Τι είναι ένας λεπτός άξονας αυτοκινήτου;
Ένας λεπτός άξονας αυτοκινήτου είναι ένας τύπος που χρησιμοποιείται στα αυτοκίνητα και έχει σχεδιαστεί για να είναι ελαφρύς. Οι λεπτοί άξονες τείνουν να χρησιμοποιούνται σε οχήματα με έμφαση στην απόδοση καυσίμου και την ευελιξία. Μειώνουν το συνολικό βάρος του οχήματος ενώ βελτιώνουν την οδική συμπεριφορά του. Αυτοί οι άξονες κατασκευάζονται συνήθως από ελαφριά, ισχυρά υλικά όπως αλουμίνιο ή χάλυβα υψηλής αντοχής. Αυτοί οι άξονες είναι κατασκευασμένοι για να μπορούν να χειρίζονται τις κινητήριες δυνάμεις, όπως η ροπή που παράγεται από τον κινητήρα, και να διατηρούν ακόμα μια συμπαγή, βελτιωμένη σχεδίαση. Οι λεπτοί άξονες είναι απαραίτητοι για τη μετάδοση της ισχύος από τον κινητήρα στους τροχούς.
Γιατί είναι εύκολο να λυγίσει και να παραμορφωθεί κατά την επεξεργασία του λεπτού άξονα του αυτοκινήτου;
Θα ήταν δύσκολο να λυγίσετε ή να παραμορφώσετε έναν άξονα που είναι τόσο λεπτός. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή αξόνων αυτοκινήτων (γνωστά και ως κινητήριοι άξονες ή άξονες) είναι συνήθως ισχυρά και ανθεκτικά, όπως σύνθετα υλικά από ανθρακονήματα ή χάλυβας. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται επιλέγονται για την υψηλή αντοχή τους, η οποία είναι απαραίτητη για την αντίσταση στη ροπή και τις δυνάμεις που δημιουργούνται από το κιβώτιο ταχυτήτων και τον κινητήρα του αυτοκινήτου.
Κατά την κατασκευή, οι άξονες περνούν από διάφορες διαδικασίες, όπως σφυρηλάτηση και θερμική επεξεργασία, για να διατηρήσουν την ακαμψία και την αντοχή τους. Αυτά τα υλικά, μαζί με τις τεχνικές κατασκευής, εμποδίζουν την κάμψη των αξόνων υπό κανονικές συνθήκες. Ωστόσο, ακραίες δυνάμεις όπως συγκρούσεις και ατυχήματα μπορούν να λυγίσουν ή να παραμορφώσουν οποιοδήποτε μέρος του αυτοκινήτου, συμπεριλαμβανομένων των αξόνων. Είναι ζωτικής σημασίας να επισκευάσετε ή να αντικαταστήσετε τυχόν κατεστραμμένα εξαρτήματα για να διασφαλίσετε την ασφαλή και αποτελεσματική λειτουργία του οχήματός σας.
Διαδικασία μηχανικής κατεργασίας:
Πολλά μέρη του άξονα έχουν λόγο διαστάσεων L/d > 25. Ο οριζόντιος λεπτός άξονας κάμπτεται εύκολα ή μπορεί ακόμη και να χάσει τη σταθερότητά του υπό την επίδραση της βαρύτητας, της δύναμης κοπής και των δυνάμεων σύσφιξης της κορυφής. Το πρόβλημα καταπόνησης στον λεπτό άξονα πρέπει να μειωθεί κατά την περιστροφή του άξονα.
Μέθοδος επεξεργασίας:
Χρησιμοποιείται στροφή αντίστροφης τροφοδοσίας, με μια σειρά αποτελεσματικών μέτρων, όπως μια επιλογή παραμέτρων γεωμετρίας εργαλείου, ποσότητες κοπής, συσκευές τάνυσης και στηρίγματα εργαλείων δακτυλίου.
Ανάλυση παραγόντων που προκαλούν παραμόρφωση κάμψης στροφικού λεπτού άξονα
Δύο παραδοσιακές τεχνικές σύσφιξης χρησιμοποιούνται για την περιστροφή λεπτών αξόνων στους τόρνους. Η μία μέθοδος χρησιμοποιεί έναν σφιγκτήρα με μία επάνω εγκατάσταση και η άλλη είναι δύο επάνω εγκαταστάσεις. Θα εστιάσουμε κυρίως στην τεχνική σύσφιξης ενός μονό σφιγκτήρα και μιας κορυφής. Όπως φαίνεται στο σχήμα 1.
Σχήμα 1 Μέθοδος σύσφιξης και ανάλυση δύναμης ενός σφιγκτήρα και ενός άνω μέρους
Οι κύριες αιτίες της παραμόρφωσης κάμψης που προκαλείται από την περιστροφή του λεπτού άξονα είναι:
(1) Η δύναμη κοπής προκαλεί παραμόρφωση
Η δύναμη κοπής μπορεί να χωριστεί σε τρεις συνιστώσες: αξονική δύναμη PX (αξονική δύναμη), ακτινική δύναμη PY (ακτινική δύναμη) και εφαπτομενική δύναμη PZ. Κατά την περιστροφή λεπτών αξόνων, διαφορετικές δυνάμεις κοπής μπορεί να έχουν διαφορετικά αποτελέσματα στην παραμόρφωση κάμψης.
1) Επιρροή των δυνάμεων ακτινικής κοπής ΠΥ
Η ακτινική δύναμη κόβει κατακόρυφα τον άξονα του άξονα. Η ακτινική δύναμη κοπής κάμπτει τον λεπτό άξονα στο οριζόντιο επίπεδο λόγω της κακής ακαμψίας του. Το σχήμα δείχνει την επίδραση της δύναμης κοπής στην κάμψη του λεπτού άξονα. 1.
2) Κρούση της αξονικής δύναμης κοπής (PX)
Η αξονική δύναμη είναι παράλληλη με τον άξονα στον λεπτό άξονα και σχηματίζει μια ροπή κάμψης στο τεμάχιο εργασίας. Η αξονική δύναμη δεν είναι σημαντική για γενική στροφή και μπορεί να αγνοηθεί. Λόγω της κακής ακαμψίας του, ο άξονας είναι ασταθής λόγω της κακής σταθερότητάς του. Ο λεπτός άξονας κάμπτεται όταν η αξονική δύναμη είναι μεγαλύτερη από ένα ορισμένο ποσό. Όπως φαίνεται στην εικόνα 2.
Εικόνα 2: Επίδραση της δύναμης κοπής στην αξονική δύναμη
(2) Θερμότητα κοπής
Η θερμική παραμόρφωση του τεμαχίου εργασίας θα συμβεί λόγω της θερμότητας κοπής που παράγεται από την επεξεργασία. Η απόσταση μεταξύ του τσοκ, της κορυφής του πίσω αποθέματος και του τεμαχίου εργασίας είναι σταθερή επειδή το τσοκ είναι σταθερό. Αυτό περιορίζει την αξονική επέκταση του άξονα, η οποία έχει ως αποτέλεσμα την κάμψη του άξονα λόγω της αξονικής εξώθησης.
Είναι σαφές ότι η βελτίωση της ακρίβειας της μηχανικής κατεργασίας του λεπτού άξονα είναι ουσιαστικά ένα πρόβλημα ελέγχου της τάσης και της θερμικής παραμόρφωσης στο σύστημα διεργασίας.
Μέτρα για τη βελτίωση της ακρίβειας μηχανικής κατεργασίας του λεπτού άξονα
Για να βελτιωθεί η ακρίβεια της μηχανικής κατεργασίας ενός λεπτού άξονα, είναι απαραίτητο να ληφθούν διαφορετικά μέτρα ανάλογα με τις συνθήκες παραγωγής.
(1) Επιλέξτε τη σωστή μέθοδο σύσφιξης
Η σύσφιξη διπλού κέντρου, μία από τις δύο μεθόδους σύσφιξης που χρησιμοποιούνται παραδοσιακά για την περιστροφή λεπτών αξόνων, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ακριβή τοποθέτηση του τεμαχίου εργασίας, εξασφαλίζοντας ταυτόχρονα ομοαξονικότητα. Αυτή η μέθοδος σύσφιξης του λεπτού χιτωνίου έχει κακή ακαμψία, μεγάλη παραμόρφωση κάμψης και είναι ευαίσθητη σε κραδασμούς. Επομένως, είναι κατάλληλο μόνο για εγκαταστάσεις με μικρό λόγο μήκους προς διάμετρο, μικρό περιθώριο μηχανικής κατεργασίας και υψηλές απαιτήσεις ομοαξονικότητας. Ψηλόςεξαρτήματα μηχανικής κατεργασίας ακριβείας.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, η μηχανική κατεργασία των λεπτών αξόνων γίνεται χρησιμοποιώντας ένα σύστημα σύσφιξης που αποτελείται από μια κορυφή και έναν σφιγκτήρα. Σε αυτήν την τεχνική σύσφιξης, ωστόσο, εάν έχετε πολύ σφιχτό άκρο, όχι μόνο θα λυγίσει τον άξονα αλλά και θα τον εμποδίσει να επιμηκύνει όταν περιστρέφεται ο άξονας. Αυτό μπορεί να προκαλέσει συμπίεση του άξονα αξονικά και κάμψη εκτός σχήματος. Η επιφάνεια σύσφιξης μπορεί να μην είναι ευθυγραμμισμένη με την οπή του άκρου, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει κάμψη του άξονα μετά τη σύσφιξή του.
Όταν χρησιμοποιείτε την τεχνική σύσφιξης ενός σφιγκτήρα με μία κορυφή, η κορυφή πρέπει να χρησιμοποιεί ελαστικά κέντρα διαβίωσης. Μετά τη θέρμανση του λεπτού χιτωνίου, μπορεί να επιμηκυνθεί ελεύθερα για να μειωθεί η παραμόρφωση κάμψης του. Ταυτόχρονα, ένας ανοιχτός χάλυβας ταξιδιώτης εισάγεται μεταξύ των σιαγόνων στο λεπτό χιτώνιο για να μειωθεί η αξονική επαφή μεταξύ των σιαγόνων με το λεπτό χιτώνιο και να εξαλειφθεί η υπερβολική τοποθέτηση. Το σχήμα 3 δείχνει την εγκατάσταση.
Εικόνα 3: Μέθοδος βελτίωσης με χρήση ενός σφιγκτήρα και ενός επάνω σφιγκτήρα
Μειώστε τη δύναμη της παραμόρφωσης μειώνοντας το μήκος του άξονα.
1) Χρησιμοποιήστε το στήριγμα φτέρνας και το κεντρικό πλαίσιο
Ένας σφιγκτήρας και ένα πάνω μέρος χρησιμοποιούνται για την περιστροφή του λεπτού άξονα. Για να μειωθεί η επίδραση της ακτινικής δύναμης στην παραμόρφωση που προκαλείται από τον λεπτό άξονα, χρησιμοποιείται το παραδοσιακό στήριγμα εργαλείων και το κεντρικό πλαίσιο. Αυτό ισοδυναμεί με την προσθήκη υποστήριξης. Αυτό αυξάνει την ακαμψία και μπορεί να μειώσει την επίδραση της ακτινικής δύναμης στον άξονα.
2) Το λεπτό χιτώνιο περιστρέφεται με την τεχνική αξονικής σύσφιξης
Είναι δυνατό να αυξηθεί η ακαμψία και να εξαλειφθεί η επίδραση της ακτινικής δύναμης στο τεμάχιο εργασίας χρησιμοποιώντας το στήριγμα εργαλείου ή το κεντρικό πλαίσιο. Ακόμα δεν μπορεί να λύσει το πρόβλημα της αξονικής δύναμης που κάμπτει το τεμάχιο εργασίας. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τον λεπτό άξονα με σχετικά μεγάλη διάμετρο. Επομένως, ο λεπτός άξονας μπορεί να περιστραφεί χρησιμοποιώντας την τεχνική αξονικής σύσφιξης. Αξονική σύσφιξη σημαίνει ότι, για να περιστραφεί ένας λεπτός άξονας, το ένα άκρο του άξονα συσφίγγεται με ένα τσοκ και το άλλο άκρο του με μια ειδικά σχεδιασμένη κεφαλή σύσφιξης. Η κεφαλή σύσφιξης ασκεί μια αξονική δύναμη στον άξονα. Το σχήμα 4 δείχνει την κεφαλή σύσφιξης.
Σχήμα 4 Συνθήκες αξονικής σύσφιξης και καταπόνησης
Το λεπτό χιτώνιο υπόκειται σε σταθερή αξονική τάση κατά τη διάρκεια της διαδικασίας στροφής. Αυτό εξαλείφει το πρόβλημα της αξονικής δύναμης κοπής που κάμπτει τον άξονα. Η αξονική δύναμη μειώνει την παραμόρφωση κάμψης που προκαλείται από τις ακτινικές δυνάμεις κοπής. Αντισταθμίζει επίσης την αξονική επιμήκυνση λόγω της θερμότητας κοπής. ακρίβεια.
3) Αντίστροφη κοπή του άξονα για να τον περιστρέψετε
Όπως φαίνεται στο Σχήμα 5, η μέθοδος αντίστροφης κοπής είναι όταν το εργαλείο τροφοδοτείται μέσω του άξονα στην ουρά κατά τη διαδικασία περιστροφής του λεπτού άξονα.
Εικόνα 5 Ανάλυση δυνάμεων μηχανικής κατεργασίας και κατεργασία με μέθοδο αντίστροφης κοπής
Η αξονική δύναμη που δημιουργείται κατά την επεξεργασία θα τεντώσει τον άξονα, αποτρέποντας την παραμόρφωση κάμψης. Η ελαστική ουρά μπορεί επίσης να αντισταθμίσει τη θερμική επιμήκυνση και την παραμόρφωση συμπίεσης που προκαλείται από το κατεργαζόμενο τεμάχιο καθώς μετακινείται από το εργαλείο στο ουρά. Αυτό αποτρέπει την παραμόρφωση.
Όπως φαίνεται στο Σχήμα 6, η μεσαία πλάκα ολίσθησης τροποποιείται προσθέτοντας την πίσω θήκη εργαλείου και περιστρέφοντας ταυτόχρονα το μπροστινό και το πίσω εργαλείο.
Εικόνα 6 Ανάλυση δύναμης και μηχανική κατεργασία με διπλό μαχαίρι
Το μπροστινό εργαλείο τοποθετείται σε όρθια θέση, ενώ το πίσω εργαλείο τοποθετείται ανάποδα. Οι δυνάμεις κοπής που δημιουργούνται από τα δύο εργαλεία αλληλοεξουδετερώνονται κατά την περιστροφή. Το τεμάχιο εργασίας δεν παραμορφώνεται ή δονείται και η ακρίβεια επεξεργασίας είναι πολύ υψηλή. Αυτό είναι ιδανικό για μαζική παραγωγή.
4) Τεχνική μαγνητικής κοπής για το γύρισμα του λεπτού άξονα
Η αρχή πίσω από τη μαγνητική κοπή είναι παρόμοια με την αντίστροφη κοπή. Η μαγνητική δύναμη χρησιμοποιείται για να τεντώσει τον άξονα, μειώνοντας την παραμόρφωση κατά την επεξεργασία.
(3) Περιορίστε την ποσότητα κοπής
Η ποσότητα θερμότητας που παράγεται από τη διαδικασία κοπής θα καθορίσει την καταλληλότητα της ποσότητας κοπής. Η παραμόρφωση που προκαλείται από την περιστροφή του λεπτού άξονα θα είναι επίσης διαφορετική.
1) Βάθος κοπής (t)
Σύμφωνα με την υπόθεση ότι η ακαμψία καθορίζεται από το σύστημα διεργασίας, καθώς αυξάνεται το βάθος κοπής, αυξάνεται και η δύναμη κοπής και η θερμότητα που παράγεται κατά την περιστροφή. Αυτό προκαλεί την αύξηση της τάσης και της θερμικής παραμόρφωσης του λεπτού άξονα. Όταν περιστρέφετε λεπτούς άξονες, είναι σημαντικό να ελαχιστοποιείτε το βάθος κοπής.
2) Ποσότητα τροφοδοσίας (στ).
Ο αυξημένος ρυθμός τροφοδοσίας αυξάνει τη δύναμη και το πάχος κοπής. Η δύναμη κοπής αυξάνεται, αλλά όχι αναλογικά. Ως αποτέλεσμα, ο συντελεστής παραμόρφωσης δύναμης για τον λεπτό άξονα μειώνεται. Όσον αφορά την αύξηση της απόδοσης κοπής, είναι καλύτερο να αυξηθεί ο ρυθμός τροφοδοσίας παρά να αυξηθεί το βάθος κοπής.
3) Ταχύτητα κοπής (v).
Είναι πλεονεκτικό να αυξηθεί η ταχύτητα κοπής για να μειωθεί η δύναμη. Καθώς η ταχύτητα κοπής αυξάνει τη θερμοκρασία του κοπτικού εργαλείου, η τριβή μεταξύ του εργαλείου, του τεμαχίου εργασίας και του άξονα θα μειωθεί. Εάν οι ταχύτητες κοπής είναι πολύ υψηλές, τότε ο άξονας μπορεί εύκολα να λυγίσει λόγω φυγόκεντρων δυνάμεων. Αυτό θα καταστρέψει τη σταθερότητα της διαδικασίας. Η ταχύτητα κοπής των τεμαχίων που είναι σχετικά μεγάλα σε μήκος και διάμετρο θα πρέπει να μειωθεί.
(4) Επιλέξτε μια λογική γωνία για το εργαλείο
Για να μειωθεί η παραμόρφωση κάμψης που προκαλείται από την περιστροφή ενός λεπτού άξονα, η δύναμη κοπής κατά τη στροφή πρέπει να είναι όσο το δυνατόν χαμηλότερη. Οι γωνίες κλίσης τσουγκράνας, μπροστινής και ακμής έχουν τη μεγαλύτερη επιρροή στη δύναμη κοπής μεταξύ των γεωμετρικών γωνιών των εργαλείων.
1) Μπροστινή γωνία (g)
Το μέγεθος της γωνίας κλίσης (g) επηρεάζει άμεσα τη δύναμη κοπής, τη θερμοκρασία και την ισχύ. Η δύναμη κοπής μπορεί να μειωθεί σημαντικά αυξάνοντας τις γωνίες κλίσης. Αυτό μειώνει την πλαστική παραμόρφωση και μπορεί επίσης να μειώσει την ποσότητα του μετάλλου που κόβεται. Προκειμένου να μειωθούν οι δυνάμεις κοπής, μπορεί να γίνει αύξηση των γωνιών κλίσης. Οι γωνίες κλίσης είναι γενικά μεταξύ 13 και 17 μοιρών.
2) Γωνία καθοδήγησης (kr)
Η κύρια απόκλιση (kr), που είναι η μεγαλύτερη γωνία, επηρεάζει την αναλογικότητα και το μέγεθος και των τριών συνιστωσών της δύναμης κοπής. Η ακτινική δύναμη μειώνεται καθώς αυξάνεται η γωνία εισόδου, ενώ η εφαπτομενική δύναμη αυξάνεται μεταξύ 60 και 90 μοιρών. Η αναλογική σχέση μεταξύ των τριών συνιστωσών της δύναμης κοπής είναι καλύτερη στην περιοχή 60deg75deg. Κατά την περιστροφή λεπτών αξόνων χρησιμοποιείται συνήθως μια γωνία πρόσφυσης μεγαλύτερης των 60 μοιρών.
3) Κλίση λεπίδας
Η κλίση της λεπίδας (ls), επηρεάζει τη ροή των τσιπ και την αντοχή του άκρου του εργαλείου, καθώς και την αναλογική σχέση μεταξύ των τριώνγυρισμένα εξαρτήματακοπής κατά τη διαδικασία στροφής. Η ακτινική δύναμη κοπής μειώνεται όσο αυξάνεται η κλίση. Ωστόσο, οι αξονικές και εφαπτομενικές δυνάμεις αυξάνονται. Η αναλογική σχέση μεταξύ των τριών συνιστωσών της δύναμης κοπής είναι λογική όταν η κλίση της λεπίδας είναι εντός της περιοχής -10 μοίρες + 10 μοίρες. Προκειμένου να ρέουν τα τσιπ προς την επιφάνεια του άξονα όταν περιστρέφεται ένας λεπτός άξονας, είναι σύνηθες να χρησιμοποιείται μια θετική γωνία άκρης μεταξύ 0 μοιρών και +10 μοιρών.
Είναι δύσκολο να τηρηθούν τα πρότυπα ποιότητας του λεπτού άξονα λόγω της κακής ακαμψίας του. Η ποιότητα επεξεργασίας του λεπτού άξονα μπορεί να διασφαλιστεί με την υιοθέτηση προηγμένων μεθόδων επεξεργασίας και τεχνικών σύσφιξης, καθώς και με την επιλογή των σωστών γωνιών και παραμέτρων εργαλείου.
Η αποστολή της Anebon είναι να αναγνωρίζει εξαιρετικές κατασκευαστικές ατέλειες και να παρέχει τις καλύτερες υπηρεσίες στους εγχώριους και στο εξωτερικό πελάτες μας πλήρως για το 2022 Κορυφαίας ποιότητας ανοξείδωτο αλουμίνιο υψηλής ακρίβειας ανταλλακτικό φρέζας CNC για την αεροδιαστημική, προκειμένου να επεκτείνουμε την αγορά μας διεθνώς, η Anebon προμηθεύει κυρίως τους πελάτες μας στο εξωτερικό με κορυφαίας ποιότητας μηχανήματα, φρεζαριστά τεμάχια καιΥπηρεσίες τόρνευσης CNC.
Χονδρικό εμπόριο China Machinery Parts and CNC Machining Service, η Anebon διατηρεί το πνεύμα της «καινοτομίας και συνοχής, ομαδικής εργασίας, κοινής χρήσης, διαδρομής, πρακτικής προόδου». Αν μας δώσετε μια ευκαιρία, θα δείξουμε τις δυνατότητές μας. Με την υποστήριξή σας, η Anebon πιστεύει ότι θα μπορέσουμε να οικοδομήσουμε ένα λαμπρό μέλλον για εσάς και την οικογένειά σας.
Ώρα δημοσίευσης: Αυγ-28-2023