Hva er en bil slank aksel?
En slank bilaksel er en type som brukes i biler og designet for å være lett. Slanke aksler har en tendens til å bli brukt i kjøretøy med fokus på drivstoffeffektivitet og smidighet. De reduserer kjøretøyets totalvekt samtidig som de forbedrer håndteringen. Disse akslene er vanligvis laget av lette, sterke materialer som aluminium eller høyfast stål. Disse akslene er bygget for å kunne håndtere drivkreftene, slik som dreiemomentet som genereres av motoren, og fortsatt opprettholde en kompakt, strømlinjeformet design. De slanke akslene er avgjørende for overføring av kraft fra en motor til hjul.
Hvorfor er det lett å bøye og deformere ved bearbeiding av det slanke skaftet på bilen?
Det ville være vanskelig å bøye eller deformere en aksel som er så tynn. Materialene som brukes til å lage bilaksler (også kjent som drivaksler eller aksler) er vanligvis sterke og holdbare, for eksempel karbonfiberkompositt eller stål. Materialene som brukes er valgt for deres høye styrke, som er nødvendig for å motstå dreiemomentet og kreftene som genereres av girkassen og motoren til bilen.
Under produksjonen går akslene gjennom ulike prosesser, som smiing og varmebehandling, for å opprettholde stivheten og styrken. Disse materialene, sammen med produksjonsteknikkene, forhindrer at akslingene bøyer seg under normale forhold. Imidlertid kan ekstreme krefter som kollisjoner og ulykker bøye eller deformere hvilken som helst del av bilen, inkludert akslinger. Det er viktig å reparere eller erstatte skadede deler for å sikre sikker og effektiv drift av kjøretøyet.
Maskineringsprosess:
Mange akseldeler har et sideforhold på L/d > 25. Den horisontale slanke aksen bøyes lett eller kan til og med miste stabiliteten under påvirkning av tyngdekraften, skjærekraften og toppklemkreftene. Spenningsproblemet på det slanke skaftet må reduseres ved dreiing av skaftet.
Behandlingsmetode:
Omvendt matingsdreiing brukes, med en rekke effektive tiltak, som et utvalg av verktøygeometriparametere, skjæremengder, strammeanordninger og bøssingverktøystøtter.
Analyse av faktorer som forårsaker bøyedeformasjon av svingende slank aksel
To tradisjonelle klemmeteknikker brukes til å dreie slanke aksler i dreiebenker. En metode bruker en klemme med en toppinstallasjon, og den andre er to toppinstallasjoner. Vi vil hovedsakelig fokusere på klemmeteknikken til en enkelt klemme og en topp. Som vist i figur 1.
Figur 1 En klemme og en topp klemmemetode og kraftanalyse
Hovedårsakene til bøyedeformasjon forårsaket av å dreie den slanke akselen er:
(1) Kuttekraft forårsaker deformasjon
Kuttekraften kan deles inn i tre komponenter: aksialkraft PX (aksialkraft), radialkraft PY (radialkraft) og tangentialkraft PZ. Ved dreiing av tynne aksler kan ulike skjærekrefter ha ulik effekt på bøyedeformasjonen.
1) Påvirkning av de radielle skjærekreftene PY
Radialkraften skjærer vertikalt gjennom akselens akse. Den radielle skjærekraften bøyer den slanke akselen i horisontalplanet på grunn av dens dårlige stivhet. Figur viser effekten av skjærekraften på bøyningen av det slanke skaftet. 1.
2) Påvirkning av den aksiale skjærekraften (PX)
Aksialkraften er parallell med aksen på den tynne akselen og danner et bøyemoment i arbeidsstykket. Aksialkraften er ikke signifikant for generell dreiing og kan ignoreres. På grunn av sin dårlige stivhet er akselen ustabil på grunn av sin dårlige stabilitet. Den slanke akselen bøyer seg når aksialkraften er større enn en viss mengde. Som vist på bilde 2.
Figur 2: Effekt av skjærekraft på aksialkraft
（2）Kuttvarme
Termisk deformasjon av arbeidsstykket vil oppstå på grunn av skjærevarmen som produseres ved bearbeiding. Avstanden mellom chucken, toppen av bakstokken og arbeidsstykket er fast fordi chucken er fast. Dette begrenser den aksiale forlengelsen av akselen, noe som resulterer i at akselen bøyer seg på grunn av den aksiale ekstruderingen.
Det er klart at forbedring av nøyaktigheten ved bearbeiding av den tynne akselen er fundamentalt et problem med å kontrollere stress og termisk deformasjon i prosesssystemet.
Tiltak for å forbedre maskineringsnøyaktigheten til det slanke skaftet
For å forbedre nøyaktigheten av å bearbeide en slank aksel, er det nødvendig å ta forskjellige tiltak i henhold til produksjonsforholdene.
(1) Velg riktig klemmemetode
Dobbeltsenterklemming, en av de to klemmemetodene som tradisjonelt brukes til å dreie slanke aksler, kan brukes til å nøyaktig posisjonere arbeidsstykket samtidig som koaksialitet sikres. Denne metoden for å klemme den slanke hylsen har dårlig stivhet, en stor bøyedeformasjon og er utsatt for vibrasjoner. Den er derfor kun egnet for installasjoner med liten lengde til diameter-forhold, liten bearbeiding og høye krav til koaksialitet. Høykomponenter for presisjonsmaskinering.
I de fleste tilfeller gjøres bearbeiding av tynne aksler ved hjelp av et klemsystem som består av en topp og en klemme. I denne klemmeteknikken, men hvis du har en spiss som er for stram, vil den ikke bare bøye skaftet, men også forhindre at den forlenges når skaftet dreies. Dette kan føre til at akselen klemmes aksialt og bøyes ut av form. Klemflaten er kanskje ikke på linje med hullet på spissen, noe som kan føre til at akselen bøyes etter at den er klemt.
Ved bruk av klemmeteknikken til én klemme med én topp, må toppen bruke elastiske bosenter. Etter oppvarming av den slanke hylsen kan den forlenges fritt for å redusere bøyningsforvrengningen. Samtidig settes en åpen stålpasser inn mellom kjevene til den slanke hylsen for å redusere aksial kontakt mellom kjevene til den slanke hylsen og eliminere overposisjonering. Figur 3 viser installasjonen.
Figur 3: Forbedringsmetode med en klemme og en toppklemme
Reduser kraften til deformasjonen ved å redusere lengden på skaftet.
1) Bruk hælstøtten og midtrammen
En klemme og en topp brukes til å dreie det slanke skaftet. For å redusere virkningen av radiell kraft på deformasjonen forårsaket av den slanke akselen, brukes den tradisjonelle verktøystøtten og senterrammen. Dette tilsvarer å legge til en støtte. Dette øker stivheten og kan redusere virkningen av radiell kraft på akselen.
2) Den slanke hylsen roteres ved hjelp av aksial klemmeteknikk
Det er mulig å øke stivheten og eliminere effekten av radialkraften på arbeidsstykket ved å bruke verktøystøtten eller midtrammen. Det kan fortsatt ikke løse problemet med at aksialkraften bøyer arbeidsstykket. Dette gjelder spesielt for det slanke skaftet med relativt lang diameter. Den slanke akselen er derfor i stand til å dreies ved hjelp av den aksiale klemmeteknikken. Aksial fastspenning betyr at for å dreie en tynn aksel, klemmes akselens ene ende med en chuck og den andre enden av et spesialdesignet klemhode. Klemhodet påfører en aksial kraft på akselen. Figur 4 viser klemhodet.
Figur 4 Aksial innspenning og spenningsforhold
Den slanke hylsen utsettes for konstant aksial spenning under dreieprosessen. Dette eliminerer problemet med den aksiale skjærekraften som bøyer akselen. Aksialkraften reduserer bøyedeformasjonen forårsaket av de radielle skjærekreftene. Den kompenserer også for den aksiale forlengelsen på grunn av skjærevarmen. presisjon.
3) Reversere kutting av akselen for å snu den
Som vist i figur 5, er den omvendte kuttemetoden når verktøyet mates gjennom spindelen til bakstokken under prosessen med å dreie den tynne akselen.
Figur 5 Analyse av maskineringskrefter og maskinering ved omvendt kuttemetode
Den aksiale kraften som genereres under behandlingen vil spenne akselen, og forhindre bøyedeformasjon. Den elastiske halestokken kan også kompensere for den termiske forlengelsen og kompresjonsdeformasjonen forårsaket av arbeidsstykket når det beveger seg fra verktøyet til halestocken. Dette forhindrer deformasjonen.
Som vist i figur 6, modifiseres den midtre glideplaten ved å legge til den bakre verktøyholderen og dreie både det fremre og bakre verktøyet samtidig.
Figur 6 Kraftanalyse og dobbeltknivbearbeiding
Det fremre verktøyet monteres stående, mens det bakre verktøyet er montert i revers. Kuttekreftene som genereres av de to verktøyene opphever hverandre under dreiing. Arbeidsstykket er ikke deformert eller vibrert, og prosesspresisjonen er svært høy. Dette er ideelt for masseproduksjon.
4) Magnetisk skjæreteknikk for å snu det tynne skaftet
Prinsippet bak magnetisk skjæring ligner på omvendt skjæring. Den magnetiske kraften brukes til å strekke akselen, og reduserer deformasjonen under behandlingen.
(3) Begrens skjæremengden
Mengden varme som genereres av skjæreprosessen vil avgjøre hensiktsmessigheten av kuttmengden. Deformasjonen som oppstår ved å rotere den tynne akselen vil også være annerledes.
1) Kuttdybde (t)
I henhold til antagelsen om at stivheten bestemmes av prosesssystemet, øker skjæredybden etter hvert som skjæredybden øker, og varmen som genereres ved dreiing. Dette fører til at spenningen og termisk forvrengning av det tynne skaftet øker. Ved dreiing av tynne aksler er det viktig å minimere skjæredybden.
2) Fôringsmengde (f).
Økt matehastighet øker skjærekraften og tykkelsen. Kuttekraften øker, men ikke proporsjonalt. Som et resultat reduseres kraftdeformasjonskoeffisienten for den tynne akselen. Når det gjelder å øke skjæreeffektiviteten, er det bedre å øke matehastigheten enn å øke skjæredybden.
3) Kuttehastighet (v).
Det er fordelaktig å øke skjærehastigheten for å redusere kraften. Når skjærehastigheten øker temperaturen på skjæreverktøyet, vil friksjonen mellom verktøyet, arbeidsstykket og akselen reduseres. Hvis skjærehastighetene er for høye, kan akselen lett bøye seg på grunn av sentrifugalkrefter. Dette vil ødelegge stabiliteten i prosessen. Kuttehastigheten til arbeidsstykker som er relativt store i lengde og diameter bør reduseres.
(4) Velg en rimelig vinkel for verktøyet
For å redusere bøyedeformasjonen som oppstår ved å dreie en tynn aksel, må skjærekraften under dreiing være så lav som mulig. Skrue-, for- og kanthellingsvinklene har størst innflytelse på skjærekraften blant de geometriske vinklene til verktøyene.
1) Frontvinkel (g)
Størrelsen på skråvinkelen (g) påvirker skjærekraften, temperaturen og kraften direkte. Kuttekraften kan reduseres betydelig ved å øke skråvinklene. Dette reduserer den plastiske deformasjonen og kan også redusere mengden metall som kuttes. For å redusere skjærekreftene kan man øke skråvinklene. Rivevinklene er vanligvis mellom 13 grader og 17 grader.
2) Føringsvinkel (kr)
Hovedavbøyningen (kr), som er den største vinkelen, påvirker proporsjonaliteten og størrelsen til alle tre komponentene i skjærekraften. Den radielle kraften reduseres når inngangsvinkelen øker, mens tangentialkraften øker mellom 60 grader og 90 grader. Det proporsjonale forholdet mellom de tre komponentene av skjærekraft er bedre i området 60deg75deg. En ledende vinkel større 60 grader brukes vanligvis når du dreier tynne aksler.
3) Bladhelling
Helningen til bladet (ls) påvirker flisstrømmen og styrken til verktøyspissen, samt det proporsjonale forholdet mellom de tredreide komponenterkutting under dreieprosessen. Den radielle kraften ved skjæring avtar når helningen øker. Imidlertid øker de aksiale og tangentielle kreftene. Det proporsjonale forholdet mellom de tre komponentene av skjærekraft er rimelig når bladets helning er innenfor området -10°+10°. For å få sponene til å flyte mot overflaten av akselen ved dreiing av en tynn aksel, er det vanlig å bruke en positiv kantvinkel mellom 0grader og +10grader.
Det er vanskelig å oppfylle kvalitetsstandardene til det slanke skaftet på grunn av dets dårlige stivhet. Behandlingskvaliteten til det slanke skaftet kan sikres ved å ta i bruk avanserte prosesseringsmetoder og klemmeteknikker, samt velge riktige verktøyvinkler og parametere.
Anebons oppdrag er å gjenkjenne utmerkede produksjonsfeil og gi den beste servicen til våre innenlandske og utenlandske kunder fullstendig for 2022 Toppkvalitets rustfritt aluminium høypresisjon CNC-dreiemaskindel for romfart for å utvide markedet vårt internasjonalt, Anebon leverer hovedsakelig til våre utenlandske kunder med maskiner av topp kvalitet, freste stykker ogCNC-dreitjenester.
Kina engros China Machinery Parts and CNC Machining Service, Anebon beholder ånden av "innovasjon og samhold, teamarbeid, deling, spor, praktisk fremgang". Hvis du gir oss en sjanse, viser vi potensialet vårt. Med din støtte tror Anebon at vi vil være i stand til å bygge en lys fremtid for deg og din familie.
Innleggstid: 28. august 2023