Aplikasyon nan mandrin elektwo pèmanan mayetik nan vire difisil nan bag ekstèn kote yo pote mens

Nan endistri a kote yo pote, kote yo pote bag ekstèn yo jeneralman pati mens-miray. Anjeneral, CNC tours sèvi ak pwòp tèt ou-santre oswa milti-machwè Chuck blocage metòd lè difisil vire kote yo pote bag deyò. Nan sans pwoblèm nan deformation ki te koze pa òdinè idwolik pwòp tèt ou-santre oswa milti-machwè blocage sou bag la deyò nan bi vire difisil, yon metòd pou itilize elektwo-pèmanan mandrin mayetik kranpon bag yo deyò nan vire difisil BEARINGS mens-mi te. pwopoze. An menm tan an, nan gade nan pwoblèm nan ke fenomèn nan cône pozitif rive nan twou anndan an nan bag la ekstèn nan yon mens-miray kote yo pote pandan vire difisil, ki mennen nan wonn nan twòp nan twou anndan an, li se pwopoze amelyore. fenomèn nan cône pozitif nan twou anndan an pa chanje pwofondè nan koupe ak chemen koupe asire vire nan difisil nan mens-ranpa bi. Roundness nan twou anndan an nan bag la kote yo pote ekstèn pwouve posibilite nan lè l sèvi avèk elektwo-pèmanan mandrin mayetik kranpon bag la deyò nan difisil-vire mens-ranpa bi.

Prefas

Kòm youn nan lyen ki pi fèb nan vire difisil, metòd la fixation ak pwezante kote yo pote te toujou yon kou boutèy mete restriksyon sou aplikasyon an toupatou nan teknoloji vire difisil nan endistri a kote yo pote. Metòd la blocage ak presizyon blocage dirèkteman afekte presizyon nan machin. Pou reyalize presizyon nan pwosesis fanm k'ap pile nan pwosesis la vire difisil, li trè enpòtan yo chwazi metòd la blocage apwopriye ak kouman yo maksimize presizyon nan blocage [1].

Oto-santre oswa milti-machwè mandrin yo te vin aparèy chwa pou operasyon vire akòz adaptabilite laj yo, fyab blocage ak presizyon santre. Pou metòd la blocage nan pwòp tèt ou-santre oswa milti-machwè chucks, pa chanje estrikti nan machwè yo, amelyore presizyon nan machwè yo, ak amelyore layout nan machwè yo, kantite lajan an nan deformation difisil vire nan kote yo pote ka limite ak ka presizyon nan blocage dwe amelyore. Ren Minjie et al. [2] amelyore estrikti grif yo nan chuck idwolik pwòp tèt ou-santre nan tour CNC, ki siyifikativman redwi deformation nan portant la difisil vire bag ekstèn ak rezoud pwoblèm nan nan gwo deformation nan bag la deyò ki te kenbe pa twa grif yo. Doktè Jeongmin Byun [3] nan Inivèsite Purdue Ozetazini te analize sistematikman blocage chuck ki santre pwòp tèt yo. Li pa sèlman jwenn faktè prensipal yo ki afekte erè a blocage nan pati difisil vire silendrik, men tou, li pwopoze yon metòd elimine enklinezon an nan materyo a epi redwi erè a blocage. Metòd pou amelyore piti piti jistès blocage genyen ladan yo kenbe redondance, amelyore D' jistès machwè yo, ak amelyore jistès aranjman rive jouk nan machwè. Rezilta rechèch yo montre ke lè yo trete bag a woulo silendrik sou baz amelyore presizyon nan blocage, presizyon nan pwosesis ka rive nan nivo nan pwosesis fanm k'ap pile, pwouve posibilite nan "ranplase fanm k'ap pile ak machin vire". Kounye a, gen kèk ka lè l sèvi avèk mandrin elektwo pèmanan mayetik pou sere bi ki vire difisil. Metòd blocage sa a gen avantaj evidan ak ka evite deformation de mens-ranpa BEARINGS ki te koze pa grif blocage. Sepandan, dezavantaj yo poko klè epi yo bezwen verifye pa eksperyans. JM Zhou et al. [4] soti nan Lund University nan Sweden te jwenn ke lè koupe woule bi, lè l sèvi avèk yon mandrin pwòp tèt ou-santre pou blocage ka lakòz deformation ki rive jiska 20 μm, ak rekòmande pou itilize yon chuck sis-machwè oswa elektwomayetik chuck pou blocage. Atravè rechèch eksperimantal sou pati bag 100Cr6 vire difisil ak yon dite nan 60 a 62HRC, yo te jwenn ke lè w ap itilize yon mandrin pwòp tèt ou-santre pou blocage, erè a out-of-roundness nan pati yo bag depase 10 μm; lè w ap itilize yon mandrin sis grif pou blocage, erè a wonn pati bag yo depase 10 μm. Erè out-of-roundness nan pati yo bag se sou 9 μm; lè w ap itilize elektwomayetik chuck blocage, erè a out-of-roundness nan pati bag yo se mwens pase 4 μm.

Malgre ke pwòp tèt ou-santre oswa milti-machwè chucks ka amelyore deformation nan mens-miray kote yo pote bag ekstèn pandan difisil vire pa optimize machwè yo, yo pa ka konplètman rezoud pwoblèm nan nan difisil vire deformation nan mens-miray kote yo pote bag ekstèn. Se poutèt sa, lè l sèvi avèk elektwo pèmanan mayetik chuck blocage te vin pi bon metòd pou difisil vire mens-ranpa kote yo pote bag deyò. Atik sa a fè rechèch eksperimantal pou premye fwa lè l sèvi avèk yon mandrin elektwo-pèmanan mayetik pou sere bag ekstèn nan yon kote yo pote di-vire mens. Li verifye posibilite elektwo-pèmanan chuck mayetik la pou sere bag ekstèn yon kote yo pote mens ak miray ranpa difisil. Li tou analyse twou anndan bag eksteryè yon di-vire mens-mi portant. Lè fenomèn nan cône pozitif rive, wonn nan twou enteryè a soti nan tolerans. Li pwopoze pou amelyore fenomèn pozitif cône twou anndan an pa chanje pwofondè koupe ak chemen koupe.

Entwodiksyon nan elektwo-pèmanan chuck mayetik
Se elektwo-pèmanan chuck mayetik la te fè nan leman pèmanan olye pou yo elektwo-aman, ak blòk yo mayetik pèmeyab yo anjeneral leman pèmanan. Lè li kòmanse travay, elektwo-pèmanan chuck mayetik la tension ak magnetized. Lè yo mete fòs mayetik la rive, pouvwa a otomatikman koupe pou kenbe fòs mayetik la. Paske pa gen okenn nesesite pou ekipman pou pouvwa kontinyèl pandan pwosesis travay la, li pa pral jenere chalè pandan operasyon kontinyèl, anpeche pyès materyo a soti nan defòme pa chalè.

Se Chuck elektwomayetik la te fè ki baze sou prensip la nan efè a mayetik nan elektrisite. Fòs mayetik la depann de yon kouran elektrik kontinyèl. Dezavantaj nan kalite sa a nan tas pou aspirasyon se ke lè aktyèl la sispann, li pral lage materyo a. Si sa rive pandan travay, li pral lakòz pati vole epi li mete operatè a nan risk pou yo blese. An menm tan an, apre yo fin chuck elektwomayetik la te kouri pou yon peryòd de tan, koule nan kontinyèl nan aktyèl pral jenere chalè, sa ki lakòz materyo a dwe chofe ak defòme, ak presizyon nan machin pa ka garanti.

Tès sa a sèvi ak yon mandrin elektrik pèmanan leman, modèl X61-500. Modèl kontwolè a se LMSDVPL2VH301, jan yo montre nan Figi 1.

foto
a) Electro-pèmanan mandrin mayetik b) Kontwolè
Figi 1 Mandrin elektrik pèmanan leman ak kontwolè
Chuck elektwo-pèmanan mayetik la ka absòbe ak kranpon bag ekstèn nan BEARINGS mens-ranpa nan fòs mayetik. Li pa gen okenn fòs radial blocage sou pyès travay la epi evite deformation blocage. Sa a mandrin elektwo-pèmanan mayetik gen yon total de 16 nivo nan fòs mayetik, ak fòs la mayetik kontwole pa ajiste aktyèl li yo.

Eksperyans sou bag ekstèn nan BEARINGS mens ki sere pa mandrin elektwo-pèmanan mayetik.
3.1 Seleksyon ekipman zouti machin

CNC vètikal Thorne T6-85H poukont devlope pa jeneral teknoloji gwoup Shenyang machin zouti co, Ltd te chwazi pou tès la. Se pyès la sere vètikal pou sant gravite pyès la kowenside ak sant gravite file koton pou evite erè wonn ki te koze pa gravite pandan blocage orizontal epi asire wonn pyès la [5]. An menm tan an, pwa pwòp tèt ou nan materyo-a fè kontak la ak sifas datum aparèy la egzat epi fèmen, kidonk jwenn gwo presizyon pwezante ak presizyon pwosesis ki estab.

3.2 Seleksyon pyès travay

Tès la vire difisil chwazi bag la deyò nan portant la roulo silendrik kòm objè a tès. Epesè miray la se 6.5mm, ki se yon kote yo pote miray mens [6]. Materyèl la se GCr15, ak dite apre trempe se 6 0 ~ 64HRC. Fè fas a fen ak sèk ekstèn echantiyon an se tou de sifas ki graj fanm k'ap pile, ak bon konsistans dimansyon ak bon jan kalite sifas yo. Depi ki graj fanm k'ap pile nan twou enteryè a se rezèvwa ak tendans boule, tès sa a sèlman difisil-vire twou anndan an, lè l sèvi avèk vire difisil olye pou yo fanm k'ap pile ki graj. Apre vire difisil, gen tou yon pwosesis amann fanm k'ap pile ak yon pwosesis super-fini. Moso tès la mande pou gwosè twou enteryè a apre vire difisil se 136.82 ~ 136.86mm, wonn twou enteryè a se 0.011mm, silendrite twou enteryè a se {{19 }}.011mm, kowaksyalite ant twou enteryè a ak sèk ekstèn lan se 0.02mm, vètikal ant twou anndan an ak figi fen a se 0.011mm, ak twou enteryè a se 0.011mm pwofondè. Valè brutality sifas twou a Ra=1μm, jan yo montre nan Figi 2.

foto
a) Modèl

foto
b) Vid
Figi 2 silendrik a woulo portant bag eksteryè
3.3 Plan pwosesis

foto
a) Lam b) Zouti
Figi 3 lam CBN ak zouti koupe
04

Pwosedi eksperimantal
Fòs mayetik rated nan mandrin leman elektwo pèmanan yo itilize nan tès la se 16 0 N / cm2, ak fòs adsorption axial la sou bag ekstèn nan portant a woulo silendrik se 2432N. Dapre prensip la sifas kontak, koyefisyan friksyon ant materyo a ak blòk pwezante mayetik nan chuck leman elektwo pèmanan an se 0.15, fòs friksyon an se 364.8N, ak fòs konbine fòs la koupe prensipal ak fòs la koupe radial nan. pyès travay la nan vire difisil se sou 120N. Se poutèt sa, elektwo-pèmanan chuck mayetik la ka konplètman adapte yo ak bezwen yo blocage nan vire difisil.

Depi bag la deyò nan kote yo pote pozisyone pa yon chuck mayetik sou figi a fen, pa gen okenn mezi santre sou sikonferans lan. An reyalite, li trè difisil pou santre bag ekstèn lan ak yon mèt sikonferans. Se poutèt sa, yon etap arc ak yon pwofondè de 5 mm vire sou blòk la pwezante mayetik fè etap la sikilè. Diferans ki genyen ant arc ak bag ekstèn kote yo ta dwe piti ke posib. Diferans la se sou 0.01mm, jan yo montre nan Figi 4. An menm tan an, lè pwòp tèt ou-vire sifas la etap, li nesesè asire ke bon jan kalite a sifas nan sifas la kontak ant blòk la konduktif mayetik ak bag eksteryè kote yo pote a bon. Apre pati yo trete, demonte mayetik la pral trè vit. Fasil, li pran sèlman 5 segonn pou chaje ak dechaje pati yo.

foto
Figi 4 Dyagram chema nan vire difisil ak blocage nan bag la deyò nan BEARINGS a woulo silendrik

Pati nimewo 1 a 5 yo te difisil vire dapre metòd ki pi wo a blocage ak paramèt koupe. Apre vire, pati yo te enspekte pa kowòdone ki genyen twa dimansyon, jan yo montre nan Figi 5, epi yo te enspekte brutality sifas la pa yon mèt brutality, jan yo montre nan Figi 6. Rezilta tès yo montre nan Tablo 1, ak estati a nan la. Pati yo apre vire difisil yo montre nan Figi 7.

foto
Figi 5 Deteksyon twa-kowòdone

foto
Figi 6 Deteksyon brutality sifas yo
Tablo 1 silendrik a woulo bi (No 1 ~ 5) bag eksteryè twou enteryè rezilta enspeksyon (inite: μｍ) foto
foto
Figi 7: Eta apre vire difisil
Li ka wè nan done ki nan tablo 1 ke apre bag la deyò nan woulo bi silendrik la sere pa mandrin elektwo-pèmanan mayetik la ak twou enteryè a difisil-vire, wonn nan twou anndan an, coaxiality ki genyen ant enteryè a. twou ak sèk ekstèn lan, pèpandikilarite ki genyen ant twou enteryè a ak figi fen a, ak brutality sifas twou enteryè a Degre ka tout ranpli kondisyon yo ki nan desen an, ak silendrisite nan twou anndan an sitou satisfè kondisyon yo, men li. tou pre tolerans limit ki mande pa desen an. Yon ti kras akimilasyon lòt erè pral depase tolerans la epi lakòz pati a pa kalifye. Rezon ki fè la se ke diferans ki genyen ant ti sèk yo anwo ak pi ba nan twou enteryè a se gwo, sa ki lakòz yon fenomèn pi devan cône nan twou enteryè a.

Pou fenomèn kòn pozitif sa a, jan yo montre nan Figi 4, rezon analiz la se ke anba blocage axial nan elektwo-pèmanan chuck mayetik la, lè wotè nan etap la ak pwòp tèt ou-vire ka kontakte sèk la deyò nan bag la pote, la. Thorne vètikal kòmanse nan tèt la. Pandan pwosesis la vire difisil nan twou anndan an nan bag la kote yo pote mens-ranpa ekstèn, frigidité a ensifizan nan bag la pote ekstèn lakòz radial deformation nan zouti a pandan pwosesis la koupe. Anwo pati sikilè twou anndan kote yo pote bag deyò sibi deformation elastik akòz fòs la koupe, ak kantite lajan koupe a vin pi piti, sa ki lakòz aktyèl pwofondè koupe a se konsistan avèk pwofondè koupe nominal la. Deformation nan pati ki pi ba sikilè nan twou enteryè a piti akòz sifas anba a nan blòk la mayetik, fòs la aspirasyon nan etap yo bò ak presyon an nan etap yo bò. Kantite lajan an koupe pi gwo pase pati siperyè sikilè twou anndan an. Bag ekstèn nan kote yo pote a gen yon fenomèn cône pozitif nan twou enteryè a.

Teyorikman, fenomèn cône sa a ka redwi oswa elimine pa de metòd. Premye a se chanje pwofondè koupe a diminye fòs la koupe radial, tankou diminye pwofondè nan koupe lè fini twou anndan an nan bag la deyò nan yon mens-miray portant; dezyèm lan se chanje chemen an koupe, tankou lè fini twou enteryè bag la nan yon mens-miray kote yo pote, dapre gwosè a cône pozitif, sèvi ak yon sèten cône ranvèse koupe twou anndan an, se konsa ke kantite lajan an koupe. nan sèk ki pi ba nan twou enteryè a Mwens pase oswa egal a kantite lajan an koupe nan sèk la anwo nan twou enteryè a, diminye oswa elimine fenomèn nan pi devan twou anndan an.

Verifikasyon eksperimantal
5.1 Verifye efè a nan chanje pwofondè nan koupe sou fenomèn nan cône pi devan

Plan pwosesis la konsiste de twa zouti pou vire difisil twou enteryè bag eksteryè a woulo bi silendrik. Paramèt koupe yo se: vitès wotasyon 250r/min, pousantaj manje 0.1mm/r, pwofondè koupe yon sèl-bò nan premye zouti 0.08mm , ak yon sèl-sided koupe pwofondè nan zouti nan dezyèm 0.05 mm, pwofondè nan koupe nan twazyèm kouto a sou yon bò se 0.02mm. Metòd blocage rete enchanjab, ak pati yo difisil-vire nimewo 6 a 10 yo teste pa twa dimansyon enspeksyon kowòdone ak mèt sifas brutality apre vire. Rezilta tès yo montre nan Tablo 2.

Tablo 2 silendrik a woulo bi (No. 6 a No. 10) rezilta enspeksyon twou enteryè bag eksteryè (inite: μｍ) foto
Li ka wè nan done ki nan Tablo 2 ke lè w chanje pwofondè koupe a, kantite lajan an koupe fini chanje soti nan 0.07mm rive 0.02mm sou yon bò. Apre difisil vire twou enteryè bag eksteryè a woulo bi silendrik, tout tolerans jewometrik ak brutality sifas yo te teste pou satisfè desen yo. Mande.

5.2 Verifye efè a nan chanje chemen an koupe sou fenomèn nan cône pi devan

Plan pwosesis la konsiste de de zouti pou vire difisil twou enteryè bag eksteryè a woulo bi silendrik. Paramèt koupe yo se: vitès wotasyon 250r/min, pousantaj manje 0.1mm/r, pwofondè koupe yon sèl-bò nan premye zouti 0.08mm, ak yon sèl-sided koupe pwofondè nan zouti nan dezyèm 0.07 mm. Dapre done ki nan tablo 1, diferans mwayèn ant ti sèk anwo ak pi ba yo nan twou anndan kote yo pote ak lajè kote yo pote, rapò a cône se 1:2.6493. Lè w vire dezyèm zouti a, pwofondè koupe a rete san okenn chanjman, konpansasyon cône fèt, ak chemen koupe a se chemen ki koresponn ak rapò cône envèse a. Metòd blocage rete enchanjab, epi yo teste pati 11 a 15 ki vire difisil yo. Apre yo fin vire, pati yo teste pa enspeksyon kowòdone ki genyen twa dimansyon ak mèt sifas brutality. Rezilta tès yo montre nan Tablo 3.

Tablo 3 silendrik a woulo bi (No. 11-15) rezilta enspeksyon twou enteryè bag eksteryè (inite: μｍ) foto
Li ka wè nan done yo nan Tablo 3 ke pa chanje chemen an koupe, yo jwenn rapò a cône ki baze sou fenomèn nan cône pi devan li te ye. Pwofondè koupe a rete enchanjab pandan koupe, ak chemen koupe a se chemen ki koresponn ak rapò envèse. Apre difisil vire twou enteryè bag eksteryè a woulo bi silendrik, Tcheke ke tout tolerans jewometrik ak brutality sifas ranpli kondisyon yo desen.

Konklizyon
Vize nan pwoblèm nan ki pwòp tèt ou-santre oswa milti-machwè chucks pral lakòz deformation nan bag la deyò nan bi yo mens lè blocage difisil-vire bi mens, papye sa a pwopoze itilize nan elektwo-pèmanan mandrin mayetik kranpon deyò a. bag nan difisil-vire mens-miray BEARINGS, ak pwouve ke elektwo-pèmanan chuck mayetik la itilize kranpon bag la deyò nan difisil-vire mens-ranpa bi yo Posibilite pou itilize chuck mayetik kranpon bag la deyò nan difisil-vire mens. -ranpa bi.

Pou pwoblèm nan pi devan fenomèn cône nan bag la deyò nan difisil vire mens-ranpa bi, de metòd yo pwopoze pou optimize. Youn se chanje pwofondè nan koupe, ak lòt la se chanje chemen an koupe. Atravè verifikasyon eksperimantal, li jwenn ke chanje pwofondè koupe a se pi bon pase chanje chemen an koupe. .

Aplikasyon nan elektwo-pèmanan Chuck mayetik nan vire difisil nan mens-miray kote yo pote bag ekstèn