Korea Ever-Power · Οδηγός Μηχανικής Εφαρμογών
Σκουλήκι και τροχός σκουληκιού για μηχανές λείανσης και στίλβωσης
Ένας οπτικός στιλβωτής φακών παράγει μια επιπεδότητα επιφάνειας 0,05 µm — περίπου το ένα χιλιοστό του πάχους μιας ανθρώπινης τρίχας. Σε αυτήν την κλίμακα, κάθε πηγή κραδασμών στο μηχάνημα αφήνει την υπογραφή της στην τελική επιφάνεια. Το ζεύγος γραναζιών ατέρμονα κοχλία που κινεί τον άξονα στίλβωσης πρέπει να συνεισφέρει λιγότερο από 0,002 mm/s κραδασμών πλέγματος — μια τάξη μεγέθους πιο αθόρυβη από έναν μηχανισμό κίνησης ανελκυστήρα υψηλής ποιότητας και δύο τάξεις κάτω από έναν τυπικό βιομηχανικό μειωτήρα.
Οι μηχανές λείανσης και στίλβωσης παράγουν τα καλύτερα επιφανειακά φινιρίσματα στην κατασκευή — Ra 0,05 έως 0,8 µm — και οποιαδήποτε δόνηση από το σύστημα κίνησης αποτυπώνεται απευθείας στην τελική επιφάνεια ως περιοδική κυματισμός ή υποβάθμιση της τραχύτητας. Η ανάλυση ποιότητας δόνησης προς επιφάνεια ποσοτικοποιεί τον τρόπο με τον οποίο το πλάτος δόνησης του πλέγματος του ατέρμονα κοχλία στη συχνότητα του πλέγματος μεταφράζεται σε συμβολή στην τραχύτητα της επιφάνειας: κάθε 0,01 mm/s δόνησης πλέγματος προσθέτει περίπου 0,02 έως 0,05 µm στην τιμή Ra της επιφάνειας. Για έναν λειαντήρα επιφανειών που στοχεύει σε Ra 0,2 µm, ο προϋπολογισμός δόνησης του ζεύγους ατέρμονων κοχλία είναι κάτω από 0,02 mm/s — κάτι που επιτυγχάνεται μόνο με ατέρμονες κοχλία με επίστρωση ή υπερ-γυάλισμα σε Ra 0,1 έως 0,2 µm και κλάση ακρίβειας DIN 3 έως 4. Για οπτική στίλβωση σε Ra 0,05 µm, ο προϋπολογισμός μειώνεται κάτω από 0,005 mm/s — απαιτώντας ζεύγη ατέρμονων κοχλία κατηγορίας 2 που επιστρώνονται ξεχωριστά και δοκιμάζονται για δονήσεις. Η σταθερότητα ταχύτητας εντός συν ή πλην 0,5 τοις εκατό είναι υποχρεωτική, επειδή ο ρυθμός αφαίρεσης υλικού του τροχού λείανσης είναι ανάλογος με την ταχύτητα του τραπεζιού — μια διακύμανση ταχύτητας 1 τοις εκατό παράγει διακύμανση βάθους κοπής 1 τοις εκατό που υπερβαίνει τη συνολική ανοχή μορφής σε εξαρτήματα ακριβείας.
Γιατί οι μηχανές λείανσης και στίλβωσης χρειάζονται κινητήρες εξαιρετικά χαμηλών κραδασμών
Η λείανση και η στίλβωση διαφέρουν από την άλεση και την τόρνευση με έναν θεμελιώδη τρόπο: το βάθος κοπής μετριέται σε μονοψήφια μικρόμετρα (1 έως 20 µm ανά πέρασμα) και όχι σε χιλιοστά. Σε αυτήν την κλίμακα, η διάκριση μεταξύ της σκόπιμης αφαίρεσης υλικού και της επιφανειακής ζημιάς που προκαλείται από κραδασμούς είναι θολή — μια μετατόπιση κραδασμού 5 µm στο σημείο επαφής αφαιρεί 5 µm υλικού στην κορυφή της δόνησης και μηδέν στην κοιλότητα, παράγοντας μια κυματοειδή επιφάνεια ίση με το πλάτος της δόνησης. Η κατεργασμένη επιφάνεια γίνεται μια καταγραφή κάθε πηγής κραδασμού στο μηχάνημα.
Το ζεύγος γραναζιών ατέρμονα κοχλία είναι μία από τις 5 έως 8 πηγές κραδασμών σε έναν τυπικό τροχό λείανσης (άλλες περιλαμβάνουν τα ρουλεμάν του άξονα του τροχού λείανσης, την ανισορροπία του τροχού, την υδραυλική αντλία, την αντλία ψυκτικού και τη βάση του μηχανήματος). Κάθε πηγή πρέπει να παραμένει εντός του κατανεμημένου προϋπολογισμού κραδασμών, έτσι ώστε το συνδυασμένο σύνολο να παραμένει κάτω από το όριο ποιότητας επιφάνειας. Η συμβολή του ζεύγους γραναζιών ατέρμονα προέρχεται από δύο μηχανισμούς: διέγερση συχνότητας πλέγματος (η περιοδική εμπλοκή των δοντιών καθώς περιστρέφεται ο ατέρμονας κοχλία) και σφάλμα μετάδοσης (μικρο-μεταβολές στην ταχύτητα εξόδου ανά περιστροφή εισόδου λόγω ατελειών γεωμετρίας των δοντιών).
Η ολισθαίνουσα εμπλοκή κάθε σπειρώματος ατέρμονα κοχλία με το δόντι του τροχού παράγει μια περιοδική δύναμη στη συχνότητα του πλέγματος (στροφές ατέρμονα κοχλία για μία εκκίνηση). Αυτή η δύναμη διεγείρει τη δομή της μηχανής. Οι ομαλότερες επιφάνειες των δοντιών (χαμηλότερο Ra) μειώνουν το πλάτος διέγερσης — ο κύριος λόγος για τον οποίο οι λειαντικοί κοχλίαι έχουν προβλεφθεί για τους λειαντήρες.
Οι ατέλειες στη γεωμετρία των δοντιών προκαλούν ελαφρά επιτάχυνση και επιβράδυνση της εξόδου σε κάθε περιστροφή — μια μικρο-μεταβολή που ονομάζεται σφάλμα μετάδοσης. Αυτή η μεταβολή μεταφράζεται άμεσα σε μεταβολή της ταχύτητας του τραπεζιού, η οποία προκαλεί κυματισμό της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας κατά την περίοδο περιστροφής του κοχλία. Η κλάση DIN 3 έως 4 ελαχιστοποιεί το σφάλμα μετάδοσης.
Εάν η συχνότητα του πλέγματος συμπίπτει με τον δομικό συντονισμό μιας μηχανής (εύρος 10 έως 200 Hz), ακόμη και μικρά πλάτη διέγερσης παράγουν μεγάλους κραδασμούς στο σημείο επαφής λείανσης. Η αλλαγή της ταχύτητας εισόδου του σκουληκιού κατά 5 έως 10 τοις εκατό μπορεί να μετατοπίσει τη συχνότητα του πλέγματος μακριά από τον συντονισμό — μια ρύθμιση που δεν απαιτεί αλλαγή υλικού.
Ανάλυση ποιότητας δόνησης προς επιφάνεια — από mm/s στο πλέγμα έως µm Ra στο τεμάχιο εργασίας
Η σχέση μεταξύ της δόνησης του πλέγματος του ζεύγους ατέρμονων γραναζιών και της τραχύτητας της επιφάνειας του εδάφους εξαρτάται από το πλάτος της δόνησης, τη δομική διαδρομή μεταφοράς από το περίβλημα του γραναζιού στην επαφή λείανσης και τις παραμέτρους της διαδικασίας λείανσης (ταχύτητα τροχού, βάθος κοπής, ψυκτικό υγρό). Η συνάρτηση μεταφοράς ποικίλλει ανάλογα με το σχεδιασμό της μηχανής, αλλά τα εμπειρικά δεδομένα σε μια σειρά επιφανειακών και κυλινδρικών λειαντήρων δείχνουν έναν συνεπή εμπειρικό κανόνα: κάθε 0,01 mm/s RMS δόνησης πλέγματος στο περίβλημα του ατέρμονα γραναζιού συμβάλλει περίπου από 0,02 έως 0,05 µm στην τιμή Ra της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας.
Ο πίνακας αποκαλύπτει την ιεραρχία ακριβείας: ένας κοχλίας με ελατήριο στα Ra 1,6 µm συμβάλλει στην τραχύτητα της επιφάνειας κατά 0,16 έως 0,75 µm μόνο από τους κραδασμούς — καθιστώντας τον άχρηστο για οποιαδήποτε εφαρμογή λείανσης (θα υπερέβαινε ολόκληρο τον προϋπολογισμό τραχύτητας επιφάνειας πριν καν ο τροχός λείανσης έρθει σε επαφή με το τεμάχιο εργασίας). Οι αλεσμένοι κοχλίες στα Ra 0,4 µm είναι επαρκείς για βιομηχανική λείανση χωρίς κέντρο και τραχιά επιφάνεια. Οι λειαντικοί κοχλίες με επικάλυψη στα Ra 0,2 µm εξυπηρετούν την ακριβή λείανση επιφανειών και την κυλινδρική λείανση. Οι υπερ-φινιρισμένοι κοχλίες στα Ra 0,1 µm προορίζονται για οπτική στίλβωση και διεργασίες ημιαγωγών όπου η τραχύτητα επιφάνειας-στόχος είναι κάτω από 0,1 µm.
Ένας Κορεάτης κατασκευαστής λειαντήρων ακριβείας επιφανειών έλαβε παράπονα από έναν πελάτη κατασκευαστή ρουλεμάν: οι αύλακες των ρουλεμάν εδάφους εμφάνιζαν περιοδική κυματισμό σε συχνότητα που δεν αντιστοιχούσε στις στροφές του τροχού λείανσης, στις στροφές της κεφαλής εργασίας ή στη συχνότητα της υδραυλικής αντλίας. Το μήκος κύματος κυματισμού ήταν 0,42 mm — που αντιστοιχούσε στην προώθηση του τραπεζιού ανά περιστροφή του ατέρμονα κοχλία στον καθορισμένο ρυθμό τροφοδοσίας (αναλογία ζεύγους γραναζιών ατέρμονα κοχλία 30:1, βήμα κοχλία κίνησης 5 mm, μία περιστροφή ατέρμονα κοχλία = 0,167 mm διαδρομή τραπεζιού × 2,5 περάσματα λείανσης ανά περιστροφή ατέρμονα κοχλία στον συγκεκριμένο συνδυασμό ταχυτήτων = μοτίβο επιφάνειας 0,42 mm). Το ζεύγος γραναζιών ατέρμονα κοχλία είχε αντικατασταθεί κατά τη διάρκεια πρόσφατης γενικής επισκευής με έναν ατέρμονα κοχλία στα Ra 0,35 µm — που πληρούσε την προδιαγραφή αγοράς "Ra κάτω από 0,4 µm". Ωστόσο, η μέτρηση κραδασμών έδειξε 0,04 mm/s στη συχνότητα πλέγματος — στο ανώτερο όριο του αποδεκτού εύρους για φινίρισμα επιφάνειας στόχου Ra 0,2 µm στις αύλακες ρουλεμάν. Ο αρχικός εργοστασιακά εγκατεστημένος ατέρμονας κοχλία είχε λειανθεί σε Ra 0,18 µm με δόνηση 0,012 mm/s. Ανάλυση: ο ανταλλακτικός σκώληκας επικαλύφθηκε με Ra 0,15 µm (επιπλέον κόστος 35 USD), οι κραδασμοί μειώθηκαν στα 0,008 mm/s και η περιοδική κυματοειδής τάση εξαφανίστηκε. Μάθημα: Οι προδιαγραφές του σκώληκα της μηχανής λείανσης θα πρέπει να αναφέρουν το όριο κραδασμών στη συχνότητα πλέγματος (mm/s RMS) εκτός από το Ra φινιρίσματος της επιφάνειας — επειδή δύο σκώληκες στο ίδιο Ra μπορούν να παράγουν διαφορετικά επίπεδα κραδασμών λόγω διαφορών στην ακρίβεια του προφίλ των δοντιών που το Ra δεν καταγράφει.
Σταθερότητα ταχύτητας — συνεπής αφαίρεση υλικού σε όλο το πέρασμα λείανσης
Πέρα από τους κραδασμούς, το ζεύγος γραναζιών πρέπει να παρέχει σταθερή ταχύτητα εξόδου — επειδή ο ρυθμός αφαίρεσης υλικού κατά την άλεση είναι άμεσα ανάλογος με την ταχύτητα τροφοδοσίας του τραπεζιού. Εάν η τροφοδοσία μεταβάλλεται κατά 2% κατά τη διάρκεια ενός περάσματος εγκάρσιας τροφοδοσίας, το βάθος κοπής μεταβάλλεται κατά 2%, προκαλώντας σφάλμα μορφής που μπορεί να υπερβαίνει τη συνολική ανοχή σε εξαρτήματα ακριβείας τροχίσματος. Η σταθερότητα ταχύτητας εντός συν ή πλην 0,5% απαιτεί γεωμετρία δοντιού DIN κατηγορίας 4 ή καλύτερη με σφάλμα μετάδοσης κάτω από 5 δευτερόλεπτα τόξου από κορυφή σε κορυφή — ο ίδιος βαθμός ακρίβειας με την προδιαγραφή περιστροφικού τραπεζιού CNC (Άρθρο A22) αλλά για διαφορετικό λειτουργικό λόγο: ακρίβεια θέσης έναντι συνέπειας τροφοδοσίας.
Τρία ζεύγη κιβωτίων γραναζιών ατέρμονα κοχλία μηχανής λείανσης και στίλβωσης
Περίπτωση 1 — Κορεατικός τροχός ακριβείας επιφανειών: Στόχος Ra 0,2 µm, εφαρμογή ρουλεμάν
Ένας Κορεάτης κατασκευαστής λειαντήρων επιφανειών προδιαγράφησε ζεύγη γραναζιών ατέρμονα κοχλία για την κίνηση διαμήκους τροφοδοσίας τραπεζιού ενός λειαντήρα επιφανειών ακριβείας που χρησιμοποιείται για το φινίρισμα του δακτυλίου ρουλεμάν. Στοχευόμενη τραχύτητα επιφάνειας: Ra 0,2 µm. Μέγεθος τραπεζιού: 600 × 300 mm. Ρυθμός τροφοδοσίας: 1 έως 15 m/min (υδραυλική παλινδρομική κίνηση με δείκτη εγκάρσιας τροφοδοσίας που κινείται από ατέρμονα κοχλία). Ζεύγος γραναζιών ατέρμονα κοχλία για δείκτη εγκάρσιας τροφοδοσίας: απλή εκκίνηση, μονάδα 1,5, απόσταση κέντρου 30 mm, λόγος 30:1, επικαλυμμένο Ra 0,15 µm, κατηγορία ακρίβειας DIN 4. Δόνηση στη συχνότητα εμπλοκής: 0,008 mm/s RMS (επαληθευμένη με επιταχυνσιόμετρο κατά τη διάρκεια της δοκιμής αποδοχής στο εργοστάσιο). Συνεισφορά Ra από δόνηση γραναζιού: περίπου 0,02 µm — καταναλώνοντας το 10 τοις εκατό του προϋπολογισμού των 0,2 µm. Υλικό: ενανθράκωση ατέρμονα κοχλία 18CrNiMo7-6, HRC 60, τροχός από φωσφορούχο μπρούντζο με φυγοκεντρική χύτευση. Λίπανση: Λάδι άξονα ISO VG 32 (κοινόχρηστο με τους διαδρόμους ολίσθησης τραπεζιού). Κόστος ανά ζεύγος: 185 USD. Ο τροχός παρήγαγε σταθερά αυλάκια ρουλεμάν σε Ra 0,15 µm — άνετα εντός του στόχου των 0,2 µm.
Περίπτωση 2 — Ιαπωνικός στιλβωτής οπτικών φακών: Ra 0,05 µm, υπερ-γυαλισμένος σκουλήκι, δοκιμασμένος σε κραδασμούς
Ένας Ιάπωνας κατασκευαστής οπτικού εξοπλισμού προδιαγράφησε ένα ζεύγος γραναζιών ατέρμονα κοχλία για την κίνηση του άξονα μιας αυτοματοποιημένης μηχανής στίλβωσης φακών που παράγει οπτικά κάμερας και μικροσκοπίου. Επιπεδότητα επιφάνειας στόχου: 0,05 µm (ένα τέταρτο μήκους κύματος ορατού φωτός). Το ζεύγος γραναζιών ατέρμονα κοχλία κινούσε τον άξονα στίλβωσης με 15 έως 60 RPM σε αναλογία 40:1. Προϋπολογισμός δόνησης για την κίνηση: κάτω από 0,003 mm/s RMS στη συχνότητα πλέγματος. Ζεύγος γραναζιών ατέρμονα κοχλία: απλής εκκίνησης, μονάδα 1, απόσταση από το κέντρο 25 mm, αναλογία 40:1, υπερ-γυαλισμένο Ra 0,08 µm, κλάση ακρίβειας DIN 2. Κάθε ζεύγος δοκιμάστηκε ξεχωριστά για δονήσεις σε μια ειδική πλατφόρμα δοκιμών στο εύρος ταχύτητας στόχου — ζεύγη που υπερέβαιναν τα 0,003 mm/s απορρίφθηκαν (περίπου 15% ποσοστό απόρριψης, αντανακλώντας την ακραία ανοχή). Υλικό: νιτριδωμένος ατέρμονας 31CrMoV9, επιφάνεια HRC 62, φυγοκεντρικά χυτευμένος κασσίτερος μπρούντζος με προσθήκη αντιμονίου (ανώτερα χαρακτηριστικά στρωσίματος για ελάχιστη αρχική δόνηση φθοράς). Κόστος ανά ζεύγος: 680 USD (συμπεριλαμβανομένου του ατομικού πιστοποιητικού δοκιμής κραδασμών). Περιήγηση κίνηση με κοχλία χαμηλής δόνησης επιλογές για εφαρμογές ακριβούς λείανσης και οπτικής στίλβωσης.
Περίπτωση 3 — Βιετναμέζικος μύλος χωρίς κέντρο: Ra 0,8 µm, αλεσμένος σκώληκας, όγκος παραγωγής
Ένας Βιετναμέζος κατασκευαστής εργαλειομηχανών προδιαγράφησε ζεύγη γραναζιών ατέρμονα κοχλία για τη ρύθμιση της κίνησης των τροχών ενός τροχού χωρίς κέντρο που παράγει χαλύβδινους πείρους και άξονες. Στοχευόμενη τραχύτητα επιφάνειας: Ra 0,8 µm (βιομηχανικής ποιότητας). Ρυθμιζόμενη ταχύτητα τροχού: 10 έως 40 σ.α.λ. Κινητήρας: 0,75 kW ελεγχόμενος από VFD. Λόγος: 25:1. Ροπή εξόδου: 45 N·m. Ο χαλαρός στόχος Ra 0,8 µm επέτρεψε έναν τροχισμένο ατέρμονα κοχλία στα Ra 0,4 µm — η συνεισφορά των κραδασμών περίπου 0,1 µm κατανάλωσε μόνο το 12 τοις εκατό του προϋπολογισμού των 0,8 µm. Το φινίρισμα με επίστρωση δεν ήταν απαραίτητο και θα είχε προσθέσει 40 τοις εκατό στο κόστος του ζεύγους χωρίς μετρήσιμο όφελος ποιότητας σε αυτό το επίπεδο ανοχής. Ζεύγος γραναζιών ατέρμονα κοχλία: απλής εκκίνησης, μονάδα 2, απόσταση κέντρου 40 mm, κλάση ακρίβειας DIN 6. Υλικό: ατέρμονας κοχλίας από σκληρυμένο ανθρακούχο χάλυβα, τροχός από φωσφορούχο μπρούντζο. Προστασία ψυκτικού: Σφραγίδα EPDM IP55 με προστασία από πιτσίλισμα (το ψυκτικό υγρό λείανσης χωρίς κέντρο κατευθύνεται στη ζώνη λείανσης, όχι στην κίνηση). Κόστος ανά ζεύγος: 52 USD. Ετήσια παραγωγή: 200 ακεντροφόροι λειαντήρες (200 ζεύγη ετησίως). Η προδιαγραφή καταδεικνύει ότι η ποιότητα του ζεύγους γραναζιών ατέρμονα κοχλία της μηχανής λείανσης πρέπει να ταιριάζει με τον στόχο της διεργασίας — η τελική επεξεργασία ενός ατέρμονα κοχλία για έναν ακεντροφόρο λειαντήρα Ra 0,8 µm σπαταλά το 70% του πρόσθετου κόστους τελικής επεξεργασίας.
Συχνές ερωτήσεις
Ε: Πώς μπορώ να μετρήσω τη συμβολή των κραδασμών του ζεύγους γραναζιών ατέρμονα κοχλία σε έναν υπάρχοντα τροχό λείανσης;
Τοποθετήστε ένα επιταχυνσιόμετρο στο περίβλημα του κοχλία και μετρήστε το φάσμα των κραδασμών κατά τη λειτουργία τροφοδοσίας του τραπεζιού (ο τροχός λείανσης δεν κόβει — απομονώνοντας τη δόνηση κίνησης από τη δόνηση της διεργασίας). Προσδιορίστε την κορυφή στη συχνότητα του πλέγματος του κοχλία (μονή εκκίνηση: κορυφή στις στροφές του κοχλία σε Hz). Συγκρίνετε αυτό το πλάτος της κορυφής (σε mm/s RMS) με τον πίνακα σχέσης κραδασμών προς την ποιότητα της επιφάνειας για να εκτιμήσετε τη συμβολή Ra. Εάν η κορυφή υπερβαίνει τον προϋπολογισμό για το φινίρισμα επιφάνειας-στόχο σας, είτε αντικαταστήστε τον κοχλία με ένα λεπτότερο φινίρισμα είτε προσαρμόστε την ταχύτητα εισόδου του κοχλία κατά 5 έως 10 τοις εκατό για να μετατοπίσετε τη συχνότητα του πλέγματος μακριά από οποιονδήποτε δομικό συντονισμό.
Ε: Επηρεάζει το υλικό του ζεύγους γραναζιών ατέρμονα κοχλία τους κραδασμούς;
Ναι — το υλικό του τροχού έχει σημαντική επίδραση. Οι χάλκινοι τροχοί μετριάζουν τους κραδασμούς του πλέγματος μέσω της εσωτερικής απόσβεσης του υλικού (ο χάλκινος έχει υψηλότερη ικανότητα απόσβεσης από τον χάλυβα). Οι τροχοί από POM και MC Nylon παρέχουν ακόμη υψηλότερη απόσβεση — 3 έως 5 φορές περισσότερο από τον χάλκινο — αλλά περιορίζονται σε πολύ ελαφριά φορτία (κάτω των 20 N·m). Για λειαντήρες ακριβείας με μέτρια ροπή (20 έως 80 N·m), ο χάλκινος είναι το πρότυπο. Για οπτική στίλβωση εξαιρετικά ακριβείας με πολύ ελαφριά ροπή (κάτω των 10 N·m), οι τροχοί POM μπορούν να παρέχουν επιπλέον μείωση θορύβου 2 έως 4 dB(A) και μετρήσιμα χαμηλότερους κραδασμούς — αλλά με κόστος τη μικρότερη διάρκεια ζωής του τροχού και τη χαμηλότερη ακρίβεια θέσης λόγω της πλαστικής διαστατικής αστάθειας.
Ε: Μπορεί το ψυκτικό υγρό να προκαλέσει ζημιά στο ζεύγος γραναζιών με ατέρμονα κοχλία;
Το ψυκτικό υγρό άλεσης (συνήθως υδατοδιαλυτό υγρό κοπής σε συγκέντρωση 3 έως 8 τοις εκατό) είναι μέτρια διαβρωτικό και περιέχει λειαντικά ρινίσματα (αλεσμένα μεταλλικά σωματίδια). Εάν το ψυκτικό εισέλθει στο περίβλημα του ατέρμονα κοχλία μέσω φθαρμένων στεγανοποιήσεων, εμφανίζονται δύο προβλήματα: η περιεκτικότητα σε νερό γαλακτωματοποιεί το λάδι της ατράκτου (μειώνοντας τη λίπανση) και τα σωματίδια ρινισμάτων λειτουργούν ως υλικό επικάλυψης στις επιφάνειες των δοντιών του γραναζιού (επιταχύνοντας τη φθορά και αυξάνοντας την αντίστροφη κίνηση). Το αποτέλεσμα είναι μετρήσιμο μέσα σε λίγους μήνες — οι κραδασμοί αυξάνονται και η ποιότητα της επιφάνειας υποβαθμίζεται. Οι στεγανοποιήσεις EPDM (ανθεκτικές στο υδατοδιαλυτό ψυκτικό) και η θετική εξαέρωση στην είσοδο του άξονα αποτελούν την τυπική προστασία. Η ανάλυση λαδιού κάθε 6 μήνες (περιεκτικότητα σε νερό κάτω από 0,05 τοις εκατό, αριθμός σωματιδίων κάτω από ISO 18/16/13) παρακολουθεί την αποτελεσματικότητα της στεγανοποίησης.
Ε: Γιατί να καθορίσετε τη δόνηση (mm/s) εκτός από το φινίρισμα της επιφάνειας (Ra) για τον σκουλήκι;
Το φινίρισμα επιφάνειας Ra μετρά τη μέση τραχύτητα της επιφάνειας του σπειρώματος του ατέρμονα κοχλία — υποδεικνύει πόσο λεία είναι η επιφάνεια σε μικρογεωμετρικό επίπεδο. Η δόνηση (mm/s στη συχνότητα πλέξης) μετρά τη δυναμική διέγερση που παράγει το ζεύγος γραναζιών ατέρμονα κοχλία κατά την περιστροφή — υποδεικνύει πόσο πολύ το ζεύγος δονεί τη μηχανή. Δύο ατέρμονες κοχλία με πανομοιότυπες τιμές Ra μπορούν να παράγουν διαφορετικά επίπεδα δόνησης επειδή η δόνηση εξαρτάται επίσης από την ακρίβεια του προφίλ των δοντιών, την ακρίβεια του ακροδέκτη και την ομοκεντρικότητα — παραμέτρους που το Ra δεν καταγράφει. Για εφαρμογές λείανσης, η προδιαγραφή δόνησης σχετίζεται άμεσα με την ποιότητα της τελικής επιφάνειας από το Ra του ατέρμονα κοχλία μόνο του. Προσδιορίστε και τα δύο: Ra για τον έλεγχο κατασκευής, δόνηση για λειτουργική επαλήθευση.
Ε: Ποια είναι η τυπική διάρκεια ζωής ενός ζεύγους γραναζιών ατέρμονα κοχλία μηχανής λείανσης;
Οι μηχανές λείανσης λειτουργούν 2.000 έως 4.000 ώρες ετησίως με διακοπτόμενη λειτουργία τροφοδοσίας (το ζεύγος γραναζιών με κοχλία λειτουργεί κατά τη διάρκεια των διαδρομών δείκτη εγκάρσιας τροφοδοσίας, όχι συνεχώς). Σε αυτή τη λειτουργία και τις ελαφριές ροπές που είναι τυπικές για την λείανση (10 έως 80 N·m), ο χάλκινος τροχός διαρκεί 8 έως 15 χρόνια. Ο παράγοντας που περιορίζει τη διάρκεια ζωής είναι η υποβάθμιση των κραδασμών και όχι η αντίστροφη κίνηση — καθώς ο τροχός φθείρεται, το μοτίβο επαφής αλλάζει και η διέγερση του πλέγματος αυξάνεται. Όταν η δόνηση στη συχνότητα του πλέγματος αυξάνεται στο διπλάσιο της αρχικής τιμής, η ποιότητα της επιφάνειας αρχίζει να υποβαθμίζεται. Σχεδιάστε την αντικατάσταση του τροχού όταν η δόνηση διπλασιαστεί — συνήθως στο 60 έως 70 τοις εκατό της μηχανικής διάρκειας ζωής που περιορίζεται από την αντίστροφη κίνηση.
Οι μηχανές λείανσης και στίλβωσης λειτουργούν στο πιο λεπτό άκρο του φάσματος ακρίβειας κατασκευής — και το ζεύγος γραναζιών ατέρμονα κοχλία που κινεί την τροφοδοσία του τραπεζιού ή τον άξονα είναι ένα από τα λίγα εξαρτήματα των οποίων η υπογραφή δόνησης μπορεί να μετρηθεί απευθείας στην τελική επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας. Η ανάλυση ποιότητας δόνησης προς επιφάνεια (κάθε δόνηση πλέγματος 0,01 mm/s προσθέτει 0,02 έως 0,05 µm στην επιφάνεια Ra) ποσοτικοποιεί γιατί οι ατέρμονες κοχλίαδες με ελατήριο είναι άχρηστοι για λείανση, οι αλεσμένοι κοχλίαδες εξυπηρετούν βιομηχανική λείανση, οι επικαλυμμένοι κοχλίαδες εξυπηρετούν λείανση ακριβείας και οι υπερ-φινιρισμένοι κοχλίαδες εξυπηρετούν οπτική στίλβωση. Το όριο δόνησης στη συχνότητα πλέγματος (mm/s RMS) θα πρέπει να καθορίζεται παράλληλα με το φινίρισμα της επιφάνειας του ατέρμονα κοχλία (Ra µm) — επειδή από μόνο του το Ra δεν προβλέπει την απόδοση των κραδασμών. Για τους κατασκευαστές μηχανών λείανσης, η προδιαγραφή του ζεύγους γραναζιών ατέρμονα κοχλία καθορίζει το καλύτερο φινίρισμα επιφάνειας που μπορεί να επιτύχει η μηχανή — είναι ένα εξάρτημα που καθορίζει τις δυνατότητες, όχι απλώς ένα στοιχείο κίνησης.
Για τους κατασκευαστές μηχανημάτων λείανσης και στίλβωσης, το γραφείο μηχανικών μας παρέχει ζεύγη γραναζιών με ατέρμονα κοχλία με μεμονωμένα πιστοποιητικά δοκιμών κραδασμών για εφαρμογές ακριβείας. Τυπικός κατάλογος σετ ακριβείας με ατέρμονα κοχλία περιλαμβάνουν διαμορφώσεις λείανσης, επικάλυψης και υπερ-φινιρίσματος με ακρίβεια κατηγορίας DIN 2 έως 6. Υποβάλετε ένα προδιαγραφή κίνησης λείανσης με την τραχύτητα της επιφάνειας στόχου, το εύρος ταχύτητας του τραπεζιού και τον προϋπολογισμό κραδασμών.
Καθορισμός ζευγών γραναζιών ατέρμονα κοχλία για μηχανές λείανσης ή στίλβωσης;
Στείλτε την τραχύτητα της επιφάνειας-στόχου (Ra), την ταχύτητα του τραπεζιού ή του άξονα, τον προϋπολογισμό κραδασμών (εάν είναι γνωστός) και τον τύπο λείανσης (επιφανειακή, κυλινδρική, χωρίς κέντρο, οπτική). Θα σας προτείνουμε τον βαθμό φινιρίσματος με σκουλήκι, την κλάση DIN και θα παρέχουμε μεμονωμένα πιστοποιητικά δοκιμών κραδασμών για εφαρμογές ακριβείας.
Επιμέλεια: Cxm
