Apa itu poros ramping mobil?
Poros mobil ramping adalah jenis yang digunakan pada mobil dan didesain ringan. Gandar ramping cenderung digunakan pada kendaraan yang mengutamakan efisiensi bahan bakar dan kelincahan. Mereka mengurangi bobot keseluruhan kendaraan sekaligus meningkatkan penanganannya. Gandar ini biasanya terbuat dari bahan yang ringan dan kuat seperti aluminium atau baja berkekuatan tinggi. Gandar ini dibuat agar mampu menangani gaya penggerak, seperti torsi yang dihasilkan oleh mesin, dan tetap mempertahankan desain yang kompak dan ramping. Gandar yang ramping sangat penting untuk transmisi tenaga dari mesin ke roda.
Mengapa poros mobil yang ramping mudah bengkok dan berubah bentuk saat mengolahnya?
Akan sulit untuk membengkokkan atau mengubah bentuk poros yang sangat tipis. Bahan yang digunakan untuk membuat poros mobil (disebut juga poros penggerak atau gandar) biasanya kuat dan tahan lama, seperti komposit serat karbon atau baja. Bahan yang digunakan dipilih karena kekuatannya yang tinggi, yang diperlukan untuk menahan torsi dan gaya yang dihasilkan oleh transmisi dan mesin mobil.
Selama pembuatan, poros melewati berbagai proses, seperti penempaan dan perlakuan panas, untuk menjaga kekakuan dan kekuatannya. Bahan-bahan ini, bersama dengan teknik pembuatannya, mencegah poros menekuk dalam kondisi normal. Namun, gaya ekstrim seperti tabrakan dan kecelakaan dapat membengkokkan atau merusak bagian mana pun dari mobil, termasuk porosnya. Sangat penting untuk memperbaiki atau mengganti bagian yang rusak untuk memastikan pengoperasian kendaraan Anda dengan aman dan efisien.
Proses pemesinan:
Banyak bagian poros yang memiliki rasio aspek L/d > 25. Sumbu ramping horizontal mudah ditekuk atau bahkan kehilangan stabilitasnya karena pengaruh gravitasi, gaya potong, dan gaya penjepit atas. Masalah tegangan pada poros ramping harus dikurangi pada saat poros diputar.
Metode pengolahan:
Pembubutan umpan balik digunakan, dengan sejumlah langkah efektif, seperti pemilihan parameter geometri pahat, jumlah pemotongan, perangkat penegang, dan sandaran pahat bushing.
Analisis Faktor-Faktor Penyebab Deformasi Lentur Putaran Poros Ramping
Dua teknik penjepitan tradisional digunakan untuk memutar poros ramping pada mesin bubut. Salah satu metode menggunakan satu penjepit dengan satu pemasangan di atas, dan metode lainnya adalah dua pemasangan di atas. Kami terutama akan fokus pada teknik penjepitan penjepit tunggal dan atasan. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1 Metode satu penjepit dan satu penjepit atas serta analisis gaya
Penyebab utama terjadinya deformasi lentur akibat memutar poros ramping adalah:
(1) Gaya pemotongan menyebabkan deformasi
Gaya potong dapat dibagi menjadi tiga komponen: gaya aksial PX (gaya aksial), gaya radial PY (gaya radial) dan gaya tangensial PZ. Saat memutar poros tipis, gaya potong yang berbeda dapat mempunyai efek berbeda pada deformasi lentur.
1) Pengaruh gaya potong radial PY
Gaya radial memotong sumbu poros secara vertikal. Gaya potong radial membengkokkan poros ramping pada bidang horizontal karena kekakuannya yang buruk. Gambar menunjukkan pengaruh gaya potong pada lentur poros ramping. 1.
2) Dampak gaya potong aksial (PX)
Gaya aksial sejajar dengan sumbu pada poros tipis dan membentuk momen lentur pada benda kerja. Gaya aksial tidak signifikan untuk putaran umum dan dapat diabaikan. Karena kekakuannya yang buruk, poros menjadi tidak stabil karena stabilitasnya yang buruk. Poros ramping bengkok ketika gaya aksial lebih besar dari jumlah tertentu. Seperti terlihat pada gambar 2.
Gambar 2: Pengaruh gaya potong terhadap gaya aksial
（2）Memotong panas
Deformasi termal benda kerja akan terjadi karena panas pemotongan yang dihasilkan selama pemrosesan. Jarak antara pencekam, bagian atas stok belakang, dan benda kerja adalah tetap karena pencekam terpasang tetap. Hal ini membatasi perpanjangan aksial poros, yang mengakibatkan poros tertekuk akibat ekstrusi aksial.
Jelas bahwa meningkatkan akurasi pemesinan poros tipis pada dasarnya merupakan masalah pengendalian tegangan dan deformasi termal dalam sistem proses.
Langkah-langkah untuk Meningkatkan Akurasi Pemesinan Poros Ramping
Untuk meningkatkan akurasi pemesinan poros ramping, perlu dilakukan tindakan berbeda sesuai dengan kondisi produksi.
(1) Pilih metode penjepitan yang benar
Penjepitan pusat ganda, salah satu dari dua metode penjepitan yang secara tradisional digunakan untuk memutar poros ramping, dapat digunakan untuk memposisikan benda kerja secara akurat sekaligus memastikan koaksialitas. Metode penjepitan selongsong ramping ini memiliki kekakuan yang buruk, deformasi lentur yang besar, dan rentan terhadap getaran. Oleh karena itu, ini hanya cocok untuk instalasi dengan rasio panjang terhadap diameter yang kecil, tunjangan pemesinan yang kecil, dan persyaratan koaksialitas yang tinggi. Tinggikomponen pemesinan presisi.
Dalam kebanyakan kasus, pemesinan poros tipis dilakukan dengan menggunakan sistem penjepit yang terdiri dari satu penjepit atas dan satu penjepit. Namun pada teknik penjepitan ini, jika ujung yang terlalu kencang tidak hanya akan menekuk poros tetapi juga mencegahnya memanjang saat poros diputar. Hal ini dapat menyebabkan poros terjepit secara aksial dan bengkok sehingga tidak berbentuk. Permukaan penjepit mungkin tidak sejajar dengan lubang di ujungnya, yang dapat menyebabkan poros bengkok setelah dijepit.
Apabila menggunakan teknik penjepit satu penjepit dengan satu bagian atas, maka bagian atasnya harus menggunakan pusat hidup yang elastis. Setelah memanaskan selongsong ramping, selongsong tersebut dapat diperpanjang secara bebas untuk mengurangi distorsi tekukannya. Pada saat yang sama, penjelajah baja terbuka dimasukkan di antara rahang ke selongsong ramping untuk mengurangi kontak aksial antara rahang ke selongsong ramping dan menghilangkan posisi berlebih. Gambar 3 menunjukkan instalasi.
Gambar 3: Metode perbaikan menggunakan satu klem dan klem atas
Kurangi gaya deformasi dengan mengurangi panjang poros.
1) Gunakan sandaran tumit dan rangka tengah
Satu penjepit dan satu bagian atas digunakan untuk memutar poros ramping. Untuk mengurangi dampak gaya radial pada deformasi yang disebabkan oleh poros ramping, digunakan sandaran alat tradisional dan rangka tengah. Ini setara dengan menambahkan dukungan. Hal ini meningkatkan kekakuan dan dapat mengurangi dampak gaya radial pada poros.
2) Selongsong ramping diputar dengan teknik penjepitan aksial
Dimungkinkan untuk meningkatkan kekakuan dan menghilangkan efek gaya radial pada benda kerja dengan menggunakan sandaran pahat atau rangka tengah. Hal ini masih belum dapat menyelesaikan masalah gaya aksial yang membengkokkan benda kerja. Hal ini terutama berlaku untuk poros ramping dengan diameter yang relatif panjang. Oleh karena itu, poros ramping dapat diputar menggunakan teknik penjepitan aksial. Penjepitan aksial berarti, untuk memutar poros tipis, salah satu ujung poros dijepit dengan chuck dan ujung lainnya dengan kepala penjepit yang dirancang khusus. Kepala penjepit menerapkan gaya aksial ke poros. Gambar 4 menunjukkan kepala penjepit.
Gambar 4 Kondisi penjepitan dan tegangan aksial
Selongsong ramping mengalami tegangan aksial konstan selama proses pembubutan. Ini menghilangkan masalah gaya potong aksial yang membengkokkan poros. Gaya aksial mengurangi deformasi lentur yang disebabkan oleh gaya potong radial. Ini juga mengkompensasi pemanjangan aksial akibat panas pemotongan. presisi.
3) Membalikkan pemotongan poros untuk memutarnya
Seperti terlihat pada Gambar 5, metode pemotongan terbalik adalah saat pahat diumpankan melalui spindel ke tailstock selama proses pembubutan poros tipis.
Gambar 5 Analisis Gaya Pemesinan dan Pemesinan dengan Metode Pemotongan Terbalik
Gaya aksial yang dihasilkan selama pemrosesan akan mengencangkan poros, mencegah deformasi lentur. Tailstock elastis juga dapat mengimbangi pemanjangan termal dan deformasi kompresi yang disebabkan oleh benda kerja saat benda kerja berpindah dari pahat ke tailstock. Hal ini mencegah deformasi.
Seperti ditunjukkan pada Gambar 6, pelat geser tengah dimodifikasi dengan menambahkan dudukan pahat belakang dan memutar pahat depan dan belakang secara bersamaan.
Gambar 6 Analisis gaya dan pemesinan pisau ganda
Alat bagian depan dipasang tegak, sedangkan alat bagian belakang dipasang terbalik. Gaya potong yang dihasilkan oleh kedua perkakas saling meniadakan selama pembubutan. Benda kerja tidak berubah bentuk atau bergetar, dan presisi pemrosesan sangat tinggi. Ini sangat ideal untuk produksi massal.
4) Teknik pemotongan magnet untuk memutar poros tipis
Prinsip pemotongan magnetik mirip dengan pemotongan terbalik. Gaya magnet digunakan untuk meregangkan poros, mengurangi deformasi selama pemrosesan.
(3) Batasi jumlah pemotongan
Banyaknya panas yang dihasilkan pada proses pemotongan akan menentukan kesesuaian jumlah potongan. Deformasi yang diakibatkan oleh putaran poros tipis juga akan berbeda.
1) Kedalaman Pemotongan (t)
Menurut asumsi bahwa kekakuan ditentukan oleh sistem proses, seiring bertambahnya kedalaman pemotongan, gaya pemotongan, dan panas yang dihasilkan saat pembubutan juga meningkat. Hal ini menyebabkan tegangan dan distorsi termal pada poros tipis meningkat. Saat memutar poros tipis, penting untuk meminimalkan kedalaman pemotongan.
2) Jumlah pemberian pakan (f).
Peningkatan laju pengumpanan akan meningkatkan gaya potong dan ketebalan. Gaya potong meningkat, namun tidak proporsional. Akibatnya, koefisien deformasi gaya pada poros tipis berkurang. Dalam hal meningkatkan efisiensi pemotongan, lebih baik meningkatkan laju pemakanan daripada menambah kedalaman pemotongan.
3) Kecepatan potong (v).
Adalah menguntungkan untuk meningkatkan kecepatan potong untuk mengurangi gaya. Ketika kecepatan potong meningkat, suhu pahat pemotong maka gesekan antara pahat, benda kerja, dan poros akan berkurang. Jika kecepatan potong terlalu tinggi, maka poros mudah bengkok akibat gaya sentrifugal. Hal ini akan merusak stabilitas proses. Kecepatan potong benda kerja yang panjang dan diameternya relatif besar harus dikurangi.
(4) Pilih sudut yang masuk akal untuk alat tersebut
Untuk mengurangi deformasi lentur akibat memutar poros tipis, gaya potong selama pembubutan harus serendah mungkin. Sudut kemiringan penggaruk, ujung depan, dan tepi mempunyai pengaruh paling besar terhadap gaya potong di antara sudut geometri perkakas.
1) Sudut depan (g)
Besar kecilnya sudut rake (g) berdampak langsung pada gaya pemotongan, suhu dan tenaga. Gaya pemotongan dapat dikurangi secara signifikan dengan meningkatkan sudut penggaruk. Hal ini mengurangi deformasi plastis dan juga dapat mengurangi jumlah logam yang dipotong. Untuk mengurangi gaya potong, dapat dilakukan peningkatan sudut rake. Sudut penggaruk umumnya antara 13 derajat dan 17 derajat.
2) Sudut terdepan (kr)
Lendutan utama (kr) yang merupakan sudut terbesar mempengaruhi proporsionalitas dan besar kecilnya ketiga komponen gaya potong tersebut. Gaya radial berkurang seiring bertambahnya sudut masuk, sedangkan gaya tangensial meningkat antara 60 derajat dan 90 derajat. Hubungan proporsional antara ketiga komponen gaya potong lebih baik pada kisaran 60deg75deg. Sudut penggerak yang lebih besar dari 60 derajat biasanya digunakan ketika memutar poros tipis.
3) Kecenderungan bilah
Kemiringan mata pisau (ls), mempengaruhi aliran serpihan dan kekuatan ujung pahat, serta hubungan proporsional antara ketiganya.komponen yang diputarpemotongan selama proses pembubutan. Gaya pemotongan radial berkurang seiring dengan meningkatnya kemiringan. Namun gaya aksial dan tangensial meningkat. Hubungan proporsional antara ketiga komponen gaya potong masuk akal bila kemiringan bilah berada dalam kisaran -10deg+10deg. Agar chip mengalir ke arah permukaan poros saat memutar poros tipis, biasanya digunakan sudut tepi positif antara 0 derajat dan +10 derajat.
Sulit untuk memenuhi standar kualitas poros ramping karena kekakuannya yang buruk. Kualitas pemrosesan poros ramping dapat dijamin dengan mengadopsi metode pemrosesan dan teknik penjepitan yang canggih, serta memilih sudut dan parameter pahat yang tepat.
Misi Anebon adalah untuk mengenali ketidaksempurnaan manufaktur yang sangat baik dan memberikan layanan terbaik kepada pelanggan domestik dan luar negeri kami sepenuhnya untuk tahun 2022 Bagian Mesin Penggilingan CNC Presisi Tinggi Aluminium Tahan Karat Kualitas Terbaik untuk Aerospace untuk memperluas pasar kami secara internasional, Anebon terutama memasok pelanggan luar negeri kami dengan mesin kualitas terbaik, potongan giling danLayanan pembubutan CNC.
Grosir Suku Cadang Mesin Tiongkok dan Layanan Pemesinan CNC, Anebon menjaga semangat "inovasi dan kohesi, kerja tim, berbagi, jejak, kemajuan praktis". Jika Anda memberi kami kesempatan, kami akan menunjukkan potensi kami. Dengan dukungan Anda, Anebon yakin kami akan mampu membangun masa depan cerah bagi Anda dan keluarga.
Waktu posting: 28 Agustus-2023