Објашњен је принцип рада-машине за пилинг без центра и утицај коаксијалности сваке компоненте на квалитет обраде. На основу структуре опреме и производне праксе, дате су методе детекције и подешавања коаксијалности велике-машине за љуштење без центра и одговарајућих алата и прибора.
Машина за љуштење без центра, позната и као струг без центра, је основна опрема за прецизну производњу дугог округлог светлог челика [1]. Користи-брзи ротирајући алат за сечење и љуштење површинског материјала ултра-челичних шипки, што је ефикасније од обичних стругова у уклањању оксидног каменца и слоја рђе на површини челика, чиме се побољшава изглед и квалитет површине готовог челика. Тренутно, пречник обраде великог -струга без центра може да достигне 500 мм, степен толеранције пречника може да достигне ИТ9, вредност храпавости површине Ра је 1,6-3,2 μм, а вредност храпавости површине Ра након полирања може да достигне 0,8 μм.
Главне компоненте машине за љуштење без центра укључују: уређај за стезање, уређај за доводну вођицу, ротирајућу главу резача, уређај за вођење излаза и колица за пражњење. Коаксијалност горњих 5 компоненти (у даљем тексту „коаксијалност са пет- центара“) је најважнији индикатор прецизности машине за пилинг без центра. Коаксијалност пет центара директно утиче на квалитет површине производа; прекорачење ове толеранције ће довести до разних дефеката на површини радног предмета.
Откривање и подешавање коаксијалности пет центара је прилично тешко. Тиан Ксиаохуи[2], Цхао Хонгганг[3] и други проучавали су употребу сопствене структуре опреме као мерила за подешавање тачности сваке компоненте посебно, али мало је дискусија о јединственом прилагођавању коаксијалности пет центара. Метода прилагођавања коаксијалности коју су дали Доу Веитао ет ал.[4] је применљиво на мале-машине за љуштење без језгра, али за велике-машине за љуштење без језгра, због веће величине и тежине делова, детекција и подешавање тачности су тежи. Због тога је и даље потребно проучити функционалније шеме детекције и подешавања и направити одговарајуће алате и уређаје.
Наша компанија има две машине за пилинг без језгра, и то америчку ХЕТРАН БТ16 и Иантаи Кејие ВЦС300С машину за пилинг без језгра. Максималне величине готовог производа су φ400мм и φ305мм, респективно. Наша компанија је истражила и покушала да се позабави утицајем грешке коаксијалности са пет-центра на квалитет производа и методом подешавања коаксијалности са пет{7}}центра у великим-машинама за пилинг у пракси. Следи увод који користи машину за пилинг без центра БТ16 као пример.
Слика 2 Принцип рада и структура опреме
За разлику од принципа рада ротације радног предмета и аксијалног помака алата при обради округлих челичних шипки на конвенционалном стругу, алат се ротира и радни предмет се напаја аксијално када ради машина за љуштење без центра. Кратак радни процес је да уређај за стезање стегне шипку и убацује је, главна машина врши обраду љуштења, уређаји за вођицу улаза и излазне вођице ублажавају вибрације, а затим колица за пражњење извлаче шипку [5].
Резни део главне машине БТ16 је ротирајућа глава резача постављена на шупље вретено унутрашњег пречника 600 мм (погледајте слику 1). Шупље вретено је уграђено у кутију вретена и покреће га главни мотор да се окреће великом брзином. 4 тако да је 8 алата симетрично постављено на главу резача, што резултира високом ефикасношћу сечења.
Слика Слика 1 Ротирајућа глава резача
Аксијално помицање радног предмета је завршено помоћу уређаја за стезање (види слику 2). На стезном уређају су постављена два пара ваљака за довод. Стезно дејство ваљака покреће хидраулични цилиндар и зупчасти механизам. Ротацију ваљака покреће серво мотор, а брзина кретања је стабилна и подесива.
Слика Слика 2: Стезни уређај и кутија вретена
Уређај за вођење улаза (погледајте слику 3) се састоји од три самоцентрирајуће чељусти које су повезане механизмом полуге.
Слика Слика 3: Уређај за вођење улаза
Уређај за вођење излаза (погледајте слику 4) је инсталиран унутар шупљег вретена кутије вретена. То је самоцентрирајући уређај за стезање са четири-чељусти повезани-, са бакарним плочама уграђеним у чељусти за заштиту површине готовог радног предмета. Због додавања механичког уређаја за подешавање за подешавање коаксијалности његове осе са ротирајућом главом резача, структура је сложенија, али структура везе и функција коју постиже слични су улазној водилици. Нека опрема има два сета уређаја за вођење излаза, који се називају средња вођица и задња вођица, респективно, према њиховој удаљености од ротирајуће главе резача, или се заједно називају средњим и задњим вођицама.
Слика
Слика 4. Излазни водич
Функција уређаја за довод и излаз је да стегну и подупру радни предмет, обезбеђујући поуздано вођење, одржавајући глатко аксијално кретање и спречавајући вибрације и ротацију.
Главна компонента колица за пражњење је пар наковња у облику слова В-. Акција стезања горњег и доњег наковња је повезана самоцентрирајућим зупчаником и механизмом зупчаника. Радни предмет се стеже непосредно пре него што напусти ваљке за увлачење, обезбеђујући силу стезања и аксијалну силу увлачења.
Укратко, коаксијалност центара пет компоненти-уређаја за стезање, ротационе главе резача, уређаја за вођицу на улазу, уређаја за вођицу излаза и колица за пражњење{1}}мора да се тестира и подеси на одређену тачност. У супротном, шипка ће доживети тренутни помак при уласку и изласку из уређаја за стезање и вођење. Чак и мали помак ће негативно утицати на квалитет површине радног комада.
Слика 3. Утицај пето-коаксијалности прекорачења толеранције на тачност обраде
Прекорачење толеранције коаксијалности од пет-центра ће довести до дефеката на површини радног предмета као што су трагови вибрација, степенице, ексцентрицитет окретања, скупљање репа радног комада и репликација грешке.
3.1 Ознаке вибрација
Ознаке вибрације се обично појављују на предњем крају радног предмета, као што је приказано на слици 5. Како принцип рада опреме каже, када радни комад први пут почне са обрадом и још није ушао у опсег стезања излазног уређаја за вођицу, држе га два пара ваљака за увлачење и улазни уређај за вођицу на уређају за стезање, док глава резача врши обраду љуштења. Ако је одступање коаксијалности два пара ваљака за увлачење и уређаја за вођење улаза велико, радни предмет је у пре-позиционираном стању, његова крутост се смањује и тежи да се савија и деформише. Под дејством силе резања, радни предмет ће вибрирати, формирајући трагове вибрација. С друге стране, током преко-позиционирања, силе стезања горњих и доњих ваљака стезног уређаја су различите, што ће утицати на стабилност брзине увлачења и погоршати стварање трагова вибрација.
Слика: Слика 5 Ознаке вибрација се појављују на површини радног предмета
3.2 Кораци
Кораци (види слику 6) се углавном појављују на оба краја радног комада. Кораци се појављују на предњем крају радног предмета јер када се радни предмет аксијално напаја, када предњи крај радног предмета достигне положај излазног уређаја за вођење или стезну позицију колица за пражњење, излазни уређај за вођицу и колица за пражњење ће стегнути радни предмет. Када уређај за вођење излаза и колица за пражњење нису коаксијални са ротационом главом резача, радни предмет ће доживети радијални релативни помак у односу на резач, што ће резултирати кораком на одговарајућој позицији на радном предмету. Растојање од локације корака до предњег краја радног комада је једнако растојању од уређаја за вођење излаза или колица за пражњење до резача.
Корак се појављује на задњем крају радног предмета, који се јавља када се радни предмет одвоји од ваљака за увлачење и улазног уређаја за вођење. То је због тога што су ваљци за убацивање и уређај за вођење улаза коаксијални са ротационом главом резача. Механизам је исти као када се на предњем крају радног комада појави степеница. Растојање од локације корака до задњег краја радног комада је једнако растојању од ваљака за довод или улазног уређаја за вођење до резача.
Слика Слика 6: Кораци се појављују на површини радног предмета
3.3 Ексцентрицитет окретања
Главни узрок ексцентрицитета окретања (погледајте слику 7) је велико одступање између уређаја за вођење улаза и центра ротације ротационе главе резача. Ово доводи до тога да је центар радног предмета коаксијалан са центром ротационе главе резача, што узрокује ексцентрицитет, а једна страна обима радног предмета није обрађена. Ако су уређај за стезање и уређај за вођење улаза такође коаксијални, ексцентрицитет ће бити додатно појачан. Због тога, без узимања у обзир грешке у правости самог радног предмета, неусклађеност стезног уређаја, улазног уређаја за вођицу и ротационе главе резача је главни узрок ексцентрицитета окретања.
Слика Слика 7 Ексцентрицитет окретања
3.4 Скупљање репа радног комада
Скупљање репа (погледајте слику 8) је узроковано великим одступањем коаксијалности између уређаја за вођење излаза, колица за пражњење и центра ротације ротационе главе резача. Током љуштења, радни предмет је подвргнут комбинованом дејству радијалне силе резања у правцу пречника и силе стезања уређаја за вођење излаза и колица за пражњење. Када се радни комад доведе до репа и спрема се да напусти алат, равнотежа сила између ова три се прекида. Само уређај за вођење излаза и колица за пражњење примењују силу стезања на радни предмет, изазивајући радијално померање и резултирајући скупљањем репа.
Слика Слика 8 Скупљање репа
3.5 Репликација грешке
Површина радног предмета се смењује између светлих и храпавих подручја (погледајте слику 9). Црвени круг на слици 9 означава бакарну прашину која пада када бакарна плоча излазне вођице клизи у односу на радни предмет. Појава бакарне прашине указује да је површина радног предмета релативно храпава у овој области. Овај дефект је узрокован значајним спиралним дефектом ковања на површини гредице пре љуштења (види слику 10). Растојање између суседних грубих површина на површини обрађеног радног предмета је једнако "корак" спирале.
Теоретски, овај недостатак не би требало да се појави на површини готовог радног предмета када је ширина чељусти уређаја за довод воде већа од "нагиба" спирале. Међутим, када уређај за вођење улаза и уређај за стезање нису коаксијални, чељусти улазног уређаја за вођицу су у једном-точком контакту са гредицом. Пошто се гредица у ствари доводи спирално, спирала ковања на површини гредице се рефлектује на обрађену површину.
Слика Слика 9: Наизменичне светле и грубе области
Слика Слика 10: Ковање спирале на површини гредице пре обраде
Слика 4: Метода подешавања за пет-коаксијалност
Откривање и подешавање коаксијалности од пет{0}}центара треба да се заснива на центру ротирајуће главе секача постављене на шупљем вретену као теоријској референци. Пошто оса шупљег вретена није чврст ентитет, потребна је референтна шипка као референца за подешавање. Потешкоћа лежи у томе како одабрати разумну позицију ослонца и метод потпоре за тачно постављање референтне шипке на осу опреме. Велике-машине за љуштење без центра захтевају испитне шипке значајног пречника и масе, што захтева високу прецизност и крутост у избору компоненти за подршку. За испитне шипке, кључно је смањити њихову масу уз задржавање њихове крутости.
Након бројних покушаја, наша компанија је финализирала следећи план подешавања: Прво, подесите улазну вођицу тако да буде концентрична са ротирајућом главом резача. Затим подуприте испитне шипке са отворима цилиндара на уређајима за довод и излаз и подесите центар стезних ваљака за довод и колица за пражњење. Поједностављени дијаграм методе потпоре тестне шипке и процедуре тестирања за машину за љуштење без центра БТ16 приказан је на слици 11.
Слика 11. Метода подршке и дијаграм инспекције машине за преглед шипке
1-Бар Инспецтион
2-Стезни уређај
3-Фронт Суппорт Слееве
Уређај за вођење са 4 улаза
5-Диал Индицатор
6-Цуттер Хеад
Водич за 7 излаза
8-позади потпорни рукав
9-Колица за пражњење
Предње и задње потпорне чауре су постављене на улазним и излазним уређајима за вођење. Контрола шипки је подржана са ове две потпорне чауре (погледајте слике 12 и 13) јер ове две компоненте имају добру крутост и поуздану подршку. Две потпорне чауре се користе као прелазне референце. Поравнавање потпорних чаура са ротирајућом главом резача је релативно једноставно и лако се може постићи висока прецизност. Друга функција потпорних чаура је да избалансира захтеве крутости и квалитета инспекције шипки, омогућавајући да инспекција шипке буде мања и лакша, што је корисно за побољшање тачности инспекције и ефикасности рада.
Слика 12 Предња потпорна шипка за подршку
Слика 13 Потпорна шипка задњег потпорног рукава
Наша компанија користи шипку дужине 3500 мм, пречника 120 мм и равности од 0,7 мм по дужини.
Специфични кораци за подешавање коаксијалности са пет{0}}центара су следећи:
1) Инсталирајте предњу потпорну чауру и поравнајте њен центар. Као што је приказано на слици 14, стегните предњу потпорну чауру помоћу уређаја за вођење улаза. Користите индикатор точкића да проверите коаксијалност између центра предње потпорне чауре и центра ротирајуће главе резача: База индикатора магнетног точкића је причвршћена на ротирајућу главу резача, а глава индикатора бројчаника мери унутрашњу рупу предње потпорне чауре. Индикатор бројчаника се ротира за 360 степени са ротирајућом главом резача. На основу очитавања индикатора бројчаника, одредите грешку коаксијалности и њен правац. Подесите дебљину подложака испод три хватача предњег уређаја за вођење у складу са тим како бисте осигурали да је центар предње потпорне чауре коаксијалан са ротирајућом главом резача. Након подешавања, улазна вођица мора остати стегнута.
Слика
Слика 14 Провера коаксијалности предње потпорне чауре и главе резача
2) Инсталирајте задњу потпорну чауру на отвор цилиндра уређаја за вођење излаза. Пошто су излазни уређај за вођицу и вретено ротирајуће главе резача монтирани заједно у кутију вретена (конструкција приказана на слици 15), њен леви крај је подржан ротирајућом главом резача, а десни крај је подржан крајњим поклопцем. Према томе, структура кутије вретена одређује да је отвор цилиндра излазне вођице коаксијалан са ротирајућом главом резача, што омогућава да се задња потпорна чаура директно инсталира као потпорна компонента без подешавања.
Слика
Слика 15 Шематски дијаграм структуре кутије вретена
1-Глава резача 2-Уређај за вођење излаза 3-Крајњи поклопац 4-Задња потпорна чаура
3) Уметните тест шипку у рупе предњих и задњих потпорних рукава. Оба краја су унутар опсега стезања уређаја за довод и колица за пражњење, респективно. У овом тренутку, коаксијалност испитне шипке и главе резача зависи од прецизности производње саме опреме и тачности поравнања предње потпорне чауре.
4) Проверите коаксијалност између центра уређаја за убацивање и испитне шипке. 5) Проверите растојање Г и Х између испитне шипке и горњих и доњих стезних ваљака помоћу блокова за мерење (погледајте слику 11). Подесите дебљину подметача испод основе стезног уређаја да би вредности Г и Х биле једнаке. У овом тренутку, центри горњих и доњих стезних ваљака су коаксијални са испитном шипком.
6) Проверите коаксијалност између центра колица за пражњење и испитне шипке. Метода провере и подешавања је слична кораку 4: подесите дебљину подметача испод хватаљки према измереним вредностима Е и Ф (погледајте слику 11).
7) Уређај за вођење излаза има уређај за механичко подешавање који може директно подесити коаксијалност са испитном шипком.
Напомена: Током процеса тестирања и подешавања, уређај за вођење улаза мора остати стегнут, стежући предњу потпорну чауру док се сав посао не заврши; горњи и доњи стезни ваљци и наковањ колица у облику слова В- не би требало да додирују испитну шипку, већ јој се приближавају само да би се олакшало мерење растојања до испитне шипке, како би се одржала тачност испитне шипке. Захтеви за тачност за предње и задње потпорне рукаве су: размак од 0,10 мм између унутрашње рупе предње потпорне чауре и испитне шипке и коаксијалност од 0,05 мм између унутрашње рупе и спољашњег круга. Размак између унутрашњег отвора задње потпорне чауре и испитне шипке је 0,10 мм, коаксијалност између унутрашње рупе и спољашњег круга је 0,05 мм, а зазор између спољашњег круга и отвора цилиндра излазног уређаја је 0,15 мм.
Слика 5 Закључак
Принцип подешавања је да се центар ротирајуће главе резача користи као референца за подешавање коаксијалности од пет-центра и да се тестна трака користи за тестирање. Крутост положаја носача тестне шипке треба да буде добра. Испитна шипка је ослоњена на потпорну чауру, која служи као референца за прелаз, и подешена да буде коаксијална са главом резача. Друга функција потпорне чауре је да смањи тежину испитне шипке, побољша тачност тестирања и повећа ефикасност подешавања. Подешавањем пет-коаксијалности машине за љуштење помоћу горње методе постиже се задовољавајући резултат, а квалитет обраде производа је значајно побољшан.
