Torna iş mili ünitesi: performans özellikleri

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Takım tezgahlarının mili genellikle iş parçasının sabitlenmesinden ve şekillendirilmesinden sorumlu olan tahrik mekanizmasının elemanlarından biri olarak sunulur. Aynı zamanda santral, yataklama parçası ve ünitenin çalışma ekipmanı ile olan arayüzü o kadar sıkı ki bu parçanın tüm alt yapısından bahsedebiliriz. Öyle ya da böyle, iş mili tertibatı (SHU), tork iletme ve işleme kuvvetini yönlendirme işlevini sağlayan, makinenin sorumlu bir temel mekanizması olarak düşünülmelidir.

Ürüne genel bakış

Bu mekanizma aynı zamanda motor mili olarak da adlandırılır ve modern ahşap ve metal işleme makinelerinin temel montaj birimlerinden birini oluşturur. İş parçası üzerindeki mekanik etkinin performansı ve daha da büyük ölçüde doğruluğu, özelliklerine bağlıdır. Daha önce belirtildiği gibi, bütün bir element kompleksinden bahsediyoruz,mil birimlerinin temelini oluşturur. Destekler, yağlama sistemi, contalar, tork aktarımı ve yatak parçaları bu mekanizmanın temelini oluşturur. Çoğunlukla bunlar, nozulun bir kesici alet şeklinde çalışmasını sağlamak için destekleyici ve yardımcı işlevleri yerine getiren bileşenlerdir.

Takım tezgahlarının güç potansiyelinin öncelikle motora bağlı olduğu genel olarak kabul edilir. Bu doğrudur, ancak yalnızca kısmen. Örneğin, metal kesme makinelerinin iş mili birimlerinin kendi dönüş frekans aralığı vardır ve bu da kesme hızları için kısıtlayıcı koşullara neden olur. Ancak bu aralığın daha çok, yeterince yüksek bir doğruluk desteğiyle optimal işleme hızını ayarlama işlevi olduğunu anlamak önemlidir.

İş milinin bir diğer önemli işlevi de işleme aletini ve bazı durumlarda iş parçasının kendisini doğrudan tutmasıdır. Bu tür sabitleme için alet tutucu ve kartuşlar gibi özel kelepçeler ve kelepçeler kullanılır. Bu nedenle, şaftın boyutlarına göre bir takım seçerken ve işleme sürecinin izin verilen parametrelerini belirlerken iş milinin özelliklerini dikkate almak önemlidir.

ShU tasarımı

Motor mili için tasarım çözümünün geliştirilmesi sırasında, görev yürütücüler mekanizma üzerindeki dinamik ve titreşim yüklerinin maksimum az altılmasına odaklanmalıdır. Çalışma grubunun bu kaliteye ulaşması, makinenin dayanıklılığını ve işleme kalitesini doğrudan etkiler. Bu nedenle, mil montajı giderek daha fazlamesnet adı verilen ayrı bir yuvada bağımsız bir cihaz olarak tasarlanmıştır.

Tasarım algoritması için aşağıdakiler başlangıç verileri olarak alınır:

• Güç.
• Döndürme doğruluğu.
• Hızlılık.
• Destekler için maksimum ısıtma.
• Titreşim direnci.
• Sertlik.

İlk parametrelere dayalı olarak yapısal bir şema, yerleşim detayları ve imalat malzemeleri seçilir. Gelecekteki makinenin tipi de belirli tasarım çözümlerinin seçiminde etkilidir. Örneğin, yüksek hassasiyetli işleme ekipmanı için iş mili düzeneklerinin tasarımı, 0,5 ila 2 mikron aralığında mekanik hareketin doğruluğunu sağlayabilen hidrodinamik yatakların düzenine dayanmaktadır. Özellikle dahili taşlama kafalı yüksek hızlı üniteler için, hava ile yağlama gerektiren özel kaymalı yataklar kullanılır. Tipik olarak, elmas delme ve üniversal metal kesme makinelerinde 600 rpm'den itibaren yüksek işleme hızlarını desteklemeye vurgu yapan bir iş mili tabanı oluşturma ilkeleri kullanılır. Düşük hızları destekleyen bileşenlerin parametreleri geleneksel olarak frezeleme, taret ve delme makineleri için hesaplanır. Burada kural geçerlidir, mekanik hareketin doğruluğu ne kadar hassas olursa, iş milinde tork o kadar yüksek olmalıdır. Karmaşık kaba işleme ve kesme için düşük RPM konfigürasyonları kullanılır.

İğ takımının hesaplanması

Bsertlik ana tasarım özelliği olarak kabul edilir. Destek elemanları ile iş milinin kendi elastik deformasyonundan toplam etki kuvveti altında işleme bölgesindeki elastik yer değiştirmelerin bir göstergesi olarak ifade edilir. Mukavemet ayrıca ağır yüklü tertibatları karakterize etmek için kullanılır ve yüksek devirli mesnetler için minimum rezonans değeri, yani yüksek titreşim direnci başarılı işlemede önemli bir faktör olacaktır.

Talaşlı imalat makineleri için pratik olarak tüm mil tertibatları, kesme doğruluğu için ayrı ayrı hesaplanır. Bu hesaplama, mil ucunun radyal salgı katsayısına dayalı olarak rulmanlar için yapılır. İzin verilen salgı değeri, tasarımcıların işleme süreci gereksinimlerinden yola çıkarak tanımladıkları tasarım doğruluk sınıfına bağlıdır.

Rulman halkasının iç yüzeyindeki radyal salgı indisi, eksantrikliğine ve yuvarlanma elemanları ile paletlerin hatalarına bağlıdır. Bu doğruluk parametresi, sözde dolaşan vuruşun etkisiyle ifade edilir. Rulman kontrolü sürecinde, belirlenen standartlara uygunlukları belirlenir, sonrasında sapmalar tespit edilirse ürünler revizyona gönderilebilir. Montaj sırasında mil montajı için yatakların doğruluğunu daha da iyileştirmeye yönelik önlemler arasında aşağıdakiler ayırt edilebilir:

• İç bileziklerin ve yatak muylularının eksantriklikleri zıt yönlerdedir.
• Rulman dış halkalarının eksantriklikleri vegövde delikleri de zıt yönlerde yerleştirilmiştir.
• Arka ve ön parçaların yataklarının iç bileziklerinin eksantrikliklerini takarken, aynı düzlemde tutulmalıdırlar.

ShU Performansı

İş milinin önemli teknik ve fiziksel göstergelerinin rijitlik ve doğruluk seti sınırlı değildir. Bu mekanizmanın diğer önemli özellikleri arasında şunu vurgulamakta fayda var:

• Titreşim direnci. SHU'nun salınım olmadan kararlı dönüş sağlama yeteneği. Titreşim etkisini tamamen ortadan kaldırmak imkansızdır, ancak dikkatli tasarım hesaplamaları sayesinde, işleme bölgesindeki titreşimli kuvvetler ve makine tahrikindeki tork gibi enine ve burulma titreşim kaynaklarının etkisi az altılarak en aza indirilebilir.
• Hızlılık. Optimum çalışma koşulu için izin verilen dakikadaki devir sayısını yansıtan iş mili tertibatının hızının karakteristiği. Diğer bir deyişle, ürünün yapısal ve teknolojik nitelikleri tarafından belirlenen izin verilen maksimum dönüş hızı.
• Isıtma yatakları. Yoğun ısı üretimi, yüksek hızlarda işleme sırasında doğal bir türev faktördür. Isıtma, eleman tabanının deformasyonuna yol açabileceğinden, bu gösterge tasarım sırasında hesaplanmalıdır. Düzeneğin ısıya en duyarlı bileşeni, şekil değişikliği milin işlevini bozabilecek olan yataktır. Termal deformasyon süreçlerini az altmak için üreticiler şunları yapmalıdır:dış yatak halkalarının izin verilen ısınma normlarına uyun.
• Taşıma kapasitesi. İzin verilen maksimum statik yük koşulları altında iş mili yataklarının performans faktörü ile belirlenir.
• Dayanıklılık. Revizyondan önce ürünün çalışma saatlerinin sayısını gösteren zaman göstergesi. Mil düzeneğinin eksenel ve radyal rijitliğinin dengelenmesi şartıyla dayanıklılık 20 bin saati bulabilmektedir. Minimum arıza süresi, sırasıyla taşlama ve iç taşlama makineleri için tipik olan iki ve beş bin saattir.

SHU yapmak için malzemeler

İş milinin eleman tabanı için malzeme seçimi de ekipmanın belirli teknik ve operasyonel özelliklerini sağlamada bir faktördür. Lepleme, diş açma ve delme ünitelerinde, torkun etkilerine karşı korumaya önem verilir ve örneğin bir freze makinesinin mil tertibatı, bükülme momentlerinin etkilerine göre monte edilir. Her durumda malzeme, çalıştırma yüzeyinde ve yatak muylusunda yeterli aşınma direncine sahip olmalıdır. Şekil ve boyutların kararlılığı, büyük ölçüde kullanılan malzeme sınıfının özelliklerine bağlı olarak, ürünün düzgün çalışması için ana koşuldur.

H ve P doğruluk sınıflarına sahip makinelerde, 40X, 45, 50 kalite çelik alaşımlarından yapılmış işmilleri kullanılır. Bazı durumlarda tasarım kararlarıindüksiyon termal etkisiyle sertleştirme yoluyla metalin özel olarak rafine edilmesini gerektirir ve özel olarak rafine edilir. Genellikle ürünlerin sertleştirilerek sertleştirilmesi, parçanın en kritik parçaları olarak performans yüzeylerine ve yatak muylularına uygulanır.

Konik delikleri, olukları, flanşları ve kademeli geçişleri olan karmaşık şekilli elemanlar için hacimce sertleştirilmiş çelik kullanılır. Bu işleme teknolojisine yalnızca, daha sonra karbonlama ile makine mili tertibatlarının ön kısımlarını üretmesi planlanan iş parçaları için izin verilir. Bu durumda 40XGR ve 50X çelikleri kullanılır.

A ve B doğruluk sınıflarına sahip ekipman, nitrürlenmiş 18KhGT ve 40KhFA çelik kalitelerinden yapılmış millerle sağlanır. Parçanın sertliğini arttırmanın yanı sıra orijinal şekil ve boyutları korumak için nitrojen işleme süreci gereklidir. Artan mukavemet ve yapısal stabilite, akışkan sürtünmeli sistemlerde kullanılan iş milleri için bir ön koşuldur.

Kontrol odasının basitleştirilmiş düzeninde, malzeme gereksinimleri çok yüksek değildir. Basit şekillere sahip elemanlar 20Kh, 12KhNZA ve 18KhGT çelik kalitelerinden yapılabilir, ancak bu durumda bile boşluklar önceden su verme, karbonlama ve temperlemeye tabi tutulur.

ShU yapısal modelleri

Modern takım tezgahlarında kullanılan iş mili mekanizmalarının ana payı iki yataklı bir cihaza sahiptir. Bu konfigürasyon, ekipman optimizasyonu ve teknik organizasyonun rahatlığı açısından optimaldir.üretim süreci. Bununla birlikte, büyük kuruluşlar üçüncü sütundan ek desteğe sahip modelleri de kullanır.

Rulman yerleştirme konfigürasyonları, uygulama yöntemleri açısından da belirsizdir. Günümüzde, termal etkilerin etkisini az altan kritik düzenleyici işlevleri mesnet alanına aktarmaya yönelik eğilimler vardır. Mil tertibatının basit modellerinde, ısı oluşumundan kaynaklanan deformasyon riskini en aza indiren ve ayar verimliliğini artıran makaralı rulmanlar kullanılır. Aynı zamanda, sertlikte bir artış ve dönme doğruluğunda bir artış ile birlikte, bu tür mekanizmaların hızda bir azalma şeklinde bir dezavantajı vardır. Bu nedenle, bu konfigürasyon en çok düşük hızlara sahip torna tezgahları için uygundur.

Yavaş hızlı öğütme üniteleri ayrıca ön destek parçasında makaralı rulmanlarla donatılmıştır ve arka taraf çift yönlü açısal temas elemanlarıyla donatılmıştır. Özellikle, dairesel ve iç taşlama makinelerinin tasarımlarında iğ üniteleri bu şekilde uygulanmaktadır. Ünitenin fonksiyonel sistemini basitleştirmek için konik makaralı rulmanlar da izin verir. Frezeleme üniteleriyle ilgili böyle bir çözüm, eksenel bir yatak grubu içerme ihtiyacını ortadan kaldırır. Sonuç olarak, optimum sertlik marjı korunur, ancak bununla birlikte sınırlı torklu ısı üretimi sorunları hiçbir yere gitmez.

Ürün kalite kontrolü

Mesnet montajından sonra, yatak grubunun boşluk-ön yükü kontrol edilir. Bu operasyontam teşekküllü iş yükleri için mekanizmanın hazır olup olmadığını değerlendirmek için gereklidir. Kontrol, cihaz bir kriko ve bir dinamometre ile yüklenerek gerçekleştirilir. Ölçüm kafaları, sensörler, mikrotörler vb. dahil olmak üzere doğrudan gösterge cihazlarıyla ölçümler yapılır. Ölçüm cihazı, ön yatağa mümkün olduğunca yakın bir mesnet üzerine kurulur. Bir adım yükü değişikliğini sabitlerken, iş mili ucunun yer değiştirme grafiği oluşturulur.

Destekleyici elemanlara sahip döner mil takımının rijitliği, iki noktalı ölçüm yöntemiyle kontrol edilir. İlk olarak, yük eğrisinin lineer bölümünde iki kontrol noktası ayarlanır. Ayrıca, her satır için deformasyon verileri kaydedilir ve ardından bir karşılaştırma yapılır. Standart göstergeler olarak, hem tasarım değerleri hem de makine için genel teknik gereksinimlerden alınan rakamlar kullanılabilir. Ayrıca, testler sonucunda elde edilen karşılaştırma için karmaşık veriler, aritmetik ortalama değerler şeklinde sunulmalıdır. Aynı şekilde eksenel ve radyal yüklerin ölçümleri de rulmanlar arasında oluşan boşluklar sabitlenerek yapılır.

Standart değerlerden sapmalar tespit edilirse, boşluk-ön yük ayarlanır. Bu tür görevler için bir torna tezgahının mil tertibatlarına servis yapılırken, ısıtma destekleri tekniği kullanılır. Termometrelerin ve termokuplların belirli bir aralıkta termal maruz kalma koşulları altında, somunlar sıkılır ve ayarlanır.

SHU mekanizması için contalar

Mesnetin bileşimi şunları içerir vemekanizmanın yalıtım ve sızdırmazlık özelliklerini artıran özel contalar. Bu ne için? Bir torna tezgahının iş akışı, yağlama koşulları altında büyük hacimli ince atıkların serbest bırakılmasıyla ilişkili olduğundan, fonksiyonel parçaların tıkanması yaygındır. Buna göre, mil tertibatını monte ederken, çalışma elemanlarını toz, kir ve nemden koruyan cihazlar sağlanmalıdır. Sızdırmazlık maddesi bunun içindir. Kural olarak, bu, bir merkezleme kayışı kullanılarak mile monte edilen bir halka şeklinde bir sarf malzemesidir. Mekanizmanın çalışması sırasında, periyodik olarak değiştirilmesi veya pozisyonun ayarlanması gerekir. Artan dış kontaminasyon koşullarında ek olarak koruyucu bir kayma halkası kullanılabilir. Makine orta veya düşük hızlarda çalışıyorsa dudaklı conta da sabitlenmelidir.

SHU Bakımı

Mesnetin çalışması sırasında personelin ana görevi, parçalarının yağlanmasını izlemektir. Bu genellikle dönen dişlilerin, çarkların ve disk bileşenlerinin yüzeylerine püskürtülerek yapılır. Bu tip yağlayıcı için en uygun bileşim, 50 ° C'ye ısıtıldığında 20 viskozite indeksine sahip olmalıdır. Freze mili düzeneğinin tasarımları, yağın bir toplayıcı aracılığıyla yatağa veya doğrudan çalışma grubuna yönlendirilmesini sağlar. Ayrıca, çalışma seansının tamamlanmasından sonra bile yağın bir kısmı kalmalıdır. Eski kirlenmiş sıvı yenisiyle değiştirilir. Modern makinelerde doldurma işlemini basitleştirmek için, atık kütlesi boş altılırken otomatik modda dişli kutusuna ve mile aynı anda sirkülasyon yağ beslemesi düzenlenir.

Yağı güncellemeye ek olarak, mekanizmanın teknik durumunu korumak gerekir. Aşırı ısınma, aşırı deformasyon, yüksek titreşim veya dönüşler arası kısa devre nedeniyle teknik ve yapısal sorunlar ortaya çıkabilir. Üretim sürecinin bir parçası olarak mil tertibatlarının tipik bir onarımı, hasarlı parçaları, sarf malzemelerini değiştirmek veya yuvaları yeniden inşa etmek olabilir. Örneğin, yeni elemanları deforme ederken veya takarken, bazen bileme, taşlama, alıştırma veya yığma yoluyla soketlerin veya parçaların kendilerinin ek olarak düzeltilmesi gerekir.

Rusya'da SHU Üretimi

Takım tezgahlarının tamamlanması için gerekli olan iş mili bileşenlerinin bir kısmı yerli üreticiler tarafından Sovyet endüstrisinin gelişmelerine ve deneyimine dayalı olarak kendi takım tezgahı tesislerinde üretilmektedir. Bir freze makinesi için geleneksel tahrik mili tertibatlarının veya yüksek hassasiyetli işlemeye odaklanmayan tornalama ünitelerinin imalatında pratikte hiçbir sorun yoktur. Bununla birlikte, modern yüksek teknolojili elektromiller, Rusya'da yalnızca parçalar halinde ve ithal edilen bileşenler temelinde üretilmektedir. Bu sınırlamalar yalnızca bu alandaki ileri teknolojilerin eksikliğiyle değil, aynı zamanda mühendislik ve üretim sorunlarını çözmesi gereken kalifiye personel eksikliğiyle de bağlantılıdır.

Sonuç

İş mili, çeşitli takım tezgahlarının merkezi işlevsel bileşenlerinden biridir. İş operasyonlarının performansının doğruluğu, ekipman kontrolünün ergonomisi ve tahrik mekanizmasının güç potansiyelinin düzenlenmesinin verimliliği, ana işlevlerinin kalitesine bağlıdır. Bu nedenle, torna tezgahı seçiminde mil tertibatının özelliklerine dikkat etmek çok önemlidir. Ve bu, yalnızca hat içi işleme operasyonlarının gerçekleştirildiği endüstriyel segment için geçerli değildir. Bir garajda veya kır evinde basit işlemler yapan sıradan bir ev ustası da mesnet hakkında temel bilgilere sahip olmalıdır. Mil mekanizmasını kullanma becerileri, çalışmayı daha güvenilir ve makinenin bakımını daha ekonomik hale getirecektir.