Độ chính xác và độ chính xác là rất quan trọng trong kỹ thuật, và độ đảo dọc trục là một trong những lỗi phổ biến nhất xảy ra khi gia công.
Độ đảo dọc trục là lượng mà trục quay của dụng cụ cắt lệch khỏi mặt phẳng.
Điều này có thể ảnh hưởng lớn đến độ chính xác của thành phẩm, có thể dẫn đến việc làm lại tốn kém, lãng phí nhiều hơn và kém hiệu quả hơn.
Hiểu biết về độ đảo dọc trục là điều quan trọng đối với sinh viên kỹ thuật và các chuyên gia, những người muốn đảm bảo rằng quá trình gia công hoạt động tốt và luôn chính xác.
Trong bài đăng trên blog này, tôi sẽ nói về nguyên nhân và ảnh hưởng của độ đảo dọc trục, nói về cách đo lường nó và xem xét các cách tốt nhất để giảm thiểu ảnh hưởng của nó đối với hoạt động gia công.
Vì vậy, cho dù bạn là một kỹ sư có kinh nghiệm hay một sinh viên tò mò, hãy thắt dây an toàn và sẵn sàng tìm hiểu về thế giới hấp dẫn của độ đảo hướng trục.
Giới thiệu về Axial Runout
Định nghĩa chính thức:
Tổng lượng dọc theo trục quay mà chuyển động quay của dụng cụ cắt lệch khỏi mặt phẳng.
Độ đảo dọc trục là một loại độ đảo mô tả khoảng cách từ trục quay của dụng cụ cắt đến mặt phẳng.
Nó xảy ra khi trục quay không giống với trục trung tâm của trục xoay và sự khác biệt được đo dọc theo trục quay.
Mặt khác, độ đảo hướng tâm xảy ra khi trục quay di chuyển ra khỏi trục đường tâm của trục chính nhưng vẫn song song với nó.
Cả hai loại chạy không đều có thể gây ra các vấn đề như rung, ồn và mất độ chính xác.
Radial vs Axial Runout
Dọc theo chiều dài của đường tâm trục, lượng đảo hướng tâm luôn giống nhau, nhưng lượng đảo dọc trục thay đổi tùy thuộc vào vị trí được đo so với cơ sở.
Vị trí của một bề mặt khi nó quay trong một mặt phẳng thẳng đứng bị ảnh hưởng bởi độ đảo dọc trục của nó.
Mặt khác, độ đảo hướng tâm của nó mô tả mức độ tròn hoặc lệch tâm của nó.
Thông thường, bàn và bàn quay được chế tạo với cả đường chạy hướng tâm và hướng trục.
Đo độ đảo dọc trục
Độ đảo dọc trục là góc giữa hai trục không nằm trong cùng một mặt phẳng.
Trong trường hợp này, sự khác biệt giữa một phần và trục tham chiếu tăng lên khi bạn di chuyển ra xa nơi chúng gặp nhau.
Một chỉ báo quay số được đặt trên trục chính của bàn quay hoặc bàn quay để đo độ đảo dọc trục.
Sau đó, chỉ báo được di chuyển để nó chạm vào bề mặt tham chiếu và bảng được lật để tìm hiểu xem nó có thể cách mặt phẳng tham chiếu bao xa.
Mẹo: Bật nút phụ đề nếu bạn cần. Chọn “dịch tự động” trong nút cài đặt, nếu bạn không quen với ngôn ngữ tiếng Anh. Bạn có thể cần nhấp vào ngôn ngữ của video trước khi ngôn ngữ yêu thích của bạn có sẵn để dịch.
Nguyên nhân và ảnh hưởng của độ đảo dọc trục
Một số nguyên nhân có thể gây ra hiện tượng chạy dọc trục là vòng bi bị mòn hoặc lệch trục, trục chính hoặc phôi bị cong, căn chỉnh dụng cụ hoặc đồ gá cẩu thả và dụng cụ máy mở rộng khi nóng lên.
Nếu độ đảo dọc trục không được tính đến hoặc không được cố định trong quá trình gia công, nó có thể khiến chi tiết kém chính xác hơn, chi tiết bị loại bỏ, chi phí tăng và năng suất giảm.
Ảnh hưởng của độ đảo dọc trục
Độ đảo dọc trục có thể ảnh hưởng đến hoạt động gia công bằng cách làm cho tải phoi không đồng đều hoặc khiến dụng cụ kêu quá nhiều.
Điều này có thể khiến đầu dao di chuyển, làm thay đổi cách tạo ra bề mặt và độ nhám của bề mặt.
Nó cũng có thể gây ra những thay đổi về địa hình của bề mặt.
Ví dụ: nếu giá trị đủ cao, khoảng cách giữa các dấu dao có thể thay đổi và dấu dao do răng thứ k để lại có thể bị xóa.
Ngoài ra, độ đảo dọc trục thay đổi vị trí dụng cụ cắt nằm trong mặt phẳng thẳng đứng, điều này có thể gây ra tải phoi không đều, tuổi thọ dụng cụ ngắn hơn và rung động nhiều hơn.
Ngược lại, điều này có thể làm cho bề mặt của phôi gia công có độ hoàn thiện kém, chẳng hạn như gồ ghề, gợn sóng và vết sứt mẻ.
Khi gia công dọc theo trục Z, độ đảo dọc trục cũng có thể thay đổi độ sâu cắt và dẫn đến sai số về kích thước, chẳng hạn như độ côn.
Khi các bộ phận tinh xảo hoặc có độ chính xác cao đang được gia công, ảnh hưởng của độ đảo dọc trục đối với lớp hoàn thiện bề mặt có thể rất dễ nhận thấy.
Radial Runout
Mặt khác, độ đảo hướng tâm xảy ra khi trục quay di chuyển ra khỏi trục đường tâm của trục chính nhưng vẫn song song với nó.
Cả hai loại độ đảo đều có thể làm cho một công cụ hoặc một phần thiết bị kém chính xác hơn, điều này có thể khiến nó quay lệch khỏi trục lý tưởng của nó.
Độ đảo hướng tâm khiến việc căn giữa một bộ phận trên bàn trở nên khó khăn hơn, điều này có thể dẫn đến lỗi góc quá lớn không thể chấp nhận được.
Độ đảo hướng tâm và hướng trục có thể khiến dụng cụ cắt bị mòn quá nhanh hoặc không đều, điều này có thể khiến chúng bị hỏng quá sớm và làm cho quy trình kém an toàn hơn.
Những chỗ gãy như vậy có thể gây khó khăn hơn cho việc phục hồi hoặc sử dụng các lưỡi cắt còn lại, điều này sẽ làm tăng chi phí vật tư tiêu hao.
Độ đảo ảnh hưởng lớn đến độ chính xác của gia công và tuổi thọ của dụng cụ.
Đo độ đảo dọc trục
Có nhiều cách khác nhau để đo độ đảo dọc trục khác nhau về mức độ chính xác của chúng và mức độ khó sử dụng của chúng.
Phương pháp kiểm tra tĩnh
Thử nghiệm tĩnh là một cách phổ biến để đo độ đảo dọc trục vì nó dễ dàng hơn và chi phí thấp hơn so với thử nghiệm động.
Kiểm tra tĩnh được thực hiện khi trục chính hoặc phôi đứng yên.
Có nhiều cách khác nhau để thực hiện chúng, được giải thích trong Trục quay của Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ.
Đồng hồ chỉ thị có đế từ tính tiêu chuẩn là một cách đơn giản và phổ biến để đo độ đảo của khớp nối hoặc trục.
Để thực hiện kiểm tra này, đế từ tính được đặt trên một bề mặt phẳng gần khớp nối hoặc trục và đồng hồ chỉ báo quay số được đặt trên khớp nối hoặc trục để đo độ đảo.
Nếu có quá nhiều độ đảo, điều đó có nghĩa là đường kính trong của trục khớp nối đã bị mòn hoặc trục bị cong.
Trong một số trường hợp, bạn cũng nên kiểm tra độ đảo dọc trục của khớp nối bằng cách đặt chỉ báo quay số trên mặt ngoài của trục khớp nối.
Phương pháp thử nghiệm động
Các phương pháp kiểm tra động khó hiểu hơn, nhưng chúng cho kết quả chính xác hơn một chút vì chúng có tính đến nhiệt, độ rung và lực ly tâm.
Kiểm tra động được thực hiện trong khi trục chính hoặc phôi đang chuyển động.
Nó cũng có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau, chẳng hạn như sử dụng các phương pháp dựa trên thời gian hoặc tần suất.
Trong phương pháp dựa trên thời gian, máy đo tốc độ được sử dụng để đo tốc độ quay của trục chính và máy đo gia tốc được sử dụng để đo mức độ chạy khiến máy bị rung.
Phương pháp dựa trên tần số đo tần số của các rung động gây ra bởi độ đảo bằng máy phân tích tần số.
Thiết Bị và Hiệu Chuẩn
Độ chính xác của phép đo độ đảo dọc trục phụ thuộc vào thiết bị được sử dụng và cách thiết lập và hiệu chuẩn thiết bị.
Bất kể phương pháp nào được sử dụng, các phép đo chính xác cần được thiết lập và hiệu chỉnh chính xác.
Điều quan trọng là đảm bảo thiết bị được thiết lập và hiệu chuẩn chính xác để có thể cho kết quả chính xác.
Độ đảo trục
Hầu hết thời gian, độ đảo trục dọc trục được sử dụng để kiểm tra tình trạng của ổ trục chặn.
Nó được đo ở giữa trục (trên trục quay của nó).
Face runout là thuật ngữ chỉ số đo không nằm ở trung tâm.
Trong trường hợp này, độ phẳng và độ vuông góc trở thành một phần của phép đo, điều mà hầu hết các ứng dụng không quan tâm.
Độ đảo của trục xuyên tâm là một cách để đo mức độ di chuyển của một trục tròn quanh tâm của nó khi nó quay.
Căn chỉnh truyền động/trục, độ cứng của ổ trục, độ đảo tăng lên khi ổ trục bị mòn và sự cân bằng là tất cả những thứ có thể gây ra điều này.
Sự khác biệt giữa độ đảo hướng trục và hướng tâm
Cả hai loại độ đảo đều là độ lệch so với trục quay dự kiến, nhưng hướng của độ lệch và tác động lên phôi gia công là khác nhau đối với từng loại.
Radial Runout giải thích
Độ đảo hướng tâm là khi trục quay không thẳng hàng với đường tâm của trục chính nhưng vẫn lệch khỏi trục chính.
Độ đảo tâm là một phép đo giống nhau dọc theo trục của máy.
Nó cho thấy bàn quay di chuyển như thế nào khi nó quay trong mặt phẳng nằm ngang.
Nó đôi khi được gọi là lệch tâm hoặc dịch bên.
Axial Runout Giải thích
Khi trục quay của dụng cụ cắt di chuyển ra khỏi mặt phẳng dọc theo trục quay của nó, điều này được gọi là độ đảo dọc trục.
Do sai lệch nên trục này bị nghiêng và không còn chạy song song với trục chính.
Độ đảo dọc trục sẽ phụ thuộc vào vị trí mà nó được đo trên cơ sở.
Độ đảo dọc trục có thể dẫn đến một số vấn đề, chẳng hạn như tải phoi không đều, quá nhiều tiếng kêu của dụng cụ, trôi đầu và các vấn đề về độ nhám bề mặt và thế hệ.
Ảnh hưởng của độ đảo hướng tâm và hướng trục
Cả hai loại độ đảo đều có thể làm cho một công cụ hoặc một phần thiết bị kém chính xác hơn, điều này có thể khiến nó quay lệch khỏi trục lý tưởng của nó.
Độ đảo hướng tâm làm cho việc căn giữa một bộ phận trên bàn trở nên khó khăn hơn, dẫn đến lỗi góc cạnh và độ hoàn thiện bề mặt kém ở dạng lỗi độ tròn.
Độ đảo dọc trục thay đổi vị trí dụng cụ cắt nằm trong mặt phẳng thẳng đứng, điều này gây ra tải phoi không đều, tuổi thọ dụng cụ ngắn hơn và rung động nhiều hơn.
Ngược lại, điều này có thể làm cho bề mặt của phôi gia công có độ hoàn thiện kém, chẳng hạn như gồ ghề, gợn sóng và vết sứt mẻ.
Khi gia công dọc theo trục Z, độ đảo dọc trục cũng có thể thay đổi độ sâu cắt và dẫn đến sai số về kích thước, chẳng hạn như độ côn.
Đo độ đảo hướng trục và hướng tâm
Hầu hết thời gian, một chỉ báo quay số có đế từ tính tiêu chuẩn được sử dụng để đo độ đảo của khớp nối hoặc trục.
Chỉ cần đặt đế từ trên một mặt phẳng gần với trục hoặc khớp nối.
Sau đó, đặt chỉ báo quay số trên khớp nối hoặc trục và xem cách quay số di chuyển.
Nếu có quá nhiều độ đảo, điều đó có nghĩa là đường kính trong của trục khớp nối đã bị mòn hoặc trục bị cong.
Trong một số trường hợp, bạn cũng nên kiểm tra độ đảo dọc trục của khớp nối bằng cách đặt chỉ báo quay số trên mặt ngoài của trục khớp nối.
Độ đảo dọc trục có thể được đo bằng một số cách.
Các chỉ báo quay số, cảm biến laser và máy đo tọa độ là một số cách phổ biến nhất để thực hiện việc này.
Các phép đo đơn giản thường được thực hiện với các chỉ báo quay số, giống như các phép đo có đế từ tính.
Thử nghiệm được thực hiện bằng cách đặt đế từ tính trên một bề mặt phẳng và đặt đồng hồ chỉ thị trên trục hoặc khớp nối để đo độ đảo.
Cảm biến laser hoặc máy đo tọa độ có thể được sử dụng để thực hiện các phép đo chính xác và chính xác hơn.
Các thiết bị này cho phép bạn thực hiện các phép đo mà không cần chạm vào chúng và chúng có thể đo độ đảo dọc theo nhiều trục cùng một lúc.
Giảm thiểu và loại bỏ độ đảo dọc trục
Để giảm hoặc loại bỏ độ đảo dọc trục, điều quan trọng là phải thiết lập và bảo trì máy đúng cách.
Dưới đây là một số cách tốt nhất để giảm độ đảo dọc trục:
- Đầu cặp dao chính xác: Sử dụng các đầu cặp công cụ chính xác như đầu cặp công cụ co rút hoặc vừa khít có thể giúp bạn xoay công cụ chính xác và chính xác, điều này có thể giúp giảm độ đảo.
- Chọn máy và giá đỡ công cụ có độ đảo tối thiểu: Chọn máy và giá đỡ công cụ có độ đảo tối thiểu là chìa khóa để giữ cho tổng độ đảo của hệ thống ở mức tối thiểu.
- Áp suất đồng đều: Đảm bảo có cùng một lượng áp suất xung quanh cán để giảm độ đảo.
- Kiểm tra và thay thế các ổ trục bị mòn: Để giảm độ đảo dọc trục, các ổ trục bị mòn hoặc hư hỏng cần được kiểm tra và thay thế thường xuyên.
- Giám sát và kiểm soát lực cắt: Ví dụ, sử dụng các thông số cắt phù hợp có thể giúp kiểm soát lực cắt và giảm độ đảo dọc trục.
Tiêu chuẩn ngành và thông số kỹ thuật
Có các tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật của ngành về độ đảo dọc trục được sử dụng để đảm bảo rằng các bộ phận đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác và độ chính xác nhất định.
Các tổ chức như Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) và Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ đặt ra các quy tắc và yêu cầu này (ANSI).
Độ đảo hình tròn là một trong những tiêu chuẩn công nghiệp thường được sử dụng nhất cho độ đảo hướng trục.
Độ đảo tròn là một loại dung sai hình học được sử dụng để đo mức độ di chuyển của một bề mặt lên hoặc xuống khi nó quay trong mặt phẳng nằm ngang.
Trong độ đảo tròn, trục chuẩn được sử dụng làm điểm tham chiếu cho vùng dung sai.
Điều này tạo vùng dung sai 2D xung quanh trục chuẩn.
Để đáp ứng chú thích, tất cả các điểm trên bề mặt thực phải nằm trong vùng dung sai này.
Bằng cách kết hợp hai trục ngắn ở hai đầu của chi tiết, độ đảo tròn cũng có thể được sử dụng để kiểm tra các tính năng khác của chi tiết trung tâm.
Có những quy tắc khác trong thế giới kinh doanh về độ đảo dọc trục, chẳng hạn như:
- ISO 1101: Tiêu chuẩn này mô tả các yêu cầu chung đối với dung sai hình học của phôi, bao gồm việc sử dụng vùng dung sai để kiểm soát hình dạng, hướng và vị trí.
Tiêu chuẩn này, ANSI Y14.5, cho biết cách sử dụng kích thước và dung sai hình học (GD&T) trên các bản vẽ kỹ thuật.
Tiêu chuẩn này, ASME B89.3.4, cho biết cách đo độ đảo dọc trục bằng chỉ báo quay số hoặc đầu dò dịch chuyển điện tử.
Các tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật ngành này giúp các kỹ sư, nhà sản xuất và những người chịu trách nhiệm kiểm soát chất lượng có thể trao đổi với nhau và đảm bảo rằng các bộ phận đáp ứng các yêu cầu nhất định.
Bằng cách tuân theo các tiêu chuẩn và hướng dẫn này, các nhà sản xuất có thể đảm bảo rằng các bộ phận của họ là chính xác và đáp ứng nhu cầu của khách hàng.
Phần kết luận
Tóm lại, độ đảo dọc trục là một điều quan trọng mà các kỹ sư và thợ máy phải cân nhắc nếu họ muốn công việc của mình được chính xác.
Nó luôn là mối đe dọa đối với độ chính xác và hiệu quả của các hoạt động gia công, nhưng với các công cụ, kỹ thuật và kiến thức phù hợp, nó có thể được xử lý.
Bằng cách hiểu nguyên nhân và tác động của hiện tượng đảo trục và sử dụng các phương pháp hay nhất để giảm tác động của nó, các chuyên gia kỹ thuật có thể đạt được mức độ chính xác cao, cải thiện năng suất và giảm lãng phí.
Nhưng độ đảo dọc trục cũng là một lời nhắc nhở về sự cân bằng tinh tế cần được duy trì giữa sự phức tạp của việc chế tạo mọi thứ và mong muốn đạt được sự hoàn hảo.
Khi chúng ta tiếp tục đưa ra những ý tưởng mới và vượt qua giới hạn của những gì có thể, chúng ta cần phải khiêm tốn khi đối mặt với những thách thức và luôn cố gắng tìm hiểu thêm và trở nên tốt hơn ở thế giới xung quanh.
Chia sẻ…
