obróbka cnc · 2021年11月17日 0

Jak oś wpływa na wydajność szlifierki precyzyjnej?

Operacje szlifowania precyzyjnego obejmują wszystkie zastosowania, które wymagają ścisłych tolerancji wymiarów i wymagań dotyczących wykończenia powierzchni o niskim Ra, w tym szlifowanie zewnętrzne cylindryczne (OD), szlifowanie wewnętrzne (ID), szlifowanie powierzchni i pełzanie. Ściernice używane do tych operacji są zwykle konwencjonalnymi ściernicami z tlenku glinu lub ściernicami ceramicznymi o różnych kształtach i rozmiarach, ale w zależności od zastosowania można również stosować ściernice diamentowe super oszlifowane i ściernice cBN.

W tych zastosowaniach, jako przedłużenie wrzeciona, może być również wymagane wrzeciono szlifierskie lub oś frezu ściernicy. Osie kół zapewniają większą elastyczność w konfiguracji maszyny i ogólnie zwiększają zdolność kół do osiągania różnych cech obrabianego przedmiotu. Są wysoce konfigurowalne i mają wąskie tolerancje, więc dobrze zaprojektowana oś powinna być mocna i wyważona. Uchwyt narzędziowy jest jednym z podstawowych elementów szlifierek precyzyjnych. Prawidłowo zaprojektowany, może okazać się opłacalnym rozwiązaniem poprawiającym precyzję szlifowania.

Chociaż większość inżynierów rozumie ich znaczenie, niewiele osób wie, jaki wpływ może mieć oś koła na optymalizację procesu szlifowania. Próbując poprawić niewłaściwy proces szlifowania lub po prostu chcąc poprawić wynik, większość inżynierów ponownie oceni prędkość, wydajność, ściernicę i materiał. W wielu nowszych zastosowaniach oś koła jest często pomijanym źródłem wibracji, co może skutkować niską jakością obrabianego przedmiotu. W tym artykule wyjaśniono, w jaki sposób osie wpływają na wydajność szlifierek precyzyjnych i jakie kroki można podjąć, aby je ulepszyć.

W zastosowaniach związanych ze szlifowaniem precyzyjnym sztywność maszyny ma kluczowe znaczenie dla uzyskania najlepszych osiągów i wyników. Niewystarczająca sztywność spowoduje ślady uderzeniowe na powierzchni szlifowanego materiału. Sztywniejsza maszyna może osiągnąć wyższą prędkość posuwu, skracając w ten sposób czas cyklu i poprawiając stabilność strefy szlifowania. Może to wydłużyć żywotność, dokładność i wydajność ściernic.

Jak oś wpływa na wydajność szlifierki precyzyjnej?

Istnieją dwa rodzaje sztywności części maszyn. Sztywność statyczna jest obliczana w N/mm i opisuje sztywność elementu pod obciążeniem bliskim statycznym. Sztywność dynamiczna (również w N/mm) wiąże sztywność ze skutkami tłumienia i masy i jest zwykle najmniejsza przy częstotliwościach własnych lub najsłabszym trybie drgań. Wynik to zwykle 1/4-½ sztywności statycznej.

Głównymi czynnikami decydującymi o sztywności układu szlifierskiego są maszyna, części, armatura i ściernice. Jednak sztywność systemu jest tylko jego najsłabszym elementem, a ponieważ oś musi być dłuższa, aby w niektórych procesach szlifowania osiągnąć właściwości przedmiotu obrabianego, często jest to najsłabsze ogniwo. Istnieją trzy główne parametry użytkowe osi: materiał, średnica i długość.

Charakterystyka osi

Koła i osie często wykonuje się z jednego z trzech materiałów, w zależności od zastosowania:

Ze względu na twardość materiału, węglik wolframu doskonale nadaje się do precyzyjnego szlifowania średnicy wewnętrznej, zwłaszcza przy użyciu zeszklonego cBN. Choć najdroższy, trwa najdłużej.

Kiedy wibracje muszą być pochłaniane, wymagane są metale ciężkie (Densalloy i No-chat). Zarówno koszt, jak i sztywność są niższe niż w przypadku węglika wolframu, ale są to bardziej miękkie materiały i nie nadają się do częstego ruchu. Ze względu na swoją wagę są najtrudniejsze do zrównoważenia.

W przypadku większości zastosowań związanych ze szlifowaniem stal narzędziowa jest najczęstszym i prawdopodobnie najlepszym wyborem. Ma lepsze właściwości tłumiące i jest lżejszy niż węglik. Jest również twardszy i lżejszy niż metale ciężkie.

Zwykle długie koło wałs są związane ze szlifowaniem średnicy wewnętrznej, ale niektóre procesy szlifowania średnicy zewnętrznej i posuwu pełzającego zaczęły stosować rozszerzone wał ośrodki rozwiązujące problem odprawy celnej. Szlifowanie średnicy wewnętrznej wymaga zwykle najdłuższego wydłużenia. Zgodnie z odstępem między częściami, użycie ściernicy super szlifierskiej o mniejszej średnicy może wymagać użycia pręta narzędziowego o większej średnicy. A ponieważ szybkość zużycia i żywotność super ściernic zwykle przekracza zużycie tradycyjnych materiałów ściernych, całkowita żywotność każdej części może pozostać podobna. Jeżeli zastosowanie chłodziwa ogranicza zoptymalizowaną długość oprawki i/lub średnicę zewnętrzną, wówczas pomocne może być podawanie chłodziwa przez wrzeciono lub uchwyt części.

Doświadczeni operatorzy i inżynierowie produkcji wiedzą, że im krótszy wał, tym lepsze szlifowanie, ale mogą być zaskoczeni, że tak jest lepiej. Można by pomyśleć, że twardość trzonka o długości 50 mm jest dwukrotnie większa niż trzonu o długości 100 mm. W rzeczywistości twardość piasty zmienia się wykładniczo wraz z długością lub średnicą zewnętrzną. Zwiększenie średnicy zewnętrznej wałka frezu o 10% zwiększy sztywność statyczną o 46%, natomiast zmniejszenie długości o 10% zwiększy sztywność statyczną o 37%. Sztywność statyczna stalowego trzpienia o średnicy 25 mm i długości trzpienia 100 mm wynosi 12,000 50 N/mm, a długość trzpienia 96,000 mm = XNUMX XNUMX N/mm, co oznacza, że ​​krótszy trzpień jest ośmiokrotnie sztywniejszy .

Zoptymalizuj wydajność

Istnieją trzy opcje zmniejszenia sztywności osi i związanych z nią problemów z trzepotaniem. Najprostszą i najbardziej opłacalną opcją jest próba skrócenia osi. Możliwe jest obejście tego problemu, a czasami w niektórych przypadkach dla wygody lepiej jest użyć krótszych drzew. Obliczenie wymaganej sztywności i długości trzpienia może pomóc w upewnieniu się, że używany jest chwyt o właściwym rozmiarze.

Maksymalny zalecany stosunek długości do średnicy listwy tnącej wynosi 5:1; przełożenia większe niż ten stosunek stwarzają ryzyko uderzenia w częstotliwość drgań własnych trzpienia przed osiągnięciem prędkości roboczej koła. Krótszy wałek narzędziowy ma większą sztywność i może zmniejszyć prawdopodobieństwo, że częstotliwość naturalna maszyny zbliży się do prędkości wrzeciona, zmniejszając tym samym prawdopodobieństwo wytwarzania drgań o częstotliwości naturalnej, które objawiają się jako trzepotanie na obrabianym przedmiocie.

Zmniejszenie ciężaru altany zmieni również częstotliwość sztywności dynamicznej, ale może to spowodować więcej problemów. Jeśli celem jest zmiana częstotliwości drgań własnych bez zmiany wymiarów zewnętrznych, wywiercenie otworu o średnicy zewnętrznej 50% OD w środku trzpienia może poprawić sztywność dynamiczną. Osiąga się to poprzez zmniejszenie masy o 25%, co zmniejsza sztywność statyczną tylko o 10%.

W ostateczności wymiana materiału trzpienia może zwiększyć sztywność, ale może to być kosztowne i może nie przynieść pożądanego rezultatu. Na przykład zmiana rdzenia osi ze stali na węglik spiekany może zwiększyć sztywność statyczną nawet trzykrotnie; jednak zwiększona masa i zmniejszone właściwości tłumiące węglików mogą zmniejszać sztywność dynamiczną stalowego trzpienia z niewielką korzyścią netto. Nowy, lżejszy materiał (np. włókno węglowe/stal) może być lepszym wyborem, ponieważ zwiększy sztywność statyczną i dynamiczną, ale to rozwiązanie jest bardziej kosztowne. Wraz ze wzrostem długości trzpienia do zalecanego maksymalnego stosunku 5:1 zwiększona sztywność egzotycznego materiału stopniowo się zmniejsza.

Optymalizacja wydłużenia trzpienia szlifierskiego jest jedną z nielicznych zmian wprowadzanych przez użytkownika końcowego do szlifierki, która może zwiększyć sztywność statyczną i dynamiczną oraz poprawić wydajność szlifowania przy stosunkowo niskich kosztach.

Link do tego artykułu: Jak oś wpływa na wydajność szlifierki precyzyjnej?

Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Jak oś wpływa na wydajność szlifierki precyzyjnej?Metalowa blacha, beryl, stal węglowa, magnez, 3D drukowanie, precyzja Obróbka CNC usługi dla przemysłu ciężkiego, budowlanego, rolniczego i hydraulicznego. Nadaje się do tworzyw sztucznych i rzadkich obróbka stopów. Może toczyć części o średnicy do 15.7 cala. Procesy obejmują obróbka szwajcarskaprzeciąganie, toczenie, frezowanie, wytaczanie i gwintowanie. Zapewnia również polerowanie metali, malowanie, szlifowanie powierzchni i wał usługi prostowania. Zakres produkcji wynosi do 50,000 XNUMX sztuk. Nadaje się do śrub, złączy, Łożyskopompa, biegobudowa skrzyniowa, suszarka bębnowa i podajnik obrotowy zawór Applications.PTJ opracuje strategię z Tobą, aby zapewnić najbardziej opłacalne usługi, które pomogą Ci osiągnąć swój cel, Zapraszamy do kontaktu z nami ( [email protected] ) bezpośrednio do nowego projektu.