Eixos eccêntricos de usinagem CNC: Processo e Máquinas
Um eixo excêntrico parece um erro de redacção à primeira vista. Um diário fica fora da linha central, uma teia contrapeso pendura-se em frente, e a parte parece ser construída em torno do eixo errado. Esse offset é o ponto do projeto - e é também o que torna a parte estranha à máquina. No momento em que você prende um eixo cuja massa não se senta em seu eixo de rotação, o trabalho começa a combater a configuração. Ele desvia, vibra, e os diários offset têm que sair na fase correta um com o outro e com as chaves que os conduzem. Este artigo aborda como as máquinas CNC Handemo eixos excêntricos: as formas que vemos, os materiais de que são feitos, as máquinas onde colocamos o trabalho, ea ordem de processo que seguimos quando o centro da peça não é o centro do corte.
O que é um eixo excêntrico e para onde vai
Um eixo excêntrico é um eixo com pelo menos um diário cujo eixo é deliberadamente deslocado do eixo principal. Vire o eixo e que o diário orbita a linha central, convertendo rotação em um movimento alternativo ou oscilante. A ideia é antiga e está em todo lugar em equipamentos pesados. Os trituradores de mandíbula usam um grande eixo excêntrico para balançar a mandíbula em movimento. Telas vibratórias, compactadores vibratórios e unidades shaker usam pesos excêntricos e diários offset para gerar o curso. Pressões excêntricas e prensas de perfuração convertem a rotação do motor em um curso descendente controlado através de um eixo excêntrico ou manivela. Motores hidráulicos, bombas de deslocamento variável e bombas de acionamento excêntrico usam eixos excêntricos mais curtos para mover um pistão ou uma placa de lavagem, e muitos mecanismos de indexação e pinça usam um pequeno eixo de came excêntrico para bloquear ou liberar peças.
Em cada uma dessas aplicações o eixo carrega a mesma família de características. Há os principais periódicos que se sentam nos rolamentos e definem o eixo de rotação. Há a revista offset, que é muitas vezes a superfície de trabalho da peça. Há as teias ou lóbulos entre eles, frequentemente moldados como contrapesos para que o eixo não se agite à velocidade de corrida. E há as características moldadas - chaves, splines, flats, buracos cruzados, passagens de óleo e às vezes uma extremidade roscada. Um eixo excêntrico britador é uma grande, pesada, longa parte. Um eixo excêntrico de bomba é curto e compacto. Ambos são o mesmo problema em diferentes tamanhos: o offset tem que ser estabelecido, mantido e phased corretamente contra tudo o mais.
Materiais que vemos no trabalho de eixo excêntrico
A maioria dos eixos excêntricos que nós máquinas são aço liga. 42CrMo e 40Cr são os cavalos de trabalho para eixos médios e grandes - resistente o suficiente para transportar uma carga offset pesada e sensível ao endurecimento e temperamento, que é o que permite que um triturador ou imprensa excêntrico sobreviver anos de ciclismo. Quando a superfície tem que resistir ao desgaste sob contato deslizante, como em um lóbulo de cam ou um diário excêntrico que corre contra uma bucha, 20CrMnTi e graus semelhantes de endurecimento de caixa são carburados e endurecidos após a usinagem, de modo que o eixo chega ao tratamento térmico com um pequeno subsídio deixado nas superfícies de trabalho. Acionamentos excêntricos simples são frequentemente feitos de 45 aço ou seus equivalentes. Excêntricos trituradores maiores são às vezes fundidos, e ferro dúctil aparece em posições de menor carga onde uma fundição é mais barato do que um forjamento.
Dois hábitos materiais importam neste trabalho. Primeiro, o estoque de eixo de liga se move quando a pele exterior é removida - uma barra longa ou forjamento carrega tensão interna, e desbaste de um deslocamento excêntrico profundo libera-lo desigualmente. Em segundo lugar, os graus de endurecimento da caixa cortaram de forma diferente antes e depois do tratamento térmico, de modo que a sequência tem que deixar as superfícies que serão moídas ou lapped para o estado em que estarão após o endurecimento, não antes.
Por que os eixos eccêntricos são difíceis de máquina
O desequilíbrio é incorporado na parte
Um eixo redondo gira em equilíbrio em torno de seu próprio eixo. Um eixo excêntrico com contrapeso não faz: mesmo quando o projeto é equilibrado como uma parte final, a forma intermediária durante a usinagem não é. Uma teia de contrapeso inacabada, um lobo meio-cortado ou um diário offset que foi áspero de um lado, mas não o outro todos puxar a parte ao redor. Em baixas velocidades de rugosidade, isso aparece como um corte desigual e pobre vida útil da ferramenta. Em velocidades mais elevadas transforma-se em vibração que marca os diários e empurra a parte para longe da ferramenta. A resposta não é retardar tudo - é planejar a configuração para que a massa desequilibrada seja suportada, e para manter os passes de rotura em ambos os lados do eixo equilibrados uns contra os outros.
O deslocamento tem que ser configurado, não apenas discado
Em um eixo normal, girar entre centros é simples: os furos centrais definem o eixo e cada diâmetro segue a partir dele. Em um eixo excêntrico, a revista offset tem um eixo próprio, e obter a ferramenta para cortar em torno desse eixo é uma decisão de configuração. Usamos configurações excêntricas - furos centrais offset que são estabelecidos a partir do eixo principal, manga ou fixação de cães que mantêm a parte no centro offset enquanto os diários principais permanecem como datums, ou um arranjo de quatro mandíbulas ou fixação em trabalho maior onde a parte é indicada para o offset em vez de centrado. Qualquer que seja a rota usada, o offset tem que ser criado a partir de um dado que ainda existirá após o término da peça, porque é assim que o resto do eixo é verificado mais tarde.
O ângulo de fase entre as características
Um eixo excêntrico raramente é um único deslocamento. Um triturador excêntrico, uma prensa excêntrica ou um eixo de bomba pode transportar mais de um offset, além de chaves, splines e furos de óleo, e o que importa é a relação de fase entre eles - que direção cada offset faces, e onde cada recurso acionado senta-se em relação a ele. Obter o offset certo, mas a fase errada, e a parte não vai tempo com o mecanismo que ele dirige. A fase é controlada referenciando cada recurso de volta a um dado comum, por marcas de índice que são cortadas no eixo e deixadas visíveis através do processo, e cortando as características em uma ordem que não destrói a referência.
Longos eixos pesados movem-se sozinhos
Grandes eixos excêntricos são longos e pesados, e geralmente são usinados entre centros ou em um descanso constante. A deflexão da força de corte é um problema; o outro é o que a peça faz após o desbaste, quando o material removido foi segurando o eixo em uma forma tensa. Um excêntrico áspero pode voltar visivelmente curvado. Lidamos com isso da forma como o trabalho pesado eixo é sempre tratado: tudo áspero com subsídio, deixe a parte resolver - incluindo um passo de estresse-relevo onde o material ea exigência do cliente exigem um - em seguida, terminar na parte resolvida em vez de perseguir uma forma que continua se movendo.
Cortes, chaves e orifícios cruzados interrompidos
Os eixos excêntricos estão cheios de características interrompidas. Keyways cortam um diário, splines interrompem a superfície, e buracos cruzados rompem o lado da peça. Cada um interrompe o corte e cada um é uma chance para a ferramenta ser empurrada para fora da linha. Os furos cruzados que se encontram com uma passagem interna de óleo são a armadilha clássica: eles são perfurados depois que as superfícies exteriores são estabelecidas para que a sua posição é definida a partir dos diâmetros acabados em vez de a partir da barra crua.
Máquinas recomendadas para Eixos Excêntricos
Como os eixos excêntricos passam de peças do tamanho da bomba para as do tamanho do triturador, a escolha da máquina segue o tamanho e o peso do deslocamento.
Para grandes eixos excêntricos pesados - o triturador e a família de prensa onde o eixo é longo e o contrapeso é substancial - o ponto de partida é o TCK6350B heavy-duty CNC slant bed lathe. Its rigidity is what keeps a long offset part from being pushed out of shape by the cut, and the slant bed sheds the heavy chip load that comes with roughing an offset down from a large forging or bar.
Eixos excêntricos médios - unidades de bomba, eixos de cam excêntricos e as peças de imprensa mais curtas - executar confortavelmente no TCK6050 CNC slant bed lathe, which handles the mix of roughing passes and finishing passes these parts need without a long setup change between them. Where the journal surfaces carry the eccentric's working load, the finishing work is done on the high-precision lathe models rather than on the roughing machine, because the surface has to survive sliding contact rather than just hold a dimension. The full range is listed on the Torno de cama inclinado CNC Page.
Muitos poços excêntricos não estão virando empregos sozinhos. Quando a mesma peça carrega uma chave, um spline, um plano ou um buraco transversal que tem que sentar em fase com o offset, o caso de uma máquina que gira e moinhos em uma instalação é forte: o Máquinas de tornear CNC cortar os diários girados e as características acionadas sem que a peça seja re-clampada, o que elimina o risco de perder a fase quando o eixo se move para uma segunda máquina. Grandes eixos excêntricos com grandes teias moídas, faces de flange ou padrões perfurados são mais adequados para uma máquina horizontal, como o HMC630-DT horizontal machining center, where the part is presented to the spindle from several sides and the offset can be referenced from one datum. Smaller eccentric components that are mostly milled - a cam plate, an eccentric hub, a locking eccentric - are run on a centro de usinagem vertical num dispositivo concebido para o efeito.
Regras de Processo Seguimos em Eixos Excêntricos
Vire os diários principais primeiro
Os principais periódicos definem o eixo da peça. Cortamo-los primeiro e tratamo-los como o datum para tudo o que se segue - o offset, as chaves, os buracos de cruz e a inspeção final. Quando os principais periódicos são estabelecidos cedo, a configuração excêntrica pode ser indicada contra uma superfície que ainda estará lá quando o eixo é terminado, em vez de contra o estoque bruto que está prestes a ser removido.
Equilibrar a configuração, não apenas a parte
O trabalho eccêntrico é planejado de modo que a massa desequilibrada é suportada na estrutura e assim os passes desbaste permanecem equilibrados uns contra os outros. Em uma parte com uma teia contrapeso, ambos os lados da teia são áspero no mesmo estágio em vez de um lado sendo terminado enquanto o outro ainda está cru. Onde o offset é grande, a própria configuração - mandril, fixação, descanso constante - é arranjado para que a parte não é deixada pendurada no lado pesado.
Estabelecer o deslocamento de um dado real
O offset é criado a partir do eixo principal usando furos centrais offset, luva ou indicador, e sua direção é marcada na parte. Essa marca não é cosmética - é o que a próxima operação lê. Também confirmamos o deslocamento na máquina antes dos cortes de acabamento, então uma configuração que se moveu é travada antes que as superfícies de trabalho sejam cortadas em vez de depois.
Duro, calmo, acabado
O trabalho pesado offset é feito em etapas: áspero com subsídio, permitir que o estresse liberado para mostrar-se, alívio de estresse onde o material e aplicação exigem que ele, em seguida, terminar na parte como ele agora se senta. Perseguir as superfícies finais imediatamente após um corte pesado é como um excêntrico grande termina com uma curva que tem de ser endireitada, e endireitar um eixo excêntrico acabado é muito mais caro do que deixá-lo para se estabelecer.
Corte as características accionadas na mesma linha central
Keyways, splines, flats e buracos cruzados são posicionados a partir dos diários principais e phased da marca que foi cortada mais cedo. Quando essas características são produzidas em uma segunda máquina, o dado é transferido e verificado em vez de assumido. Nas máquinas de moinho-turno são cortados na mesma configuração que os diários, que é a maneira mais limpa de manter o offset e os recursos impulsionados em acordo.
Verificar a fase antes da parte sair
A última verificação em um eixo excêntrico não é um diâmetro - é a relação entre as características: de que forma o offset se depara, onde a chave se senta contra ele, e se cada diário é verdadeiro para o eixo a que pertence. Essa verificação é feita com a parte suportada da forma como será suportada em serviço.
Qualidade e consistência
Um eixo excêntrico é rejeitado para um ângulo de fase que não corresponde ao mecanismo, um offset que foi definido a partir do dado errado, periódicos que não funcionam verdadeiro para o eixo a que pertencem, um eixo que se curvou após o desbaste, ou um keyway que não se alinha com o offset que funciona contra. Nenhuma dessas falhas é sobre o acabamento de uma única superfície. Trata-se das relações entre superfícies, e as relações são definidas pela configuração e pela sequência - qual dado foi utilizado, quando a peça foi autorizada a se estabelecer, e se a fase foi realizada através de cada operação.
Handemo tem vindo a construir máquinas-ferramentas em Tengzhou desde 2008, através de uma fábrica de 220.000 metros quadrados com mais de 660 funcionários, e programas de eixo excêntricos aqui começar a forma como qualquer programa de eixo faz: provar a configuração ea sequência em uma parte de teste, em seguida, executar o lote na configuração que foi provado. Se você está planejando um eixo excêntrico, o desenho que mais nos diz é o que mostra a direção offset, a fase dos recursos acionados e os diários que têm que permanecer fiéis uns aos outros - essas são as três coisas que decidem se a parte se comporta na máquina.
Perguntas Mais Frequentes
Para que é utilizado um eixo excêntrico?
Ele converte rotação em um movimento alternativo ou oscilante. Britadores de mandíbula, telas vibratórias, compactadores vibratórios, prensas excêntricas e punch, bombas de drive excêntrico e motores hidráulicos todos usam um eixo com um diário offset. O diário offset orbita o eixo principal e aciona qualquer mecanismo que a máquina precise para ir e vir.
Como se faz um diário offset num torno CNC?
Ao configurar o offset como um eixo separado do seu próprio. Estabelecemos os diários principais primeiro como o datum, em seguida, segurar ou indicar a parte no centro offset usando furos centrais offset, luvas ou um arranjo de quatro jaw, de modo que a ferramenta corta em torno do eixo offset. A direção do deslocamento é marcada na parte e usada como referência para cada característica que tem que ser progressivamente contra ele.
Por que os eixos excêntricos vibram durante a usinagem?
Porque a massa não está no eixo de rotação. Uma web contrapeso ou um diário offset que é áspero de um lado só puxa a parte ao redor, e o desequilíbrio cresce com a velocidade. A fixação é uma configuração que carrega a massa desequilibrada, desbaste passa equilibrado em ambos os lados do eixo, e apoio a partir de um descanso constante ou roupão em eixos longos.
De que materiais são feitos eixos excêntricos?
Aços de liga como 42CrMo e 40Cr para eixos médios e grandes, graus de endurecimento de caixa como 20CrMnTi, onde uma superfície de trabalho tem que resistir ao desgaste deslizante, 45 aço para unidades excêntricas mais simples e ferro dúctil para alguns excêntricos fundidos de baixa carga. A escolha decide os passos de endurecimento e alívio de estresse que se sentam entre desbaste e acabamento.
Você pode usinar um eixo excêntrico com chaves e buracos cruzados em uma instalação?
Sim, é exactamente para isso que serve uma máquina de torneamento. Virando os diários e moendo as chaves, planos ou buracos cruzados na mesma configuração mantém as características acionadas faseadas com o offset sem o risco de perder a referência quando a peça é re-clamped em outro lugar. Muito grandes eixos excêntricos com teias moídas pesadas são geralmente executados em um centro de usinagem horizontal em vez disso.
Obtenha um plano de usinagem de eixo eccêntrico
Envie-nos o eixo - o offset e sua direção, os diários que têm que correr verdadeiro um para o outro, a fase das chaves, splines ou furos cruzados, o material eo tamanho do lote - e Handemo irá recomendar o torno direito, moinho-turno ou máquina horizontal ea sequência de processo para ir com ele. Contato Handemo CNC | Email: sales1@handemocnc.com | WhatsApp: +86 135 6320 3038
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