erinev mõju paindedeformatsioonile sihvakate võllide pööramisel.
1) Radiaalse lõikejõu PY mõju
Radiaalne lõikejõud mõjub vertikaalselt õhukese võlli telge läbivale horisontaaltasapinnale. Sihvaka võlli halva jäikuse tõttu painutab radiaaljõud sihvaka võlli nii, et see paindub ja deformeerub horisontaaltasapinnas. Lõikejõu mõju sihvaka võlli paindedeformatsioonile on näidatud joonisel 1.
2) Aksiaalse lõikejõu PX mõju
Aksiaalne lõikejõud toimib paralleelselt sihvaka võlli teljega, moodustades toorikule paindemomendi. Üldisel treimisel on aksiaalsel lõikejõul tooriku paindedeformatsioonile väike mõju ja seda võib ignoreerida. Kuid sihvaka võlli halva jäikuse tõttu on ka selle stabiilsus halb. Kui aksiaalne lõikejõud ületab teatud väärtuse, paindub sihvakas võll, mis põhjustab pikisuunalise painde deformatsiooni. nagu on näidatud pildil 2.
(2) Lõikesoojuse mõju
Töötlemisel tekkiv lõikesoojus põhjustab töödeldava detaili termilist deformatsiooni ja pikenemist. Kuna padrun ja sabatoe ülaosa fikseeritakse pööramise käigus, on fikseeritud ka nende kahe vaheline kaugus. Sel viisil on pikliku võlli aksiaalne pikenemine pärast kuumutamist piiratud, mille tulemuseks on aksiaalse ekstrusiooni tõttu pikliku võlli paindedeformatsioon.
Seetõttu on näha, et sihvaka võlli töötlemistäpsuse parandamise probleem on sisuliselt protsessisüsteemi pinge ja termilise deformatsiooni kontrollimise probleem.
02
Meetmed õhukese võlli töötlemise täpsuse parandamiseks
Õhukese võlli töötlemise protsessis tuleks selle töötlemistäpsuse parandamiseks võtta vastavalt erinevatele tootmistingimustele erinevaid meetmeid, et parandada õhukese võlli töötlemistäpsust.
(1) Valige sobiv kinnitusviis
Kahe traditsioonilise kinnitusmeetodi hulgas, mida kasutatakse peenikeste võllide treimiseks treipingil, kasutatakse topeltklambrit, mis võimaldab töödeldavat detaili täpselt positsioneerida ja hõlpsasti tagada koaksiaalsuse. Kuid kasutades seda meetodit sihvaka võlli kinnitamiseks, on selle jäikus halb, sihvaka võlli paindedeformatsioon on suur ja see on altid vibratsioonile. Seetõttu sobib see paigaldamiseks ainult väikese pikkuse ja läbimõõdu suhte, väikese töötlemisvaru ja kõrgete koaksiaalsusnõuetega. kõrged toorikud.
Peenikeste võllide töötlemisel kasutatakse tavaliselt ühe klambri ja ühe ülaosa kinnitusmeetodit. Kui aga ots on selle kinnitusmeetodi puhul liiga pingul, võib see lisaks sihvaka võlli painutamisele takistada ka sihvaka võlli pikenemist selle pööramisel, põhjustades sihvaka võlli aksiaalset pigistamist ja vormist välja paindumist. . Lisaks ei pruugi lõugade kinnituspind olla otsaavaga samal teljel, mis põhjustab peale kinnitamist ülepositsioneerimist ja võib põhjustada ka sihvaka võlli paindedeformatsiooni. Seega, kui kasutatakse ühe klambri ja ühe ülaosa kinnitusmeetodit, peaks ülaosa kasutama elastseid elukeskusi. Peent võlli saab pärast kuumutamist vabalt pikendada, et vähendada selle paindedeformatsiooni kuumutamisel; samal ajal saab lõugade ja sihvaka võlli vahele sisestada avatud terasest ränduri, et vähendada lõugade ja sihvaka võlli vahelist aksiaalset kontakti pikkust ning kõrvaldada Paigaldamise ajal ülepositsioneerimine vähendab paindedeformatsiooni.
(2) Vähendage otseselt õhukese võlli jõu deformatsiooni
1) Kasutage kannatuge ja keskraami
Sihvakas võll on keeratud ühe klambri ja ühe tipu kinnitusmeetodil. Radiaalse lõikejõu mõju vähendamiseks sihvaka võlli paindedeformatsioonile kasutatakse traditsioonilist tööriistatuge ja keskraami, mis on samaväärne sihvakale võllile toe lisamisega. , mis suurendab sihvaka võlli jäikust, mis võib tõhusalt vähendada radiaalse lõikejõu mõju õhukesele võllile.
2) Sihvakas võll pööratakse aksiaalsel kinnitusmeetodil
Tööriistatoe ja keskraami kasutamine võib suurendada tooriku jäikust, kuid põhimõtteliselt kõrvaldada radiaalse lõikejõu mõju toorikule. Kuid see ei suuda ikkagi lahendada probleemi, et aksiaalne lõikejõud painutab töödeldavat detaili, eriti suhteliselt suure läbimõõduga sihvaka võlli puhul, on see paindedeformatsioon ilmsem. Seetõttu saab peenikest võlli pöörata aksiaalse kinnitusmeetodi abil. Aksiaalne kinnitustreimine tähendab, et sihvaka võlli pööramise käigus kinnitatakse sihvaka võlli üks ots padruniga ja teine ots spetsiaalselt selleks ette nähtud kinnituspeaga. Kinnituspea rakendab õhukesele võllile aksiaalset pinget. Nagu on näidatud joonisel 4.
Pööramisprotsessi ajal on õhuke võll alati allutatud aksiaalsele pingele, mis lahendab probleemi, et sihvakas võll paindub aksiaalse lõikejõu toimel. Samal ajal väheneb aksiaalpinge toimel sihvaka võlli paindedeformatsiooni aste radiaalse lõikejõu tõttu; kompenseeritakse lõikesoojusest põhjustatud aksiaalne pikenemine ning paraneb sihvaka võlli jäikus ja töötlemine. täpsus.
3) Sihvaka võlli pööramine tagurpidi lõikamise meetodil
Pöördlõikemeetod tähendab, et sihvaka võlli pööramise ajal suunatakse treiriist spindli padrunilt sabatoele, nagu on näidatud joonisel 5.
Sel viisil muudab töötlemisel tekkiv aksiaalne lõikejõud sihvaka võlli pingeliseks, kõrvaldades aksiaalsest lõikejõust põhjustatud paindedeformatsiooni. Samal ajal võib elastne sabaosa ots tõhusalt kompenseerida töödeldava detaili survedeformatsiooni ja termilist pikenemist tööriistast sabaosa külge ning vältida tooriku paindedeformatsiooni.
Treipingi keskmist liugplaati modifitseeritakse sihvaka võlli keeramisega topeltnugadega, lisatakse tagumine tööriistahoidik ning treimiseks kasutatakse üheaegselt eesmist ja tagumist treiriista, nagu on näidatud joonisel 6.
pilt
Joonis 6 Topeltnoaga töötlemine ja jõuanalüüs
Kaks treitööriista on diametraalselt vastandlikud, eesmine treitööriist on paigaldatud püsti ja tagumine treiriist vastupidi. Kahe treitööriista poolt pööramise ajal tekitatud radiaalsed lõikejõud tühistavad teineteise. Töödeldava detaili deformatsioon ja vibratsioon on väikesed ning töötlemise täpsus on suur, mis sobib masstootmiseks.
4) Peenikese võlli pööramine magnetlõikemeetodil
Magnetlõikemeetodi põhimõte on põhimõtteliselt sama, mis pöördlõikemeetodil. Pööramisprotsessi ajal venitatakse õhuke võll magnetjõu toimel, mis võib vähendada sihvaka võlli paindedeformatsiooni töötlemise ajal ja parandada sihvaka võlli töötlemise täpsust.
(3) Kontrollige raie kogust mõistlikult
Kas lõikekoguse valik on mõistlik, sõltub lõikejõu suurusest ja lõikeprotsessi käigus tekkiva lõikesoojuse hulgast. Seetõttu on ka sihvaka võlli pööramisest tekkiv deformatsioon erinev.
1) Lõikesügavus (t)
Eeldusel, et protsessisüsteemi jäikus määratakse, suureneb lõikesügavuse kasvades vastavalt lõikejõud ja treimisel tekkiv lõikesoojus, mis põhjustab peenikese võlli pinge ja termilise deformatsiooni suurenemist. Seetõttu tuleks õhukeste võllide pööramisel lõikesügavus minimeerida.
2) Sööda kogus (f)
Ettenihke kiiruse suurendamine suurendab lõikepaksust ja lõikejõudu. Lõikejõud aga proportsionaalselt ei suurene, mistõttu sihvaka võlli jõu deformatsioonitegur väheneb. Lõikeefektiivsuse parandamise seisukohast on ettenihke suurendamine kasulikum kui lõikesügavuse suurendamine.
3) Lõikekiirus (v)
Lõikekiiruse suurendamine on kasulik lõikejõu vähendamiseks. Seda seetõttu, et lõikekiiruse kasvades tõuseb lõiketemperatuur, väheneb hõõrdumine tööriista ja tooriku vahel ning väheneb peenikese võlli jõudeformatsioon. Kui lõikekiirus on aga liiga suur, paindub peenike võll tsentrifugaaljõu mõjul kergesti, mis hävitab lõikeprotsessi stabiilsuse, mistõttu tuleks lõikekiirust reguleerida teatud vahemikus. Suhteliselt suure pikkuse ja läbimõõduga detailide puhul tuleks lõikekiirust vastavalt vähendada.
(4) Valige mõistlik tööriista nurk
Sihvaka võlli pööramisel tekkiva paindedeformatsiooni vähendamiseks on nõutav, et pööramisel tekkiv lõikejõud oleks võimalikult väike. Tööriista geomeetrilistest nurkadest mõjutavad lõikejõudu kõige rohkem kaldenurk, esinurk ja serva kaldenurk.
1) Esinurk ( )
Kaldenurga suurus ( ) mõjutab otseselt lõikejõudu, lõiketemperatuuri ja lõikevõimsust. Kaldenurga suurendamine võib vähendada lõigatava metallikihi plastilise deformatsiooni astet ja lõikejõudu saab oluliselt vähendada. Kaldenurga suurendamine võib vähendada lõikejõudu, nii et sihvaka võlli pööramisel, eeldusel, et pöördetööriist on piisavalt tugev, proovige suurendada tööriista kaldenurka ja kaldenurk on üldiselt {{0} } kraad -17 kraad .
2) Juhtnurk (kr)
Peamise läbipaindenurga suurus (kr) mõjutab kolme lõikejõu komponendi suurust ja proportsionaalset suhet. Sisendnurga suurenemisega radiaalne lõikejõud ilmselgelt väheneb, kuid tangentsiaalne lõikejõud suureneb 60 kraadi -90 kraadi juures. Vahemikus 60 kraadi -75 kraadi on kolme lõikejõu komponendi proportsionaalne suhe mõistlikum. Peenikeste võllide pööramisel kasutatakse tavaliselt suuremat kui 60 kraadi esinurka.
3) Tera kalle (λs)
Tera kaldenurk (λs) mõjutab laastude voolu suunda, tööriista otsa tugevust ja kolme lõikekomponendi proportsionaalset suhet pööramise ajal. Kaldenurga suurenedes radiaalne lõikejõud ilmselgelt väheneb, kuid aksiaalne lõikejõud ja tangentsiaalne lõikejõud suurenevad. Kui tera kaldenurk on vahemikus {{0}} kraadi - pluss 10 kraadi, on kolme lõikejõu komponendi proportsionaalne suhe mõistlik. Sihvaka võlli pööramisel kasutatakse sageli positiivset serva kaldenurka 0 kraadi - pluss 10 kraadi, et laastud voolaks töödeldavale pinnale.
03
Kokkuvõtteks
Peenikese võlli halva jäikuse tõttu on treimisel tekkiv jõud ja termiline deformatsioon suhteliselt suur ning õhukese võlli töötlemise kvaliteedinõudeid on raske tagada. Kasutades sobivaid kinnitusmeetodeid ja täiustatud töötlemismeetodeid, valides mõistlikud tööriistanurgad ja lõikeparameetrid jne, saab tagada õhukese võlli töötlemise kvaliteedinõuded.
