Obrada osovine motora

Obrada osovine motora je jedan od složenih procesa obrade koji se može koristiti u proizvodnji različitih tipova vratila sa visoka preciznost. Da biste se dobro upoznali sa ovim procesom obrade i takođe postigli maksimalan učinak, postoji nekoliko koncepata koje morate razumjeti. Ovaj vodič objašnjava mnoge od ovih koncepata kako bi vam pomogao da započnete. Čitajte dalje!

Šta je obrada osovine motora?

Obrada osovine motora je proces koji uključuje transformaciju metalnih šipki u cilindrične rotirajuće komponente koje se nazivaju osovine. Ove osovine se veoma koriste u izradi motora. Proces transformacije metalnih šipki može se postići uz pomoć specifičnih reznih alata i tehnika.

ovi obrađene osovine su kritični dijelovi u motornim mašinama. Oni omogućavaju prijenos energije s jednog kraja mašine na drugi. Međutim, veoma je važno obratiti pažnju na različite procese koji su uključeni u izvođenje mašinske obrade vratila motora, jer i najmanja varijacija u njegovim dimenzijama, završnoj obradi i ukupnom kvalitetu može promeniti efikasnost mašine.

Vrste osovina motora

Ispod su glavne razlike vrste osovina motora i njihova upotreba:

Navojne osovine

Navojne osovine su osovine koje imaju spirale koje se nazivaju navoji koji se protežu cijelom dužinom ili, u određenoj mjeri, tj. mogu biti u potpunosti ili djelomično navojni na jednom ili oba kraja. Ove vrste osovina se koriste u raznim industrijama za držanje dva ili više materijala zajedno. Također su slični vijcima i vijcima koji se koriste za osiguranje pričvršćivanja.

Slined Shafts

Navojna osovina su osovine motora sa više žljebova ili izbočina. Dizajnirani su tako da se spajaju sa svojom povezanom komponentom, eliminišući neželjenu rotaciju, dok dozvoljavaju linearno kretanje, što pomaže u prenošenju visokih nivoa obrtnog momenta. Koriste ih automobilska i svemirska industrija u proizvodnim dijelovima koji zahtijevaju rastavljanje i relativno kretanje.

Hollow Shafts

Šuplje osovine su lagane osovine koje koriste strojari u aplikacijama gdje je jako potrebna čvrstoća, krutost, lagani materijal s robusnim performansama. Njihova lagana karakteristika je zbog rupe unutar osovine motora. Ovaj unutrašnji prazan prostor mogao bi se koristiti za prolaz tekućine ili žica. 

Keyed Shafts

Osovine sa ključem su osovine motora sa jednim žlebom, koji se nazivaju utor za ključ. Dizajniran je sa četiri glavne komponente. To su utor za ključ, provrt, ležište ključa i ključ. Svi ovi dijelovi imaju svoje različite funkcije, ali rade ruku pod ruku kako bi se osiguralo čvrsto spajanje između dva dijela mašine. Osovine sa ključem imaju veoma dobar prenos obrtnog momenta.

Tapered Shafts

Ovo su osovine motora koji se smanjuju ili smanjuju po svojoj dužini na jednom kraju kako bi se uklopili u drugi dio. Koriste se u specifičnim aplikacijama kao što je automobilska industrija za točkove vozila. 

Procesi uključeni u mašinsku obradu vratila motora

Ovo su procesi obrade korak po korak koji su uključeni u izrada osovina.

Proračun opterećenja i momenta

Proračun opterećenja i momenta je prvi korak koji treba poduzeti proizvodna okna kako bi se osigurao efikasan i pravilan rad sistema. To je proces određivanja količine opterećenja i momenta koji će osovina podnijeti, jer što je veće opterećenje, to je veći zahtjev za okretnim momentom. Ovi proračuni pomažu u određivanju odgovarajućeg materijala, promjera i specifikacija dizajna.

Dizajn na CAD

Ovo je sljedeći korak obrade uključen u strojnu obradu vratila motora. Nakon izračunavanja opterećenja i momenta koje osovina može podnijeti, proračuni se unose u softver za kompjuterski potpomognuto projektovanje (CAD) kako bi se kreirao 3D model dizajna koji vam omogućava da vizualizirate i dalje dizajnirate. Oni služe kao nacrti za obradu osovina motora gdje se precizna modifikacija može izvršiti prije velike proizvodnje.

Stvarna obrada osovine motora

U ovoj fazi se vrši stvarna mašinska obrada osovine na metalnoj šipki korištenjem bilo koje od različitih tehnika obrade kao što su CNC tokarenje, CNC glodanje i EDM. Ovdje se sada može postići specifičan dizajn, oblik i tip osovine koji je potreban.

Za nastavak ovog procesa, CAM softver koji sadrži smjernice i put za mašinsko vratilo koji je kreiran tokom CAD dizajna unosi se u CNC mašinu i koristi se za postizanje preciznog rezanja bez otpada materijala. 

Završno

Posljednji korak je proces post-mašinske obrade. Oni su završne završne obrade koje se izvode na mašinski obrađenim vratilima kako bi se poboljšala njihova tolerancija i kvaliteta. Nekoliko procesa završne obrade površine, npr anodizacija, peskarenje i fosfatiranje osiguravaju da su fizičke i mehaničke karakteristike osovina na vrhuncu.

Različite CNC tehnike obrade u mašinskoj obradi vratila motora

Za povećanu efikasnost i optimalnu funkcionalnost obrađenog vratila, važno je znati tehniku ​​koja je korisnija pri proizvodnji bilo koje vrste vratila motora. U nastavku su navedene neke od različitih CNC tehnika obrade koje se koriste za proizvodnju vratila motora:

CNC okretanje

CNC tokarenje uključuje formiranje cilindričnog oblika osovine motora. To se može postići postavljanjem osovine motora na stroj za strug dok se rotira oko alata za rezanje uklanjajući višak materijala kako bi se postigao željeni oblik i promjer. Ova tehnika je pogodna za izradu konusnih i cilindričnih osovina.

CNC glodanje

CNC glodanje u motoru obrada osovine je kretanje reznog alata duž više osi osovine motora kako bi se stvorili oblici ili žljebovi. CNC glodanje koristi se za kreiranje zamršenih karakteristika kao što su utori za ključeve, ureznice i utori. Najbolje je za izradu osovina motora sa ključevima.

CNC bušenje

Ovo je tehnika koju ne koriste mnoge industrije. Međutim, ako osovina vašeg motora zahtijeva rupe, CNC bušenje je pravi izbor. CNC bušenje, automatska bušilica se koristi za bušenje rupa u osovini radi pričvršćivanja ili prolaza žica. 

CNC brušenje

CNC brušenje se postiže kada se rotirajući točak trlja o površinu osovine motora kako bi je izgladio. Kako točak trlja o osovinu, uklanja neželjene dijelove, osiguravajući da se dobije tačna potrebna veličina

Obrada električnim pražnjenjem

Obrada električnim pražnjenjem (EDM) je tehnika obrade koja koristi ED mašinu za pražnjenje električnih iskri za precizno rezanje materijala osovine motora. EDM je precizniji, ali nije bez rizika poput strujnog udara. Stoga se obično koriste kada CNC tehnike obrade nisu efikasne.

Vrste materijala koji se koriste u mašinskoj obradi vratila motora

Vrsta materijala koji se koristi za vaše obrađene osovine će značajno uticati na efikasnost mašine. U ovom odjeljku ćemo razgovarati o različitim materijalima i njihovim svojstvima koji će poslužiti kao vodič u odabiru materijala:

aluminijum

aluminijske legure je metal koji se široko koristi u obradi vratila motora zbog svojih izvanrednih svojstava. Lagani su i vrlo otporni na koroziju, što ih čini idealnim za industrije poput robotike, gdje je težina od vitalnog značaja. Postoji mnogo vrsta aluminijumske osovine, to uključuje; teleskopsku aluminijsku osovinu, ekstrudiranu aluminijsku osovinu i mnoge druge.

Carbon Steel

Ugljični čelici se vrlo lako režu, što ih čini dobrim izborom materijala za obradu osovina motora. Ugljični čelici se klasifikuju na osnovu sadržaja ugljika na nisko, srednje i visoko. Primjer ugljičnog čelika je klasa 1045.

Nehrđajući čelik

Može se reći da je čelik dobar materijal za osovine motora. Nehrđajući čelik 304 i 316 su poznati po svojoj čvrstoći i visokoj otpornosti na koroziju i habanje. Kada je riječ o isplativosti u proizvodnji, razred 304 je odlična opcija.

Aluminijski čelik

Legirani čelici su čelici poznati po svojoj žilavosti. Osovine motora koje se koriste za teške poslove kao što su radilice, pogonske osovine i osovine turbina moraju biti čvrste, čvrste, otporne na habanje i izdržljive. Stoga su njihovi materijali poželjno legirani čelici. 

mesing

mesing je legura nastala od kombinacije cinka i bakra. Njegova svojstva uključuju otpornost na koroziju i obradivost, što ga čini odličnim izborom materijala za osovine motora koji se primjenjuju u lakim strojevima.

titanijum

Ti je lagan metal visoke čvrstoće. Ima odličan omjer snage i težine, što ga čini odličnim izborom za ovaj proces. Dobro dolazi u industrijama kao što su aerospace koji daju prioritet takvim svojstvima.

Legure nikla

Ove metalne legure nude izuzetnu otpornost na toplotu i koroziju. Zbog njihove čvrstoće na visokim temperaturama su veoma tražene u industriji. Inconel je vrsta legure nikla koja se koristi za obradu vratila motora.

Faktori koje treba uzeti u obzir tokom CNC obrade vratila motora

Troškovi materijala

Naglašeno je da će vrsta materijala od kojeg je napravljena vaša okna odrediti date rezultate. Ovdje će cijena materijala dalje odrediti koji će se materijali koristiti. Od ključne je važnosti odabrati jeftin materijal koji zadovoljava specifične zahtjeve u pogledu imovine. 

Zašto je ovo važno? Pomaže u smanjenju ukupnih troškova što zauzvrat povećava operativnu produktivnost. Međutim, nemojte birati metale sa lošim svojstvima zbog cijene, to će dovesti do neuspjeha. Metali poput ugljeničnog čelika su znatno jeftiniji od onih visokog kvaliteta kao što je titanijum.

Procesi obrade

Postoji nekoliko procesa obrade koje možete izabrati, kao što su CNC tokarenje, CNC glodanje ili obrada električnom pražnjenjem (EDM). EDM proces, iako efikasan, takođe je skuplji od standardnih procesa. Nakon što smo ranije raspravljali o različitim tehnikama strojne obrade i za što su prikladne u ovom članku, trebalo bi vam biti lakše donijeti odluku.

Troškovi alata

Kada se računaju troškovi alata, posebno CNC mašine za sečenje, ključno je uzeti u obzir dugoročno. Čak i najbolji alati su i dalje podložni defektima, a obrada će zahtijevati zamjenu. Stoga, kupovina skupih alata danas povećava vašu ukupnu cijenu alata. 

Troškovi rada

Trošak rada u procesu strojne obrade je još jedno ključno razmatranje. Naprednija i složenija obrada ili naknadni procesi koje zahtijeva osovina motora rezultirat će povećanjem troškova

Termičku obradu

Toplinska obrada uključuje nekoliko procesa kao što su žarenje, stvrdnjavanje, gašenje i oslobađanje od naprezanja. To je glavna stvar u obradi osovine motora koja rezultira povećanom čvrstoćom, otpornošću na habanje i tvrdoćom osovine.

Kvalitet

Upravljanje vratilom vašeg motora određuje njegov vijek trajanja. Ovo uključuje dodatno ulaganje vremena u inspekciju tvrdoće, hrapavosti, tačnosti dimenzija, pa čak i površinske obrade osovine, što također može utjecati na ukupne troškove.

Procesi završne obrade u mašinskoj obradi vratila motora

Postupci završne obrade se nazivaju i procesi post-mašinske obrade jer se obavljaju nakon što je mašina kreirana. Neki od procesa završne obrade površine su:

Anodizacija

Ovo je proces naknadne obrade koji uključuje upotrebu elektrolitičke otopine, to je glavna završna obrada za obrađene osovine formirane od aluminijum. U ovom elektrohemijskom procesu, osovina se ispušta u otopinu koja je preplavljena električnom strujom što rezultira promjenom boje osovine i povećanom otpornošću na oksidaciju.

Galvansko cijepanje

Galvanizacija uključuje dodavanje sloja drugog metala na površinu osovine. U ovom procesu, željena komponenta se stavlja u kupku s otopinom koja sadrži otopljene ione metala. Zatim se kroz rastvor propušta struja, izazivajući reakciju koja šalje tanke slojeve jona na komponentu. Metoda galvanizacije završne obrade služi kao dekorativni i zaštitni sloj.

Fosfatiranje

Fosfatiranje kao proces završne obrade površine je premazivanje površine osovine fosfatom kako bi se stvorio tvrdi sloj. Ovaj fosfatni premaz poboljšava otpornost osovine na koroziju, uljepšava je i omogućava buduće farbanje. 

Pasivno

Pasiviranje je hemijska obrada osovine motora kako bi se eliminisali slobodni joni na njenoj površini što ih čini manje reaktivnim na vazduh ili vodu. Ovaj proces se radi prvenstveno za nehrđajući čelik i izvodi se upotrebom kiseline za čišćenje površine osovine motora.

Azot

Nitriranje je proces površinskog očvršćavanja koji uključuje toplinsku obradu osovine od difuzije dušika u njegovu površinu. Ovaj proces je prikladniji za aplikacije koje zahtijevaju visoka svojstva otpornosti na habanje i izdržljivost.

Termičko prskanje

Kod termičkog prskanja, materijal za oblaganje, možda prah, se zagrijava do rastaljenog stanja. Zatim se raspršuje na površinu obrađene osovine, povećavajući njenu čvrstoću, otpornost na koroziju i toplinsku izolaciju.

Kontrola kvaliteta u mašinskoj obradi vratila motora

Koliko dobro rukujete svojim mašinama kako biste smanjili nedostatke ključni je faktor u njihovoj efikasnosti i tačnosti. Evo nekoliko savjeta za kontrolu kvaliteta kako biste osigurali da osovina vašeg motora radi optimalno.

• • Periodične provere kvaliteta: Ovo je dokazano najsigurniji način kontrole kvaliteta za vaše osovine motora. Kada provjeravate svoju osovinu u intervalima, očekuje se da ćete uočiti prve znakove kvara, što će vam omogućiti da ga eliminišete prije nego što eskalira.
  • Ispitivanje materijala: U procesu strojne obrade, ključno je uskladiti i kreirati svoje vratilo motora s materijalima koji odgovaraju njegovom zadatku. Potrebno je ispitivanje svojstava materijala, da li su tvrdi, jaki ili otporni na koroziju i visoke temperature.
  • Tačnost dimenzija: Najmanja abnormalna varijacija u dimenzijama osovine motora dovest će do smanjenih performansi. Osigurati da su dimenzije osovine precizne pomoću alata kao što su mikrometri.

Ostali savjeti za kontrolu kvalitete uključuju inspekciju završne obrade površine, provjeru mjerenja, inspekciju ogrebotina ili habanja i dokumentaciju koja će vam pomoći da pratite kako napredujete. 

zaključak

Mašinska obrada osovine motora je zanemaren proces obrade, ali se njen značaj ne može dovoljno naglasiti. Osovine motora često igraju nevidljivu ulogu u efikasnosti mašina u raznim industrijama. U HM-u nudimo najbolju osovinu motora i najbolje... kontrola kvaliteta procesima. Kontaktirajte nas danas da dobijete ponudu za vašu mašinsku obradu vratila motora.