I dtionscal an imthacaí, is gnách gur codanna le ballaí tanaí iad fáinní seachtracha imthacaí. Go ginearálta, úsáideann deileanna CNC modhanna clampála chuck féinláraithe nó il-jaw nuair a bhíonn fáinní seachtracha orthu ag casadh crua. I bhfianaise na faidhbe dífhoirmithe de bharr gnáthchlampála féin-láraithe hiodrálacha nó clampála chuck il-jaw ar an bhfáinne seachtrach imthacaí crua-casadh, baineadh úsáid as modh chun chucks maighnéadacha leictribhuan a úsáid chun na fáinní seachtracha de imthacaí ballaí tanaí atá ag casadh crua a chlampáil. beartaithe. Ag an am céanna, i bhfianaise na faidhbe go dtarlaíonn an feiniméan taper dearfach i bpoll istigh an fháinne seachtrach imthacaí ballaí tanaí le linn casadh crua, rud a fhágann go bhfuil ró-chruinneas an poll istigh ann, tá sé beartaithe feabhas a chur ar. an feiniméan taper dearfach sa pholl istigh trí dhoimhneacht gearrtha agus cosán gearrtha a athrú chun casadh crua imthacaí ballaí tanaí a chinntiú. Cruthaíonn roundness poll istigh an fháinne seachtrach imthacaí indéantacht chucks maighnéadach leictribhuan a úsáid chun fáinne seachtrach imthacaí ballaí tanaí crua-iompaithe a chlampáil.
01
Réamhfhocal
Mar cheann de na naisc is laige sa chasadh crua, bhí an modh clampála agus suite imthacaí i gcónaí ina bhac a chuireann srian le cur i bhfeidhm forleathan na teicneolaíochta crua-iompaithe sa tionscal imthacaí. Bíonn tionchar díreach ag an modh clampála agus an cruinneas clampála ar chruinneas meaisínithe. Chun cruinneas próiseála meilt a bhaint amach sa phróiseas casadh crua, tá sé an-tábhachtach an modh clampála cuí a roghnú agus conas an cruinneas clampála a uasmhéadú [1].
Tá chucks féin-láraithe nó il-jaw tar éis éirí mar rogha daingneáin le haghaidh oibríochtaí casadh mar gheall ar a n-éagsúlacht leathan, iontaofacht clampála agus cruinneas lárnaithe. Maidir leis an modh clampála de chucks féin-láraithe nó il-jaw, trí struchtúr na jaws a athrú, feabhas a chur ar chruinneas na jaws, agus feabhas a chur ar leagan amach na jaws, is féidir teorainn a chur le méid dífhoirmithe casadh crua an imthacaí agus is féidir an cruinneas clampála a fheabhsú. Bhí Ren Minjie et al. [2] feabhas ar struchtúr crúba an chuck hiodrálach féin-lárnach deileanna CNC, rud a laghdaigh go mór dífhoirmiú an imthacaí fáinne seachtrach ag casadh crua agus a réitigh an fhadhb a bhaineann le dífhoirmiú mór an fháinne seachtrach a bhí i seilbh na dtrí crúba. Rinne an Dr Jeongmin Byun [3] ó Ollscoil Purdue sna Stáit Aontaithe anailís chórasach ar an clampáil chuck féin-lárnach. Ní hamháin go bhfuair sé amach na príomhfhachtóirí a dhéanann difear do earráid clampála páirteanna sorcóireacha ag casadh crua, ach mhol sé freisin modh chun deireadh a chur le tilt an phíosa oibre agus an earráid clampála a laghdú. I measc na modhanna chun cruinneas clampála a fheabhsú de réir a chéile tá iomarcaíocht a choinneáil, feabhas a chur ar chruinneas meaisínithe na jaws, agus feabhas a chur ar chruinneas an tsocraithe jaw. Léiríonn na torthaí taighde, trí phróiseáil a dhéanamh ar fháinní imthacaí sorcóir sorcóireacha ar bhonn feabhas a chur ar chruinneas clampála, is féidir leis an cruinneas próiseála an leibhéal próiseála meilt a bhaint amach, rud a chruthaíonn an fhéidearthacht "meilt a chur in ionad meaisíní casadh". Faoi láthair, is beag cásanna a bhaineann le húsáid chucks maighnéadacha electro-buan chun imthacaí crua-iompaithe a chlampáil. Tá buntáistí soiléire ag an modh clampála seo agus féadann sé dífhoirmiú imthacaí ballaí tanaí de bharr clampála claw a sheachaint. Mar sin féin, níl na míbhuntáistí soiléir fós agus ní mór iad a fhíorú le turgnaimh. Tá JM Zhou et al. D'aimsigh [4] ó Ollscoil Lund sa tSualainn nuair a bhíonn imthacaí rollta á ghearradh, is féidir úsáid a bhaint as chuck féin-lárnach le haghaidh clampála a bheith ina chúis le dífhoirmiú suas le 20 μm, agus mhol sé úsáid a bhaint as chuck sé-jaw nó chuck leictreamaighnéadach le haghaidh clampála. Trí thaighde turgnamhach ar chodanna fáinne 100Cr6 ag casadh crua le cruas 60 go 62HRC, fuair siad amach nuair a bhí chuck féin-lárnach á n-úsáid le haghaidh clampála, gur sháraigh earráid lasmuigh den bhabhta fáinne 10 μm; nuair a úsáidtear chuck sé-claw le haghaidh clampála, sháraigh earráid roundness na gcodanna fáinne 10 μm. Tá thart ar 9 μm ar earráid lasmuigh den bhabhta fáinne; nuair a bhíonn clampáil chuck leictreamaighnéadach á úsáid, tá earráid lasmuigh den bhabhta fáinne níos lú ná 4 μm.
Cé gur féidir le chucks féinláraithe nó il-jaw feabhas a chur ar dhífhoirmiú fáinní seachtracha imthacaí ballaí tanaí le linn casadh crua trí na gialla a bharrfheabhsú, ní féidir leo an fhadhb a bhaineann le dífhoirmiúchán crua-iompaithe na bhfáinní seachtracha imthacaí le ballaí tanaí a réiteach go hiomlán. Mar sin, is é clampáil chuck maighnéadach Leictribhuan an modh is fearr chun fáinní seachtracha imthacaí ballaí tanaí a chasadh go crua. Déanann an t-alt seo taighde turgnamhach den chéad uair ag baint úsáide as chuck maighnéadach leictribhuan chun fáinne seachtrach imthacaí ballaí tanaí casta a chlampáil. Fíoraíonn sé indéantacht an chuck maighnéadach leictribhuan a chlampáil fáinne seachtrach imthacaí ballaí tanaí crua-iompaithe. Déanann sé anailís freisin ar pholl istigh an fháinne seachtrach d'imthacaí ballaí tanaí crua-iompaithe. Nuair a tharlaíonn an feiniméan taper dearfach, tá roundness an poll istigh as caoinfhulaingt. Tá sé beartaithe feabhas a chur ar fheiniméan dearfach taper an poll istigh trí dhoimhneacht gearrtha agus cosán gearrtha a athrú.
02
Réamhrá do chuck maighnéadach electro-buan
Déantar an chuck maighnéadach electro-buan de mhaighnéid buana in ionad leictreamaighnéid, agus is maighnéid buan iad na bloic atá tréscaoilteach go maighnéadach. Nuair a thosaíonn sé ag obair, déantar an chuck maighnéadach electro-buan a fhuinneamh agus a mhaighnéadú. Nuair a shroichtear an neart maighnéadach socraithe, gearrtar an chumhacht go huathoibríoch chun an fórsa maighnéadach a choinneáil. Toisc nach bhfuil gá le soláthar cumhachta leanúnach le linn an phróisis oibre, ní ghinfidh sé teas le linn oibriú leanúnach, rud a chosc go ndéanfar an saotharphíosa a dhífhoirmiú trí theas.
Déantar an chuck leictreamaighnéadacha bunaithe ar phrionsabal an éifeacht maighnéadach leictreachais. Braitheann an fórsa maighnéadach ar shruth leanúnach leictreach. Is é an míbhuntáiste a bhaineann leis an gcineál seo cupán súchán ná nuair a stopann an sruth, scaoilfidh sé an píosa oibre. Má tharlaíonn sé seo le linn na hoibre, cuirfidh sé faoi deara páirteanna eitilte agus cuirfidh sé an t-oibreoir i mbaol díobhála. Ag an am céanna, tar éis don chuck leictreamaighnéadach a bheith ag rith ar feadh tréimhse ama, ginfidh sreabhadh leanúnach an tsrutha teas, rud a fhágann go ndéanfar an saothar a théamh agus a dhífhoirmiú, agus ní féidir cruinneas an mheaisínithe a ráthú.
Úsáideann an tástáil seo chuck maighnéad buan leictreach, samhail X61-500. Is é an tsamhail rialaitheora LMSDVPL2VH301, mar a thaispeántar i bhFíor 1.
pictiúr
a) Chuck maighnéadach leictribhuan b) Rialaitheoir
Fíor 1 Chuck maighnéad buan leictreach agus rialtóir
Is féidir leis an chuck maighnéadach electro-buan an fáinne seachtrach imthacaí ballaí tanaí a ionsú agus a chlampáil trí fhórsa maighnéadach. Níl aon fhórsa clampála gathacha aige ar an bpíosa oibre agus seachnaíonn sé dífhoirmiúchán clampála. Tá 16 leibhéal d'fhórsa maighnéadach san iomlán ag an chuck maighnéadach electro-buan seo, agus déantar an fórsa maighnéadach a rialú trína reatha a choigeartú.
03
Déan tástáil ar an bhfáinne seachtrach imthacaí ballaí tanaí atá clampáilte ag chucks maighnéadacha leictribhuan
3.1 Roghnú trealaimh uirlisí meaisín
Roghnaíodh an deil ingearach CNC T6-85H arna fhorbairt go neamhspleách ag General Technology Group Shenyang Machine Tool Co., Ltd. don tástáil. Tá an workpiece clampáilte go hingearach ionas go mbeidh an meáchanlár an workpiece comhthráthach le lár an meáchanlár an fhearsaid a sheachaint earráidí roundness de bharr domhantarraingthe le linn clampála cothrománach agus a chinntiú roundness an workpiece [5]. Ag an am céanna, déanann féin-mheáchan an phíosa oibre an teagmháil le dromchla datum an daingneáin cruinn agus gar, rud a fhágann go bhfaigheann sé cruinneas ard-shuímh agus cruinneas próiseála cobhsaí.
3.2 Roghnú workpiece
Roghnaíonn an tástáil casadh crua fáinne seachtrach an imthacaí sorcóir sorcóireach mar an réad tástála. Is é 6.5mm tiús an bhalla, ar imthacaí ballaí tanaí é [6]. Is é GCr15 an t-ábhar, agus is é 60~64HRC an cruas tar éis múchadh. Is dromchlaí meilt garbh iad aghaidh deiridh agus ciorcal seachtrach an tsampla, le comhsheasmhacht maith tríthoiseach agus cáilíocht dromchla. Ós rud é go bhfuil meilt garbh an phoill istigh mí-éifeachtach agus seans maith go dónna, níor chas an tástáil seo ach an poll istigh go crua, ag baint úsáide as casadh crua in ionad meilt garbh. Tar éis casadh crua, tá próiseas meilt fíneáil agus próiseas sárchríochnaithe ann freisin. Éilíonn an píosa tástála gurb é 136.82 ~ 136 ~ 136 ~ 136 ~ 136.86 mm, is é an roundness poll istigh ná 0.011mm, is é {{19} sorcóireacht an phoill istigh. }}.011mm, is é 0.02mm an comhaxiality idir an poll istigh agus an ciorcal seachtrach, is é 0.011mm an ingearachacht idir an poll istigh agus an aghaidh deiridh, agus tá an poll istigh 0.011mm domhain. Luach garbh dromchla an phoill Ra=1 μm, mar a thaispeántar i bhFíor 2.
pictiúr
a) Patrún
pictiúr
b) Bán
Fíor 2 Fáinne seachtrach ar a bhfuil sorcóir sorcóireach
3.3 Plean próisis
Tá dhá uirlis sa phlean próiseas chun poll istigh fáinne seachtrach an imthacaí sorcóir sorcóireach a chasadh go crua. Is iad seo a leanas na paraiméadair gearrtha: luas rothlaithe 250r/nóiméad, ráta beathaithe 0.1mm/r, doimhneacht gearrtha aon-thaobh na chéad uirlis 0.08mm , agus doimhneacht gearrtha aon-thaobh an dara uirlis 0.07 mm. Úsáidtear cuir isteach CBN, agus is é 0.8mm ga an rinn uirlisí, mar a thaispeántar i bhFíor 3.
pictiúr
a) Blade b) Uirlis
Fíor 3 Lanna CBN agus uirlisí gearrtha
04
Nós imeachta turgnamhach
Is é 160N/cm2 fórsa maighnéadach rátáilte an chuck maighnéad leictribhuan a úsáidtear sa tástáil, agus is é 2432N an fórsa asaithe aiseach ar fháinne seachtrach an imthacaí sorcóir sorcóireach. De réir phrionsabal an dromchla teagmhála, is é 0.15 an comhéifeacht frithchuimilte idir an workpiece agus bloc suite maighnéadach an chuck maighnéad leictribhuan, is é 364.8N an fórsa frithchuimilte, agus fórsa comhcheangailte an phríomhfhórsa gearrtha agus fórsa gearrtha gathacha de tá an workpiece i casadh crua thart ar 120N. Dá bhrí sin, is féidir leis an chuck maighnéadach electro-buan a oiriúnú go hiomlán do riachtanais clampála casadh crua.
Ós rud é go bhfuil fáinne seachtrach an imthacaí suite ag chuck maighnéadach ar an aghaidh deiridh, níl aon bheart lárnaithe ar an imlíne. Go deimhin, tá sé an-deacair an fáinne seachtrach a lárú le méadar imlíne. Dá bhrí sin, déantar céim stua le doimhneacht 5 mm a iompú ar an mbloc suite maighnéadach chun an ciorclán céim a dhéanamh. Ba cheart go mbeadh an bhearna idir an stua agus an fáinne seachtrach imthacaí chomh beag agus is féidir. Tá an bhearna thart ar 0.01mm, mar a thaispeántar i bhFíor 4. Ag an am céanna, nuair a bhíonn an dromchla céim ag casadh féin, is gá a chinntiú go bhfuil cáilíocht dromchla an dromchla teagmhála idir an bloc seoltaí maighnéadach agus tá an fáinne seachtrach imthacaí maith. Tar éis na codanna a phróiseáil, beidh an dí-thionól maighnéadach an-tapa. Go héasca, ní thógann sé ach 5 soicind páirteanna a luchtú agus a dhíluchtú.
pictiúr
Fíor 4 Léaráid scéimreach de chasadh crua agus clampáil an fháinne seachtrach imthacaí sorcóir sorcóireacha
Rinneadh páirteanna Uimh. 1 go 5 a iompú go crua de réir an mhodha clampála thuas agus na paraiméadair gearrtha. Tar éis casadh, rinneadh iniúchadh ar na codanna trí chomhordanáidí tríthoiseach, mar a thaispeántar i bhFíor 5, agus rinneadh iniúchadh ar an roughness dromchla ag méadar roughness, mar a thaispeántar i bhFíor 6. Taispeántar na torthaí tástála i dTábla 1, agus stádas an taispeántar páirteanna tar éis casadh crua i bhFíor 7.
pictiúr
Fíor 5 Brath trí chomhordanáidí
pictiúr
Fíor 6 Brath roughness dromchla
Tábla 1 imthacaí sorcóir sorcóireach (Uimh. 1 ~ 5) torthaí iniúchta poll istigh fáinne seachtrach (aonad: μｍ) pictiúr
pictiúr
Figiúr 7: An stát tar éis casadh crua
Is féidir a fheiceáil ó na sonraí i dTábla 1 go bhfuil tar éis fáinne seachtrach an imthacaí sorcóir sorcóireach a chlampáil ag an chuck maighnéadach electro-buan agus go bhfuil an poll istigh crua-iompaithe, roundness an poll istigh, an comhaxiality idir an taobh istigh. poll agus an ciorcal seachtrach, an ingearachacht idir an poll istigh agus an aghaidh deiridh, agus roughness dromchla an poll istigh Is féidir leis an gcéim go léir ceanglais an líníochta a chomhlíonadh, agus go gcomhlíonann sorcóireacht an phoill istigh na ceanglais den chuid is mó, ach tá sé chomh maith gar don lamháltas teorann a éilíonn an líníocht. Beidh carnadh beag earráidí eile níos mó ná an lamháltas agus cuirfidh sé faoi deara go bhfuil an chuid neamhcháilithe. Is é an chúis atá leis ná go bhfuil an difríocht idir ciorcail uachtaracha agus íochtaracha an poll istigh mór, rud a fhágann go bhfuil feiniméan taper ar aghaidh sa pholl istigh.
Maidir leis an bhfeiniméan cón dearfach seo, mar a thaispeántar i bhFíor 4, is é an chúis anailíse ná faoi chlampáil aiseach an chuck maighnéadach electro-buan, nuair is féidir le airde an chéim stua féin-casadh teagmháil a dhéanamh le ciorcal seachtrach an fháinne imthacaí, an Tosaíonn deil ingearach ón mbarr. Le linn phróiseas casadh crua poll istigh an fháinne seachtrach imthacaí le ballaí tanaí, is cúis le dochtacht neamhleor an fháinne seachtrach imthacaí dífhoirmiúchán gathacha an uirlis le linn an phróisis ghearradh. Déantar an chuid uachtarach den poll istigh den fháinne seachtrach imthacaí faoi dhífhoirmiú leaisteach mar gheall ar an bhfórsa gearrtha, agus éiríonn an méid gearrtha níos lú, rud a fhágann go bhfuil an doimhneacht gearrtha ar neamhréir leis an doimhneacht gearrtha ainmniúil. Is beag an dífhoirmiúchán ar an gcuid ciorclach níos ísle den pholl istigh mar gheall ar dhromchla bun an bhloc maighnéadach, fórsa súchán na gcéimeanna taobh agus brú na gcéimeanna taobh. Tá an méid gearrtha níos mó ná an chuid uachtarach ciorclach den pholl istigh. Tá feiniméan taper dearfach ag fáinne seachtrach an imthacaí sa pholl istigh.
Go teoiriciúil, is féidir an feiniméan taper seo a laghdú nó a dhíchur trí dhá mhodh. Is é an chéad cheann ná an doimhneacht gearrtha a athrú chun an fórsa gearrtha gathacha a laghdú, mar shampla an doimhneacht gearrtha a laghdú nuair a bhíonn poll istigh fáinne seachtrach imthacaí ballaí tanaí á chríochnú; is é an dara ceann an cosán gearrtha a athrú, mar shampla nuair a chríochnaíonn poll istigh an fháinne seachtrach imthacaí ballaí tanaí, de réir an mhéid taper dearfach, bain úsáid as taper droim ar ais áirithe chun an poll istigh a ghearradh, ionas go mbeidh an méid gearrtha den chiorcal íochtair den pholl istigh Níos lú ná nó cothrom le méid gearrtha an chiorcail uachtair den pholl istigh, ag laghdú nó ag deireadh a chur le feiniméan taper ar aghaidh an phoill istigh.
05
Fíorú turgnamhach
5.1 Fíoraigh an éifeacht atá ag athrú na doimhneacht gearrtha ar an bhfeiniméan barrchaolaithe chun tosaigh
Tá trí uirlis sa phlean próiseas chun poll istigh fáinne seachtrach an imthacaí sorcóir sorcóireach a chasadh go crua. Is iad seo a leanas na paraiméadair gearrtha: luas rothlaithe 250r/nóiméad, ráta beathaithe 0.1mm/r, doimhneacht gearrtha aon-thaobh na chéad uirlis 0.08mm , agus doimhneacht gearrtha aon-thaobh an dara uirlis 0.05 mm, is é 0.02mm doimhneacht gearrtha an tríú scian ar thaobh amháin. Tá an modh clampála fós gan athrú, agus déantar na codanna crua-iompaithe Uimh. 6 go 10 a thástáil trí chigireacht chomhordaithe tríthoiseach agus méadar garbh dromchla tar éis casadh. Tá na torthaí tástála léirithe i dTábla 2.
Tábla 2 imthacaí sorcóir sorcóireach (Uimh. 6 go Uimh. 10) torthaí iniúchta poll istigh fáinne seachtrach (aonad: μｍ) pictiúir
Is féidir a fheiceáil ó na sonraí i dTábla 2 gur athraigh an méid gearrtha deiridh ó 0.07mm go 0.02mm ar thaobh amháin, trí dhoimhneacht an ghearrtha a athrú. Tar éis poll istigh fáinne seachtrach an imthacaí sorcóir sorcóireach a iompú go crua, rinneadh tástáil ar gach lamháltas geoiméadrach agus garbh an dromchla chun na líníochtaí a chomhlíonadh. A cheangal.
5.2 Fíoraigh an éifeacht atá ag athrú an chosáin gearrtha ar an bhfeiniméan barrchaolaithe chun tosaigh
Tá dhá uirlis sa phlean próiseas chun poll istigh fáinne seachtrach an imthacaí sorcóir sorcóireach a chasadh go crua. Is iad seo a leanas na paraiméadair gearrtha: luas rothlaithe 250r/nim, ráta beatha 0.1mm/r, doimhneacht gearrtha aon-thaobh an chéad uirlis 0.08mm, agus aon-thaobh doimhneacht ghearradh an dara uirlis 0.07 mm. De réir na sonraí i dTábla 1, is é 1:2.6493 an meándifríocht idir ciorcail uachtaracha agus íochtaracha an poll istigh imthacaí agus leithead an imthacaí. Agus an dara uirlis á iompú, tá an doimhneacht gearrtha gan athrú, déantar cúiteamh taper a dhéanamh, agus is é an cosán gearrtha an cosán a fhreagraíonn don chóimheas taper inverted. Tá an modh clampála fós gan athrú, agus déantar tástáil ar na codanna crua-iompaithe Uimh. 11 go 15. Tar éis casadh, déantar na codanna a thástáil trí iniúchadh comhordanáidí tríthoiseach agus méadar garbh dromchla. Tá na torthaí tástála léirithe i dTábla 3.
Tábla 3 imthacaí sorcóir sorcóireach (Uimh. 11-15) torthaí iniúchta poll istigh fáinne seachtrach (aonad: μｍ) pictiúir
Is féidir a fheiceáil ó na sonraí i dTábla 3, trí athrú a dhéanamh ar an gcosán gearrtha, go bhfaightear an cóimheas taper bunaithe ar an bhfeiniméan barrchaolaithe atá ar eolas. Níl an doimhneacht gearrtha gan athrú le linn gearradh, agus is é an cosán gearrtha an cosán cóimheas taper inbhéartaithe comhfhreagrach. Tar éis an poll istigh den fháinne seachtrach den imthacaí sorcóir sorcóireach a chasadh go crua, Seiceáil go gcomhlíonann gach lamháltas geoiméadrach agus garbh an dromchla na ceanglais líníochta.
06
Conclúid
Arb é is aidhm leis an bhfadhb go n-eascróidh chucks féin-láraithe nó il-jaw dífhoirmiúchán an fháinne seachtrach imthacaí ballaí tanaí nuair a bhíonn imthacaí ballaí tanaí casta á gclampáil, molann an páipéar seo úsáid a bhaint as chucks maighnéadacha leictrea-bhuan chun an taobh amuigh a chlampáil. fáinní imthacaí ballaí tanaí casta, agus cruthaíonn sé go n-úsáidtear an chuck maighnéadach electro-buan chun an fáinne seachtrach de imthacaí ballaí tanaí crua-iompaithe a chlampáil An indéantacht chuck maighnéadach a úsáid chun an fáinne seachtrach tanaí casta a chlampáil - imthacaí ballaí.
Chun an fhadhb a bhaineann le feiniméan barrchaolaithe ar aghaidh sa fháinne seachtrach imthacaí ballaí tanaí atá ag casadh crua, moltar dhá mhodh chun leas iomlán a bhaint as. Is é ceann amháin an doimhneacht gearrtha a athrú, agus is é an ceann eile an cosán gearrtha a athrú. Trí fhíorú turgnamhach, faightear amach go bhfuil sé níos fearr an doimhneacht gearrtha a athrú ná an cosán gearrtha a athrú. .
