التطورات في تصميم المحور: معالجة تشوه الانحناء في محاور السيارات الرفيعة

ما هو محور السيارة النحيف؟

     محور السيارة النحيف هو نوع يستخدم في السيارات ومصمم ليكون خفيفًا. تميل المحاور النحيلة إلى استخدامها في المركبات مع التركيز على كفاءة استهلاك الوقود وخفة الحركة. فهي تقلل من الوزن الإجمالي للمركبة مع تحسين التعامل معها. عادة ما تكون هذه المحاور مصنوعة من مواد قوية وخفيفة الوزن مثل الألومنيوم أو الفولاذ عالي القوة. تم تصميم هذه المحاور لتكون قادرة على التعامل مع القوى الدافعة، مثل عزم الدوران الناتج عن المحرك، مع الحفاظ على تصميم مدمج وانسيابي. تعتبر المحاور النحيلة ضرورية لنقل الطاقة من المحرك إلى العجلات.

لماذا يكون من السهل الانحناء والتشوه عند معالجة العمود النحيف للسيارة؟

سيكون من الصعب ثني أو تشويه عمود رفيع جدًا. المواد المستخدمة في صنع أعمدة السيارة (المعروفة أيضًا باسم أعمدة القيادة أو المحاور) عادة ما تكون قوية ومتينة، مثل مركب ألياف الكربون أو الفولاذ. ويتم اختيار المواد المستخدمة لقوتها العالية اللازمة لمقاومة عزم الدوران والقوى الناتجة عن ناقل الحركة ومحرك السيارة.

أثناء التصنيع، تمر الأعمدة بعمليات مختلفة، مثل الحدادة والمعالجة الحرارية، للحفاظ على صلابتها وقوتها. هذه المواد، إلى جانب تقنيات التصنيع، تمنع الأعمدة من الانحناء في الظروف العادية. ومع ذلك، فإن القوى الشديدة مثل الاصطدامات والحوادث يمكن أن تؤدي إلى ثني أو تشوه أي جزء من السيارة، بما في ذلك الأعمدة. من الضروري إصلاح أو استبدال أي أجزاء تالفة لضمان التشغيل الآمن والفعال لسيارتك.

عملية التصنيع:

تتمتع العديد من أجزاء العمود بنسبة عرض إلى ارتفاع تبلغ L/d > 25. وينحني المحور الأفقي النحيف بسهولة أو قد يفقد ثباته تحت تأثير الجاذبية وقوة القطع وقوى التثبيت العلوي. يجب تقليل مشكلة الضغط على العمود النحيف عند تدوير العمود.

طريقة المعالجة:

يتم استخدام تحويل التغذية العكسية، مع عدد من التدابير الفعالة، مثل اختيار معلمات هندسة الأداة، وكميات القطع، وأجهزة الشد، ومساند أدوات البطانة.

تحليل العوامل التي تسبب تشوه الانحناء في العمود النحيف الدوار

يتم استخدام طريقتين تقليديتين للتثبيت لتدوير الأعمدة الرفيعة في المخارط. تستخدم إحدى الطرق مشبكًا واحدًا مع تثبيت علوي واحد، والطريقة الأخرى عبارة عن تركيبين علويين. سنركز بشكل أساسي على تقنية التثبيت لمشبك واحد وقمة. كما هو مبين في الشكل 1.

الشكل 1: مشبك واحد وطريقة تثبيت علوية واحدة وتحليل القوة

الأسباب الرئيسية لتشوه الانحناء الناتج عن تدوير العمود النحيف هي:

(1) قوة القطع تسبب التشوه

يمكن تقسيم قوة القطع إلى ثلاثة مكونات: القوة المحورية PX (القوة المحورية)، القوة الشعاعية PY (القوة الشعاعية)، والقوة العرضية PZ. عند تدوير أعمدة رفيعة، يمكن أن يكون لقوى القطع المختلفة تأثيرات مختلفة على تشوه الانحناء.

1) تأثير قوى القطع الشعاعي PY

تقطع القوة الشعاعية عموديًا عبر محور العمود. تعمل قوة القطع الشعاعية على ثني العمود النحيف في المستوى الأفقي بسبب صلابته الضعيفة. يوضح الشكل تأثير قوة القطع على ثني العمود النحيف. 1.

2) تأثير قوة القطع المحورية (PX)

القوة المحورية موازية للمحور الموجود على العمود الرقيق وتشكل لحظة انحناء في قطعة العمل. القوة المحورية ليست مهمة للدوران العام ويمكن تجاهلها. بسبب صلابته الضعيفة، فإن العمود غير مستقر بسبب ضعف ثباته. ينحني العمود النحيف عندما تكون القوة المحورية أكبر من كمية معينة. كما هو موضح في الصورة 2.

الشكل 2: تأثير قوة القطع على القوة المحورية

(2) قطع الحرارة

سيحدث التشوه الحراري لقطعة العمل بسبب حرارة القطع الناتجة عن المعالجة. المسافة بين ظرف الظرف والجزء العلوي من الظرف الخلفي وقطعة العمل ثابتة لأن ظرف الظرف ثابت. وهذا يحد من الامتداد المحوري للعمود، مما يؤدي إلى انحناء العمود بسبب البثق المحوري.

من الواضح أن تحسين دقة تصنيع العمود الرفيع يمثل في الأساس مشكلة التحكم في الضغط والتشوه الحراري في نظام العملية.

تدابير لتحسين دقة تصنيع العمود النحيف

لتحسين دقة تصنيع العمود النحيف، من الضروري اتخاذ تدابير مختلفة وفقًا لظروف الإنتاج.

(1) حدد طريقة التثبيت الصحيحة

التثبيت المزدوج المركز، أحد طريقتي التثبيت المستخدم تقليديًا لتدوير الأعمدة الرفيعة، يمكن استخدامه لوضع قطعة العمل بدقة مع ضمان المحورية. تتميز طريقة تثبيت الغلاف النحيف هذه بصلابة ضعيفة وتشوه كبير في الانحناء وتكون عرضة للاهتزاز. وبالتالي، فهي مناسبة فقط للتركيبات ذات نسبة الطول إلى القطر الصغيرة، ومساحة تصنيع صغيرة ومتطلبات محورية عالية. طويلمكونات الآلات الدقيقة.

في معظم الحالات، يتم تصنيع الأعمدة الرفيعة باستخدام نظام تثبيت يتكون من قمة واحدة ومشبك واحد. ومع ذلك، في تقنية التثبيت هذه، إذا كان لديك طرف ضيق جدًا، فلن يؤدي ذلك إلى ثني العمود فحسب، بل سيمنعه أيضًا من الاستطالة عند تدوير العمود. يمكن أن يتسبب ذلك في ضغط العمود محوريًا وثنيه ليخرج عن شكله. قد لا يكون سطح التثبيت محاذيًا لفتحة الطرف، مما قد يتسبب في انحناء العمود بعد تثبيته.

عند استخدام تقنية التثبيت لمشبك واحد بقمة واحدة، يجب أن يستخدم الجزء العلوي مراكز معيشة مرنة. بعد تسخين الغلاف النحيف، يمكن تمديده بحرية لتقليل تشوه الانحناء. وفي الوقت نفسه، يتم إدخال أداة سفر فولاذية مفتوحة بين الفكين في الكم النحيف لتقليل الاتصال المحوري بين الفكين والكم النحيف والتخلص من الإفراط في التموضع. ويبين الشكل 3 التثبيت.

الشكل 3: طريقة التحسين باستخدام مشبك واحد ومشبك علوي

تقليل قوة التشوه عن طريق تقليل طول العمود.

1) استخدم مسند الكعب والإطار المركزي

يتم استخدام مشبك واحد وقمة واحدة لتدوير العمود النحيف. لتقليل تأثير القوة الشعاعية على التشوه الناتج عن العمود النحيف، يتم استخدام مسند الأدوات التقليدي والإطار المركزي. وهذا يعادل إضافة الدعم. يؤدي هذا إلى زيادة الصلابة ويمكن أن يقلل من تأثير القوة الشعاعية على العمود.

2) يتم تدوير الغلاف النحيف بواسطة تقنية التثبيت المحوري

من الممكن زيادة الصلابة والقضاء على تأثير القوة الشعاعية على قطعة الشغل باستخدام مسند الأداة أو الإطار المركزي. لا تزال غير قادرة على حل مشكلة القوة المحورية التي تؤدي إلى ثني قطعة العمل. هذا ينطبق بشكل خاص على العمود النحيف ذو القطر الطويل نسبيًا. وبالتالي فإن العمود النحيف يمكن تدويره باستخدام تقنية التثبيت المحوري. التثبيت المحوري يعني أنه من أجل إدارة عمود رفيع، يتم تثبيت طرف العمود بظرف ظرف والطرف الآخر برأس تثبيت مصمم خصيصًا. يطبق رأس التثبيت قوة محورية على العمود. ويبين الشكل 4 رأس التثبيت.

الشكل 4: لقط محوري وظروف الإجهاد

يتعرض الغلاف النحيف للتوتر المحوري المستمر أثناء عملية الدوران. هذا يزيل مشكلة قوة القطع المحورية التي تؤدي إلى ثني العمود. تعمل القوة المحورية على تقليل تشوه الانحناء الناتج عن قوى القطع الشعاعية. كما أنه يعوض الاستطالة المحورية بسبب حرارة القطع. دقة.

3) عكس قطع العمود لتحويله

كما هو موضح في الشكل 5، فإن طريقة القطع العكسي هي عندما يتم تغذية الأداة من خلال المغزل إلى غراب الذيل أثناء عملية تدوير العمود الرفيع.

الشكل 5: تحليل قوى التصنيع والتصنيع بطريقة القطع العكسي

القوة المحورية التي يتم توليدها أثناء المعالجة سوف تعمل على شد العمود، مما يمنع تشوه الانحناء. يمكن أن يعوض غراب الذيل المرن أيضًا الاستطالة الحرارية وتشوه الضغط الناتج عن قطعة العمل أثناء انتقالها من الأداة إلى غراب الذيل. وهذا يمنع التشوه.

كما هو موضح في الشكل 6، يتم تعديل اللوحة المنزلقة الوسطى عن طريق إضافة حامل الأداة الخلفي وتحويل كل من الأدوات الأمامية والخلفية في وقت واحد.

الشكل 6: تحليل القوة والتصنيع بالسكين المزدوج

يتم تثبيت الأداة الأمامية في وضع مستقيم، بينما يتم تثبيت الأداة الخلفية في الاتجاه المعاكس. إن قوى القطع الناتجة عن الأداتين تلغي بعضها البعض أثناء الدوران. قطعة العمل غير مشوهة أو اهتزازية، ودقة المعالجة عالية جدًا. هذا مثالي للإنتاج الضخم.

4) تقنية القطع المغناطيسي لتحويل العمود الرفيع

المبدأ الكامن وراء القطع المغناطيسي يشبه القطع العكسي. يتم استخدام القوة المغناطيسية لتمديد العمود، مما يقلل من التشوه أثناء المعالجة.

(3) الحد من كمية القطع

ستحدد كمية الحرارة الناتجة عن عملية القطع مدى ملاءمة كمية القطع. سيكون التشوه الناتج عن تدوير العمود الرقيق مختلفًا أيضًا.

1) عمق القطع (ر)

وفقا للافتراض بأن الصلابة يتم تحديدها من خلال نظام المعالجة، فكلما زاد عمق القطع، كلما زادت قوة القطع، والحرارة المتولدة عند الدوران. يؤدي هذا إلى زيادة الضغط والتشوه الحراري للعمود الرفيع. عند تدوير أعمدة رفيعة، من المهم تقليل عمق القطع.

2) كمية التغذية (و).

زيادة معدل التغذية يزيد من قوة القطع وسمكها. تزداد قوة القطع، ولكن ليس بشكل متناسب. ونتيجة لذلك، يتم تقليل معامل تشوه القوة للعمود الرقيق. من حيث زيادة كفاءة القطع، فمن الأفضل زيادة معدل التغذية بدلاً من زيادة عمق القطع.

3) سرعة القطع (ت).

من المفيد زيادة سرعة القطع لتقليل القوة. كلما زادت سرعة القطع من درجة حرارة أداة القطع، سيقل الاحتكاك بين الأداة وقطعة العمل والعمود. إذا كانت سرعات القطع عالية جدًا، فيمكن أن ينحني العمود بسهولة بسبب قوى الطرد المركزي. وهذا سوف يدمر استقرار العملية. يجب تقليل سرعة القطع لقطع العمل ذات الطول والقطر الكبير نسبيًا.

(4) حدد زاوية معقولة للأداة

لتقليل تشوه الانحناء الناتج عن تدوير عمود رفيع، يجب أن تكون قوة القطع أثناء الدوران منخفضة قدر الإمكان. تتمتع زوايا الميل الأمامية والخلفية والحافة بأكبر قدر من التأثير على قوة القطع بين الزوايا الهندسية للأدوات.

1) الزاوية الأمامية (ز)

يؤثر حجم زاوية أشعل النار (ز) بشكل مباشر على قوة القطع ودرجة الحرارة والطاقة. يمكن تقليل قوة القطع بشكل كبير عن طريق زيادة زوايا أشعل النار. وهذا يقلل من تشوه البلاستيك ويمكن أن يقلل أيضًا من كمية المعدن الذي يتم قطعه. من أجل تقليل قوى القطع، يمكن زيادة زوايا أشعل النار. تتراوح زوايا أشعل النار عمومًا بين 13 درجة و17 درجة.

2) الزاوية الرائدة (كر)

يؤثر الانحراف الرئيسي (kr)، وهو أكبر زاوية، على تناسب وحجم المكونات الثلاثة لقوة القطع. تقل القوة الشعاعية مع زيادة زاوية الدخول، بينما تزيد القوة العرضية بين 60 درجة و90 درجة. العلاقة التناسبية بين المكونات الثلاثة لقوة القطع تكون أفضل في نطاق 60 درجة و75 درجة. عادةً ما يتم استخدام زاوية رائدة أكبر من 60 درجة عند تدوير الأعمدة الرفيعة.

3) ميل الشفرة

يؤثر ميل الشفرة (ls)، على تدفق الرقائق وقوة طرف الأداة، بالإضافة إلى العلاقة التناسبية بين الثلاثةمكونات تحولتالقطع أثناء عملية الدوران. تتناقص القوة الشعاعية للقطع مع زيادة الميل. ومع ذلك، فإن القوى المحورية والعرضية تزداد. العلاقة التناسبية بين المكونات الثلاثة لقوة القطع تكون معقولة عندما يكون ميل الشفرة ضمن نطاق -10 درجة + 10 درجة. من أجل جعل الرقائق تتدفق نحو سطح العمود عند تدوير عمود رفيع، من الشائع استخدام زاوية حافة موجبة بين 0 درجة و+10 درجة.

من الصعب تلبية معايير الجودة للعمود النحيف بسبب صلابته الضعيفة. يمكن ضمان جودة المعالجة للعمود النحيف من خلال اعتماد طرق المعالجة المتقدمة وتقنيات التثبيت، بالإضافة إلى اختيار زوايا ومعلمات الأداة المناسبة.

 تتمثل مهمة Anebon في التعرف على عيوب التصنيع الممتازة وتقديم أفضل خدمة لعملائنا المحليين والخارجيين تمامًا لعام 2022. جزء من آلة الطحن CNC ذات الجودة العالية المصنوعة من الألومنيوم المقاوم للصدأ عالي الدقة للفضاء من أجل توسيع سوقنا دوليًا، تقوم Anebon بشكل أساسي بتزويد عملائنا في الخارج بآلات عالية الجودة وقطع مطحونة وخدمات الخراطة باستخدام الحاسب الآلي.

الصين بالجملة قطع غيار الآلات الصينية وخدمة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، Anebon تحافظ على روح "الابتكار والتماسك، والعمل الجماعي، والمشاركة، والمسار، والتقدم العملي". إذا أعطيتنا فرصة، فسنظهر إمكاناتنا. بدعمكم، تؤمن Anebon أننا سنكون قادرين على بناء مستقبل مشرق لك ولعائلتك.