Mis on mehaaniline võlg?
Töödeldud võll on silindriline või ümmargune osa, mis hõlbustab pöörlemisliikumise ja jõu ülekandmist. Need on väga kasulikud mitmetes rakendustes, sealhulgas autodes ja lennukites. Tellimusvalmistatud võllid on valmistatud varrastest, mis läbivad masinate täpsuse tagamiseks vajalikud lineaarsed liikumised. Mõlemat tüüpi võllid peavad olema valmistatud kitsastes piirides. Nad peavad taluma erilisi koormusi ja töötama tõhusalt rasketes tingimustes.
Võllide tootmisel on pikk ajalooline taust. Varaseimad tõendid pärinevad Iraanis asuvast Persepolisest, kus masinad vormivad metallvarraste võllideks. See protsess on sajandite jooksul edasi arenenud. See vastab selliste tööstusharude nagu auto-, lennundus- ja kosmosetööstus ning masinaehitus vajadustele. Tänapäeval valmistatakse erinevaid võllid erinevate rakenduste jaoks, kasutades praeguseid tehnikaid ja materjale.
Töödeldud võllid kasutavad pöörlemisjõudu, andes pöördemomenti, mis võimaldab masinate sujuvat tööd ja tõhusust. Eritellimusel valmistatud võllid võivad pakkuda parimat lineaarset liikumist. See hoiab ära sellised probleemid nagu väljajooksud. Mõlemad tüübid on üliolulised. Need parandavad masina jõudlust ja funktsionaalsust. Seega on nad paljudes valdkondades olulised.
Kohandatud töödeldud võllide töötlemine
Kohandatud võlli valmistamisel on kolm peamist eelist. Neil on täpsed mõõtmed, täpsus ja suurepärane pinnaviimistlus. Protsess algab sellega, et määratakse kindlaks, milleks võlli kasutatakse. See hõlmab tingimusi, mida see läbib, ja projekti nõudeid. Sellega tagatakse, et igaüks on täpne ja töötab nii, nagu vaja.
Materjali valik
Materjali valik on kriitiline. Alumiinium, süsinikkiud, teras ja plastik on materjalid, mida kasutatakse teistel eesmärkidel. Näiteks tööstuses kasutatakse terast, sest see on keeruline. Alumiiniumi kasutatakse vabaajasõidukites peamiselt selle kerguse tõttu.
Disain ja programmeerimine
Projekteerimise etapis tuleb kindlaks määrata võlli valmistamiseks kasutatav materjal ning selle läbimõõt ja pikkus. Seejärel koostatakse CAD-tarkvara abil üksikasjalik joonis. Pärast seda töötlemisprotsessi programmeeritakse CAM-tarkvara, et luua tööriistarajad ja CNC-programm (G-kood).
Lõikamine ja vormimine
See materjal lõigatakse sae või laseri abil vormi, enne kui see CNC-veskitega mõõtu töödeldakse. Töötlemine hõlmab materjali lõikamist väiksemateks tükkideks, samal ajal kui neid freespingi abil keeratakse, et neid täpselt vormida.
Masinate seadistamine
CNC-pingi seadistamiseks tuleb muu hulgas valida sobiv masina tüüp – frees või treipink, valmistada ette toorik ja valida lõikeriistad. See on seotud detailide kinnitamisega kinnitusvahenditega ja teravate lõiketööriistade kasutamisega, et oleks olemas täpsus.
Võlli töötlemise protsess
CNC-treimine sobib hästi silindriliste detailide töötlemiseks. See on ideaalne kohandatud võllide valmistamiseks. Samuti peab see hõlmama hoolikat järelevalvet ja kontrollimist kogu protsessi vältel. Need on kvaliteedi kindlakstegemiseks.
Kuumtöötlus
On olemas erinevaid kuumtöötlemisprotsesse. Vasaraga töötlemine tagab, et võllile on tagatud vastupidavus temperatuuri ja keskkonna muutustele kasutamise ajal.
Pinna viimistlemine
Võllide pinda saab parandada helmestamise, anodeerimise või passiveerimise abil. Kui see on tehtud, täidavad nad ka oma eesmärki paremini ja näevad samas alati hea välja. Seda tehakse ka galvaanilise katmise teel. Meetodid vastavad erinevate rakenduste jaoks nõutavatele spetsifikatsioonidele.
Inspekteerimine ja kvaliteedikontroll
Kõikide kohandatud võllide mõõtmiseks kasutatakse mikromeetrid, mõõturid, kalibreid jne, et tagada nende vastavus soovitud tolerantsidele.
Pakkimine
Lõpuks pakendatakse võllid hoolikalt. Eesmärgiks on vältida transpordikahjustusi. Nad peavad jõudma sihtkohta puutumatult, et neid saaks kasutada erinevates rakendustes.
Töödeldud võllide sordid ja rakendused
Õõnsad võllid
Õõnsatel võllidel on keskel auk või ruum, mis võimaldab vedeliku, traadi ja muude elementide kiiret läbipääsu, muutes need kergemini kasutatavaks kaalutundlikes rakendustes, nagu võidusõiduautod ja õhusõidukid. Nad on kergemad kui sama suurusega täismassilised võllid. Neil on oluline osa ka konveierisüsteemides, pumpades ja meditsiiniseadmetes. Nende väiksem kaal aitab autotööstust ja lennundustööstust. See parandab jõudlust ja kütusesäästlikkust.
Keermestatud võllid
Keermestatud võllidel on sise- või väliskeermed, mis sobivad vastaskirjetega, näiteks mutritega. Näiteks on keermestatud võllid parimad, kui montaaž on sageli vajalik või kui demonteerimine on tavaline elektri- või torustikutöödel. Keermestatud spindlid, juhtkruvid ja kinnitusvahendid kasutavad samuti sobivalt keermestatud võllid. Mehaaniliste koostude puhul peavad seadistused siiski olema täpsed. Ja liitmikud peavad olema kindlad.
Võtmega võllid
Võtmega võllidel on unikaalne lõik, mida nimetatakse võtmejäljeks, mis hoiab ketaste, rihmarataste või hammasrataste peal. Kui kiirkinnitusega võllidele on paigaldatud, takistab kiirkinnitusega võllile paigaldatud avaosa osade pöörlemist või paigast libisemist. Sellised olukorrad nõuavad suure pöördemomendiga seadmeid, nagu mootorid ja pumbad. Näiteks tööstuslike mootorite puhul võivad keermestatud võllid hoida hammasrattaid puutumatuna. See hõlbustab sujuvat ja usaldusväärset jõuülekannet.
Keermestatud võllid
Splainitud võllidel on sooned, mida nimetatakse splainideks ja mis sobivad täpselt vastavate osade, näiteks rattaratta või hammasrataste splainidega. Kindel sobivus võimaldab jõudu sujuvalt läbi nende osade voolata. See on abiks positsioneerimisel ja pöördemomendi määramisel. Näiteks autode jõuülekannete puhul peaksid kõik osad liikuma koos. See on tingitud splainitud võllidest. See tagab tõhusa jõuülekande. Neid kasutatakse muu hulgas autotööstuses ning tööstus- ja kosmosetööstuses.
Koonilised võllid
Koonilised võllid muutuvad oma pikkuses õhemaks. Selline kuju tagab tiheda haardumise selliste detailide nagu rihmarattad, hammasrataste ja autorataste nabade puhul. Need võllid on sageli kas keermestatud või valmistatud kooniliselt, et komponendid püsiksid kindlalt paigal. Lisaks sellele lihtsustab kooniline konstruktsioon ka erinevate osade demonteerimist ja kokkupanekut. See aitab lihtsustada asendamist või hooldustöid. Näiteks mootorsõiduki rattarummu puhul tagab kooniline võll tiheda sobivuse, mis hoiab ratta kindlalt ja stabiilselt.
Tahked võllid
Täisvõllid on nagu väikesed teras- või alumiiniumvardad, mis on venitatud pikkadeks vardadeks. Nad on lihtsad, kuid tahked. Seega saab neid kasutada nõrga võimsusega või väikese kiirusega rakendustes. Nende hulka kuuluvad kodumasinate ja väikeste masinate käsitööriistad. Nende tugev struktuur muudab need väga vastupidavaks, kui neid kasutatakse erinevates mehaanilistes süsteemides.
Astmelised võllid
Astmelistel võllidel on pikkuses mitu läbimõõtu, mis võimaldab neil muu hulgas hoida laagreid, hammasrattaid ja rihmarattaid. See omadus võimaldab detailidel hõlpsasti ühest suurusvahemikust teise üle minna. Seetõttu kasutatakse neid laialdaselt jõuülekandesüsteemides. Astmeline konfiguratsioon suurendab mitmekülgsust, võimaldades keerukaid mehaanilisi kooste.
Kolbivõllid
Need kolvid liiguvad edasi-tagasi läbi silindrite seinte, et tekitada liikumist. Sellisel juhul on tüüpiline liikumine, mis tuleneb suurte, raskete objektide üles- või allapoole libisemisest. Kolbivõlli konstruktsioon on vastupidav. See talub sellistest kasutustest tulenevaid suuri jõude. Seega annab see usaldusväärse jõudluse.
Tigu võllid
Tiguvõlli sees on ussilaadsed kettad. Need võivad pöörelda aksiaalselt paralleelselt oma liikumisega ussiruumis. Toidutöötlejad peavad olema tõhusad ja jätkusuutlikud. Tigukonveierid on sobivad ka enamiku ventilaatorite ajamiks. Selle ainulaadne kuju võimaldab sujuvat liikumise ülekannet. See vähendab mehaaniliste süsteemide raiskavat hõõrdumist.
Käiguvõllid
Need jõuülekanded on olulised autodes ja muudes seadmetes, kus käigukastidel on oluline roll. Võib valida kas manuaalse või automaatse käigukasti. See võimaldab läbida pikki vahemaid suurtel kiirustel ilma kulumiseta.
Täppisvõlli valmistamise tehnika
CNC treipingi masin
CNC-treiping on väga kiire silindriliste treitud detailide töötlemiseks. Masin pöörleb ümber sabapoti spindli ja puurib materjali läbi, kasutades selleks revolvri liuguriga kinnitatud lõiketööriista. See on oluline, sest sellega saab saavutada mis tahes soovitud läbimõõdu ja pinnatöötluse. Seda eelistatakse suure tootmismahu korral, kuna selle spetsiaalsed tööriistad lõikavad materjali pöörlevast võllist.
CNC freespinkide masin
Selles protsessis kasutatakse pöörlevat lõikurit, et luua selliseid elemente nagu splainid, lamellid ja võtmejäljed. See kujundab paigaloleva võlli nõutavasse vormi ja suurusesse. Tööriistaks võib olla pöörlev mitmepunktiline seade või lõppfrees. See sobib CNC-pingi freesimispea või revolvri liuguri adapterihoidikusse. Freesimise lõiked on alati täpsed ja sirged statsionaarsel võllile.
CNC lihvimismasinad
Selleks, et töödeldud võllid oleksid siledad, hõõrutakse CNC-ga lihvides neid vastu pöörlevaid abrasiivseid rattaid või kettaid. See tagab, et valmistooted vastavad mõõtmetolerantsidele ja ettenähtud suurustele. Sel viisil valmistatud kohandatud ajamivõllid peavad olema kindlate tolerantside ja mõõtmetega, et need toimiksid korralikult. See toob kaasa kvaliteetse viimistluse.
CNC puurimismasin
CNC-puurimismasinate abil valmistatakse ka eri läbimõõduga sooned üle võllide; need sooned võivad minna sügavamale sõltuvalt kasutusotstarbest. Tänu oma madalale maksumusele ja lihtsusele vormib see hästi augud ja kanalid kohandatud võllidesse.
Elektritöötlus (EDM)
Elektrit kasutatakse selleks, et eemaldada osa või kogu töödeldavast detailist metallist. See tekitab väikestes metallides, nagu teras, vask või alumiinium, väikesi detaile, mida nimetatakse komponentideks. Seda protsessi nimetatakse EDM-ks. See muudab keeruliste tunnuste valmistamise asjatundlikkuse kasutuks. Seda seetõttu, et seda saab teha ilma eriteadmisteta tootmise disaini reeglitest. Selle asemel on vaja vaid põhiteadmisi matemaatikast, sealhulgas trigonomeetriast. Seda kasutatakse tahketele võllidele pisikeste tunnuste valmistamisel.
Materjalid võlliosade mehaaniliseks töötlemiseks
Erinevatest unikaalsete omadustega materjalidest valmistatakse täpsusvoolikud, mis vastavad konkreetsetele rakendusvajadustele. Need peavad olema võimelised toime tulema kasutusnõuetega, sest nad peavad olema kindlad ja vastupidavad.
Aluminum
Kuna alumiinium on kerge ja korrosioonikindel, on see kergesti töödeldav. Näiteks sobib see ideaalselt väikese kaaluga rakendusteks, näiteks suure jõudlusega ja lennundussektoris. Näiteks võidusõiduautod, kus kaalu vähendamiseks ja kiirenduse suurendamiseks paigaldatakse sageli alumiiniumist veovõllid.
Roostevaba teras
Roostevaba teras on väga vastupidav korrosioonile ja sobib ideaalselt veega või korrosiivsete elementidega kokkupuutuvatesse tingimustesse. Need on tavalised kvaliteediklassid 304 ja 316 keemiatehastes ja merenduses ning need ei roosteta kergesti, kui nad on karmides tingimustes.
Süsinikteras
Süsinikterast võib ka kuumtöödelda, et saavutada lisakaredus, kuna sellel on suurepärane tõmbetugevus ja mehaaniline töödeldavus. Pumpade ja mootorite võllid kasutavad peamiselt madala süsinikusisaldusega tüüpi, samas kui 1045 klass on kuulus nende kahe rakenduse jaoks. Madalsüsinikterased pakuvad head tugevust. See muudab need kuluefektiivseks. Kõrgsüsinikterased pakuvad veelgi suuremat tugevust.
Titaan
See on tuntud oma suure tugevuse ja kaalu suhte ning korrosioonikindluse poolest. Samuti kasutatakse titaani lennunduses ja kosmosetööstuses. See vajab äärmuslikku tugevust, sest see on suure jõudlusega. Titaanist valmistatakse kohandatud võllid; see tähendab, et nad suudavad enne murdumist stressi taluda.
Legeeritud teras
See materjal on tugev, nagu 4140 või 4340 sulamid, ja seda kasutatakse rasketes tingimustes ja kõrgetel temperatuuridel. Tavaliselt kinnitavad ehitajad neid suurte tööstuslike mootorite ja masinate konstruktsioonide külge. Sellised terased võivad sisaldada molübdeeni, kroomi ja niklit. Need elemendid suurendavad kulumiskindlust.
Niklisulamid
Kõrgetel temperatuuridel ja suurepärase korrosioonikindlusega niklisulamid, nagu Inconel 600 ja 800, on usaldusväärsed. Neid kasutatakse turbiinide võllide ja muude nõudlike rakenduste puhul. Neid saab kasutada isegi rasketes tingimustes ja need säilitavad oma omadused.
Komposiitmaterjalid
Täiustatud komposiitmaterjalid, nagu süsinikkiud, on muutnud võistlussõidud populaarseks. Need ühendavad suurepäraselt suure tugevuse ja kerguse omadused. Mõned neist on ideaalsed juhtudel, kui on vaja kaalu oluliselt vähendada. Neist saavad suurepärased metallide asendajad; need tulevad kasuks siis, kui traditsioonilised materjalid ebaõnnestuvad.
Kohandatud võllide pinnaviimistlus
Passiveerimine
Roostevabast terasest võlli parandamiseks kasutatakse passiveerimist. Seda tüüpi võlli puhastamine happega eemaldab vaba raua ja muud saasteained. See moodustab passiivse oksiidikihi, mis parandab korrosioonikindlust.
Anodeerimine
Anodeerimine on parim lahendus alumiiniumvõllide jaoks, andes neile korrosioonile vastupidava kõva pinna. Anodeerimine parandab ka selle esteetilist atraktiivsust, eriti kui lisada dekoratiivsed värvivärvid.
Galvaniseerimine
Galvaaniline katmine lisab pinnale õhukese tsingi-, nikli- või kuldkihi. See muudab selle väga vastupidavaks nii kulumise kui ka korrosiooni suhtes.
Helmetestamine
Pinna puhastamiseks kasutatakse kõrgsurve terashelmeid või peeneid klaasiosakesi. See muudab viimase puhtaks, tuhmiks või satiinseks.
Poleerimine
See meetod eemaldab kõik kriimustused ja kriimustused hõõrdumise teel. See takistab saastumist ja oksüdeerumist. Samuti suurendab see korrosioonikindlust ja peegeldusvõimet.
Kroomimine
Seda tüüpi võllile kantakse õhuke kroomikiht, mis suurendab kõvadust ja vastupidavust roostetamise vastu. Sellel on läikiv, kuid vastupidav kate, mis võib vastu pidada karmidele keskkondadele, sealhulgas pideva kasutamise stsenaariumidele.
Nõuanded võlliosade valmistamiseks
Et taluda oodatavaid koormusi ja pöördemomente, peate tagama, et võlli osad on usaldusväärsed ja täpsed. Selle protsessi abil saab valida sobiva materjali ja võlli läbimõõdu, et vältida rikkeid töö ajal.
Võlli materjal
Sobiv materjal tuleks valida muu hulgas tugevuse, temperatuuri ja korrosioonikindluse alusel. Tavalised materjalid on roostevaba teras, süsinik, sulamid ja alumiinium. Materjalivalik peaks vastama projekti nõuetele ja eelarvevahenditele.
Määrake võlli pikkus ja läbimõõt
Võlli pikkuse ja läbimõõdu töötlemine vastavalt rakenduse nõuetele aitab vältida paindumist ja vibratsiooni. Valige ristlõike kuju, mis peab vastu koormusele.
Pinna viimistlemine
Sobiv pinnaviimistlus parandab võlli vastupidavust. Selliste viimistluste hulka kuuluvad näiteks anodeerimine või pulbervärvimine. Need parandavad korrosiooni-, kulumis- ja hõõrdekindlust.
Kvaliteedikontroll võlli töötlemisel
Funktsionaalsete võllide puhul on kvaliteedikontroll kriitilise tähtsusega. Regulaarsete kontrollide ja katsetega kontrollitakse mõõtmeid, materjali omadusi ja pinnaviimistlust. Mõned meetodid hõlmavad koordinaatide mõõtmist ning pinna kareduse ja kõvaduse kontrollimist. Samuti tagatakse jälgitavus ja eeskirjadele vastavus põhjaliku dokumentatsiooni abil.
Stressi analüüs
Pingestusanalüüsi teostamine toob esile kõrgeid pingeid tekitavad piirkonnad ja üldised rikkekohad. Inseneritarkvara modelleerib seda optimeerimismeetodite abil.
Võlli joondamine
Asjakohase joondamise saavutamiseks võib kasutada täpset tööriista ja sobivat tehnikat. Võtke arvesse keskkonda, et vähendada vibratsiooni ja seega ka kulumist.
Kokkuvõte
Töödeldud võllid mängivad kaasaegsetes masinates keskset rolli, tagades tõrgeteta töö ja suure jõudluse. Tänu täpsele tootmisele ja rangele kvaliteedikontrollile vastavad need komponendid rangetele tööstusstandarditele.
Tehke meiega koostööd, et kasutada tipptasemel töötlemistehnoloogiat teie erivajadustele kohandatud tippkvaliteediga võllideks. Ajendame koos innovatsiooni.
