Όλοι γνωρίζουμε ότι οι λεπτοί άξονες είναι δύσκολο να επεξεργαστούν. Έχουν χαμηλή ακαμψία και υπόκεινται σε μεγάλη καταπόνηση και θερμική παραμόρφωση κατά τη στροφή, καθιστώντας δύσκολη την εξασφάλιση των απαιτήσεων ποιότητας επεξεργασίας των λεπτών αξόνων.
Σήμερα, ας ρίξουμε μια ματιά στο πώς οι Γερμανοί τεχνίτες γυρίζουν τους λεπτούς άξονες.
Με την υιοθέτηση κατάλληλων μεθόδων σύσφιξης και προηγμένων μεθόδων επεξεργασίας, επιλέγοντας λογικές γωνίες εργαλείου και ποσότητες κοπής κ.λπ., μπορούν να διασφαλιστούν οι απαιτήσεις ποιότητας επεξεργασίας των λεπτών αξόνων.
Τα πιο συνηθισμένα προβλήματα των λεπτών αξόνων στην επεξεργασία
1. Μεγάλη θερμική παραμόρφωση
Κατά την περιστροφή λεπτών αξόνων, η θερμική διάχυση είναι κακή και η γραμμική διαστολή είναι μεγάλη. Όταν τα δύο άκρα του τεμαχίου εργασίας πιέζονται σφιχτά, είναι εύκολο να λυγίσει.
2. Κακή ακαμψία
Κατά την περιστροφή, το τεμάχιο εργασίας υπόκειται σε δύναμη κοπής, το λεπτό τεμάχιο κρεμάει λόγω του ίδιου του βάρους και η φυγόκεντρος δύναμη κατά την περιστροφή με υψηλή-ταχύτητα μπορεί εύκολα να το κάνει να κάμπτεται και να παραμορφώνεται.
3. Η ποιότητα της επιφάνειας είναι δύσκολο να εξασφαλιστεί
Το βάρος, η παραμόρφωση και οι κραδασμοί του ίδιου του τεμαχίου επηρεάζουν την κυλινδρικότητα και την τραχύτητα της επιφάνειας του τεμαχίου.
Πώς να βελτιώσετε την ακρίβεια επεξεργασίας των λεπτών αξόνων
1. Επιλέξτε την κατάλληλη μέθοδο σύσφιξης
(1) Μέθοδος σύσφιξης διπλού κέντρου. Η χρήση διπλού κέντρου σύσφιξης μπορεί να τοποθετήσει με ακρίβεια το τεμάχιο εργασίας και να εξασφαλίσει εύκολα ομοαξονικότητα. Ωστόσο, η ακαμψία του λεπτού άξονα που συσφίγγεται με αυτή τη μέθοδο είναι χαμηλή, ο λεπτός άξονας υπόκειται σε μεγάλη παραμόρφωση κάμψης και είναι εύκολο να δονείται. Ως εκ τούτου, είναι κατάλληλο μόνο για κατεργασία εξαρτημάτων πολλαπλών-βημάτων άξονα με μικρό λόγο διαστάσεων, μικρό περιθώριο κατεργασίας, υψηλές απαιτήσεις ομοαξονικότητας.
(2) Ένας σφιγκτήρας και μία μέθοδος σύσφιξης ώθησης. Σε αυτή τη μέθοδο σύσφιξης, εάν η κεντρική ώθηση είναι πολύ σφιχτή, εκτός από την κάμψη του λεπτού άξονα, μπορεί επίσης να εμποδίσει τη θερμική επέκταση του λεπτού άξονα κατά τη διάρκεια της στροφής, προκαλώντας αξονική συμπίεση και κάμψη του λεπτού άξονα. Επιπλέον, η επιφάνεια σύσφιξης των σιαγόνων και η κεντρική οπή ενδέχεται να μην είναι ομοαξονικές, κάτι που θα προκαλέσει υπερ-τοποθέτηση μετά τη σύσφιξη και μπορεί επίσης να προκαλέσει κάμψη του λεπτού άξονα. Παραμόρφωση. Επομένως, όταν χρησιμοποιείτε τη μέθοδο σύσφιξης με ένα-σφιγκτήρα-ένα-με ώθηση, το κέντρο θα πρέπει να χρησιμοποιεί ένα ελαστικό ενεργό κέντρο έτσι ώστε ο λεπτός άξονας να μπορεί να τεντωθεί ελεύθερα μετά τη θέρμανση, μειώνοντας την παραμόρφωση κάμψης λόγω θερμότητας. Ταυτόχρονα, ένας ανοιχτός συρμάτινος δακτύλιος μπορεί να εισαχθεί μεταξύ των σιαγόνων και του λεπτού άξονα για να μειωθεί το μήκος αξονικής επαφής μεταξύ των σιαγόνων και του λεπτού άξονα, να εξαλειφθεί η υπερ-τοποθέτηση κατά την εγκατάσταση και να μειωθεί η παραμόρφωση κάμψης.
(3) Διπλή-μέθοδος κοπής εργαλείων. Η διπλή-γλίστρα τόρνου εργαλείου τροποποιείται για να περιστρέφεται ο λεπτός άξονας και προστίθεται η πίσω θήκη εργαλείου. Το μπροστινό και το πίσω εργαλείο στροφής χρησιμοποιούνται για το στρίψιμο ταυτόχρονα. Τα δύο εργαλεία στροφής είναι ακτινικά αντίθετα, με το μπροστινό περιστρεφόμενο εργαλείο τοποθετημένο στη σωστή θέση και το πίσω εργαλείο στροφής τοποθετημένο σε λάθος θέση. Οι ακτινικές δυνάμεις κοπής που δημιουργούνται από τα δύο εργαλεία στροφής αντισταθμίζονται μεταξύ τους κατά τη διάρκεια της στροφής. Το τεμάχιο εργασίας υπόκειται σε μικρή παραμόρφωση και δόνηση και η ακρίβεια επεξεργασίας είναι υψηλή, η οποία είναι κατάλληλη για μαζική παραγωγή.
(4) Χρησιμοποιήστε μια βάση εργαλείου και ένα κεντρικό πλαίσιο. Ο λεπτός άξονας περιστρέφεται με μια μέθοδο σύσφιξης ενός σφιγκτήρα και μιας κορυφής. Προκειμένου να μειωθεί η επίδραση της ακτινικής δύναμης κοπής στην παραμόρφωση κάμψης του λεπτού άξονα, χρησιμοποιείται παραδοσιακά ένα στήριγμα εργαλείου και ένα κεντρικό πλαίσιο, το οποίο ισοδυναμεί με την προσθήκη στήριξης στον λεπτό άξονα, την αύξηση της ακαμψίας του λεπτού άξονα και την αποτελεσματική μείωση της επίδρασης της ακτινικής δύναμης κοπής στον λεπτό άξονα.
(5) Χρησιμοποιήστε τη μέθοδο αντίστροφης κοπής για να περιστρέψετε τον λεπτό άξονα. Η μέθοδος αντίστροφης κοπής σημαίνει ότι κατά τη διάρκεια της διαδικασίας στροφής του λεπτού άξονα, το εργαλείο περιστροφής αρχίζει να τροφοδοτείται από το τσοκ ατράκτου προς το ουρά. Με αυτόν τον τρόπο, η αξονική δύναμη κοπής που δημιουργείται κατά την επεξεργασία προκαλεί το τράβηγμα του λεπτού άξονα, εξαλείφοντας την παραμόρφωση κάμψης που προκαλείται από την αξονική δύναμη κοπής. Ταυτόχρονα, η χρήση ενός ελαστικού άκρου ουράς μπορεί να αντισταθμίσει αποτελεσματικά τη συμπιεστική παραμόρφωση και τη θερμική επιμήκυνση του τεμαχίου εργασίας από το εργαλείο στο τελείωμα, αποφεύγοντας την παραμόρφωση κάμψης του τεμαχίου εργασίας.
2. Επιλέξτε μια λογική γωνία εργαλείου
Προκειμένου να μειωθεί η παραμόρφωση κάμψης που προκαλείται από την περιστροφή του λεπτού άξονα, η δύναμη κοπής που δημιουργείται κατά τη στροφή απαιτείται να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη. Μεταξύ των γεωμετρικών γωνιών του εργαλείου, η γωνία κλίσης, η κύρια γωνία παραμόρφωσης και η γωνία κλίσης της κοπής έχουν τη μεγαλύτερη επίδραση στη δύναμη κοπής. Το εργαλείο περιστροφής λεπτού άξονα πρέπει να πληροί τις ακόλουθες απαιτήσεις: μικρή δύναμη κοπής, μειωμένη ακτινική δύναμη, χαμηλή θερμοκρασία κοπής, αιχμηρή λεπίδα, ομαλή αφαίρεση τσιπς και μεγάλη διάρκεια ζωής του εργαλείου. Είναι γνωστό από την περιστροφή του χάλυβα ότι όταν η γωνία κλίσης 0 αυξάνεται κατά 10 μοίρες, η ακτινική δύναμη Fr μπορεί να μειωθεί κατά 30%. Όταν η κύρια γωνία παραμόρφωσης Kr αυξάνεται κατά 10 μοίρες, η ακτινική δύναμη Fr μπορεί να μειωθεί περισσότερο από 10%. όταν η γωνία κλίσης της αιχμής λs λάβει αρνητική τιμή, η ακτινική δύναμη Fr μειώνεται επίσης.
(1) Η γωνία τσουγκράνας (0) επηρεάζει άμεσα τη δύναμη κοπής, τη θερμοκρασία κοπής και την ισχύ κοπής. Η αύξηση της γωνίας κλίσης μπορεί να μειώσει την πλαστική παραμόρφωση του μεταλλικού στρώματος που κόβεται και να μειώσει σημαντικά τη δύναμη κοπής. Η αύξηση της γωνίας κλίσης μπορεί να μειώσει τη δύναμη κοπής. Επομένως, στο τόρνισμα των λεπτών αξόνων, η γωνία κλίσης του εργαλείου θα πρέπει να αυξάνεται όσο το δυνατόν περισσότερο, διασφαλίζοντας παράλληλα ότι το εργαλείο στροφής έχει επαρκή αντοχή. Η γωνία κλίσης ρυθμίζεται γενικά σε 0=150 μοίρες . Η επιφάνεια κλίσης του εργαλείου στροφής θα πρέπει να λειανθεί με μια αυλάκωση θραύσης τσιπ με πλάτος αυλάκωσης τσιπ B=3.5~4 mm, br1=0.1~0,15 mm και αρνητική λοξότμηση 01=-25 μοιρών για μείωση της συνιστώσας ακτινικής δύναμης, ομαλή αφαίρεση τσιπ, καλή απόδοση κατσαρώματος τσιπ και χαμηλή θερμοκρασία κοπής. Επομένως, μπορεί να μειώσει και να αποτρέψει την παραμόρφωση κάμψης και τη δόνηση του λεπτού άξονα.
(2) Κύρια γωνία κλίσης (Kr) Η κύρια γωνία κλίσης Kr του εργαλείου στροφής είναι ο κύριος παράγοντας που επηρεάζει την ακτινική δύναμη. Το μέγεθός του επηρεάζει το μέγεθος και την αναλογική σχέση των τριών δυνάμεων κοπής. Καθώς αυξάνεται η κύρια γωνία κλίσης, η ακτινική δύναμη κοπής μειώνεται σημαντικά. Η κύρια γωνία κλίσης πρέπει να αυξηθεί όσο το δυνατόν περισσότερο χωρίς να επηρεαστεί η αντοχή του εργαλείου. Η κύρια γωνία κλίσης Kr=90 μοίρες (ρυθμισμένη σε 85 μοίρες ~88 μοίρες κατά την εγκατάσταση του εργαλείου), η δευτερεύουσα γωνία κλίσης K'r=8 μοίρες ~100 μοίρες και η ακτίνα τόξου της άκρης του εργαλείου s=0.15~0,2 mm ευνοούν τη μείωση της ακτινικής δύναμης.
(3) Γωνία κλίσης λεπίδας (λs) Η γωνία κλίσης επηρεάζει την κατεύθυνση ροής των τσιπ, την αντοχή του άκρου του εργαλείου και την αναλογική σχέση των τριών δυνάμεων κοπής κατά τη στροφή. Καθώς η γωνία κλίσης της λεπίδας αυξάνεται, η ακτινική δύναμη κοπής μειώνεται σημαντικά, αλλά η αξονική δύναμη κοπής και η εφαπτομενική δύναμη κοπής αυξάνονται. Όταν η γωνία κλίσης της λεπίδας είναι στην περιοχή των -10 μοιρών ~+10 μοιρών, η αναλογική σχέση των τριών δυνάμεων κοπής είναι σχετικά λογική. Όταν περιστρέφετε λεπτούς άξονες, χρησιμοποιείται συχνά μια θετική γωνία κλίσης της λεπίδας +3 μοιρών ~+10 μοιρών για να επιτρέψει στα τσιπ να ρέουν στην επιφάνεια που πρόκειται να επεξεργαστεί.
(4) Η γωνία πλάτης είναι μικρή σε0=α01=4 μοίρες ~60 μοίρες , η οποία παίζει ρόλο αντικραδασμικής-αντίδρασης.
3. Λογικός έλεγχος των παραμέτρων κοπής
Είτε οι παράμετροι κοπής επιλέγονται εύλογα είτε όχι, θα έχουν διαφορετικά αποτελέσματα στο μέγεθος της δύναμης κοπής και στην ποσότητα της θερμότητας κοπής που παράγεται κατά τη διαδικασία κοπής. Επομένως, η παραμόρφωση που προκαλείται από την περιστροφή των λεπτών αξόνων είναι επίσης διαφορετική. Η αρχή της επιλογής των παραμέτρων κοπής για τραχιά στροφή και ημι-τρίχωση λεπτών αξόνων είναι να μειωθεί όσο το δυνατόν περισσότερο η ακτινική δύναμη κοπής και η θερμότητα κοπής. Όταν περιστρέφετε λεπτούς άξονες, γενικά όταν ο λόγος διαστάσεων και η σκληρότητα του υλικού είναι μεγάλες, επιλέγεται μια μικρότερη παράμετρος κοπής, δηλαδή περισσότερα περάσματα και μικρότερο βάθος κοπής για μείωση των κραδασμών και αύξηση της ακαμψίας.
(1) Βάθος κοπής πίσω (ap). Υπό την προϋπόθεση ότι προσδιορίζεται η ακαμψία του συστήματος διεργασίας, καθώς αυξάνεται το βάθος κοπής, η δύναμη κοπής και η θερμότητα κοπής που παράγεται κατά την περιστροφή αυξάνονται ανάλογα, προκαλώντας την αύξηση της τάσης και της θερμικής παραμόρφωσης του λεπτού άξονα. Επομένως, όταν περιστρέφετε λεπτούς άξονες, το βάθος κοπής στο πίσω μέρος πρέπει να ελαχιστοποιείται.
(2) Ποσοστό τροφοδοσίας (στ). Η αύξηση του ρυθμού τροφοδοσίας θα αυξήσει το πάχος κοπής και τη δύναμη κοπής. Ωστόσο, η δύναμη κοπής δεν αυξάνεται σε ευθεία αναλογία, επομένως ο συντελεστής παραμόρφωσης τάσης του λεπτού άξονα μειώνεται. Από την άποψη της βελτίωσης της απόδοσης κοπής, η αύξηση του ρυθμού τροφοδοσίας είναι πιο ωφέλιμη από την αύξηση του βάθους κοπής.
(3) Ταχύτητα κοπής (v). Η αύξηση της ταχύτητας κοπής είναι ευεργετική για τη μείωση της δύναμης κοπής. Αυτό οφείλεται στο ότι όσο αυξάνεται η ταχύτητα κοπής, αυξάνεται η θερμοκρασία κοπής, μειώνεται η τριβή μεταξύ του εργαλείου και του τεμαχίου εργασίας και μειώνεται η παραμόρφωση δύναμης του λεπτού άξονα. Ωστόσο, εάν η ταχύτητα κοπής είναι πολύ υψηλή, ο λεπτός άξονας θα λυγίσει εύκολα υπό τη δράση της φυγόκεντρης δύναμης, καταστρέφοντας τη σταθερότητα της διαδικασίας κοπής, επομένως η ταχύτητα κοπής θα πρέπει να ελέγχεται εντός ορισμένου εύρους. Για τεμάχια εργασίας με μεγαλύτερο λόγο διαστάσεων, η ταχύτητα κοπής θα πρέπει να μειωθεί κατάλληλα.
