Behandling av kuleskruer er presisjonsmaskinering som brukes til å koble en kuleskrueaksel til lagrene, støtteenhetene, koblings- og låsekomponentene. Noen ganger beskrives det som ganske enkelt å dreie eller frese de to akselendene, men den virkelige oppgaven er mer spesifikk: å konvertere maskinens støttearrangement til et brukbart sett med akselskuldre, lagertapper, gjenger, spor og koblingsfunksjoner.
En kuleskrue kan ha riktig diameter, ledning og muttertype, men likevel være umulig å installere hvis akselendene ikke samsvarer med de valgte støtteenhetene. Av denne grunn bør sluttbearbeiding bekreftes sammen med lagerarrangementet og monteringstegningen-ikke behandles som en uavhengig etterbehandlingsoperasjon.
Hva er prosessering av kuleskrue?
Kuleskrue-endebehandling, også kalt kuleskrue-endebearbeiding, fjerner materiale fra utvalgte områder i hver ende av skrueakselen slik at lagre og drivkomponenter kan plasseres riktig.
Den ferdige geometrien kan omfatte:
- En lagertapp som passer til lagerboringen
- En akselskulder som lokaliserer lageret aksialt
- En utvendig gjenge for en lagerlåsemutter
- Et feste-ringspor på den støttede siden
- En sylindrisk tapp for motorkoblingen
- En kilespor eller flat når den valgte koblingen krever en
- Faser, avlastningsspor og verktøy-klaringsfunksjoner
Disse detaljene endrer ikke direkte ledningsnøyaktigheten eller belastningsgraden til kulemutteren. Deres formål er å etablere et pålitelig mekanisk grensesnitt mellom skrueakselen og det omkringliggende drivsystemet.
Fixed End og Supported End
I et vanlig fast-støttet arrangement gjør de to endene av kuleskruen forskjellige jobber. Deres maskinerte former bør derfor ikke kopieres fra den ene siden til den andre.
| Punkt | Fast slutt | Støttet End |
|---|---|---|
| Primær funksjon | Etablerer den aksiale hovedposisjonen til skruen og motstår trykk i de utformede retningene | Gir radiell støtte og hjelper til med å kontrollere akselavbøyning og vibrasjon |
| Typisk lager | Vinkelt-kontaktlager eller en forhåndsmontert fast-sidestøtteenhet | Dyp-sporkulelager eller lageret levert i en støttet-sideenhet |
| Vanlige skaftegenskaper | Lagertapp, posisjoneringsskulder, låsemuttergjenge og koblingstap | Lagertapp, skulder eller holdefunksjon, fas- og endeavlastning |
| Designprioritet | Aksial plassering, oppbevaring av lagerforspenning og koblingsinnretting | Konsentrisk støtte uten utilsiktet å skape et andre motstridende aksialt datum |
DLY-støtte-enhetsfamilier som BK/BF, FK/FF og EK/EF bruker en fast-sideenhet og en tilsvarende støttet-sideenhet. Men modellnavnet alene er ikke tilstrekkelig for maskinering. Akseltegningen må samsvare med lagerboringen, skulderposisjonen, gjengen, låsemutteren, holdefunksjonen og tilgjengelig installasjonslengde for de faktiske støtteenhetene.
For mer detaljer om funksjon og valg av disse enhetene, sehva en kuleskrue endestøtte er.
De funksjonelle egenskapene til en maskinert akselende
Lagerjournal
Lagertappen er den sylindriske overflaten som støttelageret er installert på. Dets diameter, overflatetilstand og utløp påvirker hvor konsekvent lageret roterer med skrueakselen. En feil journal kan gi for stor løshet, vanskelig montering eller uønsket lagerbelastning.
Journaltoleranser bør tas fra lager- eller støtteenhetstegningen. En universalpasning bør ikke tilordnes hver kuleskrue fordi riktig passform avhenger av lagertype, belastningsretning, rotasjonshastighet og monteringsmetode.
Skaft Skulder
Skulderen gir en aksial sitteflate for lageret eller avstandsstykket. Dens posisjon kontrollerer den sammensatte plasseringen av lageret i forhold til kuleskruens løpebane, støttehus og kobling.
Skulderen må gi nok kontaktflate samtidig som det gis passende hjørneklaring for lageret. Hvis overgangsradiusen er i konflikt med lagerfasingen, kan lageret virke installert mens det ikke sitter helt mot skulderen.
Låsemutter gjenger
På den faste siden aksepterer en utvendig gjenge vanligvis en presisjonslåsemutter. Låsemutteren holder lagerets indre ring eller lagerstabel mot skulderen. Gjengestørrelse, brukbar lengde og dens posisjon i forhold til lagertappen må samsvare med den valgte støtteenheten.
Et innvendig tappet hull kan brukes i en spesiell design, men det er ikke en erstatning for den utvendige låsemuttergjengen som finnes i mange standard faste-sidearrangementer.
Retaining-Ring Groove
Noen støttede-sideenheter holder lageret med en låsering. I dette tilfellet må sporbredde, diameter og plassering samsvare med lager- og holdering. Sporet bør utformes som en del av hele lagerstabelen i stedet for å plasseres fra endeflaten alene.
Koblingsjournal
Koblingstappen kobler kuleskruen til motoren eller girkassen. Dens diameter og inngrepslengde må samsvare med det valgte koblingsnavet. Konsentrisitet mellom denne tappen og lagertappen er viktigere enn å legge til en kilespor som standard.
Klemme-stil og sett-skruekoblinger kan bruke vanlige runde aksler, flater eller nøkler avhengig av koblingsdesign og nødvendig dreiemoment. En kilespor, D-flat eller ekstern sekskant bør derfor bare legges til når den sammenkoblede komponenten krever det.
Start med monteringsbunken
Pålitelig sluttbehandling begynner med de sammensatte komponentene, ikke med en liste over maskineringsoperasjoner. Konstruktøren bør først plassere støttehuset, lageret, avstandsstykket, tetningen, låsemutteren, koblingen og motorakselen i de tiltenkte posisjonene. De nødvendige skaftegenskapene kan da utledes fra denne stabelen.
Denne metoden svarer på flere spørsmål før materialet fjernes:
- Hvor sitter det faste-sidelageret mot akselen?
- Hvor mye gjenger trengs for låsemutteren?
- Er det tilstrekkelig klaring mellom låsemutteren og koblingen?
- Hvor langt griper koblingsnavet inn i akselen?
- Har det støttede-sidelageret riktig holdemetode?
- Bevarer den resulterende aksellengden den nødvendige muttervandringen og brukbare slaglengden?
En endring i lagerbredde, støtte-enhetsmodell eller koblingslengde kan endre flere akseldimensjoner. Gjenbruk av en gammel endetegning uten å sjekke den nye sammenstillingen er derfor en vanlig kilde til installasjonsproblemer.
Toleranse og utløp betyr mer enn ekstra funksjoner
Sluttbearbeidingskvalitet kan ikke bare bedømmes ut fra om akselen passer inn i lageret. De funksjonelle flatene må forbli på linje med skruens rotasjonsakse.
Viktige kontroller inkluderer vanligvis:
- Diameter og passform på hver lagertapp
- Utløp mellom tappene og skruens rotasjonsreferanse
- Firkantethet av lagerskulderen
- Plassering av skuldre, gjenger og holdespor
- Overflatetilstand på lager- og koblingsseter
- Fasing og avlastning dimensjoner nødvendig for montering
Disse verdiene bør oppgis på godkjent akseltegning i henhold til valgte lagre og ytelseskrav. Å bruke vilkårlige "høy-presisjonstoleranser kan øke produksjonsproblemer uten å korrigere et dårlig støtteoppsett.
Hvorfor maskineringssekvens er viktig
En kuleskrueaksel tilsvarer ikke en ubehandlet stang for generell-formål. Den gjengede løpebanen må beskyttes mot slag, spon og klemskader, mens endeområdene må forbli egnet for de nødvendige dreie-, slipe-, gjenge- eller freseoperasjonene.
Den riktige prosesssekvensen avhenger av skruematerialet, produksjonsmetoden for løpebanen, varme-behandlingstilstanden og nødvendig akselnøyaktighet. Under behandlingen må produsenten kontrollere deformasjonen og bevare forholdet mellom de maskinerte tappene og kuleskruens løpebane.
Sentrumshull kan være nyttige som maskinerings- eller inspeksjonsreferanser, men de skal ikke automatisk beskrives som driftsfunksjoner. Deres formål avhenger av hvordan akselen er produsert, støttet og inspisert.
Problemer forårsaket av feil sluttbehandling
| Observert problem | Mulig slutt-årsak til maskinering |
|---|---|
| Lager kan ikke installeres | Tappdiameter, fas eller tilgjengelig setelengde stemmer ikke overens med lageret |
| Lageret sitter ikke mot skulderen | Skulderradius eller avlastning forstyrrer lagerfasingen |
| Låsemutter kan ikke holde lageret riktig | Feil trådstørrelse, trådlengde eller skulder-til-trådavstand |
| Koblingen går synlig utenfor-senteret | Koblingstappen er ikke tilstrekkelig konsentrisk med lagertappen |
| Støy eller vibrasjon øker med hastigheten | Overdreven akselende-utløp, dårlig tapptilpasning eller feil støttejustering |
| Brukbar slaglengde er kortere enn forventet | Overordnede aksel- og skulderposisjoner ble definert uten å sjekke hele monteringsoppsettet |
Ikke alle vibrasjoner eller posisjoneringsproblemer er forårsaket av de maskinerte endene. Støtte-husinnretting, koblingsinstallasjon, lagerforspenning og maskin-stivhet må også kontrolleres før feilen tildeles kuleskruen.
Standard eller tilpasset sluttbearbeiding?
Standardiserte akselender er nyttige når kuleskruen er sammenkoblet med en matchende støtte-enhetsfamilie. De forenkler tegningsbekreftelse, utskifting og montering. DLY tilbyrkuleskrue støtteenheterfor ofte brukte faste-støttede ordninger.
Tilpasset maskinering kan være nødvendig når maskinen bruker et spesielt lagerhus, direkte motortilkobling, begrenset installasjonsplass eller en eksisterende erstatningstegning. I slike tilfeller bør de tilpassede dimensjonene fortsatt være basert på den faktiske lager- og koblingsstabelen i stedet for på en generell skisse.
Før produksjon skal akseltegningen tydelig identifisere den faste siden og den støttede siden, total skruelengde, gjenget løpebanelengde, brukbart slag, lager-setedimensjoner, skulderplasseringer, gjengespesifikasjoner, koblingsgrensesnitt og eventuelle nødvendige spor eller flater.
Sluttbehandling er en del av støttedesignet
Riktig prosessering av kuleskrue handler ikke om å legge til så mange maskinerte funksjoner som mulig. Det handler om å gi hvert lager, låsemutter, kobling og holdekomponent den riktige funksjonelle overflaten samtidig som den opprettholder innretting med skruens rotasjonsakse.
Den mest pålitelige arbeidsflyten er å velgekuleskrue, definer det faste og støttede arrangementet, fullfør monteringsstabelen og godkjenne deretter skaftets-endetegning. Dette kobler maskineringsdimensjoner direkte til installasjonskrav og reduserer risikoen for inkompatible deler ved sluttmontering.
