Šta je vitka osovina automobila?
Vitka osovina automobila je tip koji se koristi u automobilima i dizajniran da bude lagan. Vitke osovine se obično koriste u vozilima sa fokusom na efikasnost goriva i agilnost. Oni smanjuju ukupnu težinu vozila, a istovremeno poboljšavaju njegovo upravljanje. Ove osovine se obično izrađuju od laganih, jakih materijala poput aluminija ili čelika visoke čvrstoće. Ove osovine su napravljene da mogu podnijeti pogonske sile, kao što je okretni moment koji stvara motor, a da i dalje održavaju kompaktan, aerodinamičan dizajn. Vitke osovine su neophodne za prenos snage sa motora na točkove.
Zašto se lako savijati i deformirati prilikom obrade vitke osovine automobila?
Bilo bi teško saviti ili deformirati osovinu koja je tako tanka. Materijali koji se koriste za izradu osovina automobila (takođe poznati kao pogonske osovine ili osovine) obično su jaki i izdržljivi, kao što su kompoziti od karbonskih vlakana ili čelik. Korišteni materijali odabrani su zbog njihove visoke čvrstoće, koja je potrebna da se odupre okretnom momentu i silama koje stvaraju prijenos i motor automobila.
Tokom proizvodnje, osovine prolaze kroz različite procese, kao što su kovanje i termička obrada, kako bi se održala njihova krutost i čvrstoća. Ovi materijali, zajedno sa proizvodnim tehnikama, sprečavaju savijanje osovine u normalnim uslovima. Međutim, ekstremne sile kao što su sudari i nesreće mogu saviti ili deformirati bilo koji dio automobila, uključujući osovine. Od vitalnog je značaja popraviti ili zamijeniti sve oštećene dijelove kako biste osigurali siguran i efikasan rad vašeg vozila.
Proces obrade:
Mnogi dijelovi osovine imaju omjer stranica od L/d > 25. Horizontalna vitka os se lako savija ili čak može izgubiti svoju stabilnost pod utjecajem gravitacije, sile rezanja i gornje sile stezanja. Problem naprezanja na vitkom vratilu mora se smanjiti prilikom okretanja osovine.
Način obrade:
Koristi se struganje sa obrnutim pomakom, uz niz efikasnih mjera, kao što su odabir parametara geometrije alata, količine rezanja, uređaji za zatezanje i oslonci alata čahure.
Analiza faktora koji uzrokuju deformaciju savijanja vitke osovine okretanja
Za okretanje vitkih osovina u strugovima koriste se dvije tradicionalne tehnike stezanja. Jedna metoda koristi jednu stezaljku s jednom gornjom instalacijom, a druga dvije gornje instalacije. Uglavnom ćemo se fokusirati na tehniku stezanja jedne stezaljke i vrha. Kao što je prikazano na slici 1.
Slika 1 Jedna obujmica i jedna metoda stezanja na vrhu i analiza sile
Glavni uzroci deformacije savijanja uzrokovanih okretanjem vitke osovine su:
(1) Sila rezanja uzrokuje deformaciju
Sila rezanja se može podijeliti na tri komponente: aksijalna sila PX (aksijalna sila), radijalna sila PY (radijalna sila) i tangencijalna sila PZ. Prilikom tokarenja tankih osovina, različite sile rezanja mogu imati različite efekte na deformaciju savijanja.
1) Utjecaj radijalnih sila rezanja PY
Radijalna sila seče okomito kroz osovinu osovine. Radijalna sila rezanja savija vitku osovinu u horizontalnoj ravni zbog njene slabe krutosti. Na slici je prikazan uticaj sile rezanja na savijanje vitke osovine. 1.
2) Utjecaj aksijalne sile rezanja (PX)
Aksijalna sila je paralelna s osi na tankoj osovini i formira moment savijanja u radnom komadu. Aksijalna sila nije značajna za opšte okretanje i može se zanemariti. Zbog svoje slabe krutosti, osovina je nestabilna zbog svoje slabe stabilnosti. Tanka osovina se savija kada je aksijalna sila veća od određene količine. Kao što je prikazano na slici 2.
Slika 2: Utjecaj sile rezanja na aksijalnu silu
（2）Vrelina rezanja
Termička deformacija obratka će se dogoditi zbog topline rezanja proizvedene obradom. Razmak između stezne glave, vrha stražnje glave i radnog komada je fiksiran jer je stezna glava fiksirana. To ograničava aksijalno produženje osovine, što rezultira savijanjem osovine uslijed aksijalnog istiskivanja.
Jasno je da je poboljšanje tačnosti obrade tankog vratila suštinski problem kontrole napona i termičke deformacije u procesnom sistemu.
Mjere za poboljšanje tačnosti obrade vitke osovine
Da bi se poboljšala tačnost obrade vitke osovine, potrebno je poduzeti različite mjere prema uvjetima proizvodnje.
(1) Odaberite ispravan način stezanja
Dvocentrično stezanje, jedna od dvije metode stezanja koje se tradicionalno koriste za okretanje vitkih osovina, može se koristiti za precizno pozicioniranje radnog predmeta uz osiguravanje koaksijalnosti. Ova metoda stezanja vitke čahure ima slabu krutost, veliku deformaciju savijanja i podložna je vibracijama. Stoga je pogodan samo za instalacije sa malim odnosom dužine i prečnika, malim dodatkom obrade i visokim zahtevima koaksijalnosti. Visokkomponente za preciznu mašinsku obradu.
U većini slučajeva, obrada tankih osovina se vrši pomoću sistema stezanja koji se sastoji od jednog vrha i jedne stege. U ovoj tehnici stezanja, međutim, ako imate vrh koji je previše zategnut, ne samo da će saviti osovinu, već i spriječiti njeno izduživanje kada se osovina okrene. To može uzrokovati aksijalno stiskanje osovine i savijanje van oblika. Stezna površina možda nije poravnata s rupom na vrhu, što može uzrokovati savijanje osovine nakon što je stegnuto.
Kada se koristi tehnika stezanja jedne stezaljke sa jednim vrhom, gornji dio mora koristiti elastične životne centre. Nakon zagrijavanja vitke čahure, može se slobodno izdužiti kako bi se smanjila izobličenja pri savijanju. U isto vrijeme, otvoreni čelični putokaz je umetnut između čeljusti do vitke čahure kako bi se smanjio aksijalni kontakt između čeljusti i vitke čahure i eliminiralo prekomjerno pozicioniranje. Slika 3 prikazuje instalaciju.
Slika 3: Metoda poboljšanja pomoću jedne stezaljke i gornje stezaljke
Smanjite silu deformacije smanjenjem dužine osovine.
1) Koristite oslonac za petu i središnji okvir
Jedna stezaljka i jedan vrh koriste se za okretanje vitke osovine. Kako bi se smanjio utjecaj radijalne sile na deformaciju uzrokovanu vitkom osovinom, koristi se tradicionalni oslonac za alat i središnji okvir. Ovo je ekvivalent dodavanju podrške. Ovo povećava krutost i može smanjiti utjecaj radijalne sile na osovinu.
2) Vitka čaura se rotira tehnikom aksijalnog stezanja
Moguće je povećati krutost i eliminisati uticaj radijalne sile na radni predmet upotrebom oslonca za alat ili središnjeg okvira. Još uvijek ne može riješiti problem aksijalne sile koja savija radni komad. Ovo se posebno odnosi na tanku osovinu s relativno velikim prečnikom. Zbog toga se vitka osovina može okretati tehnikom aksijalnog stezanja. Aksijalno stezanje znači da je za okretanje tanke osovine jedan kraj osovine stegnut steznom glavom, a drugi kraj posebno dizajniranom steznom glavom. Stezna glava primjenjuje aksijalnu silu na osovinu. Slika 4 prikazuje steznu glavu.
Slika 4 Aksijalno stezanje i uvjeti naprezanja
Tanka čaura je podvrgnuta konstantnoj aksijalnoj napetosti tokom procesa tokarenja. Ovo eliminira problem aksijalne sile rezanja koja savija osovinu. Aksijalna sila smanjuje deformaciju savijanja uzrokovanu radijalnim silama rezanja. Takođe kompenzuje aksijalno produženje usled toplote rezanja. preciznost.
3) Obrnutim rezanjem osovine da se okrene
Kao što je prikazano na slici 5, metoda obrnutog rezanja je kada se alat dovodi kroz vreteno do stražnje šipke tokom procesa okretanja tanke osovine.
Slika 5. Analiza sila obrade i obrada metodom obrnutog rezanja
Aksijalna sila koja se stvara tokom obrade će zategnuti osovinu, sprečavajući deformaciju savijanja. Elastični stražnji dio također može kompenzirati termičko izduživanje i deformaciju kompresije uzrokovane radnim komadom dok se kreće od alata do stražnjeg dijela. Ovo sprečava deformaciju.
Kao što je prikazano na slici 6, srednja klizna ploča je modificirana dodavanjem stražnjeg držača alata i okretanjem i prednjeg i stražnjeg alata istovremeno.
Slika 6 Analiza sile i obrada sa dvostrukim nožem
Prednji alat je postavljen uspravno, dok je stražnji alat montiran obrnuto. Sile rezanja koje stvaraju dva alata se međusobno poništavaju tokom okretanja. Radni komad nije deformisan niti vibriran, a preciznost obrade je vrlo visoka. Ovo je idealno za masovnu proizvodnju.
4) Tehnika magnetnog rezanja za okretanje tanke osovine
Princip magnetskog rezanja sličan je obrnutom rezanju. Magnetna sila se koristi za rastezanje osovine, smanjujući deformaciju tokom obrade.
(3) Ograničite količinu rezanja
Količina toplote proizvedena procesom rezanja će odrediti prikladnost količine rezanja. Deformacija koja je uzrokovana rotacijom tanke osovine također će biti drugačija.
1) Dubina rezanja (t)
Prema pretpostavci da je krutost određena procesnim sistemom, kako se dubina rezanja povećava, raste i sila rezanja, te toplina koja se stvara pri tokarstvu. To uzrokuje povećanje naprezanja i termičkog izobličenja tanke osovine. Prilikom tokarenja tankih osovina važno je minimizirati dubinu rezanja.
2) Količina hrane (f).
Povećana brzina pomaka povećava silu rezanja i debljinu. Sila rezanja se povećava, ali ne proporcionalno. Kao rezultat, koeficijent deformacije sile za tanku osovinu je smanjen. U smislu povećanja efikasnosti rezanja, bolje je povećati brzinu posmaka nego povećati dubinu rezanja.
3) Brzina rezanja (v).
Povoljno je povećati brzinu rezanja kako bi se smanjila sila. Kako brzina rezanja povećava temperaturu alata za rezanje, trenje između alata, radnog komada i osovine će se smanjiti. Ako su brzine rezanja previsoke, onda se osovina može lako saviti zbog centrifugalnih sila. To će uništiti stabilnost procesa. Brzinu rezanja obradaka koji su relativno velike dužine i prečnika treba smanjiti.
(4) Odaberite razuman ugao za alat
Da bi se smanjila deformacija savijanja koja je uzrokovana okretanjem tanke osovine, sila rezanja tijekom tokarenja mora biti što je moguće manja. Od geometrijskih uglova alata najveći uticaj na silu rezanja imaju prednji, prednji i nagibni uglovi.
1) Prednji ugao (g)
Veličina nagibnog ugla (g) direktno utiče na silu rezanja, temperaturu i snagu. Sila rezanja se može značajno smanjiti povećanjem nagibnih uglova. Ovo smanjuje plastičnu deformaciju i može smanjiti količinu metala koji se reže. Da bi se smanjile sile rezanja, može se povećati nagibni uglovi. Nagibni uglovi su uglavnom između 13 i 17 stepeni.
2) Vodeći ugao (kr)
Glavni otklon (kr), koji je najveći ugao, utiče na proporcionalnost i veličinu sve tri komponente sile rezanja. Radijalna sila se smanjuje kako se ulazni ugao povećava, dok se tangencijalna sila povećava između 60° i 90°. Proporcionalni odnos između tri komponente sile rezanja je bolji u opsegu 60deg75deg. Pri okretanju tankih vratila obično se koristi vodeći ugao veći od 60 stepeni.
3) Nagib sečiva
Nagib sečiva (ls), utiče na protok strugotine i čvrstoću vrha alata, kao i na proporcionalni odnos između tritokovane komponenterezanja tokom procesa tokarenja. Radijalna sila rezanja se smanjuje kako se nagib povećava. Međutim, aksijalne i tangencijalne sile se povećavaju. Proporcionalni odnos između tri komponente sile rezanja je razuman kada je nagib noža u rasponu od -10°+10°. Kako bi strugotine tekle prema površini osovine prilikom okretanja tanke osovine, uobičajeno je koristiti pozitivan kut ruba između 0° i +10°.
Teško je ispuniti standarde kvaliteta vitke osovine zbog njene slabe krutosti. Kvalitet obrade vitke osovine može se osigurati usvajanjem naprednih metoda obrade i tehnika stezanja, kao i odabirom pravih uglova i parametara alata.
Anebonova misija je prepoznati odlične proizvodne nesavršenosti i pružiti najbolju uslugu našim domaćim i inozemnim kupcima u potpunosti za 2022. Vrhunski kvalitet CNC glodalice za struganje visoke preciznosti, dio za zrakoplovstvo kako bismo proširili naše tržište na međunarodnom nivou, Anebon uglavnom opskrbljuje naše kupce u inostranstvu sa vrhunskim mašinama, glodanim komadima iUsluge CNC tokarenja.
Kineska veleprodaja Kineskih dijelova strojeva i CNC servisa za obradu, Anebon zadržava duh „inovacije i kohezije, timskog rada, dijeljenja, traga, praktičnog napretka“. Ako nam date priliku, mi ćemo pokazati svoj potencijal. Uz vašu podršku, Anebon vjeruje da ćemo moći izgraditi svijetlu budućnost za vas i vašu porodicu.
Vrijeme objave: 28.08.2023