Токарлық станок үшін дұрыс Live Center таңдау бойынша кеңестер

Сіздің токарлық станогыңыздың білігінің конус түрін анықтау

Токарлық станогыңыздағы шпиндельдің конустық түрін білу — дұрыс отыратын живой центрді таңдауда, мүмкін болар, ең маңызды нәрсе. Конустың нақты пішіні де өте маңызды, өйткені ол шпинделге енетін жерден бастап, құрал ұстағышта қалай орналасқанына дейінгі бұрышы, өлшемі мен жалпы ұзындығы дәл сәйкес келуі керек. Көбінесе станоктың нұсқаулығында қолданылатын конустың түрі көрсетіледі, бірақ егер ескі станоктармен немесе құжаттамасыз жабдықпен жұмыс істесеңіз, конус калибрлерінің жиынын пайдалану немесе оптикалық компаратор арқылы тексеру дұрыс болады. 2023 жылы цехтағы практиканы зерттеу нәтижесінде живой центрдің дұрыс жұмыс істемеуінің 10-ның алтауы бастапқыда дұрыс емес конус өлшемдерін алуға байланысты екені анықталды.

Жиі қолданылатын токарлық конустар (MT, BT, NMTB) және сәйкес келетін живой центрлер

Токарлық станоктар негізінен үш стандартты конус жүйесін пайдаланады:

• Морзе конусы (MT) : MT0-ден MT7-ге дейінгі аралықта, бұл өздігінен ұстайтын конустар көбінесе столдық және двигательді токарлық станоктарда кездеседі.
• Brown & Sharpe (BS) : Қазіргі заманғы құрал-жабдықтармен сәйкестік үшін жиі муфта адаптерлерін қажет ететін, ескі америкалық жасалған машиналарда кездеседі.
• NMTB (Ұлттық станок құрылғылары жасаушылары) : Стандартты 30, 40 және 50 конусты өлшемдері бар өндірістік орталарда кеңінен қолданылады және тез ауыстырылатын құрал ұстағыш жүйелері үшін жасалған.

Жұмыс істейтін центрлер конустың сыныбына және дәл өлшемдеріне сәйкес келуі тиіс. Мысалы, №4 MT жұмыс істейтін центрі №5 MT шпинделіне толық отырмайды — тіпті бір тұқымдас конус отбасында болса да, жанасу бетінің нашарлығы мен жылжу нәтижесінде фатальдық істен шығу қаупі бар.

Конустың сәйкессіздігінің концентрлікке және құрал қызмет ету мерзіміне әсері

Дюйміне 0,0005 дюймнен кем болатын кішігірім конустың сәйкессіздігі жұмыс дәлдігін 40%-ға дейін төмендетуі мүмкін, бұл бөлшектің сапасына үлкен әсер етеді және подшипниктің тозуын тездетеді. Нәтижесінде пайда болатын тербеліс мыналарға әкеп соғады:

1. Беткі кедір-бұдырлық (Ra) 2–3 есе өсуі
2. Кесу құралының қызмет ету мерзімінің 35–60% аралығында қысқаруы
3. Ерекше ұзын жұмыс бөлшектерінде туралау қателіктерінің күрт өсуі

2022 жылғы зерттеуде CNC токарлық станогындағы бар болғаны 0,001 дюймдік сәйкессіздіктің 8 сағат ішінде тірек орамасының толық бұзылуына әкелетіні көрсетілді, бұл конустың сәйкестігіндегі дәлдіктің жүйенің сенімділігі мен қызмет ету мерзіміне тікелей әсер ететінін көрсетеді.

Өнделетін бөлшектің салмағы мен ұзындығына негізделген жүк көтергіштікті бағалау

Тірек орамасының жүк көтергіштік мүмкіндігін өнделетін бөлшектің салмағына сәйкестендіру

Тірек орамасын таңдағанда, оның жұмысты шыдай алатынын тексеру үшін өнделетін бөлшектің салмағы мен құралдың қауіпсіз тасымалдай алатын салмағын салыстыру қажет. Жұмыс істеу жүк көтергіштігінің шегі (WLL) бізге құралдың шынымен сынбайтын шегінен әдетте 20-25 пайызға төмен болатын максималды рұқсат етілетін салмақты көрсетеді. Алайда, осы WLL шегінің шамамен 85 пайызынан асып кетсе, нақты қауіп туады. 2023 жылғы зерттеу осы апатты аймақта құралдарды аса күштеп жұмыс істетудің қаншалықты жаман болатынын көрсетті — тірек орамаларының жақын сегізден жетісі осы аймақта жұмыс істеуден пайда болған ақаулар болды.

Нақты жүктеме мен WLL арасындағы ең аз 25% қауіпсіздік шекарасын сақтау динамикалық кесу жағдайларында сенімді жұмыс істеуді қамтамасыз етеді.

Жұмыс бөлшегінің ұзындығының айналуына және тіреу қажеттілігіне әсері

Ұзын жұмыс бөлшектері айналуға экспоненциалды түрде бейім. Мысалы, 600 мм болаттан жасалған вал 300 мм валдан бірдей жүктеме әсерінде ортасынан айналуы үш еседен асады. Осының алдын алу үшін жұмыс істейтін орталықтар мыналармен жабдықталуы керек:

• Радиалды қаттылығы кемінде 50 Н/мкм
• Моменттік жүктемелерге төзуге арналған ұзартылған подшипниктік контакт
• Алдын ала жүктелген бұрыштық контактілі подшипниктер сияқты тербеліске қарсы конструкциялар

Тұтас емес бөлшектерде жиі кездесетін симметриялық емес жүктеу тірек қабілетін 18–35% дейін төмендетуі мүмкін, сондықтан қаттылық пен өлшемдік дәлдікті сақтау үшін орталықты дәл байланыстыру өте маңызды.

Зерттеу жағдайы: Стандартты қозғалмалы орталықты асыра жүктеудің салдары

2023 жылғы өндірушінің сынағында 200 кг-ға есептелген қозғалмалы орталық 240 кг салмақтағы қанаттық валдарға қолданылды, нәтижесінде тез сынғыштық байқалды:

1. 3-минут: Подшипниктің температурасы қоршаған ортаның температурасынан 72°C жоғары көтерілді
2. 7-минут: Айналу ауытқуы 0,005 мм-ден 0,12 мм-ге дейін артты
3. 12-минут: Толық бұғатталу айналатын орталықты қозғалмайтын етті

Сынғаннан кейінгі тексеру подшипник жолақтарында Бриннель іздерін, жылулық ыдыраған майлау материалдарын және корпус ішіндегі микросынықтарды ашты. Бұл жүктеу рейтингіне бағыну мен қауіпсіздік шегін сақтаудың қажеттілігін растайды.

Тарту жүгін және нүктелік әсер ету талаптарын анықтау

Жұмыс бөлшегінің берік орналасуы үшін қажетті тарту жүгін есептеу

Кесу операциялары жүргізіліп жатқан кезде бөлшектердің ось бойымен қозғалуын болдырмау үшін жеткілікті тарту жүгін алу маңызды. Есептеу кезінде материалдарға тән үйкеліс коэффициенттері мен жанасу бетінің ауданы ескеріледі. Кейбір зерттеулерге сәйкес, нақты тарту күші мен қажетті күш арасындағы айырмашылық 5%-дан асса, бекітудің тұрақтылығы шамамен 18% төмендейді. Өте жоғары сұраныс қойылатын жұмыстар үшін қазіргі уақытта реттелетін қозғалмалы центрлік жүйелер статикалық жүктемелерді 14 000 Ньютонға дейін иіліссіз немесе бұрылмай-ақ шыдай алады. Бұл үлкен, ауыр бөлшектермен жұмыс істеуге, әсіресе технологиялық процестің барлық кезеңінде тұрақтылықтың маңызы зор болғанда өте тиімді.

Тарту күшінің жетіспеушілігінің бет бетінің өңделуі мен дәлдігіне әсері

Жеткісіз итермелеу орталық пен жұмыс бөлшегі арасындағы микро қозғалысқа мүмкіндік береді, бұл абразивті материалдарда шатасу белгілерін, өлшемдік дәлсіздіктерді және термелеуді 32% -ға дейін жылдамдатады. Беткілік бітімі (Ra) бейқам қатынас кезінде 0,8 мкм-ден 2,3 мкм-ге дейін бұзылуы мүмкін, бұл бөлшектің сапасы мен өңдеуден кейінгі талаптарға қауіп төндіреді.

Дәлдікті тірі орталық жобаларында реттелетін итергіш механизмдері

Алдын ала тіршілік ету орталықтары микрометрлік деңгейдегі реттеумен екі шарлы көтергіш итергіш жүйелерін пайдаланады, бұл операторларға ± 0,001 "толеранттылық белдеулер шегінде қысымды нақты реттеуге мүмкіндік береді. Бұл механизмдер ұзақ уақыт бойы жоғары жылдамдықтағы жұмыс кезінде жылулық кеңейтуді өтейтін болады. Шеттік сынақтар көрсеткендей, қарқынды оңтайландыру қатаң болат бұрғылауда құралдың өмірін 27% -ға ұзартады, бұл дәлдік пен тиімділікті арттырады.

Тікелей орталықтың түрін жұмыс жылдамдығы мен айналымға қажеттіліктерге сәйкес келтіру

Белсенді орталық подшипниктер түрлеріне негізделген жылдамдық шектеулері

Подшипникті таңдау максималды жұмыс жылдамдығын анықтайды. Стандартты конустық роликті подшипниктер үздіксіз жұмыс режимінде шамамен 2500 айн/мин-ға дейін, ал бұрыштық контактілі подшипниктер 8000 айн/мин-ға дейінгі жылдамдықты қолдайды. 10 000 айн/мин-нан жоғары өте жоғары жылдамдықта жұмыс істеу үшін керамикалық гибридті подшипниктер — үйкелісті 40% төмендетеді — біртіндеп маңызды элементке айналуда.

Жоғары жылдамдықты өздігінен айналатын центргеушілер: Тепе-теңдік, подшипниктер және жылу басқаруы

6000 айн/мин-нан жоғары жылдамдықта динамикалық тепе-теңдік ¥ 0.5 G-мм/кг-ге дейін гармоникалық тербелістерді минималдандырады. Лабиринтті сақиналар мен май буларымен сыйымдандыру сияқты интеграцияланған элементтер жылуды шашыратуға және ластанудан сақтануға көмектеседі. 2022 жылғы шпиндельдің істен шығуы туралы талдау жоғары айналу жылдамдығындағы подшипниктердің 68%-ының жеткіліксіз жылу басқаруынан шығатынын көрсетті, осылайша салқындату мен герметизациялау шешімдерінің тиімді болуының маңыздылығын көрсетеді.

Орталықты дұрыс таңдау арқылы критикалық RPM-да тербелістен аулақ болу

1,200–2,800 RPM аралығындағы резонанс аймақтары жұмсару жүйелері немесе реттелетін алдын-ала жүктемелі манжеттермен жабдықталған тірек орындарын қажет етеді. Іnce сақиналар үшін Hardinge сияқты өндірушілер табиғи жиіліктердің оятқышын болдырмау үшін жиілік бойынша картаға түсірілген тірек орындарды таңдауды ұсынады. Дұрыс таңдалған тірек орындары критикалық жылдамдық шегінің 85% маңында жұмыс істеген кезде де ±0,0001" концентрлілікті сақтайды.

Дұрыс ұш формасы мен қозғалмалы тірек орны конфигурациясын таңдау

Стандартты және ұзартылған мұрға мен карбидті ұштың қолданылуы

Цехте қалыпты токарлық жұмыстарды орындаған кезде, тіпті барлық механиктердің пайдаланатын, таныс 60 градустық нүктелері бар стандартты мүйіз живой центрлері. Алайда, ұзын бөлшектермен жұмыс істегенде адамдар қарапайым стандартты нұсқаларға қарағанда жақсырақ тірек пен саңылаулар қамтамасыз ететіндіктен, ұзартылған мүйізді нұсқаларды таңдайды. Енді карбидті ұштар туралы не айтуға болады? Олар қажеттілік туындамас бұрын қаншалықты ұзақ қолданылатыны бойынша шынымен ерекшеленеді. Никель негізіндегі қорытпалар сияқты қиын материалдармен жұмыс істеген кезде олардың қолданылу мерзімі әдеттегі болат нүктелерге қарағанда шамамен 40 пайызға ұзақ болатыны байқалды. Сонымен қатар, жылтыратылған ұштарды да ұмытпау керек. Алюминий немесе әртүрлі пластмассалар сияқты бет бетінің сапасы маңызды болатын жұмсақ материалдарды өңдеу кезінде олардың маңызы зор. Жылтыратылған беттер жұмыс барысында дұрыс туралауды сақтай отырып, жарамсыз сызықтардың пайда болуын алдын алады.

Тозуға және үйкеліске төзімді орталарда ауыстырылатын ұштардың артықшылықтары

Ауа-кеме өнеркәсібі сияқты қиын салаларда графитті композиттер мен көміртегі талшықтарының абразивті әсеріне төзетін вольфрам карбидінің енгізулері арқасында ауыстырылатын ұштардың жүйелері ұзақ мерзімді шығындарды 60–80% дейін қысқартады. Бұл конструкциялар бүкіл жинақты қайта калибрлеуді қажет етпей, жоғары көлемді өндірістік циклдар кезінде дәлдікті (±0,0002") сақтай отырып, тез ауыстыруды мүмкіндік береді.

Арнайы Жылжымалы Центрлер: Қуыс, Реттелетін және Суытқыш Арқылы Нұсқалар

Қуыс тірек орталары автоматтандырылған өңдеу жүйелерінде тетіктерді тоқтатып реттеудің қажетінсіз өңделуіне мүмкіндік береді. Кейбір модельдер шпиндельдің ығысуын шамамен 0,005 дюйм дәлдікпен түзетуге мүмкіндік беретін реттелетін элементтермен жабдықталған. Бұл машиналардың туралауында аздап айырмашылық болған кезде орнатуды әлдеқайда оңайлатады. Титан сияқты қиын материалдар үшін салқындатқыштың өтуі температураны тұрақтандыруда үлкен айырмашылық жасайды. Өткен жылы жарық көрген «Жоғары жылдамдықты өңдеу нұсқауы» деп аталатын салалық есептегі мәліметтерге сәйкес, осындай конфигурацияларда машиналар шынында да 4500 айн/мин жақын жылдамдықпен жұмыс істей алады. Қарапайым центірлермен салыстырғанда олардың өнімділігін бағалай отырып, өндірушілер жаңа нұсқалары ұзақ өндіріс жұмыстары кезінде жылулық ұлғаю мәселелерін шамамен он екі пайызға дейін азайтатынын байқаған. Үздіксіз операцияларды жүргізген кезде осындай жақсару үлкен маңызға ие.

Жиі қойылатын сұрақтар

Токарлық станогымдағы шпиндельдің конустық түрін қалай анықтауға болады?

Көбінесе машиналардың нұсқаулықтарында шпиндельдің конустық түрі көрсетілген. Егер ол қолжетімді болмаса, дәл өлшемдерді қамтамасыз ету үшін конустық калибрлерді немесе оптикалық салыстырғыштарды қолдануға болады.

Токарлық станоктарда жиі қолданылатын конустық жүйелер қандай?

Негізінен үш конус қолданылады: Морзе Конусы (MT), Браун және Шарп (BS) және NMTB (Ұлттық станок құрылғыларын жасаушылар).

Өстік орталар үшін неге конустық сәйкестік маңызды?

Конустың сәйкессіздігі туралы судьялау мен нашар контакт нәтижесінде өте қауіпті істен шығуларға әкеп соғуы мүмкін, бұл дәлдікті және құралдың қызмет ету мерзімін төмендетеді.

Жұмыс бөлігінің ұзындығы өстік орталардың өнімділігіне қалай әсер етеді?

Ұзын жұмыс бөліктері одан әрі ауытқу көрсетеді, сондықтан радиалды қаттылық, ұзартылған подшипниктік контакт және тербелісті реттеу конструкциялары бар өстік орталар қажет болады.

Неге өстік орталар жұмыс бөлігінің салмағына сәйкес келуі үшін жүктеме рейтингіне сәйкес келуі керек?

Жүктеме рейтингінен асып кету өстік орталардың істен шығуына, сенімділігі мен өнімділігіне әсер етуі мүмкін.