Todos sabemos que eixos delgados são difíceis de processar. Eles apresentam baixa rigidez e estão sujeitos a grandes tensões e deformações térmicas durante o torneamento, dificultando a garantia dos requisitos de qualidade de processamento de eixos delgados.
Hoje, vamos dar uma olhada em como os artesãos alemães transformam hastes delgadas.
Ao adotar métodos de fixação apropriados e métodos de processamento avançados, selecionando ângulos de ferramenta e quantidades de corte razoáveis, etc., os requisitos de qualidade de processamento de eixos delgados podem ser garantidos.
Os problemas mais comuns de eixos delgados no processamento
1. Grande deformação térmica
Ao girar eixos delgados, a difusão térmica é fraca e a expansão linear é grande. Quando as duas extremidades da peça de trabalho são pressionadas firmemente, ela é fácil de dobrar.
2. Fraca rigidez
Ao girar, a peça de trabalho é submetida a força de corte, a peça de trabalho delgada cede devido ao seu próprio peso e a força centrífuga durante a rotação em alta-velocidade pode facilmente fazer com que ela dobre e se deforme.
3. A qualidade da superfície é difícil de garantir
O peso, a deformação e a vibração da própria peça afetam a cilindricidade e a rugosidade da superfície da peça.
Como melhorar a precisão do processamento de eixos delgados
1. Selecione um método de fixação apropriado
(1) Método de fixação central duplo. O uso de fixação central dupla pode posicionar com precisão a peça de trabalho e garantir facilmente a coaxialidade. No entanto, a rigidez do eixo delgado fixado por este método é fraca, o eixo delgado está sujeito a grandes deformações por flexão e é fácil de vibrar. Portanto, ele é adequado apenas para usinar peças de eixo de várias{4}}etapas com pequena proporção de aspecto, pequena margem de usinagem e altos requisitos de coaxialidade.
(2) Um método de fixação por pressão e um método de fixação por pressão. Neste método de fixação, se o impulso central for muito apertado, além de dobrar o eixo delgado, também pode dificultar a extensão térmica do eixo delgado durante o giro, fazendo com que o eixo delgado seja comprimido axialmente e dobrado. Além disso, a superfície de fixação das mandíbulas e o furo central podem não ser coaxiais, o que causará-posicionamento excessivo após a fixação e também pode fazer com que o eixo delgado dobre. Deformação. Portanto, ao usar o método de fixação de um-grampo-um-empurrão, o centro deve usar um centro vivo elástico para que o eixo delgado possa esticar livremente após o aquecimento, reduzindo sua deformação por flexão devido ao calor; ao mesmo tempo, um anel de arame aberto pode ser inserido entre as mandíbulas e o eixo delgado para reduzir o comprimento de contato axial entre as mandíbulas e o eixo delgado, eliminar o-posicionamento excessivo durante a instalação e reduzir a deformação por flexão.
(3) Método de corte com-ferramenta dupla. A corrediça do torno de ferramenta dupla- foi modificada para girar o eixo delgado e o porta-ferramenta traseiro foi adicionado. As ferramentas de torneamento dianteira e traseira são usadas para torneamento ao mesmo tempo. As duas ferramentas de torneamento são radialmente opostas, com a ferramenta de torneamento dianteira instalada na posição correta e a ferramenta de torneamento traseira instalada na posição errada. As forças de corte radiais geradas pelas duas ferramentas de torneamento se compensam durante o torneamento. A peça está sujeita a pequenas deformações e vibrações, e a precisão de processamento é alta, o que é adequado para produção em massa.
(4) Use um porta-ferramentas e uma estrutura central. O eixo delgado é girado por um método de fixação de uma braçadeira e uma parte superior. Para reduzir a influência da força de corte radial na deformação por flexão do eixo delgado, são tradicionalmente utilizados um porta-ferramentas e uma estrutura central, o que equivale a adicionar um suporte ao eixo delgado, aumentando a rigidez do eixo delgado e reduzindo efetivamente a influência da força de corte radial no eixo delgado.
(5) Use o método de corte reverso para girar o eixo delgado. O método de corte reverso significa que durante o processo de torneamento do eixo delgado, a ferramenta de torneamento começa a alimentar do mandril do fuso para o cabeçote móvel. Desta forma, a força de corte axial gerada durante o processamento faz com que o eixo delgado seja puxado, eliminando a deformação por flexão causada pela força de corte axial. Ao mesmo tempo, o uso de uma ponta elástica do contraponto pode compensar efetivamente a deformação compressiva e o alongamento térmico da peça de trabalho da ferramenta ao contraponto, evitando a deformação por flexão da peça de trabalho.
2. Escolha um ângulo de ferramenta razoável
Para reduzir a deformação por flexão causada pelo giro do eixo delgado, a força de corte gerada durante o torneamento deve ser a menor possível. Dentre os ângulos geométricos da ferramenta, o ângulo de saída, o ângulo de deflexão principal e o ângulo de inclinação da aresta de corte têm o maior impacto na força de corte. A ferramenta de torneamento de eixo delgado deve atender aos seguintes requisitos: pequena força de corte, força radial reduzida, baixa temperatura de corte, lâmina afiada, remoção suave de cavacos e longa vida útil da ferramenta. É sabido no torneamento de aço que quando o ângulo de saída 0 aumenta em 10 graus, a força radial Fr pode ser reduzida em 30%; quando o ângulo de deflexão principal Kr aumenta em 10 graus, a força radial Fr pode ser reduzida em mais de 10%; quando o ângulo de inclinação da aresta de corte λs assume um valor negativo, a força radial Fr também é reduzida.
(1) O ângulo de inclinação (0) afeta diretamente a força de corte, a temperatura de corte e a potência de corte. Aumentar o ângulo de inclinação pode reduzir a deformação plástica da camada de metal que está sendo cortada e reduzir significativamente a força de corte. Aumentar o ângulo de inclinação pode reduzir a força de corte. Portanto, no torneamento de eixos delgados, o ângulo de inclinação da ferramenta deve ser aumentado tanto quanto possível, garantindo ao mesmo tempo que a ferramenta de torneamento tenha resistência suficiente. O ângulo de inclinação é geralmente definido como 0=150 grau. A face de saída da ferramenta de torneamento deve ser retificada com uma ranhura quebra-cavacos com uma largura de ranhura de cavacos de B=3.5~4mm, br1=0.1~0,15mm e um chanfro negativo de 01=-25 grau para reduzir o componente de força radial, remoção suave de cavacos, bom desempenho de ondulação de cavacos e baixa temperatura de corte. Portanto, pode reduzir e prevenir a deformação por flexão e a vibração do eixo delgado.
(2) Ângulo de saída principal (Kr) O ângulo de saída principal Kr da ferramenta de torneamento é o principal fator que afeta a força radial. Seu tamanho afeta o tamanho e a relação proporcional das três forças de corte. À medida que o ângulo de saída principal aumenta, a força de corte radial diminui significativamente. O ângulo de inclinação principal deve ser aumentado tanto quanto possível sem afetar a resistência da ferramenta. O ângulo de inclinação principal Kr=90 grau (definido para 85 graus ~88 graus ao instalar a ferramenta), o ângulo de inclinação secundário K'r=8 grau ~100 graus e o raio do arco da ponta da ferramenta s=0.15~0,2 mm são propícios à redução da força radial.
(3) Ângulo de inclinação da lâmina (λs) O ângulo de inclinação afeta a direção do fluxo dos cavacos, a resistência da ponta da ferramenta e a relação proporcional das três forças de corte durante o torneamento. À medida que o ângulo de inclinação da lâmina aumenta, a força de corte radial diminui significativamente, mas a força de corte axial e a força de corte tangencial aumentam. Quando o ângulo de inclinação da lâmina está na faixa de -10 graus ~+10 graus, a relação proporcional das três forças de corte é relativamente razoável. Ao girar eixos delgados, um ângulo de inclinação positivo da lâmina de +3 graus ~+10 graus é frequentemente usado para permitir que os cavacos fluam para a superfície a ser processada.
(4) O ângulo posterior é pequeno, 0=a01=4 grau ~60 graus, o que desempenha um papel à prova de vibração-.
3. Controle razoável dos parâmetros de corte
Se os parâmetros de corte são selecionados de forma razoável ou não, terá efeitos diferentes no tamanho da força de corte e na quantidade de calor de corte gerado durante o processo de corte. Portanto, a deformação causada pelo giro de eixos delgados também é diferente. O princípio de seleção dos parâmetros de corte para torneamento em desbaste e semi{2}}desbaste de eixos delgados é reduzir a força de corte radial e o calor de corte tanto quanto possível. Ao girar eixos delgados, geralmente quando a relação de aspecto e a tenacidade do material são grandes, um parâmetro de corte menor é selecionado, ou seja, mais passes e menor profundidade de corte para reduzir a vibração e aumentar a rigidez.
(1) Profundidade de corte posterior (ap). Sob a premissa de que a rigidez do sistema de processo é determinada, à medida que a profundidade de corte aumenta, a força de corte e o calor de corte gerado durante o torneamento aumentam proporcionalmente, fazendo com que a tensão e a deformação térmica do eixo delgado aumentem. Portanto, ao girar eixos delgados, a profundidade de corte posterior deve ser minimizada.
(2) Taxa de alimentação (f). Um aumento na taxa de avanço aumentará a espessura de corte e a força de corte. No entanto, a força de corte não aumenta em proporção direta, portanto o coeficiente de deformação por tensão do eixo delgado diminui. Do ponto de vista de melhorar a eficiência de corte, aumentar a taxa de avanço é mais benéfico do que aumentar a profundidade de corte.
(3) Velocidade de corte (v). Aumentar a velocidade de corte é benéfico para reduzir a força de corte. Isso ocorre porque à medida que a velocidade de corte aumenta, a temperatura de corte aumenta, o atrito entre a ferramenta e a peça diminui e a deformação por força do eixo delgado diminui. Porém, se a velocidade de corte for muito alta, o eixo delgado dobrará facilmente sob a ação da força centrífuga, destruindo a estabilidade do processo de corte, portanto a velocidade de corte deve ser controlada dentro de uma determinada faixa. Para peças com proporção de aspecto maior, a velocidade de corte deve ser reduzida adequadamente.
