In the machining process, there are many shaft parts whose length-to-diameter ratio L/d>25. Griešanas spēka, gravitācijas un augšējā iespīlēšanas spēka ietekmē horizontālo slaido vārpstu ir viegli saliekt vai pat zaudēt stabilitāti. Tāpēc, griežot slaido vārpstu, ir jāuzlabo slaidā vārpstas stresa problēma.
Apstrādes metode: tiek pieņemta apgrieztā padeves virpošana un tiek izvēlēta virkne efektīvu pasākumu, piemēram, saprātīgi instrumenta ģeometriskie parametri, griešanas apjoms, spriegošanas ierīce un bukses instrumenta balsts.
01
Liekšanas deformācijas faktoru analīze slaidās vārpstas virpošanā
Slaidu vārpstu pagriešanai uz virpām galvenokārt izmanto divas tradicionālās iespīlēšanas metodes: viena metode ir: viena skava un viena augšēja uzstādīšana; otra metode ir divas augstākās instalācijas. Šeit mēs galvenokārt analizējam vienas skavas un vienas augšdaļas iespīlēšanas metodi.
Izmantojot faktisko apstrādes analīzi, galvenie iemesli slaidās vārpstas lieces deformācijai, ko izraisa pagriešana, ir:
(1) Griešanas spēks izraisa deformāciju
Griešanas procesā radīto griešanas spēku var sadalīt aksiālajā griešanas spēkā PX, radiālajā griešanas spēkā PY un tangenciālajā griešanas spēkā PZ. Dažādiem griešanas spēkiem ir atšķirīga ietekme uz lieces deformāciju, griežot slaidas vārpstas.
1) Radiālā griešanas spēka PY ietekme
Radiālais griešanas spēks darbojas vertikāli uz horizontālo plakni, kas iet caur slaidās vārpstas asi. Slaidās vārpstas sliktās stingrības dēļ radiālais spēks salieks slaido vārpstu, liekot tai saliekties un deformēties horizontālā plaknē. Griešanas spēka ietekme uz slaidās vārpstas lieces deformāciju parādīta 1. att.
2) Aksiālā griešanas spēka PX ietekme
Aksiālais griešanas spēks darbojas paralēli slaidās vārpstas asij, veidojot sagatavei lieces momentu. Vispārējai virpošanai aksiālais griešanas spēks maz ietekmē sagataves lieces deformāciju, un to var ignorēt. Tomēr slaidās vārpstas sliktās stingrības dēļ arī tās stabilitāte ir slikta. Kad aksiālais griešanas spēks pārsniedz noteiktu vērtību, slaidā vārpsta tiks saliekta, lai izraisītu gareniskās lieces deformāciju. kā parādīts 2. attēlā.
(2) Griešanas siltuma ietekme
Apstrādes radītais griešanas siltums izraisīs termisko deformāciju un sagataves pagarinājumu. Tā kā patrona un astes stieņa augšdaļa tiek fiksēti pagriešanas procesā, attālums starp tiem arī ir fiksēts. Tādā veidā iegarenās vārpstas aksiālais pagarinājums pēc uzkarsēšanas ir ierobežots, kā rezultātā aksiālās ekstrūzijas dēļ iegarenā vārpsta tiek deformēta.
Tāpēc var redzēt, ka slaidās vārpstas apstrādes precizitātes uzlabošanas problēma būtībā ir procesa sistēmas sprieguma un termiskās deformācijas kontroles problēma.
02
Pasākumi tievās vārpstas apstrādes precizitātes uzlabošanai
Tievās vārpstas apstrādes procesā, lai uzlabotu tās apstrādes precizitāti, atbilstoši dažādiem ražošanas apstākļiem jāveic dažādi pasākumi, lai uzlabotu tievās vārpstas apstrādes precizitāti.
(1) Izvēlieties piemērotu iespīlēšanas metodi
Starp divām tradicionālajām iespīlēšanas metodēm, ko izmanto slaidu vārpstu pagriešanai uz virpas, tiek izmantota dubultā iespīlēšana, kas var precīzi novietot apstrādājamo priekšmetu un viegli nodrošināt koaksialitāti. Bet, izmantojot šo metodi, lai nostiprinātu slaido vārpstu, tā stingrība ir slikta, tievās vārpstas lieces deformācija ir liela un tā ir pakļauta vibrācijai. Tāpēc tas ir piemērots tikai uzstādīšanai ar mazu garuma un diametra attiecību, nelielu apstrādes pielaidi un augstām koaksialitātes prasībām. augstas sagataves.
Slaidu vārpstu apstrādei parasti tiek izmantota vienas skavas un vienas augšdaļas iespīlēšanas metode. Tomēr, izmantojot šo iespīlēšanas metodi, ja uzgalis ir pārāk stingrs, tas var ne tikai saliekt slaido vārpstu, bet arī kavēt slaidās vārpstas pagarināšanos, kad tas tiek pagriezts, izraisot slaidās vārpstas aksiālo saspiešanu un izliekšanos no formas. . Turklāt žokļu iespīlēšanas virsma var neatrasties vienā asī ar uzgaļa caurumu, kas pēc iespīlēšanas izraisīs pārmērīgu novietojumu, kā arī var izraisīt slaidās vārpstas lieces deformāciju. Tāpēc, ja tiek izmantota vienas skavas un vienas augšdaļas iespīlēšanas metode, augšpusē jāizmanto elastīgi dzīves centri. Tievu vārpstu pēc karsēšanas var brīvi pagarināt, lai samazinātu tās lieces deformāciju karsēšanas laikā; tajā pašā laikā starp spīlēm un slaido vārpstu var ievietot atvērtu tērauda virzītāju, lai samazinātu aksiālo kontakta garumu starp spīlēm un slaido vārpstu un novērstu pārmērīgu novietojumu uzstādīšanas laikā, samazina lieces deformāciju.
(2) Tieši samaziniet tievās vārpstas spēka deformāciju
1) Izmantojiet papēža balstu un centrālo rāmi
Slaido vārpstu pagriež ar vienas skavas un vienas augšdaļas iespīlēšanas metodi. Lai samazinātu radiālā griešanas spēka ietekmi uz slaidās vārpstas lieces deformāciju, tiek izmantots tradicionālais instrumenta balsts un centra rāmis, kas ir līdzvērtīgs atbalsta pievienošanai slaidajai vārpstai. , kas palielina slaidās vārpstas stingrību, kas var efektīvi samazināt radiālā griešanas spēka ietekmi uz slaido vārpstu.
2) Slaidā vārpsta tiek pagriezta ar aksiālās iespīlēšanas metodi
Instrumenta balsta un centrālā rāmja izmantošana var palielināt sagataves stingrību, bet būtībā novērst radiālā griešanas spēka ietekmi uz sagatavi. Bet tas joprojām nevar atrisināt problēmu, ka aksiālais griešanas spēks saliek sagatavi, īpaši tievajam vārpstam ar salīdzinoši lielu garu diametru, šī lieces deformācija ir acīmredzamāka. Tāpēc slaido vārpstu var pagriezt ar aksiālās iespīlēšanas metodi. Aksiālā iespīlēšanas virpošana nozīmē, ka slaidas vārpstas pagriešanas procesā slaidās vārpstas vienu galu nostiprina ar patronu, bet otru galu ar īpaši izstrādātu iespīlēšanas galvu. Skavas galviņa pieliek aksiālo spriegojumu slaidajai vārpstai. Kā parādīts 4. attēlā.
Griešanas procesā slaidā vārpsta vienmēr tiek pakļauta aksiālai spriedzei, kas atrisina problēmu, ka slaidā vārpsta tiek saliekta ar aksiālo griešanas spēku. Tajā pašā laikā aksiālā sprieguma ietekmē tiek samazināta slaidās vārpstas lieces deformācijas pakāpe radiālā griešanas spēka dēļ; tiek kompensēts aksiālais pagarinājums, ko izraisa griešanas karstums, un tiek uzlabota slaidā vārpstas stingrība un apstrāde. precizitāte.
3) Slaidās vārpstas pagriešana ar apgrieztās griešanas metodi
Reversā griešanas metode nozīmē, ka slaidās vārpstas pagriešanas procesā pagriešanas instruments tiek padots no vārpstas patronas uz astes statīvu, kā parādīts 5. attēlā.
Tādā veidā apstrādes laikā radītais aksiālais griešanas spēks padara slaido vārpstu nospriegotu, novēršot lieces deformāciju, ko izraisa aksiālais griešanas spēks. Tajā pašā laikā elastīgais aizmugurējās daļas gals var efektīvi kompensēt saspiešanas deformāciju un sagataves termisko pagarinājumu no instrumenta līdz galam, kā arī izvairīties no sagataves lieces deformācijas.
Virpas vidējā slīdplāksne tiek pārveidota, griežot slaido vārpstu ar dubultajiem nažiem, tiek pievienots aizmugurējais instrumenta turētājs, un vienlaikus tiek izmantoti priekšējie un aizmugurējie virpošanas instrumenti, kā parādīts 6. attēlā.
bilde
6. attēls. Apstrāde ar dubultu nazi un spēka analīze
Divi virpošanas instrumenti ir diametrāli pretēji, priekšējais virpošanas rīks ir uzstādīts vertikāli, bet aizmugurējais pagriešanas rīks ir uzstādīts otrādi. Radiālie griešanas spēki, ko rada divi virpošanas instrumenti pagriešanas laikā, dzēš viens otru. Sagataves deformācija un vibrācija ir maza, un apstrādes precizitāte ir augsta, kas ir piemērota masveida ražošanai.
4) Slaidās vārpstas pagriešana ar magnētiskās griešanas metodi
Magnētiskās griešanas metodes princips būtībā ir tāds pats kā reversās griešanas metodes princips. Virpošanas procesā slaido vārpstu izstiepj magnētiskais spēks, kas apstrādes laikā var samazināt slaidās vārpstas lieces deformāciju un uzlabot slaidās vārpstas apstrādes precizitāti.
(3) Saprātīgi kontrolējiet griešanas apjomu
Tas, vai griešanas daudzuma izvēle ir saprātīga, ir atkarīgs no griešanas spēka lieluma un griešanas procesā radītā griešanas siltuma daudzuma. Tāpēc arī deformācija, ko rada slaidās vārpstas pagriešana, ir atšķirīga.
1) Griešanas dziļums (t)
Pieņemot, ka procesa sistēmas stingrība tiek noteikta, palielinoties griešanas dziļumam, attiecīgi palielinās griešanas spēks un griešanas siltums, kas rodas virpošanas laikā, izraisot slaidās vārpstas spriedzes un termiskās deformācijas palielināšanos. Tāpēc, griežot slaidas vārpstas, griešanas dziļums ir jāsamazina līdz minimumam.
2) Barības daudzums (f)
Padeves ātruma palielināšana palielinās griešanas biezumu un griešanas spēku. Taču griešanas spēks proporcionāli nepalielinās, tāpēc slaidās vārpstas spēka deformācijas koeficients samazinās. No griešanas efektivitātes uzlabošanas viedokļa padeves ātruma palielināšana ir izdevīgāka nekā griešanas dziļuma palielināšana.
3) griešanas ātrums (v)
Griešanas ātruma palielināšana palīdz samazināt griešanas spēku. Tas ir tāpēc, ka, palielinoties griešanas ātrumam, paaugstinās griešanas temperatūra, samazinās berze starp instrumentu un sagatavi un samazinās slaidā vārpstas spēka deformācija. Tomēr, ja griešanas ātrums ir pārāk liels, slaidā vārpsta centrbēdzes spēka ietekmē viegli izlocīsies, kas iznīcinās griešanas procesa stabilitāti, tāpēc griešanas ātrums ir jākontrolē noteiktā diapazonā. Sagatavēm ar salīdzinoši lielu garumu un diametru griešanas ātrums ir atbilstoši jāsamazina.
(4) Izvēlieties saprātīgu instrumenta leņķi
Lai samazinātu lieces deformāciju, ko rada slaidās vārpstas pagriešana, nepieciešams, lai griešanas laikā radītais griešanas spēks būtu pēc iespējas mazāks. No instrumenta ģeometriskajiem leņķiem vislielākā ietekme uz griešanas spēku ir slīpuma leņķim, virziena leņķim un malas slīpuma leņķim.
1) Priekšējais leņķis ( )
Grābekļa leņķa izmērs ( ) tieši ietekmē griešanas spēku, griešanas temperatūru un griešanas jaudu. Palielinot slīpuma leņķi, var samazināt griežamā metāla slāņa plastiskās deformācijas pakāpi, un griešanas spēku var ievērojami samazināt. Palielinot slīpuma leņķi, var samazināties griešanas spēks, tāpēc, griežot slaidu vārpstu, lai pārliecinātos, ka pagriešanas instrumentam ir pietiekama izturība, mēģiniet palielināt instrumenta slīpuma leņķi, un slīpuma leņķis parasti ir {{0} } grāds -17 grāds .
2) Vadības leņķis (kr)
Galvenā novirzes leņķa (kr) lielums ietekmē trīs griešanas spēka komponentu izmēru un proporcionālo attiecību. Palielinoties ievades leņķim, radiālais griešanas spēks acīmredzami samazinās, bet tangenciālais griešanas spēks palielinās par 60 grādiem -90 grādiem. 60 grādu -75 grādu diapazonā trīs griešanas spēka komponentu proporcionālā attiecība ir saprātīgāka. Pagriežot slaidas vārpstas, parasti tiek izmantots virziena leņķis, kas lielāks par 60 grādiem.
3) Lāpstiņas slīpums (λs)
Asmens slīpuma leņķis (λs) ietekmē skaidu plūsmas virzienu, instrumenta gala izturību un trīs griešanas komponentu proporcionālo attiecību pagriešanas procesā. Palielinoties slīpuma leņķim, radiālais griešanas spēks acīmredzami samazinās, bet palielinās aksiālais griešanas spēks un tangenciālais griešanas spēks. Ja asmeņa slīpuma leņķis ir diapazonā no {{0}} grādiem līdz plus 10 grādiem, trīs griešanas spēka komponentu proporcionālā attiecība ir saprātīga. Griežot slaidu vārpstu, nereti tiek izmantots pozitīvs malas slīpuma leņķis 0 grādi - plus 10 grādi, lai skaidas plūstu uz apstrādājamo virsmu.
03
noslēgumā
Slaidās vārpstas sliktās stingrības dēļ pagrieziena laikā radītais spēks un termiskā deformācija ir salīdzinoši liela, un ir grūti garantēt slaidās vārpstas apstrādes kvalitātes prasības. Pieņemot piemērotas iespīlēšanas metodes un uzlabotas apstrādes metodes, izvēloties saprātīgus instrumenta leņķus un griešanas parametrus utt., Var garantēt slaidās vārpstas apstrādes kvalitātes prasības.
