Сви знамо да је витке осовине тешко обрадити. Имају слабу крутост и подложни су великом напрезању и термичкој деформацији током окретања, што отежава обезбеђивање захтева за квалитет обраде витких вратила.
Данас, хајде да погледамо како немачки мајстори окрећу витке осовине.
Усвајањем одговарајућих метода стезања и напредних метода обраде, одабиром разумних углова алата и количине резања, итд., могу се обезбедити захтеви за квалитет обраде витких вратила.
Најчешћи проблеми витких осовина у обради
1. Велика термичка деформација
Приликом окретања витких вратила, топлотна дифузија је лоша, а линеарна експанзија је велика. Када су два краја радног комада чврсто притиснута, лако се савијати.
2. Лоша крутост
Приликом окретања, радни предмет је подвргнут сили сечења, витки радни предмет савија се због сопствене тежине, а центрифугална сила током велике{0}}брзине ротације може лако да изазове савијање и деформацију.
3. Квалитет површине је тешко обезбедити
Сопствена тежина радног предмета, деформација и вибрације утичу на цилиндричност и храпавост површине.
Како побољшати тачност обраде витких осовина
1. Изаберите одговарајући начин стезања
(1) Метода двоструког централног стезања. Употреба двоструког централног стезања може прецизно позиционирати радни предмет и лако осигурати коаксијалност. Међутим, крутост витке осовине стегнуте овом методом је лоша, витка осовина је подложна великим деформацијама савијања и лако је вибрирати. Због тога је погодан само за машинску обраду делова са више-степених осовина са малим односом ширине и висине, малим додатком за обраду, високим захтевима за коаксијалност.
(2) Метода стезања једном стезаљком и једним притиском. У овој методи стезања, ако је средишњи притисак превише затегнут, поред савијања витке осовине, то такође може ометати топлотно проширење витке осовине током окретања, узрокујући да витка осовина буде аксијално стиснута и савијена. Поред тога, површина за стезање чељусти и средишњи отвор можда нису коаксијални, што ће проузроковати прекомерно-позиционирање након стезања, а такође може изазвати савијање витке осовине. Деформација. Због тога, када се користи метода стезања са једним-стезањем-једном-потиском, центар треба да користи еластични живи центар тако да се витка осовина може слободно истегнути након загревања, смањујући деформацију савијања услед топлоте; у исто време, отворени жичани прстен се може уметнути између чељусти и витке осовине да би се смањила дужина аксијалног контакта између чељусти и витке осовине, елиминисало прекомерно-позиционирање током инсталације и смањила деформација савијања.
(3) Двоструки-метод резања алата. Двоструки-клизач за струг за алат је модификован да окреће витку осовину, а задњи држач алата је додат. За окретање се истовремено користе предњи и задњи алати за окретање. Два алата за окретање су радијално супротна, при чему је предњи алат за окретање постављен у правом положају, а задњи алат за окретање постављен у погрешном положају. Радијалне силе резања које стварају два алата за окретање се међусобно померају током окретања. Радни предмет је подвргнут малим деформацијама и вибрацијама, а тачност обраде је висока, што је погодно за масовну производњу.
(4) Користите држач алата и средишњи оквир. Витка осовина се окреће методом стезања једне обујмице и једног врха. Да би се смањио утицај радијалне силе резања на деформацију савијања витке осовине, традиционално се користе држач алата и средишњи оквир, што је еквивалентно додавању ослонца на витку осовину, повећавајући крутост витке осовине и ефективно смањујући утицај радијалне силе резања на витку осовину.
(5) Користите метод сечења уназад да окренете витку осовину. Метода обрнутог резања значи да током процеса окретања витког вратила, алат за токарство почиње да се повлачи од стезне главе вретена до стражње шипке. На овај начин, аксијална сила резања која се ствара током обраде изазива повлачење витке осовине, елиминишући деформацију савијања узроковану аксијалном силом резања. У исто време, употреба еластичног врха задњег дела може ефикасно да компензује деформацију притиска и термичко издуживање радног предмета од алата до задњег дела, избегавајући деформацију савијања радног предмета.
2. Изаберите разуман угао алата
Да би се смањила деформација савијања узрокована окретањем витког вратила, потребна је што мања сила резања која се ствара током окретања. Међу геометријским угловима алата, највећи утицај на силу резања имају предњи угао, главни угао отклона и угао нагиба резне ивице. Алат за окретање витке осовине мора испуњавати следеће захтеве: мала сила резања, смањена радијална сила, ниска температура сечења, оштро сечиво, глатко уклањање струготине и дуг век алата. Из стругања челика је познато да када се нагибни угао 0 повећа за 10 степени, радијална сила Фр може да се смањи за 30%; када се главни угао отклона Кр повећа за 10 степени, радијална сила Фр се може смањити за више од 10%; када угао нагиба резне ивице λс поприми негативну вредност, радијална сила Фр се такође смањује.
(1) Нагибни угао (0) директно утиче на силу сечења, температуру сечења и снагу сечења. Повећање нагибног угла може смањити пластичну деформацију металног слоја који се сече и значајно смањити силу резања. Повећање нагибног угла може смањити силу резања. Због тога, код токарења витких вратила, нагибни угао алата треба да се повећа што је више могуће, уз обезбеђивање довољне чврстоће алата за окретање. Нагибни угао је генерално подешен на 0=150 степен. Глава страна алата за стругање треба да се избруси са жлебом за ломљење струготине са ширином жлеба за струготине од Б=3.5~4мм, бр1=0.1~0,15мм и негативним косом од 01=-25 степени да би се смањила компонента радијалне силе, глатко уклањање струготине, добре перформансе увијања струготине и ниска температура сечења. Због тога може смањити и спречити деформацију савијања и вибрације витке осовине.
(2) Главни предњи угао (Кр) Главни предњи угао Кр алата за стругање је главни фактор који утиче на радијалну силу. Његова величина утиче на величину и пропорционални однос три силе резања. Како се главни нагибни угао повећава, радијална сила сечења значајно опада. Главни нагибни угао треба повећати што је више могуће без утицаја на снагу алата. Главни нагибни угао Кр=90 степени (подешен на 85 степени ~88 степени приликом инсталирања алата), секундарни нагибни угао К'р=8 степен ~100 степени, и полупречник лука врха алата с=0.15~0,2 мм погодују смањењу радијалне силе.
(3) Угао нагиба сечива (λс) Угао нагиба утиче на смер струјања струготине, јачину врха алата и пропорционални однос три силе резања током окретања. Како се угао нагиба сечива повећава, радијална сила сечења значајно опада, али се аксијална сила резања и тангенцијална сила сечења повећавају. Када је угао нагиба сечива у опсегу од -10 степени ~+10 степени, пропорционални однос три силе сечења је релативно разуман. Приликом окретања витких осовина, позитиван угао нагиба сечива од +3 степени ~+10 степени се често користи да би се омогућило струготини да тече на површину која се обрађује.
(4) Задњи угао је мали 0=а01=4 степен ~60 степени, што има улогу отпора- на вибрације.
3. Разумна контрола параметара резања
Без обзира да ли су параметри сечења одабрани разумно или не, имаће различите ефекте на величину силе сечења и количину топлоте резања која се ствара током процеса сечења. Стога је и деформација узрокована окретањем витких вратила такође различита. Принцип избора параметара сечења за грубо и полу{2}}грубо стругање витких вратила је смањење радијалне силе сечења и топлоте резања што је више могуће. Приликом окретања витких осовина, генерално када су однос ширине и жилавости материјала велики, бира се мањи параметар сечења, то јест, више пролаза и мања дубина сечења да би се смањиле вибрације и повећала крутост.
(1) Дубина сечења назад (ап). Под претпоставком да је крутост процесног система одређена, како се дубина резања повећава, сила резања и топлота резања која се ствара током токарења се повећавају у складу са тим, што доводи до повећања напона и топлотне деформације витке осовине. Због тога, приликом окретања витких осовина, дубина сечења позади треба да буде минимизирана.
(2) Брзина протока (ф). Повећање брзине помака ће повећати дебљину резања и силу резања. Међутим, сила резања се не повећава у директној пропорцији, па се коефицијент деформације напона витке осовине смањује. Из перспективе побољшања ефикасности сечења, повећање брзине помака је корисније од повећања дубине сечења.
(3) Брзина резања (в). Повећање брзине резања је корисно за смањење силе резања. То је зато што се повећањем брзине резања повећава температура резања, смањује се трење између алата и радног предмета и смањује се деформација силе витке осовине. Међутим, ако је брзина резања превисока, витка осовина ће се лако савијати под дејством центрифугалне силе, уништавајући стабилност процеса сечења, тако да брзину резања треба контролисати унутар одређеног опсега. За предмете са већим односом ширине и висине, брзину резања треба на одговарајући начин смањити.
