Præcision og nøjagtighed er meget vigtigt i teknik, og aksial udløb er en af de mest almindelige måder, hvorpå der opstår fejl under bearbejdning.
Aksialt udløb er den mængde, som et skæreværktøjs rotationsakse er væk fra et plan.
Dette kan have stor effekt på nøjagtigheden af det færdige produkt, hvilket kan føre til dyrt efterarbejde, mere spild og mindre effektivitet.
Forståelse af aksialt udløb er vigtigt for ingeniørstuderende og fagfolk, der ønsker at sikre sig, at bearbejdningen fungerer godt og forbliver præcis.
I dette blogindlæg vil jeg tale om årsagerne og virkningerne af aksial udløb, tale om, hvordan man måler det, og se på de bedste måder at holde dets virkninger på bearbejdningsoperationer på et minimum.
Så uanset om du er en erfaren ingeniør eller en nysgerrig studerende, så spænd op og gør dig klar til at lære om den fascinerende verden af aksial runout.
Introduktion til Axial Runout
Formel definition:
Den samlede mængde langs rotationsaksen, hvormed rotationen af et skæreværktøj afviger fra et plan.
Aksialt udløb er en type udløb, der beskriver, hvor langt et skæreværktøjs rotationsakse er fra et plan.
Det sker, når rotationsaksen ikke er den samme som spindlens midterakse, og forskellen måles langs rotationsaksen.
På den anden side sker radial runout, når rotationsaksen bevæger sig væk fra spindlens centerlinjeakse, men forbliver parallel med den.
Begge former for runout kan forårsage problemer som vibrationer, støj og tab af nøjagtighed.
Radial vs. Axial Runout
Langs længden af centerlinjeaksen er mængden af radial udløb altid den samme, men mængden af aksial udløb ændres afhængigt af, hvor den måles i forhold til basen.
En overflades position, når den roterer i et lodret plan, påvirkes af dens aksiale udløb.
Dens radiale udløb beskriver på den anden side, hvor rund eller off-center den er.
Normalt laves roterende trin og borde med både radiale og aksiale udløb.
Måling af aksialt udløb
Aksialt udløb er vinklen mellem to akser, der ikke er i samme plan.
I dette tilfælde vokser forskellen mellem en del og en referenceakse, når du bevæger dig væk fra det sted, hvor de mødes.
En måleur er sat på spindlen af det roterende bord eller trin for at måle aksial udløb.
Herefter flyttes indikatoren, så den rører referencefladen, og bordet drejes for at finde ud af, hvor langt den kan være fra referenceplanet.
Tip: Slå billedtekstknappen til, hvis du har brug for det. Vælg "automatisk oversættelse" i indstillingsknappen, hvis du ikke er fortrolig med det engelske sprog. Du skal muligvis først klikke på sproget for videoen, før dit yndlingssprog bliver tilgængeligt til oversættelse.
Årsager og virkninger af aksial udløb
Nogle af de ting, der kan forårsage aksialt udløb, er slidte eller forkert justerede lejer, en bøjet spindel eller et emne, sjusket værktøj eller fiksturjustering, og værktøjsmaskinen udvider sig, når den opvarmes.
Hvis der ikke tages højde for aksialt udløb eller ikke er fikseret under bearbejdningen, kan det medføre, at delen bliver mindre nøjagtig, at dele afvises, omkostningerne stiger og produktiviteten falder.
Effekter af Axial Runout
Aksialt udløb kan påvirke bearbejdningsoperationer ved at gøre spånbelastningen ujævn eller få værktøjet til at skravle for meget.
Dette kan få spidsen til at bevæge sig, hvilket ændrer den måde, overfladen er lavet på, og hvor ru den er.
Det kan også forårsage ændringer i overfladens topografi.
For eksempel, hvis værdien er høj nok, kan afstanden mellem værktøjsmærker ændres, og værktøjsmærket efterladt af den k-te tand kan fjernes.
Også ændrer aksialt udløb, hvor skæreværktøjet er i det lodrette plan, hvilket kan forårsage ujævne spånbelastninger, kortere værktøjslevetid og flere vibrationer.
Dette kan igen medføre, at emnets overflade får en dårlig finish, såsom ruhed, bølger og støjmærker.
Ved bearbejdning langs Z-aksen kan aksial udløb også ændre skæredybden og føre til fejl i dimensioner, såsom konus.
Når sarte eller højpræcisionsdele bearbejdes, kan virkningerne af aksial afløb på overfladefinish være meget mærkbare.
Radial Runout
På den anden side sker radial runout, når rotationsaksen bevæger sig væk fra spindlens centerlinjeakse, men forbliver parallel med den.
Begge former for udløb kan gøre et værktøj eller et stykke udstyr mindre præcist, hvilket kan få det til at dreje af sin ideelle akse.
Radial runout gør det sværere at centrere en del på bordet, hvilket kan føre til en vinkelfejl, der er for stor til at være acceptabel.
Radiale og aksiale udløb kan forårsage, at skæreværktøjer slides for hurtigt eller ujævnt, hvilket kan få dem til at bryde for tidligt og gøre processen mindre sikker.
Sådanne brud kan gøre det sværere at istandsætte eller bruge de resterende skær, hvilket ville øge omkostningerne til forbrugsstoffer.
Runout har stor betydning for, hvor præcis bearbejdningen er, og hvor længe værktøjer holder.
Måling af aksialt udløb
Der er forskellige måder at måle aksial udløb på, der varierer i, hvor nøjagtige de er, og hvor svære de er at bruge.
Statiske testmetoder
Statisk testning er en almindelig måde at måle aksial udløb, fordi det er nemmere og koster mindre end dynamisk test.
Statiske test udføres, når spindlen eller emnet står stille.
Der er forskellige måder at gøre dem på, som er forklaret i Axes of Rotation af American Society of Mechanical Engineers.
En måleur med en standard magnetisk base er en enkel og almindelig måde at måle udløbet af en kobling eller en aksel.
For at udføre denne test sættes den magnetiske base på en flad overflade nær koblingen eller akslen, og måleuret sættes på koblingen eller akslen for at måle udløbet.
Hvis der er for meget udløb, betyder det, at den indvendige diameter på koblingsnavet er slidt, eller at akslen er bøjet.
I nogle tilfælde er det også en god idé at kontrollere koblingens aksiale udløb ved at sætte viseren på koblingsnavets yderside.
Dynamiske testmetoder
Dynamiske testmetoder er sværere at forstå, men de giver lidt mere nøjagtige resultater, fordi de tager varme, vibrationer og centrifugalkraft i betragtning.
Dynamisk test udføres, mens spindlen eller emnet bevæger sig.
Det kan også gøres på forskellige måder, såsom ved at bruge de tidsbaserede eller frekvensbaserede metoder.
I den tidsbaserede metode bruges et omdrejningstæller til at måle, hvor hurtigt spindlen drejer, og et accelerometer bruges til at måle, hvor meget runout der får maskinen til at ryste.
Den frekvensbaserede metode måler frekvensen af vibrationerne forårsaget af runout med en frekvensanalysator.
Udstyr og kalibrering
Nøjagtigheden af målinger af aksial udløb afhænger af det anvendte udstyr, og hvordan det er sat op og kalibreret.
Uanset hvilken metode der bruges, skal nøjagtige målinger sættes op og kalibreres korrekt.
Det er vigtigt at sikre, at udstyret er opsat og kalibreret korrekt, så det kan give nøjagtige aflæsninger.
Skaftløb
Det meste af tiden bruges aksial akseludløb til at kontrollere tilstanden af tryklejer.
Den måles ved akslens midte (på dens roterende akse).
Face runout er betegnelsen for mål, der ikke er i midten.
I dette tilfælde bliver fladhed og firkantethed en del af målingen, hvilket de fleste applikationer er ligeglade med.
Radial akselløb er en måde at måle, hvor meget en rund aksel bevæger sig rundt om dens centrum, mens den drejer.
Drev/akseljustering, lejestivhed, øget løbegang efterhånden som lejerne slides, og balance er alle ting, der kan forårsage dette.
Forskellen mellem aksial og radial udløb
Begge typer udløb er afvigelser fra den tilsigtede rotationsakse, men retningen af afvigelsen og virkningerne på emnet er forskellige for hver type.
Radial Runout Forklaret
Radial runout er, når rotationsaksen ikke er på linje med spindlens midterlinje, men stadig er væk fra den.
Radial runout er en måling, der er den samme hele vejen langs maskinens akse.
Den viser, hvordan et drejebord bevæger sig, når det drejer i et vandret plan.
Det kaldes undertiden excentricitet eller lateral translation.
Aksialt udløb forklaret
Når et skæreværktøjs rotationsakse bevæger sig væk fra et plan langs dets rotationsakse, kaldes dette aksial udløb.
På grund af afvigelsen er aksen nu vippet og løber ikke længere parallelt med hovedaksen.
Hvor meget aksialt udløb, der er, vil afhænge af, hvor på basen det måles.
Aksialt udløb kan føre til en række problemer, såsom ujævn spånbelastning, for meget værktøjsklap, spidsdrift og problemer med overfladeruhed og generering.
Effekter af radial og aksial udløb
Begge former for udløb kan gøre et værktøj eller et stykke udstyr mindre præcist, hvilket kan få det til at dreje af sin ideelle akse.
Radial runout gør det sværere at centrere en del på et bord, hvilket fører til vinkelfejl og dårlig overfladefinish i form af rundhedsfejl.
Aksialt udløb ændrer sig, hvor skæreværktøjet er i det lodrette plan, hvilket forårsager ujævne spånbelastninger, kortere værktøjslevetid og flere vibrationer.
Dette kan igen medføre, at emnets overflade får en dårlig finish, såsom ruhed, bølger og støjmærker.
Ved bearbejdning langs Z-aksen kan aksial udløb også ændre skæredybden og føre til fejl i dimensioner, såsom konus.
Måling af aksial og radial udløb
Det meste af tiden bruges en måleur med en standard magnetisk base til at måle udløbet af en kobling eller aksel.
Bare læg den magnetiske base på en flad overflade tæt på akslen eller koblingen.
Sæt derefter urskiven på koblingen eller akslen og se, hvordan urskiven bevæger sig.
Hvis der er for meget udløb, betyder det, at den indvendige diameter på koblingsnavet er slidt, eller at akslen er bøjet.
I nogle tilfælde er det også en god idé at kontrollere koblingens aksiale udløb ved at sætte viseren på koblingsnavets yderside.
Aksialt udløb kan måles på en række måder.
Skiveindikatorer, lasersensorer og koordinatmålemaskiner er nogle af de mest almindelige måder at gøre dette på.
Simple målinger udføres ofte med måleskiver, som dem med en magnetisk base.
Testen udføres ved at sætte den magnetiske base på en flad overflade og sætte måleuret på akslen eller koblingen for at måle udløbet.
Lasersensorer eller koordinatmålemaskiner kan bruges til at foretage målinger, der er mere præcise og præcise.
Disse enheder lader dig tage målinger uden at røre ved dem, og de kan måle runout langs mere end én akse på samme tid.
Minimering og eliminering af aksialt udløb
For at reducere eller slippe af med aksialt udløb er det vigtigt at opstille og vedligeholde maskinen korrekt.
Her er nogle af de bedste måder at reducere aksial udløb:
- Præcisionsværktøjsholdere: Brug af præcisionsværktøjsholdere som krympe- eller prespasningsværktøjsholdere kan give dig præcis og præcis værktøjsrotation, hvilket kan hjælpe med at reducere udløbet.
- Valg af maskiner og værktøjsholdere med minimalt løb: Valg af maskiner og værktøjsholdere med minimalt løb er nøglen til at holde det samlede løb af et system på et minimum.
- Ensartet tryk: Sørg for, at der er den samme mængde tryk rundt om skaftet for at reducere udløbet.
- Kontrol og udskiftning af slidte lejer: For at reducere aksialt udløb bør slidte eller beskadigede lejer kontrolleres og udskiftes regelmæssigt.
- Overvågning og styring af skærekræfter: Brug af de rigtige skæreparametre kan for eksempel hjælpe med at kontrollere skærekræfter og reducere aksial udløb.
Industristandarder og specifikationer
Der er industristandarder og specifikationer for aksial udløb, der bruges til at sikre, at dele opfylder visse krav til nøjagtighed og præcision.
Organisationer som International Organization for Standardization (ISO) og American National Standards Institute fastsætter disse regler og krav (ANSI).
Cirkulær runout er en af de mest anvendte industristandarder for aksial runout.
Cirkulær runout er en type geometrisk tolerance, der bruges til at måle, hvor meget en overflade bevæger sig op eller ned, når den drejer i et vandret plan.
Ved cirkulær udløb anvendes nulpunktaksen som referencepunkt for tolerancezonen.
Dette laver en 2D-tolerancezone omkring datum-aksen.
For at opfylde forklaringen skal alle punkter på den virkelige overflade være inden for denne tolerancezone.
Ved at kombinere to korte akser i enderne af delen, kan cirkulær udløb også bruges til at kontrollere andre centrale delefunktioner.
Der er andre regler i erhvervslivet om aksial runout, såsom:
- ISO 1101: Denne standard beskriver de generelle krav til geometrisk tolerance af emner, herunder brugen af tolerancezoner til at kontrollere form, orientering og placering.
Denne standard, ANSI Y14.5, siger, hvordan geometrisk dimensionering og tolerance (GD&T) skal bruges på ingeniørtegninger.
Denne standard, ASME B89.3.4, siger, hvordan man måler aksial udløb med måleskiver eller elektroniske forskydningsprober.
Disse industristandarder og specifikationer giver ingeniører, producenter og personer med ansvar for kvalitetskontrol en måde at tale sammen og sikre sig, at dele opfylder visse krav.
Ved at følge disse standarder og retningslinjer kan producenter sikre sig, at deres dele er nøjagtige og opfylder deres kunders behov.
Konklusion
Afslutningsvis er aksial udløb en vigtig ting for ingeniører og maskinmestre at tænke over, hvis de ønsker, at deres arbejde skal være præcist.
Det er altid en trussel mod nøjagtigheden og effektiviteten af bearbejdningsoperationer, men med de rigtige værktøjer, teknikker og viden kan det håndteres.
Ved at forstå årsagerne til og virkningerne af aksial afløb og bruge bedste praksis til at reducere virkningerne, kan ingeniører opnå høje niveauer af nøjagtighed, forbedre produktiviteten og reducere spild.
Men aksial runout er også en påmindelse om den sarte balance, der skal holdes mellem kompleksiteten i at lave ting og ønsket om perfektion.
Mens vi bliver ved med at komme med nye ideer og flytter grænserne for, hvad der er muligt, er vi nødt til at forblive ydmyge over for udfordringer og altid forsøge at lære mere om og blive bedre til verden omkring os.
Del på…
