A precizitás és a pontosság nagyon fontos a tervezésben, és az axiális kifutás az egyik leggyakoribb hiba a megmunkálás során.
Az axiális kifutás az a mennyiség, amennyivel a vágószerszám forgástengelye eltér a síktól.
Ez nagy hatással lehet a késztermék pontosságára, ami költséges átdolgozáshoz, több hulladékhoz és kisebb hatékonysághoz vezethet.
Az axiális kifutás megértése fontos azon mérnökhallgatók és szakemberek számára, akik meg akarnak bizonyosodni arról, hogy a megmunkálás jól működik és precíz marad.
Ebben a blogbejegyzésben az axiális kifutás okairól és hatásairól fogok beszélni, arról, hogyan kell mérni, és megvizsgálom, hogyan lehet a legjobban csökkenteni a megmunkálási műveletekre gyakorolt hatását.
Tehát, akár tapasztalt mérnök, akár kíváncsi diák, csatlakozzon, és készüljön fel, hogy megismerje az axiális futás lenyűgöző világát.
Bevezetés az axiális kifutásba
Formális meghatározás:
Az a teljes mennyiség a forgástengely mentén, amellyel a forgácsolószerszám forgása eltér egy síktól.
Az axiális kifutás egyfajta kifutás, amely azt írja le, hogy a vágószerszám forgástengelye milyen messze van a síktól.
Ez akkor fordul elő, ha a forgástengely nem egyezik meg az orsó központi tengelyével, és a különbséget a forgástengely mentén mérjük.
Másrészt a sugárirányú kifutás akkor következik be, amikor a forgástengely eltávolodik az orsó középvonalának tengelyétől, de párhuzamos marad vele.
Mindkét típusú kifutás olyan problémákat okozhat, mint a vibráció, a zaj és a pontosság elvesztése.
Radiális vs. Axiális kifutás
A középvonal tengelye mentén a sugárirányú kifutás mértéke mindig azonos, de az axiális kifutás mértéke attól függően változik, hogy hol mérjük az alaphoz viszonyítva.
Egy felület helyzetét, amikor függőleges síkban forog, befolyásolja a tengelyirányú kifutása.
A sugárirányú kifutása viszont leírja, hogy mennyire kerek vagy eltér a középponttól.
Általában a forgóasztalok és asztalok radiális és axiális lefutással készülnek.
Axiális kifutás mérése
Az axiális kifutás a két tengely közötti szög, amelyek nem egy síkban vannak.
Ebben az esetben az alkatrész és a referenciatengely közötti különbség növekszik, ahogy távolodsz a találkozási helytől.
A forgóasztal vagy a tárgyasztal orsójára egy mérőóra van felhelyezve az axiális kifutás mérésére.
Ezután az indikátort úgy mozgatják, hogy az hozzáérjen a referenciafelülethez, és az asztalt elfordítják, hogy megtudják, milyen messze lehet a referenciasíktól.
Tipp: Kapcsolja be a felirat gombot, ha szüksége van rá. Válassza az „automatikus fordítás” lehetőséget a beállítások gombban, ha nem ismeri az angol nyelvet. Előfordulhat, hogy először a videó nyelvére kell kattintania, mielőtt kedvenc nyelve elérhetővé válik a fordításhoz.
Az axiális kifutás okai és hatásai
Néhány dolog, amely axiális kifutást okozhat, a kopott vagy rosszul beállított csapágyak, a meggörbült orsó vagy a munkadarab, a szerszám vagy a rögzítőelem hanyag beállítása, valamint a szerszámgép felmelegedésekor kitágul.
Ha az axiális kifutást nem veszik figyelembe, vagy nem rögzítik a megmunkálás során, ez az alkatrész kevésbé pontosságát, az alkatrészek kilökődését, a költségek növekedését és a termelékenység csökkenését okozhatja.
Az axiális kifutás hatásai
Az axiális kifutás befolyásolhatja a megmunkálási műveleteket azáltal, hogy a forgácsterhelés egyenetlenné válik, vagy a szerszám túlzott remegést okoz.
Ez a hegy elmozdulását okozhatja, ami megváltoztatja a felület kialakításának módját és durvaságát.
Változásokat okozhat a felszín domborzatában is.
Például, ha az érték elég magas, akkor a szerszámnyomok távolsága változhat, és a k-adik fog által hagyott szerszámnyom eltávolítható.
Ezenkívül az axiális kifutás megváltozik ott, ahol a vágószerszám függőleges síkban van, ami egyenetlen forgácsterhelést, rövidebb szerszámélettartamot és nagyobb vibrációt okozhat.
Ez viszont a munkadarab felületének rossz kidolgozását okozhatja, például érdességet, hullámokat és repedésnyomokat.
A Z-tengely mentén történő megmunkáláskor az axiális kifutás megváltoztathatja a fogásmélységet is, és mérethibákhoz, például kúposodáshoz vezethet.
Kényes vagy nagy pontosságú alkatrészek megmunkálása során az axiális kifutás hatása a felületi minőségre nagyon észrevehető lehet.
Radiális kifutás
Másrészt a sugárirányú kifutás akkor következik be, amikor a forgástengely eltávolodik az orsó középvonalának tengelyétől, de párhuzamos marad vele.
Mindkét típusú kifutás kevésbé pontosíthat egy szerszámot vagy berendezést, ami miatt elfordulhat az ideális tengelyétől.
A sugárirányú kifutás megnehezíti egy alkatrész középre helyezését az asztalon, ami túl nagy szöghibához vezethet ahhoz, hogy elfogadható legyen.
A sugárirányú és axiális kifutások miatt a vágószerszámok túl gyorsan vagy egyenetlenül elhasználódhatnak, ami miatt túl hamar eltörhetnek, és kevésbé biztonságos a folyamat.
Az ilyen törések megnehezíthetik a megmaradt vágóélek felújítását vagy felhasználását, ami megnövelné a fogyóeszközök költségeit.
A kifutás nagy hatással van a megmunkálás pontosságára és a szerszámok élettartamára.
Axiális kifutás mérése
Különböző módszerek léteznek az axiális kifutás mérésére, amelyek eltérőek attól függően, hogy mennyire pontosak és mennyire nehéz őket használni.
Statikus vizsgálati módszerek
A statikus tesztelés az axiális lefutás mérésének általános módja, mivel egyszerűbb és olcsóbb, mint a dinamikus tesztelés.
A statikus vizsgálatokat akkor kell elvégezni, amikor az orsó vagy a munkadarab mozdulatlan.
Különböző módok léteznek ezek végrehajtására, amelyeket az Amerikai Gépészmérnöki Társaság a Forgástengelyek című dokumentumban ismertet.
A szabványos mágneses talppal ellátott mérőóra egyszerű és általános módszer a tengelykapcsoló vagy tengely kifutásának mérésére.
A teszt elvégzéséhez a mágneses alapot a tengelykapcsoló vagy a tengely közelébe helyezik egy sima felületre, és a mérőórát a tengelykapcsolóra vagy a tengelyre helyezik a kifutás mérésére.
Ha túl sok a kifutás, az azt jelenti, hogy a tengelykapcsoló-agy belső átmérője elkopott, vagy a tengely meghajlott.
Bizonyos esetekben célszerű a tengelykapcsoló axiális lefutását is ellenőrizni úgy, hogy a tengelykapcsoló agyának külső felületére helyezi a mérőórát.
Dinamikus tesztelési módszerek
A dinamikus vizsgálati módszereket nehezebb megérteni, de valamivel pontosabb eredményeket adnak, mivel figyelembe veszik a hőt, a rezgést és a centrifugális erőt.
A dinamikus tesztelés az orsó vagy a munkadarab mozgása közben történik.
Különböző módokon is megtehető, például időalapú vagy frekvenciaalapú módszerekkel.
Az időalapú módszernél fordulatszámmérővel mérik, hogy milyen gyorsan forog az orsó, és egy gyorsulásmérővel mérik, hogy mekkora kifutás okozza a gép rázkódását.
A frekvencia alapú módszer frekvenciaanalizátorral méri a kifutás okozta rezgések frekvenciáját.
Berendezés és kalibrálás
Az axiális kifutás mérésének pontossága a használt berendezéstől, valamint annak beállításától és kalibrálásától függ.
Függetlenül attól, hogy milyen módszert alkalmazunk, pontos méréseket kell beállítani és megfelelően kalibrálni.
Fontos, hogy a berendezés megfelelően legyen beállítva és kalibrálva, hogy pontos leolvasást tudjon adni.
Tengely kifutás
A legtöbb esetben az axiális tengely kifutását használják a nyomócsapágyak állapotának ellenőrzésére.
Mérése a tengely közepén (a forgástengelyén) történik.
Az arckifutás a nem középen lévő mérések kifejezése.
Ebben az esetben a síkság és a négyzetesség a mérés részévé válik, ami a legtöbb alkalmazásnál nem számít.
A sugárirányú tengely kifutása annak mérésére szolgál, hogy egy kerek tengely mennyit mozog a középpontja körül forgás közben.
A hajtás/tengely beállítás, a csapágy merevsége, a csapágyak kopása miatti növekvő kifutás és a kiegyensúlyozottság mind okozhatják ezt.
Különbség az axiális és a radiális kifutás között
Mindkét típusú kifutás a tervezett forgástengelytől való eltérés, de az eltérés iránya és a munkadarabra gyakorolt hatások típusonként eltérőek.
Radiális kifutás magyarázata
Radiális kifutásról akkor beszélünk, ha a forgástengely nincs egy vonalban az orsó középvonalával, de attól még távol van.
A sugárirányú kifutás egy olyan mérés, amely a gép tengelye mentén végig azonos.
Megmutatja, hogyan mozog egy forgóasztal, amikor vízszintes síkban fordul.
Néha excentricitásnak vagy oldalirányú fordításnak is nevezik.
Axiális kifutás magyarázata
Amikor egy vágószerszám forgástengelye elmozdul a forgástengelye mentén lévő síktól, ezt axiális kifutásnak nevezzük.
Az eltérés miatt a tengely most meg van döntve, és már nem fut párhuzamosan a főtengellyel.
Az axiális kifutás mértéke attól függ, hogy hol mérik a bázist.
Az axiális kifutás számos problémához vezethet, például egyenetlen forgácsterheléshez, túlzott szerszámreccsenéshez, hegysodródáshoz, valamint a felületi érdesség és képződés problémáihoz.
A radiális és axiális kifutás hatásai
Mindkét típusú kifutás kevésbé pontosíthat egy szerszámot vagy berendezést, ami miatt elfordulhat az ideális tengelyétől.
A sugárirányú kifutás megnehezíti az alkatrész középre helyezését az asztalon, ami szöghibákhoz és gyenge felületi minőséghez vezet kerekítési hibák formájában.
Az axiális kifutás megváltozik ott, ahol a vágószerszám függőleges síkban van, ami egyenetlen forgácsterhelést, rövidebb szerszámélettartamot és nagyobb vibrációt okoz.
Ez viszont a munkadarab felületének rossz kidolgozását okozhatja, például érdességet, hullámokat és repedésnyomokat.
A Z-tengely mentén történő megmunkáláskor az axiális kifutás megváltoztathatja a fogásmélységet is, és mérethibákhoz, például kúposodáshoz vezethet.
Axiális és radiális kifutás mérése
Legtöbbször szabványos mágneses talppal ellátott számlapjelzőt használnak a tengelykapcsoló vagy tengely kifutásának mérésére.
Csak helyezze a mágneses alapot egy sík felületre, közel a tengelyhez vagy a tengelykapcsolóhoz.
Ezután helyezze a számlapjelzőt a tengelykapcsolóra vagy a tengelyre, és figyelje meg, hogyan mozog a számlap.
Ha túl sok a kifutás, az azt jelenti, hogy a tengelykapcsoló-agy belső átmérője elkopott, vagy a tengely meghajlott.
Bizonyos esetekben célszerű a tengelykapcsoló axiális lefutását is ellenőrizni úgy, hogy a tengelykapcsoló agyának külső felületére helyezi a mérőórát.
Az axiális kifutást számos módon lehet mérni.
A tárcsajelzők, a lézeres érzékelők és a koordináta mérőgépek a leggyakoribb módjai ennek.
Az egyszerű méréseket gyakran mérőórákkal, például mágneses talpúakkal végezzük.
A teszt úgy történik, hogy a mágneses alapot sima felületre helyezzük, és a mérőórát a tengelyre vagy a tengelykapcsolóra helyezzük a kifutás mérésére.
Lézeres érzékelőkkel vagy koordináta mérőgépekkel pontosabb és precízebb méréseket lehet végezni.
Ezekkel az eszközökkel anélkül végezhet méréseket, hogy megérintené őket, és egyidejűleg több tengely mentén is mérhetik a kifutást.
Az axiális kifutás minimalizálása és megszüntetése
Az axiális kifutás csökkentése vagy megszüntetése érdekében fontos a gép helyes beállítása és karbantartása.
Íme néhány az axiális kifutás csökkentésének legjobb módjai közül:
- Precíziós szerszámtartók: A precíziós szerszámtartók, például a zsugor- vagy préselhető szerszámtartók használatával pontos és precíz szerszámforgás érhető el, ami csökkentheti a kifutást.
- Minimális kifutású gépek és szerszámtartók kiválasztása: A minimális kifutású gépek és szerszámtartók kiválasztása kulcsfontosságú ahhoz, hogy a rendszer teljes kifutását minimálisra csökkentsük.
- Egyenletes nyomás: Ügyeljen arra, hogy a szár körül azonos mértékű nyomás legyen a kifutás csökkentése érdekében.
- A kopott csapágyak ellenőrzése és cseréje: Az axiális ütések csökkentése érdekében a kopott vagy sérült csapágyakat rendszeresen ellenőrizni és cserélni kell.
- A forgácsolóerők figyelése és szabályozása: A megfelelő forgácsolási paraméterek használata például segíthet a vágóerők szabályozásában és az axiális kifutás csökkentésében.
Ipari szabványok és előírások
Léteznek ipari szabványok és specifikációk az axiális lefutásra, amelyek annak biztosítására szolgálnak, hogy az alkatrészek megfeleljenek bizonyos pontossági és precizitási követelményeknek.
Az olyan szervezetek, mint a Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (ISO) és az Amerikai Nemzeti Szabványügyi Intézet határozzák meg ezeket a szabályokat és követelményeket (ANSI).
A körkörös kifutás az egyik leggyakrabban használt iparági szabvány az axiális lefutásra.
A körkörös kifutás egyfajta geometriai tűrés, amelyet annak mérésére használnak, hogy egy felület mennyit mozog felfelé vagy lefelé, amikor vízszintes síkban elfordul.
A körkörös kifutásnál a nullapont tengelye a tűrészóna referenciapontja.
Ez 2D tűrészónát hoz létre a nullapont tengelye körül.
A kiírás teljesítéséhez a valós felület minden pontjának ezen a tűrészónán belül kell lennie.
Az alkatrész végein két rövid tengely kombinálásával a körkörös kifutás felhasználható a központi alkatrész egyéb jellemzőinek ellenőrzésére is.
Az üzleti világban más szabályok is vonatkoznak az axiális kifutásra, például:
- ISO 1101: Ez a szabvány a munkadarabok geometriai tűrésére vonatkozó általános követelményeket írja le, beleértve a tűrészónák használatát az alak, a tájolás és a hely szabályozására.
Ez az ANSI Y14.5 szabvány leírja, hogy a geometriai méretezést és tűrést (GD&T) hogyan kell alkalmazni a műszaki rajzokon.
Ez az ASME B89.3.4 szabvány azt írja le, hogyan kell mérni az axiális kifutást mérőórákkal vagy elektronikus elmozdulási szondákkal.
Ezek az ipari szabványok és specifikációk lehetőséget adnak a mérnököknek, gyártóknak és a minőség-ellenőrzésért felelős személyeknek, hogy beszéljenek egymással, és megbizonyosodjanak arról, hogy az alkatrészek megfelelnek bizonyos követelményeknek.
Ezen szabványok és irányelvek betartásával a gyártók megbizonyosodhatnak arról, hogy alkatrészeik pontosak és megfelelnek ügyfeleik igényeinek.
Következtetés
Összefoglalva, az axiális kifutás fontos dolog a mérnököknek és a gépészeknek, hogy gondolkodjanak el, ha azt szeretnék, hogy munkájuk precíz legyen.
Mindig veszélyezteti a megmunkálási műveletek pontosságát és hatékonyságát, de megfelelő eszközökkel, technikákkal és tudással kezelhető.
Az axiális kifutás okainak és hatásainak megértésével, valamint a hatások csökkentésére bevált gyakorlatok alkalmazásával a mérnöki szakemberek magas szintű pontosságot érhetnek el, javíthatják a termelékenységet és csökkenthetik a hulladékot.
De az axiális kifutás is emlékeztet arra a kényes egyensúlyra, amelyet meg kell tartani a dolgok bonyolultsága és a tökéletesség iránti vágy között.
Miközben folyamatosan új ötletekkel állunk elő, és feszegetjük a lehetséges határait, alázatosnak kell maradnunk a kihívásokkal szemben, és mindig meg kell próbálnunk többet tanulni a körülöttünk lévő világról, és jobbá tenni azt.
Oszd meg…
