Kaj je avtomobilska vitka os?
Vitka avtomobilska os je vrsta, ki se uporablja v avtomobilih in je zasnovana tako, da je lahka. Vitke osi se običajno uporabljajo v vozilih s poudarkom na učinkovitosti goriva in okretnosti. Zmanjšajo celotno težo vozila in hkrati izboljšajo njegovo vodljivost. Te osi so običajno izdelane iz lahkih, močnih materialov, kot sta aluminij ali jeklo visoke trdnosti. Te osi so izdelane tako, da lahko prenesejo pogonske sile, kot je navor, ki ga ustvari motor, in še vedno ohranijo kompaktno, poenostavljeno zasnovo. Tanke osi so bistvene za prenos moči od motorja do koles.
Zakaj se pri obdelavi vitke gredi avtomobila zlahka upogne in deformira?
Težko bi bilo upogniti ali deformirati tako tanko gred. Materiali, ki se uporabljajo za izdelavo avtomobilskih gredi (znanih tudi kot pogonske gredi ali osi), so običajno močni in trpežni, na primer kompozit iz ogljikovih vlaken ali jeklo. Uporabljeni materiali so izbrani zaradi svoje visoke trdnosti, ki je potrebna za odpornost na navor in sile, ki jih ustvarjata menjalnik in motor avtomobila.
Med proizvodnjo gredo gredi skozi različne procese, kot sta kovanje in toplotna obdelava, da ohranijo svojo togost in trdnost. Ti materiali skupaj s tehnikami izdelave preprečujejo upogibanje gredi v normalnih pogojih. Vendar lahko ekstremne sile, kot so trki in nesreče, upognejo ali deformirajo kateri koli del avtomobila, vključno z gredmi. Bistvenega pomena je, da popravite ali zamenjate vse poškodovane dele, da zagotovite varno in učinkovito delovanje vašega vozila.
Postopek obdelave:
Številni deli gredi imajo razmerje stranic L/d > 25. Vodoravna vitka os se zlahka upogne ali celo izgubi svojo stabilnost pod vplivom gravitacije, rezalne sile in zgornjih vpenjalnih sil. Težavo z napetostjo na vitki gredi je treba zmanjšati pri obračanju gredi.
Metoda obdelave:
Uporablja se struženje z vzvratnim podajanjem s številnimi učinkovitimi ukrepi, kot je izbira parametrov geometrije orodja, rezalnih količin, napenjalnih naprav in naslonov za orodje.
Analiza dejavnikov, ki povzročajo upogibno deformacijo stružne vitke gredi
Za struženje vitkih gredi v stružnicah se uporabljata dve tradicionalni tehniki vpenjanja. Ena metoda uporablja eno objemko z eno zgornjo namestitvijo, druga pa sta dve zgornji namestitvi. Osredotočili se bomo predvsem na tehniko vpenjanja enojne spone in vrha. Kot je prikazano na sliki 1.
Slika 1 Ena vpenjalna in ena zgornja metoda vpenjanja in analiza sile
Glavni vzroki za upogibno deformacijo, ki nastane zaradi vrtenja vitke gredi, so:
(1) Rezalna sila povzroči deformacijo
Rezalno silo lahko razdelimo na tri komponente: aksialno silo PX (aksialna sila), radialno silo PY (radialna sila) in tangencialno silo PZ. Pri struženju tankih gredi lahko različne rezalne sile različno vplivajo na upogibno deformacijo.
1) Vpliv radialnih rezalnih sil PY
Radialna sila prereže navpično skozi os gredi. Radialna rezalna sila upogne vitko gred v vodoravni ravnini zaradi njene slabe togosti. Slika prikazuje učinek rezalne sile na upogibanje vitke gredi. 1.
2) Vpliv aksialne rezalne sile (PX)
Aksialna sila je vzporedna z osjo na tanki gredi in tvori upogibni moment v obdelovancu. Aksialna sila ni pomembna za splošno struženje in jo je mogoče zanemariti. Zaradi slabe togosti je gred zaradi slabe stabilnosti nestabilna. Vitka gred se upogne, ko je aksialna sila večja od določene količine. Kot je prikazano na sliki 2.
Slika 2: Vpliv rezalne sile na aksialno silo
（2）Rezanje toplote
Toplotna deformacija obdelovanca bo nastala zaradi rezalne toplote, ki nastane pri obdelavi. Razdalja med vpenjalno glavo, vrhom zadnjega dela in obdelovancem je fiksna, ker je vpenjalna glava pritrjena. To omejuje aksialni raztezek gredi, kar ima za posledico upogibanje gredi zaradi aksialnega iztiskanja.
Jasno je, da je izboljšanje natančnosti strojne obdelave tanke gredi v osnovi problem nadzora napetosti in toplotne deformacije v procesnem sistemu.
Ukrepi za izboljšanje natančnosti obdelave vitke gredi
Za izboljšanje natančnosti obdelave vitke gredi je treba sprejeti različne ukrepe glede na proizvodne pogoje.
(1) Izberite pravilen način vpenjanja
Dvojno središčno vpenjanje, eno od dveh metod vpenjanja, ki se tradicionalno uporabljata za struženje vitkih gredi, je mogoče uporabiti za natančno pozicioniranje obdelovanca ob zagotavljanju koaksialnosti. Ta način vpenjanja vitkega tulca ima slabo togost, veliko upogibno deformacijo in je dovzeten za vibracije. Zato je primeren samo za instalacije z majhnim razmerjem med dolžino in premerom, majhnim dodatkom za obdelavo in visokimi zahtevami glede koaksialnosti. Visokakomponente za natančno obdelavo.
V večini primerov se strojna obdelava tankih gredi izvaja z uporabo vpenjalnega sistema, ki je sestavljen iz enega vrha in enega vpenjanja. Pri tej tehniki vpenjanja pa, če imate konico, ki je pretesna, ne bo samo upognila gredi, ampak tudi preprečila, da bi se podaljšala, ko se gred vrti. To lahko povzroči, da se gred osno stisne in upogne izven oblike. Vpenjalna površina morda ni poravnana z luknjo konice, kar lahko povzroči, da se gred po vpetju upogne.
Pri uporabi tehnike vpenjanja ene spone z enim vrhom mora vrh uporabiti elastična živa središča. Po segrevanju vitkega tulca ga je mogoče prosto podaljšati, da se zmanjša njegovo upogibanje. Istočasno je med čeljusti do vitkega tulca vstavljen odprti jekleni potovalnik, da se zmanjša aksialni stik med čeljustmi do vitkega tulca in odpravi prekomerno pozicioniranje. Slika 3 prikazuje namestitev.
Slika 3: Metoda izboljšanja z uporabo ene objemke in zgornje objemke
Zmanjšajte silo deformacije z zmanjšanjem dolžine gredi.
1) Uporabite naslon za peto in sredinski okvir
Ena objemka in en vrh se uporabljata za obračanje vitke gredi. Za zmanjšanje vpliva radialne sile na deformacijo, ki jo povzroči vitka gred, se uporabljata tradicionalno oporišče za orodje in sredinski okvir. To je enakovredno dodajanju podpore. To poveča togost in lahko zmanjša vpliv radialne sile na gred.
2) Vitek tulec se vrti s tehniko aksialnega vpenjanja
Možno je povečati togost in odpraviti učinek radialne sile na obdelovanec z uporabo naslona za orodje ali sredinskega okvirja. Še vedno ne more rešiti problema aksialne sile, ki upogiba obdelovanec. To še posebej velja za vitko gred z relativno velikim premerom. Vitko gred je torej mogoče obračati s tehniko aksialnega vpenjanja. Aksialno vpenjanje pomeni, da je za obračanje tanke gredi en konec gredi vpet z vpenjalno glavo, drugi konec pa s posebej oblikovano vpenjalno glavo. Vpenjalna glava deluje z aksialno silo na gred. Slika 4 prikazuje vpenjalno glavo.
Slika 4 Pogoji aksialnega vpenjanja in napetosti
Vitek tulec je med postopkom struženja izpostavljen stalni aksialni napetosti. To odpravlja problem aksialne rezalne sile, ki upogiba gred. Aksialna sila zmanjša upogibno deformacijo, ki jo povzročijo radialne rezalne sile. Prav tako kompenzira aksialno podaljšanje zaradi rezalne toplote. natančnost.
3) Vzvratno rezanje gredi, da jo zavrtite
Kot je prikazano na sliki 5, je metoda vzvratnega rezanja, ko se orodje med postopkom vrtenja tanke gredi dovaja skozi vreteno do zadnjega droga.
Slika 5 Analiza obdelovalnih sil in obdelava z metodo obratnega rezanja
Aksialna sila, ki nastane med obdelavo, bo napela gred in preprečila upogibno deformacijo. Elastični zadnji del lahko tudi kompenzira toplotni raztezek in kompresijsko deformacijo, ki jo povzroči obdelovanec, ko se premakne z orodja na zadnji del. To preprečuje deformacijo.
Kot je prikazano na sliki 6, se srednja drsna plošča spremeni z dodajanjem zadnjega držala orodja in hkratnim obračanjem sprednjega in zadnjega orodja.
Slika 6 Analiza sile in obdelava z dvojnim nožem
Sprednje orodje je nameščeno pokonci, medtem ko je zadnje orodje nameščeno vzvratno. Rezalne sile, ki jih ustvarjata obe orodji, se med struženjem izničijo. Obdelovanec ni deformiran ali vibriran, natančnost obdelave pa je zelo visoka. To je idealno za masovno proizvodnjo.
4) Tehnika magnetnega rezanja za obračanje tanke gredi
Načelo magnetnega rezanja je podobno vzvratnemu rezanju. Magnetna sila se uporablja za raztezanje gredi, kar zmanjša deformacijo med obdelavo.
(3) Omejite količino rezanja
Količina toplote, ki jo ustvari postopek rezanja, bo določila ustreznost količine reza. Tudi deformacija, ki jo povzroči vrtenje tanke gredi, bo drugačna.
1) Globina reza (t)
Glede na predpostavko, da je togost določena s procesnim sistemom, se z večanjem globine reza povečuje tudi rezalna sila in toplota, ki nastane pri struženju. To povzroči povečanje napetosti in toplotne deformacije tanke gredi. Pri struženju tankih gredi je pomembno zmanjšati globino reza.
2) Krmna količina (f).
Povečana hitrost podajanja poveča rezalno silo in debelino. Rezalna sila se poveča, vendar ne sorazmerno. Posledično se zmanjša koeficient deformacije sile za tanko gred. Z vidika povečanja učinkovitosti rezanja je bolje povečati pomik kot povečati globino reza.
3) Hitrost rezanja (v).
Koristno je povečati hitrost rezanja, da zmanjšate silo. Ker hitrost rezanja poveča temperaturo rezalnega orodja, se zmanjša trenje med orodjem, obdelovancem in gredjo. Če so rezalne hitrosti previsoke, se lahko gred zlahka upogne zaradi centrifugalnih sil. To bo pokvarilo stabilnost postopka. Hitrost rezanja obdelovancev, ki imajo relativno veliko dolžino in premer, je treba zmanjšati.
(4) Izberite razumen kot za orodje
Za zmanjšanje upogibne deformacije, ki jo povzroči vrtenje tanke gredi, mora biti rezalna sila med struženjem čim nižja. Med geometrijskimi koti orodij imajo največji vpliv na rezalno silo prečni, vodilni in robni nagibni koti.
1) Sprednji kot (g)
Velikost nagnjenega kota (g) neposredno vpliva na rezalno silo, temperaturo in moč. Rezalno silo je mogoče znatno zmanjšati s povečanjem nagnjenih kotov. To zmanjša plastično deformacijo in lahko tudi zmanjša količino razrezane kovine. Da bi zmanjšali rezalne sile, je mogoče povečati nagnjene kote. Nagibni koti so običajno med 13 in 17 stopinj.
2) Vodilni kot (kr)
Glavni odklon (kr), ki je največji kot, vpliva na sorazmernost in velikost vseh treh komponent rezalne sile. Radialna sila se zmanjša, ko se poveča vstopni kot, medtem ko se tangencialna sila poveča med 60 in 90 stopinj. Sorazmerno razmerje med tremi komponentami rezalne sile je boljše v območju 60deg75deg. Pri struženju tankih gredi se običajno uporablja vodilni kot, večji od 60 stopinj.
3) Naklon rezila
Naklon rezila (l) vpliva na pretok ostružkov in trdnost konice orodja ter na sorazmerno razmerje med tremistružene komponenterezanja med postopkom struženja. Radialna sila rezanja se zmanjša, ko se naklon poveča. Povečajo pa se aksialne in tangencialne sile. Sorazmerno razmerje med tremi komponentami rezalne sile je razumno, če je naklon rezila v območju -10deg+10deg. Da bi ostružki pri vrtenju tanke gredi tekali proti površini gredi, je običajno uporabiti pozitivni robni kot med 0° in +10°.
Težko je izpolniti standarde kakovosti vitke gredi zaradi njene slabe togosti. Kakovost obdelave vitke gredi je mogoče zagotoviti s sprejetjem naprednih metod obdelave in tehnik vpenjanja, kot tudi z izbiro pravih kotov in parametrov orodja.
Anebonovo poslanstvo je prepoznati odlične proizvodne nepopolnosti in zagotoviti najboljšo storitev našim domačim in čezmorskim strankam v celoti za leto 2022 Vrhunski del rezkalnega stroja za struženje iz nerjavečega aluminija visoke kakovosti za letalstvo, da bi razširili naš trg na mednarodni ravni, Anebon v glavnem dobavlja našim čezmorskim strankam z vrhunskimi stroji, brušenimi kosi inStoritve CNC struženja.
Kitajska veleprodaja kitajskih delov strojev in storitev CNC obdelave, Anebon ohranja duh "inovacije in kohezije, timskega dela, skupne rabe, sledi, praktičnega napredka". Če nam boste dali priložnost, bomo pokazali svoj potencial. Z vašo podporo Anebon verjame, da bomo lahko zgradili svetlo prihodnost za vas in vašo družino.
Čas objave: 28. avgusta 2023