Preciznost i tačnost su veoma važne u inženjeringu, a aksijalno odstupanje je jedan od najčešćih načina na koji se greške dešavaju prilikom obrade.
Aksijalno odstupanje je količina u kojoj je osa rotacije reznog alata udaljena od ravni.
Ovo može imati veliki uticaj na tačnost gotovog proizvoda, što može dovesti do skupe prerade, većeg otpada i manje efikasnosti.
Razumijevanje aksijalnog odstupanja važno je za studente inženjerstva i profesionalce koji žele biti sigurni da obrada radi dobro i ostaje precizna.
U ovom postu na blogu govorit ću o uzrocima i efektima aksijalnog istrošenja, govoriti o tome kako ga izmjeriti i pogledati najbolje načine da se njegovi efekti na operacije obrade svedu na minimum.
Dakle, bilo da ste iskusni inženjer ili radoznali student, zakopčajte se i pripremite se da naučite o fascinantnom svijetu aksijalnog istrošenja.
Uvod u aksijalno runout
Formalna definicija:
Ukupan iznos duž ose rotacije za koji rotacija reznog alata odstupa od ravni.
Aksijalno zakretanje je vrsta zakretanja koja opisuje koliko je osa rotacije reznog alata udaljena od ravni.
To se dešava kada osa rotacije nije ista kao centralna os vretena, a razlika se meri duž ose rotacije.
S druge strane, radijalno trzanje se događa kada se os rotacije odmakne od ose središnje linije vretena, ali ostaje paralelna s njom.
Obje vrste ispadanja mogu uzrokovati probleme kao što su vibracije, buka i gubitak preciznosti.
Radijalni vs. Aksijalni Runout
Duž dužine ose središnje linije, količina radijalnog odstupanja je uvijek ista, ali se količina aksijalnog odstupanja mijenja ovisno o tome gdje se mjeri u odnosu na bazu.
Položaj površine kada se rotira u vertikalnoj ravni je pod utjecajem njenog aksijalnog odstupanja.
Njegovo radijalno odstupanje, s druge strane, opisuje koliko je okruglo ili van centra.
Obično se rotacijski stupnjevi i stolovi izrađuju i sa radijalnim i aksijalnim izrezima.
Mjerenje aksijalnog odstupanja
Aksijalno odstupanje je ugao između dve ose koje nisu u istoj ravni.
U ovom slučaju, razlika između dijela i referentne ose raste kako se udaljavate od mjesta na kojem se oni susreću.
Indikator brojčanika se postavlja na vreteno rotacionog stola ili stepena za mjerenje aksijalnog otpuštanja.
Indikator se zatim pomiče tako da dodirne referentnu površinu, a tabela se okreće kako bi se utvrdilo koliko može biti udaljen od referentne ravni.
Savjet: Uključite dugme za titl ako vam je potrebno. Odaberite "automatski prijevod" u gumbu za podešavanja, ako niste upoznati sa engleskim jezikom. Možda ćete morati prvo kliknuti na jezik videozapisa prije nego što vaš omiljeni jezik postane dostupan za prijevod.
Uzroci i efekti aksijalnog iskoračenja
Neke od stvari koje mogu uzrokovati aksijalno trzanje su istrošeni ili neusmjereni ležajevi, savijeno vreteno ili radni komad, neuredno poravnavanje alata ili učvršćenja i alatni stroj koji se širi kako se zagrijava.
Ako se aksijalno odstupanje ne uzme u obzir ili nije fiksirano tokom obrade, to može uzrokovati da dio bude manje precizan, da se dijelovi odbace, da troškovi rastu i produktivnost padne.
Efekti aksijalnog odstupanja
Aksijalno trzanje može uticati na operacije obrade tako što čini opterećenje strugotine neravnomjernim ili uzrokuje da alat previše lupa.
To može uzrokovati pomicanje vrha, što mijenja način na koji je površina napravljena i koliko je hrapava.
Također može uzrokovati promjene u topografiji površine.
Na primjer, ako je vrijednost dovoljno visoka, razmak između oznaka alata se može promijeniti, a oznaka alata koju ostavlja k-ti zub može se ukloniti.
Također, aksijalno zakretanje se mijenja tamo gdje je rezni alat u vertikalnoj ravni, što može uzrokovati neravnomjerno opterećenje strugotine, kraći vijek trajanja alata i više vibracija.
To, zauzvrat, može uzrokovati lošu završnu obradu površine obratka, kao što su hrapavost, valovi i tragovi cvokotanja.
Kada se obrađuje duž Z-ose, aksijalno izbočenje također može promijeniti dubinu rezanja i dovesti do grešaka u dimenzijama, kao što je konus.
Kada se obrađuju delikatni ili visoko precizni delovi, efekti aksijalnog struganja na završnu obradu površine mogu biti veoma primetni.
Radial Runout
S druge strane, radijalno trzanje se događa kada se os rotacije odmakne od ose središnje linije vretena, ali ostaje paralelna s njom.
Obje vrste ispadanja mogu učiniti alat ili dio opreme manje preciznim, što može učiniti da se okrene sa svoje idealne ose.
Radijalno odstupanje otežava centriranje dijela na stolu, što može dovesti do greške kuta koja je prevelika da bi bila prihvatljiva.
Radijalni i aksijalni zarezi mogu uzrokovati prebrzo ili neravnomjerno trošenje reznih alata, što može uzrokovati njihovo prerano lomljenje i učiniti proces manje sigurnim.
Takvi prekidi bi mogli otežati remont ili korištenje preostalih reznih rubova, što bi povećalo cijenu potrošnog materijala.
Runout ima veliki uticaj na to koliko je precizna obrada i koliko dugo alati traju.
Mjerenje aksijalnog odstupanja
Postoje različiti načini mjerenja aksijalnog odstupanja koji se razlikuju po tome koliko su precizni i koliko ih je teško koristiti.
Statičke metode ispitivanja
Statičko ispitivanje je uobičajen način za mjerenje aksijalnog strujanja jer je lakše i košta manje od dinamičkog ispitivanja.
Statički testovi se rade kada je vreteno ili radni komad miran.
Postoje različiti načini za to, koji su objašnjeni u Osama rotacije od strane Američkog društva mašinskih inženjera.
Indikator brojčanika sa standardnom magnetnom bazom je jednostavan i uobičajen način za mjerenje strujanja spojnice ili vratila.
Da bi se izvršio ovaj test, magnetna baza se postavlja na ravnu površinu u blizini spojnice ili osovine, a pokazivač se postavlja na spojnicu ili vratilo da bi se izmjerio odmak.
Ako ima previše strujanja, to znači da je unutrašnji prečnik glavčine spojnice istrošen ili da je osovina savijena.
U nekim slučajevima, također je dobra ideja provjeriti aksijalno odstupanje spojnice postavljanjem indikatora brojčanika na vanjsku stranu glavčine spojnice.
Metode dinamičkog testiranja
Metode dinamičkog ispitivanja teže je razumjeti, ali daju malo preciznije rezultate jer uzimaju u obzir toplinu, vibracije i centrifugalnu silu.
Dinamičko ispitivanje se vrši dok se vreteno ili radni komad kreću.
To se također može učiniti na različite načine, kao što je korištenje metoda zasnovanih na vremenu ili frekvenciji.
U metodi zasnovanoj na vremenu, tahometar se koristi za mjerenje brzine okretanja vretena, a akcelerometar se koristi za mjerenje koliko otkazivanje uzrokuje potresanje mašine.
Metoda zasnovana na frekvenciji mjeri frekvenciju vibracija uzrokovanih istrošenjem pomoću frekventnog analizatora.
Oprema i kalibracija
Točnost mjerenja aksijalnog strujanja ovisi o opremi koja se koristi i načinu na koji je postavljena i kalibrirana.
Bez obzira koja se metoda koristi, precizna mjerenja moraju biti postavljena i ispravno kalibrirana.
Važno je osigurati da je oprema pravilno postavljena i kalibrirana kako bi mogla dati tačna očitavanja.
Shaft Runout
U većini slučajeva, za provjeru stanja potisnih ležajeva koristi se aksijalno bijanje vratila.
Mjeri se na sredini osovine (na njenoj rotacionoj osi).
Face runout je izraz za mjerenja koja nisu u sredini.
U ovom slučaju, ravnost i pravokutnost postaju dio mjerenja, o čemu većina aplikacija ne brine.
Radijalno otpuštanje osovine je način da se izmeri koliko se okruglo vratilo pomera oko svog centra dok se okreće.
Poravnanje pogona/osovine, krutost ležaja, povećanje otpuštanja kako se ležajevi troše i ravnoteža su sve stvari koje mogu uzrokovati ovo.
Razlika između aksijalnog i radijalnog odstupanja
Oba tipa strujanja su odstupanja od predviđene ose rotacije, ali smjer odstupanja i efekti na radni komad su različiti za svaku vrstu.
Radial Runout Objašnjeno
Radijalno odstupanje je kada os rotacije nije u liniji sa središnjom linijom vretena, ali je još uvijek udaljena od nje.
Radijalno odstupanje je mjera koja je ista duž cijele ose mašine.
Pokazuje kako se rotirajući sto kreće kada se okreće u horizontalnoj ravni.
Ponekad se naziva ekscentričnost ili bočni prevod.
Objašnjeno aksijalno odstupanje
Kada se os rotacije reznog alata udalji od ravnine duž svoje ose rotacije, to se naziva aksijalno izvlačenje.
Zbog odstupanja, os je sada nagnuta i više ne ide paralelno s glavnom osom.
Koliko će biti aksijalnog odstupanja ovisit će o tome gdje se na bazi mjeri.
Aksijalno otpuštanje može dovesti do brojnih problema, kao što su neravnomjerno opterećenje strugotine, previše klepetanja alata, pomjeranje vrha i problemi s hrapavosti površine i stvaranjem.
Efekti radijalnog i aksijalnog zakretanja
Obje vrste ispadanja mogu učiniti alat ili dio opreme manje preciznim, što može učiniti da se okrene sa svoje idealne ose.
Radijalno izvlačenje otežava centriranje dijela na stolu, što dovodi do kutnih grešaka i loše obrade površine u obliku grešaka zaobljenosti.
Aksijalno zakretanje se mijenja tamo gdje je rezni alat u vertikalnoj ravni, što uzrokuje neravnomjerno opterećenje strugotine, kraći vijek trajanja alata i više vibracija.
To, zauzvrat, može uzrokovati lošu završnu obradu površine obratka, kao što su hrapavost, valovi i tragovi cvokotanja.
Kada se obrađuje duž Z-ose, aksijalno izbočenje također može promijeniti dubinu rezanja i dovesti do grešaka u dimenzijama, kao što je konus.
Mjerenje aksijalnog i radijalnog odstupanja
Većinu vremena, indikator sa standardnom magnetnom bazom koristi se za mjerenje otpuštanja spojnice ili vratila.
Samo stavite magnetnu podlogu na ravnu površinu blizu osovine ili spojnice.
Zatim stavite indikator brojčanika na spojnicu ili osovinu i gledajte kako se točkić kreće.
Ako ima previše strujanja, to znači da je unutrašnji prečnik glavčine spojnice istrošen ili da je osovina savijena.
U nekim slučajevima, također je dobra ideja provjeriti aksijalno odstupanje spojnice postavljanjem indikatora brojčanika na vanjsku stranu glavčine spojnice.
Aksijalno strujanje se može mjeriti na više načina.
Indikatori sa brojčanikom, laserski senzori i mašine za merenje koordinata neki su od najčešćih načina da se to uradi.
Jednostavna mjerenja se često vrše pomoću indikatora na brojčaniku, poput onih s magnetnom bazom.
Test se vrši stavljanjem magnetne baze na ravnu površinu i stavljanjem indikatora brojčanika na osovinu ili spojnicu za mjerenje strujanja.
Laserski senzori ili mašine za koordinatno mjerenje mogu se koristiti za preciznija i preciznija mjerenja.
Ovi uređaji vam omogućavaju da vršite mjerenja bez dodirivanja, a mogu mjeriti otpuštanje duž više od jedne osi u isto vrijeme.
Minimiziranje i eliminacija aksijalnog zakretanja
Da biste smanjili ili riješili aksijalnog strujanja, važno je pravilno postaviti i održavati stroj.
Evo nekih od najboljih načina za smanjenje aksijalnog otpuštanja:
- Precizni držači alata: Upotreba preciznih držača alata kao što su držači alata koji se skupljaju ili pritiskaju može vam dati preciznu i preciznu rotaciju alata, što može pomoći u smanjenju oticanja.
- Odabir mašina i držača alata sa minimalnim otpuštanjem: Odabir mašina i držača alata sa minimalnim otpuštanjem je ključ za održavanje ukupnog otpuštanja sistema na minimumu.
- Ujednačen pritisak: Uverite se da postoji ista količina pritiska svuda oko drške kako biste smanjili oticanje.
- Provjera i zamjena istrošenih ležajeva: Da biste smanjili aksijalno trzanje, istrošene ili oštećene ležajeve treba redovno provjeravati i mijenjati.
- Nadgledanje i kontrola sila rezanja: Korištenje pravih parametara rezanja, na primjer, može pomoći u kontroli sila rezanja i smanjenju aksijalnog odstupanja.
Industrijski standardi i specifikacije
Postoje industrijski standardi i specifikacije za aksijalno strujanje koje se koriste kako bi se osiguralo da dijelovi ispunjavaju određene zahtjeve za preciznost i preciznost.
Organizacije poput Međunarodne organizacije za standardizaciju (ISO) i Američkog nacionalnog instituta za standarde postavljaju ova pravila i zahtjeve (ANSI).
Kružno odstupanje je jedan od najčešće korišćenih industrijskih standarda za aksijalno odstupanje.
Kružno odstupanje je vrsta geometrijske tolerancije koja se koristi za mjerenje koliko se površina pomiče gore ili dolje dok se okreće u horizontalnoj ravni.
U kružnom odstupanju, referentna os se koristi kao referentna točka za zonu tolerancije.
Ovo stvara 2D zonu tolerancije oko referentne ose.
Da bi ispunili oblačić, sve tačke na stvarnoj površini moraju biti unutar ove zone tolerancije.
Kombinovanjem dve kratke ose na krajevima dela, kružno izvlačenje se takođe može koristiti za proveru drugih karakteristika centralnog dela.
U poslovnom svijetu postoje i druga pravila o aksijalnom odlaganju, kao što su:
- ISO 1101: Ovaj standard opisuje opšte zahtjeve za geometrijsku toleranciju radnih komada, uključujući upotrebu zona tolerancije za kontrolu oblika, orijentacije i lokacije.
Ovaj standard, ANSI Y14.5, kaže kako se geometrijske dimenzije i tolerancije (GD&T) moraju koristiti na inženjerskim crtežima.
Ovaj standard, ASME B89.3.4, kaže kako da se izmeri aksijalno strujanje pomoću indikatora brojača ili elektronskih sondi za pomeranje.
Ovi industrijski standardi i specifikacije daju inženjerima, proizvođačima i ljudima zaduženim za kontrolu kvaliteta način da razgovaraju jedni s drugima i osiguraju da dijelovi ispunjavaju određene zahtjeve.
Prateći ove standarde i smjernice, proizvođači mogu osigurati da su njihovi dijelovi tačni i da zadovoljavaju potrebe kupaca.
Zaključak
Zaključno, aksijalno odstupanje je važna stvar o kojoj inženjeri i strojari razmišljaju ako žele da njihov rad bude precizan.
To je uvijek prijetnja preciznosti i efikasnosti operacija obrade, ali sa pravim alatima, tehnikama i znanjem, može se nositi s njim.
Razumevanjem uzroka i efekata aksijalnog istrošenja i korišćenjem najboljih praksi za smanjenje njegovih efekata, inženjerski profesionalci mogu postići visok nivo tačnosti, poboljšati produktivnost i smanjiti otpad.
No, aksijalno otpuštanje također je podsjetnik na delikatnu ravnotežu koju treba održavati između složenosti izrade stvari i želje za savršenstvom.
Dok nastavljamo da smišljamo nove ideje i pomeramo granice mogućeg, moramo da ostanemo skromni pred izazovima i da uvek pokušavamo da naučimo više o svetu oko nas i da budemo bolji u njemu.
Podijelite na…
