Precizitāte un precizitāte ir ļoti svarīga inženierzinātnēs, un aksiālā izspiešana ir viens no visizplatītākajiem veidiem, kā apstrādes laikā notiek kļūdas.
Aksiālais izskrējiens ir apjoms, kādā griezējinstrumenta griešanās ass ir novirzīta no plaknes.
Tam var būt liela ietekme uz gatavā produkta precizitāti, kas var izraisīt dārgu pārstrādi, vairāk atkritumu un mazāku efektivitāti.
Izpratne par aksiālo nolaišanos ir svarīga inženierzinātņu studentiem un profesionāļiem, kuri vēlas pārliecināties, ka apstrāde darbojas labi un paliek precīza.
Šajā emuāra ierakstā es runāšu par aksiālās noplūdes cēloņiem un sekām, runāšu par to, kā to izmērīt, un apskatīšu labākos veidus, kā samazināt tā ietekmi uz apstrādes darbībām.
Tātad, neatkarīgi no tā, vai esat pieredzējis inženieris vai zinātkārs students, piesprādzējieties un gatavojieties uzzināt par aizraujošo aksiālās skriešanas pasauli.
Ievads aksiālajā izskrējienā
Formālā definīcija:
Kopējais daudzums pa griešanās asi, par kādu griezējinstrumenta rotācija novirzās no plaknes.
Aksiālais izskrējiens ir izskrējiena veids, kas apraksta, cik tālu griezējinstrumenta griešanās ass atrodas no plaknes.
Tas notiek, ja rotācijas ass nav tāda pati kā vārpstas centrālā ass, un starpība tiek mērīta gar rotācijas asi.
No otras puses, radiālais izskrējiens notiek, kad rotācijas ass attālinās no vārpstas viduslīnijas ass, bet paliek tai paralēla.
Abu veidu noplūde var izraisīt tādas problēmas kā vibrācija, troksnis un precizitātes zudums.
Radiāls pret aksiālo izskrējienu
Viduslīnijas ass garumā radiālā izskrējiena apjoms vienmēr ir vienāds, bet aksiālās izskrējiena apjoms mainās atkarībā no tā, kur tas tiek mērīts attiecībā pret pamatni.
Virsmas stāvokli, kad tā griežas vertikālā plaknē, ietekmē tās aksiālais izskrējiens.
No otras puses, tā radiālais izskrējiens apraksta, cik tas ir apaļš vai ārpus centra.
Parasti rotācijas stadijas un galdi tiek izgatavoti gan ar radiālo, gan aksiālo izskrējienu.
Aksiālās izskrējiena mērīšana
Aksiālais izskrējiens ir leņķis starp divām asīm, kas neatrodas vienā plaknē.
Šajā gadījumā atšķirība starp daļu un atskaites asi palielinās, attālinoties no vietas, kur tās saskaras.
Ciparnīcas indikators tiek uzlikts uz rotējošā galda vai skatuves vārpstas, lai mērītu aksiālo noplūdi.
Pēc tam indikatoru pārvieto tā, lai tas pieskaras atskaites virsmai, un tabulu pagriež, lai noskaidrotu, cik tālu tas var atrasties no atskaites plaknes.
Padoms. Ja nepieciešams, ieslēdziet parakstu pogu. Iestatījumu pogā izvēlieties “automātiskais tulkojums”, ja nezināt angļu valodu. Iespējams, vispirms būs jānoklikšķina uz videoklipa valodas, pirms jūsu iecienītākā valoda kļūst pieejama tulkošanai.
Aksiālās noplūdes cēloņi un sekas
Dažas lietas, kas var izraisīt aksiālu noplūdi, ir nodiluši vai nepareizi novietoti gultņi, saliekta vārpsta vai sagatave, nevērīgs instrumenta vai armatūras izlīdzinājums un darbgalda izplešanās, uzkarstot.
Ja aksiālā noplūde netiek ņemta vērā vai netiek fiksēta apstrādes laikā, tas var izraisīt detaļu neprecīzību, daļu noraidīšanu, izmaksu pieaugumu un produktivitātes samazināšanos.
Aksiālās izskrējiena sekas
Aksiālā noplūde var ietekmēt apstrādes darbības, padarot skaidu slodzi nevienmērīgu vai liekot instrumentam pārāk daudz pļāpāt.
Tas var izraisīt uzgaļa pārvietošanos, kas maina virsmas veidošanas veidu un tās raupjumu.
Tas var izraisīt arī izmaiņas virsmas topogrāfijā.
Piemēram, ja vērtība ir pietiekami augsta, attālums starp instrumenta atzīmēm var mainīties, un instrumenta atzīmi, ko atstāj k-tais zobs, var noņemt.
Arī aksiālā noplūde mainās vietās, kur griezējinstruments atrodas vertikālā plaknē, kas var izraisīt nevienmērīgu skaidu slodzi, īsāku instrumenta kalpošanas laiku un lielāku vibrāciju.
Tas savukārt var izraisīt apstrādājamā izstrādājuma virsmas sliktu apdari, piemēram, raupjumu, viļņus un pļāpāšanas pēdas.
Apstrādājot pa Z asi, aksiālais izskrējiens var arī mainīt griezuma dziļumu un izraisīt izmēru kļūdas, piemēram, konusu.
Kad tiek apstrādātas smalkas vai augstas precizitātes detaļas, aksiālās noplūdes ietekme uz virsmas apdari var būt ļoti pamanāma.
Radiālais izskrējiens
No otras puses, radiālais izskrējiens notiek, kad rotācijas ass attālinās no vārpstas viduslīnijas ass, bet paliek tai paralēla.
Abu veidu noplūde var padarīt instrumentu vai aprīkojuma daļu mazāk precīzu, kā rezultātā tas var nogriezties no ideālās ass.
Radiālais izskrējiens apgrūtina daļas centrēšanu uz galda, kas var izraisīt leņķa kļūdu, kas ir pārāk liela, lai būtu pieņemama.
Radiālas un aksiālas noplūdes var izraisīt griezējinstrumentu pārāk ātru vai nevienmērīgu nolietošanos, kā rezultātā tie var pārāk ātri salūzt un padarīt procesu mazāk drošu.
Šādi pārtraukumi var apgrūtināt atlikušo griešanas malu atjaunošanu vai izmantošanu, kas palielinātu palīgmateriālu izmaksas.
Runout ir liela ietekme uz to, cik precīza ir apstrāde un cik ilgi instrumenti kalpo.
Aksiālās izskrējiena mērīšana
Ir dažādi veidi, kā izmērīt aksiālo skrējienu, kas atšķiras atkarībā no tā, cik precīzi tie ir un cik grūti tos lietot.
Statiskās pārbaudes metodes
Statiskā pārbaude ir izplatīts veids, kā izmērīt aksiālo skrējienu, jo tā ir vienkāršāka un maksā mazāk nekā dinamiskā testēšana.
Statiskās pārbaudes tiek veiktas, kad vārpsta vai sagatave ir nekustīga.
Ir dažādi veidi, kā tos izdarīt, un tos ir izskaidrojusi Amerikas Mašīnbūves inženieru biedrības Rotācijas asīs.
Ciparnīcas indikators ar standarta magnētisko pamatni ir vienkāršs un izplatīts veids, kā izmērīt sakabes vai vārpstas noplūdi.
Lai veiktu šo testu, magnētisko pamatni novieto uz līdzenas virsmas savienojuma vai vārpstas tuvumā, un uz sakabes vai vārpstas uzliek skalas indikatoru, lai izmērītu noplūdi.
Ja ir pārāk daudz noplūdes, tas nozīmē, ka sakabes rumbas iekšējais diametrs ir nodilis vai vārpsta ir saliekta.
Dažos gadījumos ir ieteicams arī pārbaudīt sakabes aksiālo noplūdi, novietojot skalas indikatoru uz sakabes rumbas ārējās virsmas.
Dinamiskās testēšanas metodes
Dinamiskās testēšanas metodes ir grūtāk saprotamas, taču tās sniedz nedaudz precīzākus rezultātus, jo ņem vērā siltumu, vibrāciju un centrbēdzes spēku.
Dinamiskā pārbaude tiek veikta, kamēr vārpsta vai sagatave kustas.
To var izdarīt arī dažādos veidos, piemēram, izmantojot uz laiku vai frekvenci balstītas metodes.
Uz laiku balstītajā metodē tahometrs tiek izmantots, lai izmērītu, cik ātri vārpsta griežas, un akselerometrs tiek izmantots, lai noteiktu, cik liela noplūde izraisa mašīnas kratīšanu.
Uz frekvenci balstītā metode mēra vibrāciju biežumu, ko izraisa noplūde ar frekvences analizatoru.
Aprīkojums un kalibrēšana
Aksiālās noplūdes mērījumu precizitāte ir atkarīga no izmantotā aprīkojuma un tā, kā tas ir iestatīts un kalibrēts.
Neatkarīgi no tā, kāda metode tiek izmantota, precīzi mērījumi ir jāiestata un pareizi jākalibrē.
Ir svarīgi pārliecināties, ka iekārta ir pareizi iestatīta un kalibrēta, lai tā varētu sniegt precīzus rādījumus.
Vārpstas izskrējiens
Lielāko daļu laika aksiālās vārpstas noplūde tiek izmantota, lai pārbaudītu vilces gultņu stāvokli.
To mēra vārpstas vidū (uz tās rotācijas ass).
Sejas izskrējiens ir termins mērījumiem, kas neatrodas centrā.
Šajā gadījumā plakanums un taisnums kļūst par mērījuma daļu, kas lielākajai daļai lietojumu nerūp.
Radiālās vārpstas izskrējiens ir veids, kā izmērīt, cik daudz apaļā vārpsta griežoties pārvietojas ap savu centru.
To var izraisīt piedziņas/vārpstas izlīdzināšana, gultņu stingrība, pieaugošā izskrējiena gultņu nodiluma dēļ un līdzsvars.
Atšķirība starp aksiālo un radiālo izskrējienu
Abi izskrējienu veidi ir novirzes no paredzētās griešanās ass, taču novirzes virziens un ietekme uz sagatavi katram veidam ir atšķirīga.
Izskaidrots radiālais izskrējiens
Radiālais izskrējiens ir tad, kad griešanās ass nav vienā līnijā ar vārpstas viduslīniju, bet joprojām atrodas ārpus tās.
Radiālais izskrējiens ir mērījums, kas ir vienāds visā iekārtas ass garumā.
Tas parāda, kā rotējošais galds pārvietojas, kad tas griežas horizontālā plaknē.
To dažreiz sauc par ekscentriskumu vai sānu tulkošanu.
Paskaidrots aksiālais izskrējiens
Kad griezējinstrumenta griešanās ass attālinās no plaknes gar tās griešanās asi, to sauc par aksiālo izskrējienu.
Novirzes dēļ ass tagad ir sasvērta un vairs neiet paralēli galvenajai asij.
Aksiālās izplūdes lielums būs atkarīgs no tā, kur tas tiek mērīts.
Aksiālā noplūde var izraisīt vairākas problēmas, piemēram, nevienmērīgu skaidu slodzi, pārāk daudz instrumenta pļāpāšanas, uzgaļu novirzes un problēmas ar virsmas raupjumu un veidošanos.
Radiālās un aksiālās izskrējiena sekas
Abu veidu noplūde var padarīt instrumentu vai aprīkojuma daļu mazāk precīzu, kā rezultātā tas var nogriezties no ideālās ass.
Radiālais izskrējiens apgrūtina detaļas centrēšanu uz galda, kas izraisa leņķiskās kļūdas un sliktu virsmas apdari apaļuma kļūdu veidā.
Aksiālais skrējiens mainās vietās, kur griezējinstruments atrodas vertikālā plaknē, kas izraisa nevienmērīgu skaidu slodzi, īsāku instrumenta kalpošanas laiku un lielāku vibrāciju.
Tas savukārt var izraisīt apstrādājamā izstrādājuma virsmas sliktu apdari, piemēram, raupjumu, viļņus un pļāpāšanas pēdas.
Apstrādājot pa Z asi, aksiālais izskrējiens var arī mainīt griezuma dziļumu un izraisīt izmēru kļūdas, piemēram, konusu.
Aksiālās un radiālās skrējiena mērīšana
Lielāko daļu laika tiek izmantots ciparnīcas indikators ar standarta magnētisko pamatni, lai mērītu sakabes vai vārpstas noplūdi.
Vienkārši novietojiet magnētisko pamatni uz līdzenas virsmas tuvu vārpstai vai savienojumam.
Pēc tam uzlieciet skalas indikatoru uz savienojuma vai vārpstas un skatieties, kā skala kustas.
Ja ir pārāk daudz noplūdes, tas nozīmē, ka sakabes rumbas iekšējais diametrs ir nodilis vai vārpsta ir saliekta.
Dažos gadījumos ir ieteicams arī pārbaudīt sakabes aksiālo noplūdi, novietojot skalas indikatoru uz sakabes rumbas ārējās virsmas.
Aksiālo skrējienu var izmērīt vairākos veidos.
Ciparnīcas indikatori, lāzera sensori un koordinātu mērīšanas iekārtas ir daži no visizplatītākajiem veidiem, kā to izdarīt.
Vienkāršus mērījumus bieži veic, izmantojot ciparnīcas indikatorus, piemēram, ar magnētisko pamatni.
Pārbaudi veic, novietojot magnētisko pamatni uz līdzenas virsmas un uzliekot skalas indikatoru uz vārpstas vai savienojuma, lai izmērītu noplūdi.
Lai veiktu precīzākus un precīzākus mērījumus, var izmantot lāzera sensorus vai koordinātu mērīšanas iekārtas.
Šīs ierīces ļauj veikt mērījumus, tām nepieskaroties, un tās vienlaikus var izmērīt noplūdi pa vairāk nekā vienu asi.
Aksiālās noplūdes samazināšana un novēršana
Lai samazinātu vai atbrīvotos no aksiālās noplūdes, ir svarīgi pareizi iestatīt un uzturēt mašīnu.
Šeit ir daži no labākajiem veidiem, kā samazināt aksiālo noplūdi:
- Precīzijas instrumentu turētāji: izmantojot precīzus instrumentu turētājus, piemēram, saraušanās vai nospiežamus instrumentu turētājus, varat nodrošināt precīzu un precīzu instrumenta rotāciju, kas var palīdzēt samazināt noplūdi.
- Iekārtu un instrumentu turētāju izvēle ar minimālu noplūdi: mašīnu un instrumentu turētāju izvēle ar minimālu noplūdi ir galvenais, lai sistēmas kopējā noplūde būtu minimāla.
- Vienmērīgs spiediens: pārliecinieties, vai ap kātu ir vienāds spiediens, lai samazinātu noplūdi.
- Nodilušo gultņu pārbaude un nomaiņa: Lai samazinātu aksiālo noplūdi, regulāri jāpārbauda un jānomaina nodilušie vai bojāti gultņi.
- Griešanas spēku uzraudzība un kontrole: piemēram, pareizo griešanas parametru izmantošana var palīdzēt kontrolēt griešanas spēkus un samazināt aksiālo noplūdi.
Nozares standarti un specifikācijas
Ir nozares standarti un specifikācijas aksiālajai nolaišanai, ko izmanto, lai pārliecinātos, ka detaļas atbilst noteiktām precizitātes un precizitātes prasībām.
Tādas organizācijas kā Starptautiskā standartizācijas organizācija (ISO) un Amerikas Nacionālais standartu institūts nosaka šos noteikumus un prasības (ANSI).
Apļveida izlaide ir viens no visbiežāk izmantotajiem nozares standartiem aksiālajai nolaišanai.
Apļveida izskrējiens ir ģeometriskās pielaides veids, ko izmanto, lai noteiktu, cik daudz virsma pārvietojas uz augšu vai uz leju, kad tā griežas horizontālā plaknē.
Apļveida skrējienā nulles ass tiek izmantota kā atskaites punkts pielaides zonai.
Tas veido 2D pielaides zonu ap nulles asi.
Lai atbilstu norādei, visiem reālās virsmas punktiem ir jāatrodas šajā pielaides zonā.
Apvienojot divas īsas asis detaļas galos, apļveida izskrējienu var izmantot arī citu centrālās daļas elementu pārbaudei.
Uzņēmējdarbības pasaulē ir arī citi noteikumi par aksiālo izskrējienu, piemēram:
- ISO 1101: Šis standarts apraksta vispārīgās prasības sagatavju ģeometriskajai pielaidei, tostarp pielaides zonu izmantošanu, lai kontrolētu formu, orientāciju un atrašanās vietu.
Šis standarts ANSI Y14.5 nosaka, kā inženiertehniskajos rasējumos ir jāizmanto ģeometriskie izmēri un pielaide (GD&T).
Šajā standartā ASME B89.3.4 ir norādīts, kā izmērīt aksiālo noplūdi ar skalas indikatoriem vai elektroniskām pārvietošanas zondēm.
Šie nozares standarti un specifikācijas sniedz inženieriem, ražotājiem un cilvēkiem, kas ir atbildīgi par kvalitātes kontroli, sarunāties savā starpā un pārliecināties, ka detaļas atbilst noteiktām prasībām.
Ievērojot šos standartus un vadlīnijas, ražotāji var pārliecināties, ka to daļas ir precīzas un atbilst klientu vajadzībām.
Secinājums
Noslēgumā jāsaka, ka inženieriem un mašīnistiem ir svarīgi padomāt, vai viņi vēlas, lai viņu darbs būtu precīzs.
Tas vienmēr apdraud apstrādes darbību precizitāti un efektivitāti, taču ar pareiziem instrumentiem, paņēmieniem un zināšanām ar to var tikt galā.
Izprotot aksiālās noplūdes cēloņus un sekas un izmantojot labāko praksi, lai samazinātu tās ietekmi, inženierzinātņu speciālisti var sasniegt augstu precizitātes līmeni, uzlabot produktivitāti un samazināt atkritumu daudzumu.
Taču aksiālais izskrējiens ir arī atgādinājums par trauslo līdzsvaru, kas jāsaglabā starp lietu izgatavošanas sarežģītību un vēlmi pēc pilnības.
Tā kā mēs turpinām nākt klajā ar jaunām idejām un pārkāpjot iespējamās robežas, mums jāsaglabā pazemība, saskaroties ar izaicinājumiem, un vienmēr jācenšas uzzināt vairāk par apkārtējo pasauli un uzlabot to.
Kopīgot…
