Kas yra apdirbtas velenas?
Apdorotas velenas – tai cilindro formos arba apvali dalis, padedanti perduoti sukamąjį judesį ir galią. Jie labai naudingi įvairiose srityse, įskaitant automobilius ir lėktuvus. Pagal užsakymą pagaminti velenai gaminami iš strypų, kuriuose atliekami linijiniai judesiai, būtini mašinų tikslumui užtikrinti. Abiejų tipų velenai turi būti gaminami laikantis siaurų ribų. Jie turi atlaikyti specialias apkrovas ir efektyviai veikti sunkiomis sąlygomis.
Velenų gamyba turi ilgą istorinę praeitį. Seniausi įrodymai yra iš Persepolio (Iranas), kur staklėmis buvo formuojami metaliniai strypai į velenus. Šis procesas vystėsi šimtmečiais. Jis atitinka tokių pramonės šakų, kaip automobilių, kosmoso ir inžinerijos, poreikius. Šiandien naudojant dabartinius metodus ir medžiagas gaminami įvairūs velenai, skirti įvairioms reikmėms.
Apdirbti velenai naudoja sukimosi jėgą, suteikdami sukimo momentą, kuris užtikrina sklandų mašinų veikimą ir efektyvumą. Pagal užsakymą pagaminti velenai gali užtikrinti geriausią tiesinį judėjimą. Taip išvengiama tokių problemų kaip bėgimas. Abu tipai yra labai svarbūs. Jie pagerina mašinų našumą ir funkcionalumą. Taigi, jie yra būtini daugelyje sričių.
Pagal užsakymą pagamintų velenų apdorojimas
Individualizuota velenų gamyba turi tris pagrindinius privalumus. Jie pasižymi tiksliais matmenimis, tikslumu ir aukščiausios kokybės paviršiaus apdaila. Procesas pradedamas nustatant, kam bus naudojamas velenas. Tai apima sąlygas, kuriomis jis bus naudojamas, ir projekto reikalavimus. Taip siekiama užtikrinti, kad kiekvienas jų būtų tikslus ir veiktų taip, kaip reikia.
Medžiagų parinkimas
Labai svarbu pasirinkti medžiagą. Aliuminis, anglies pluoštas, plienas ir plastikas – tai kitiems tikslams naudojamos medžiagos. Pavyzdžiui, pramonėje žmonės naudoja plieną, nes jis yra sudėtingas. Aliuminis poilsio transporto priemonėse naudojamas daugiausia dėl lengvumo.
Dizainas ir programavimas
Projektavimo etape reikėtų nustatyti, iš kokios medžiagos bus pagamintas velenas, koks bus jo skersmuo ir ilgis. Tada CAD programine įranga parengiamas išsamus brėžinys. Po šio apdirbimo proceso CAM programine įranga užprogramuojamos įrankių trajektorijos ir CNC programa (G-kodas).
Pjaustymas ir formavimas
Ši medžiaga pjaunama pjūklais arba lazeriais, o paskui apdirbama iki reikiamo dydžio CNC staklėmis. Grubus apdirbimas – tai medžiagos pjaustymas į mažesnius gabalėlius ir jų sukimas frezavimo staklėmis, kad būtų galima tiksliai suformuoti jų formą.
Mašinos sąranka
Norėdami nustatyti CNC stakles, turite pasirinkti tinkamą staklių tipą – frezavimo arba tekinimo stakles, paruošti ruošinį ir pasirinkti pjovimo įrankius. Tai susiję su detalių tvirtinimu laikikliais ir aštrių pjovimo įrankių naudojimu, kad būtų užtikrintas tikslumas.
Veleno apdirbimo procesas
CNC tekinimo staklėmis gerai apdirbamos cilindrinės detalės. Jis idealiai tinka nestandartiniams velenams gaminti. Be to, jo metu turi būti kruopščiai stebima ir tikrinama. Jais siekiama užtikrinti kokybę.
Terminis apdorojimas
Yra įvairių terminio apdorojimo procesų tipų. Įkalimas užtikrina, kad velenas galėtų atlaikyti temperatūros ir aplinkos pokyčius naudojimo metu.
Paviršiaus apdaila
Velenų paviršius gali būti patobulintas naudojant smėliavimo, anodavimo arba pasyvavimo metodus. Tai atlikus, jie geriau tarnaus savo paskirčiai ir visada atrodys gerai. Tai taip pat atliekama galvanizuojant. Šie metodai atitinka skirtingoms reikmėms reikalingas specifikacijas.
Tikrinimas ir kokybės kontrolė
Visiems pagal užsakymą pagamintiems velenams matuoti naudojami mikrometrai, matuokliai, matuoklės, suportai ir kt., kad būtų užtikrinta, jog jie atitinka pageidaujamas tolerancijas.
Pakavimas
Galiausiai velenai kruopščiai supakuojami. Taip siekiama išvengti pažeidimų vežant. Jie turi pasiekti paskirties vietą nepažeisti, kad galėtų būti naudojami įvairiose srityse.
Mechaniškai apdirbtų velenų rūšys ir pritaikymas
Tuščiaviduriai velenai
Tuščiavidurių velenų centre yra skylė arba tarpas, pro kurį greitai praeina skystis, viela ir kiti elementai, todėl jie lengviau pritaikomi tokiems svoriui jautriems įrenginiams, kaip lenktyniniai automobiliai ir orlaiviai. Jie lengvesni už tokio pat dydžio vientisus velenus. Jie taip pat atlieka svarbų vaidmenį konvejerių sistemose, siurbliuose ir medicinos prietaisuose. Jų mažesnis svoris padeda automobilių ir aviacijos ir kosmoso pramonei. Tai pagerina našumą ir degalų naudojimo efektyvumą.
Srieginiai velenai
Srieginiai velenai turi vidinius arba išorinius sriegius, kurie sutampa su analogiškais sriegiais, pvz., veržlėmis. Pavyzdžiui, srieginiai velenai geriausiai tinka tada, kai dažnai reikia surinkti, o atliekant elektros ar santechnikos darbus – išardyti. Srieginiuose velenuose, įvariniuose varžtuose ir tvirtinimo įtaisuose taip pat tinkamai naudojami srieginiai velenai. Tačiau mechaninių mazgų reguliavimas turi būti tikslus. O jungiamosios detalės turi būti saugios.
Velenai su raktais
Velenai su raktais turi unikalų išpjovą, vadinamą rakto grioveliu, dėl kurio žvaigždutės, skriemuliai arba krumpliaračiai išlieka ant jų. Įtaisius raktinius velenus, rakto griovelis neleidžia dalims suktis arba slysti iš vietos. Tokiais atvejais reikia didelio sukimo momento įrangos, pavyzdžiui, variklių ir siurblių. Pavyzdžiui, pramoniniuose varikliuose gali būti velenai su raktais, išlaikantys krumpliaračius nepaliestus. Tai palengvina sklandų ir patikimą galios perdavimą.
Dantyti velenai
Dantyti velenai turi griovelius, vadinamus dantukais, kurie tiksliai priglunda prie atitinkamų dantračių, esančių ant tokių dalių kaip skriemulių ratai ar krumpliaračiai. Tvirtas prigludimas užtikrina sklandų galios tekėjimą šiomis dalimis. Tai padeda nustatyti padėtį ir sukimo momentą. Pavyzdžiui, automobilių transmisijose visos dalys turi judėti kartu. Taip yra dėl dygliuotųjų velenų. Taip užtikrinamas efektyvus galios perdavimas. Jie naudojami automobilių pramonėje, be kita ko, ir pramonėje bei aviacijos ir kosmoso srityje.
Smailėjantys velenai
Kūginiai kotai išilgai plonėja. Tokia forma užtikrina tvirtą sukibimą su tokiomis dalimis kaip skriemuliai, krumpliaračiai ir automobilių ratų stebulės. Šie velenai dažnai turi rakto griovelį arba yra pagaminti taip, kad atitiktų kūgišką formą, todėl komponentai išlieka patikimai pritvirtinti. Be to, dėl kūginės konstrukcijos lengviau išmontuoti ir surinkti įvairias dalis. Tai padeda supaprastinti keitimo ar techninės priežiūros darbus. Pavyzdžiui, automobilių ratų stebulėje kūginis velenas užtikrina, kad detalė gerai priglustų, todėl ratas išlieka saugus ir stabilus.
Kietieji velenai
Kietieji velenai yra tarsi maži plieno ar aliuminio strypai, ištempti į ilgus strypus. Jie yra paprasti, bet tvirti. Todėl juos galima naudoti silpnos galios arba mažo greičio įrenginiuose. Jiems priskiriami buitinių prietaisų rankiniai įrankiai ir mažos mašinos. Dėl tvirtos struktūros jie yra labai patvarūs, kai naudojami įvairiose mechaninėse sistemose.
Pakopiniai velenai
Pakopiniai velenai turi kelis skersmenis išilgai savo ilgio, todėl juose galima tvirtinti guolius, krumpliaračius, skriemulius ir kitas dalis. Dėl šios savybės detalės lengvai pereina iš vieno dydžio diapazono į kitą. Dėl to jie plačiai naudojami galios perdavimo sistemose. Pakopinė konfigūracija didina universalumą, todėl galima naudoti sudėtingus mechaninius mazgus.
Stūmokliniai velenai
Šie stūmokliais varomi stūmokliai juda pirmyn ir atgal per cilindro sieneles ir taip sukuria judesį. Šiam atvejui būdingas judesys, atsirandantis dėl didelių, sunkių objektų slydimo strypu aukštyn arba žemyn. Stūmoklio veleno konstrukcija yra tvirta. Jis gali atlaikyti dideles jėgas, atsirandančias dėl tokių naudojimo būdų. Taigi jis užtikrina patikimą veikimą.
Sliekiniai velenai
Sliekinio veleno viduje yra į sliekus panašūs diskai. Jie gali suktis pagal ašinę liniją, lygiagrečią jų judėjimui sliekų erdvėje. Maisto perdirbimo įrenginiai turi būti efektyvūs ir tvarūs. Sliekiniai sriegiai taip pat yra tinkami daugelio ventiliatorių pavaros mechanizmai. Unikali jo forma leidžia sklandžiai perduoti judesį. Tai sumažina nuostolingą trintį mechaninėse sistemose.
Pavarų velenai
Šios galios pavaros labai svarbios automobiliuose ir kituose prietaisuose, kuriuose krumpliaračiai atlieka svarbų vaidmenį. Galima rinktis rankinius arba automatinius pavarų velenus. Tai leidžia važiuoti ilgus atstumus dideliu greičiu ir nesusidėvėti.
Tikslūs velenų gamybos būdai
CNC tekinimo staklės
CNC tekinimo staklėmis labai greitai apdirbamos cilindrinės tekintos detalės. Staklės sukasi aplink galinio staklių veleną ir gręžia skylę medžiagoje, naudodamos fiksuotą pjovimo įrankį, kurį laiko revolverio šliaužiklis. Jis reikšmingas tuo, kad juo galima gauti bet kokio pageidaujamo skersmens ir paviršiaus apdailą. Ji yra mėgstama didelės apimties gamyboje, nes jos specializuoti įrankiai pjauna medžiagą nuo besisukančio veleno.
CNC frezavimo staklės
Šio proceso metu naudojant besisukantį frezą sukuriamos tokios detalės kaip dygiai, plokštumos ir raktai. Taip stacionarus velenas suformuojamas reikiamos formos ir dydžio. Įrankis gali būti rotacinis daugiataškis įtaisas arba galinė frezelė. Jis įstatomas į adapterio laikiklį ant CNC staklių frezavimo galvutės arba bokštelio šliaužiklio. Frezavimo pjūviai ant stacionaraus veleno visada būna tikslūs ir tiesūs.
CNC šlifavimo staklės
Kad apdirbti velenai būtų lygūs, CNC šlifuojant jie trinami į besisukančius abrazyvinius ratus arba diskus. Taip užtikrinama, kad gatavi gaminiai atitiktų matmenų tolerancijas ir nurodytus dydžius. Tokiu būdu pagaminti užsakomieji pavaros velenai turi turėti nustatytus leistinus nuokrypius ir matmenis, kad tinkamai veiktų. Tai lemia geros kokybės apdailą.
CNC gręžimo staklės
Naudojant CNC gręžimo stakles, taip pat gaminamos skirtingų skersmenų griovelių sekos, kurios, atsižvelgiant į jų paskirtį, gali būti gilesnės. Dėl nedidelės kainos ir paprastumo gerai formuojamos skylės ir kanalai pritaikytuose velenuose.
Elektrolankinis apdirbimas (EDM)
Elektra naudojama norint iš metalo pašalinti dalį arba visą ruošinį. Taip tokiuose metaluose kaip plienas, varis ar aliuminis sukuriamos mažos detalės, vadinamos komponentais. Šis procesas vadinamas EDM. Dėl jo sudėtingų elementų kūrimo patirtis tampa nenaudinga. Taip yra todėl, kad galima be specialių žinių apie gamybos projektavimo taisykles. Vietoj to tereikia elementaraus matematikos, įskaitant trigonometriją, supratimo. Tai naudojama gaminant smulkias detales ant kietųjų velenų.
Medžiagos velenų dalims apdirbti
Iš įvairių medžiagų, pasižyminčių unikaliomis savybėmis, gaminami tikslieji velenai, atitinkantys konkrečius naudojimo poreikius. Jie turi atlaikyti eksploatacinius reikalavimus, nes turi būti tvirti ir patvarūs.
Aliuminis
Kadangi aliuminis yra lengvas ir atsparus korozijai, jį lengva apdirbti. Pavyzdžiui, jis idealiai tinka nedidelio svorio reikmėms, pavyzdžiui, didelio našumo ir aviacijos sektoriuose. Pavyzdys galėtų būti lenktyniniai automobiliai, kuriuose dažnai montuojami aliumininiai varantieji velenai, siekiant sumažinti svorį ir padidinti pagreitį.
Nerūdijantis plienas
Nerūdijantis plienas idealiai tinka vandens ar korozinių elementų veikiamoms sąlygoms, nes yra labai atsparus korozijai. Chemijos gamyklose ir jūrose jie yra paplitę 304 ir 316 klasių, o veikiami atšiaurios aplinkos lengvai nerūdija.
Anglinis plienas
Anglinį plieną taip pat galima termiškai apdoroti, kad jis būtų itin kietas, nes jis pasižymi puikiu atsparumu tempimui ir yra puikiai apdirbamas. Siurblių ir variklių velenams dažniausiai naudojami mažo anglies kiekio plieno tipai, o 1045 markės plienas yra žinomas šioms dviem sritims. Mažai anglies turintys plienai pasižymi geru stiprumu. Dėl to jie yra ekonomiškai efektyvūs. Didelio anglies kiekio plienai suteikia dar didesnį stiprumą.
Titano
Jis pasižymi dideliu stiprumo ir svorio santykiu bei atsparumu korozijai. Be to, titanas naudojamas aviacijos ir kosmoso pramonėje. Jai reikia ypatingo stiprumo, nes ji yra didelio našumo. Iš titano gaminami nestandartiniai kotai; tai reiškia, kad jie gali atlaikyti įtampą prieš lūždami.
Legiruotasis plienas
Ši medžiaga, kaip ir 4140 ar 4340 lydiniai, yra tvirta ir naudojama sunkiomis sąlygomis, esant aukštai temperatūrai. Paprastai konstruktoriai jas pritvirtina prie didelių pramoninių variklių ir mašinų konstrukcijų. Tokių plienų sudėtyje gali būti molibdeno, chromo ir nikelio. Šie elementai didina atsparumą dilimui.
Nikelio lydiniai
Esant aukštai temperatūrai ir puikiam atsparumui korozijai, tokie nikelio lydiniai kaip Inconel 600 ir 800 yra patikimi. Jie naudojami turbinų velenams ir kitoms reiklioms reikmėms. Juos galima naudoti net sunkiomis sąlygomis ir jie vis tiek išlaiko savo savybes.
Kompozitinės medžiagos
Pažangios kompozitinės medžiagos, tokios kaip anglies pluoštas, išpopuliarino sportines lenktynes. Jos puikiai suderina didelio stiprumo ir lengvumo savybes. Kai kurios iš jų idealiai tinka tais atvejais, kai reikia gerokai sumažinti svorį. Jos tampa puikiais metalų pakaitalais; jos praverčia tada, kai tradicinės medžiagos nepasiteisina.
Nestandartinių velenų paviršiaus apdaila
Pasyvavimas
Nerūdijančiojo plieno velenui pagerinti naudojama pasyvioji danga. Valant šio tipo velenus rūgštimi, pašalinama laisva geležis ir kiti teršalai. Taip susidaro pasyvus oksido sluoksnis, kuris pagerina atsparumą korozijai.
Anodavimas
Anodavimas yra geriausias sprendimas aliuminio velenams, nes suteikia jiems kietą paviršių, atsparų korozijai. Anodavimas taip pat pagerina jų estetinį vaizdą, ypač naudojant dekoratyvinius spalvotus dažus.
Galvanizavimas
Galvanizuojant paviršius padengiamas plona cinko, nikelio arba aukso plėvele. Dėl to jis tampa labai atsparus dilimui ir korozijai.
Smėliavimas karoliukais
Smėliuojant rutuliukais paviršius valomas aukšto slėgio plieniniais rutuliukais arba smulkiomis stiklo dalelėmis. Dėl to pastarasis atrodo švarus, matinis arba satinuotas.
Poliravimas
Šiuo metodu visi įbrėžimai ir įbrėžimai pašalinami abrazyviniu būdu. Taip išvengiama užteršimo ir oksidacijos. Taip pat padidėja atsparumas korozijai ir atspindžio savybė.
Chromavimas
Šio tipo velenai padengiami plonu chromo sluoksniu, todėl padidėja jų kietumas ir atsparumas rūdijimui. Jis padengtas blizgančia, bet tvirta danga, kuri gali atlaikyti atšiaurias aplinkos sąlygas, įskaitant nuolatinio naudojimo scenarijus.
Patarimai, kaip gaminti veleno dalis
Kad atlaikytų numatomas apkrovas ir sukimo momentus, turite užtikrinti, kad veleno dalys būtų patikimos ir tikslios. Naudojant šį procesą galima pasirinkti tinkamą medžiagą ir veleno skersmenį, kad būtų išvengta gedimų eksploatacijos metu.
Veleno medžiaga
Tinkama medžiaga turėtų būti parenkama atsižvelgiant į stiprumą, temperatūrą ir atsparumą korozijai bei kitus veiksnius. Įprastos medžiagos yra nerūdijantis plienas, anglis, lydiniai ir aliuminis. Medžiagos pasirinkimas turėtų atitikti projekto reikalavimus ir biudžeto asignavimus.
Nustatykite veleno ilgį ir skersmenį
Veleno ilgio ir skersmens apdirbimas pagal naudojimo reikalavimus padeda išvengti deformacijų ir vibracijų. Pasirinkite tokią skerspjūvio formą, kuri atlaikytų apkrovą.
Paviršiaus apdaila
Tinkama paviršiaus apdaila pagerina veleno ilgaamžiškumą. Tokios apdailos pavyzdžiai – anodavimas arba miltelinis dažymas. Jos padidina atsparumą korozijai, dilimui ir trinčiai.
Velenų apdirbimo kokybės kontrolė
Kai kalbama apie funkcinius velenus, labai svarbi kokybės kontrolė. Reguliariai atliekant patikrinimus ir bandymus tikrinami matmenys, medžiagų savybės ir paviršiaus apdaila. Kai kurie metodai apima koordinatinį matavimą ir paviršiaus šiurkštumo bei kietumo bandymus. Taip pat užtikrinamas atsekamumas ir atitiktis taisyklėms, rengiant išsamius dokumentus.
Įtampos analizė
Atlikus įtempių analizę, nustatomos sritys, kuriose gali atsirasti didelių įtempių, ir gedimų vietos. Inžinerinė programinė įranga tai modeliuoja naudodama optimizavimo metodus.
Veleno suvedimas
Tinkamam išlyginimui pasiekti galima naudoti tikslius įrankius ir tinkamus metodus. Atsižvelkite į aplinką, kad sumažintumėte vibraciją ir taip sumažintumėte nusidėvėjimą.
Išvada
Apdoroti velenai atlieka svarbų vaidmenį šiuolaikinėse mašinose, užtikrindami sklandų veikimą ir aukštą našumą. Dėl tikslios gamybos ir griežtos kokybės kontrolės šie komponentai atitinka griežtus pramonės standartus.
Bendradarbiaudami su mumis galite naudotis pažangiausiomis apdirbimo technologijomis, kad gautumėte aukščiausios kokybės velenus, pritaikytus jūsų konkretiems poreikiams. Kurkime naujoves kartu.
