تم شرح مبدأ عمل -آلة التقشير غير المركزية الكبيرة الحجم وتأثير المحورية لكل مكون على جودة المعالجة. استنادًا إلى هيكل المعدات وممارسات الإنتاج، تم تقديم طرق الكشف والضبط للمحورية لآلة التقشير غير المركزية ذات الحجم الكبير - والأدوات والتركيبات المقابلة.
آلة التقشير غير المركزي، والمعروفة أيضًا باسم المخرطة غير المركزية، هي المعدات الأساسية للإنتاج الدقيق للفولاذ اللامع الطويل المستدير [1]. إنها تستخدم أداة دوارة عالية السرعة- لقطع وتقشير المواد السطحية للقضبان الفولاذية الطويلة جدًا-، وهي أكثر كفاءة من المخارط العادية في إزالة مقياس الأكسيد وطبقة الصدأ على سطح الفولاذ، وبالتالي تحسين مظهر وجودة سطح الفولاذ النهائي. في الوقت الحاضر، يمكن أن يصل قطر المعالجة للمخرطة غير المركزية ذات الحجم الكبير إلى 500 مم، ويمكن أن تصل درجة تحمل القطر إلى IT9، وقيمة خشونة السطح Ra هي 1.6-3.2μm، وقيمة خشونة السطح Ra بعد التلميع يمكن أن تصل إلى 0.8μm.
المكونات الرئيسية لآلة التقشير غير المركزية تشمل: جهاز التثبيت، جهاز توجيه المدخل، رأس القاطع الدوار، جهاز توجيه المخرج وعربة التفريغ. تعد محورية المكونات الخمسة المذكورة أعلاه (المشار إليها فيما يلي باسم "محورية خمسة- مركزية") هي مؤشر الدقة الأكثر أهمية لآلة التقشير غير المركزي. يؤثر محورية المراكز الخمسة بشكل مباشر على جودة سطح المنتج؛ سيؤدي تجاوز هذا التسامح إلى حدوث عيوب مختلفة على سطح قطعة العمل.
يعد اكتشاف وضبط محورية المراكز الخمسة أمرًا صعبًا للغاية. قام تيان شياو هوي [2] وتشاو هونغ قانغ [3] وآخرون بدراسة استخدام الهيكل الخاص بالجهاز كمعيار لضبط دقة كل مكون على حدة، ولكن هناك القليل من النقاش حول التعديل الموحد للمحورية للمراكز الخمسة. طريقة تعديل المحورية التي قدمها دو ويتاو وآخرون.[4] ينطبق على-آلات التقشير عديمة النواة الصغيرة الحجم، ولكن بالنسبة إلى ماكينات التقشير عديمة النواة ذات الحجم الكبير-، نظرًا لكبر حجم الأجزاء ووزنها، يكون اكتشاف الدقة وضبطها أكثر صعوبة. لذلك، لا يزال من الضروري دراسة المزيد من خطط الكشف والضبط القابلة للتشغيل وصنع الأدوات والتركيبات المقابلة.
شركتنا لديها آلتين للتقشير بدون قلب، وهما آلة التقشير بدون قلب الأمريكية HETRAN BT16 وآلة التقشير بدون قلب Yantai Kejie WCS300S. الحد الأقصى لحجم المنتج النهائي هو φ400mm وφ305mm، على التوالي. لقد استكشفت شركتنا وحاولت معالجة تأثير خمسة-خطأ محوري مركزي على جودة المنتج وطريقة الضبط لخمسة-محورية مركزية في آلات التقشير الكبيرة-في الممارسة العملية. فيما يلي مقدمة لاستخدام آلة التقشير غير المركزي BT16 كمثال.
الصورة 2 مبدأ العمل وهيكل المعدات
على عكس مبدأ العمل المتمثل في دوران قطعة العمل والتغذية المحورية للأداة عند معالجة القضبان الفولاذية المستديرة على مخرطة تقليدية، تدور الأداة ويتم تغذية قطعة العمل بشكل محوري عندما تعمل آلة التقشير غير المركزية. تتمثل عملية العمل المختصرة في أن جهاز التثبيت يقوم بتثبيت الشريط وتغذيته، وتقوم الآلة الرئيسية بمعالجة التقشير، ويقوم دليل المدخل وأجهزة توجيه المخرج بتخزين الاهتزاز، ومن ثم تقوم عربة التفريغ بسحب الشريط للخارج [5].
جزء القطع في الآلة الرئيسية BT16 عبارة عن رأس قطع دوار مثبت على عمود دوران مجوف بقطر داخلي 600 مم (انظر الشكل 1). يتم تثبيت المغزل المجوف في صندوق المغزل ويتم تشغيله بواسطة المحرك الرئيسي للدوران بسرعة عالية . 4 إلى 8 أدوات مثبتة بشكل متماثل على رأس القاطع، مما يؤدي إلى كفاءة قطع عالية.
الصورة الشكل 1 رأس القاطع الدوار
يتم إكمال التغذية المحورية لقطعة العمل بواسطة جهاز التثبيت (انظر الشكل 2). يتم تثبيت زوجين من بكرات التغذية على جهاز التثبيت. يتم تشغيل عملية التثبيت للبكرات بواسطة أسطوانة هيدروليكية وآلية تروس. يتم تشغيل دوران الأسطوانات بواسطة محرك مؤازر، وسرعة التغذية مستقرة وقابلة للتعديل.
الصورة الشكل 2: جهاز التثبيت وصندوق المغزل
يتكون جهاز توجيه المدخل (انظر الشكل 3) من ثلاثة فكوك ذاتية التمركز -مرتبطة بآلية رافعة.
الصورة الشكل 3: جهاز دليل المدخل
يتم تثبيت جهاز دليل المخرج (انظر الشكل 4) داخل المغزل المجوف لصندوق المغزل. وهو عبارة عن جهاز تثبيت ذاتي-متصل بفك مركزي-مزود بألواح نحاسية مدمجة في الفكين لحماية سطح قطعة العمل النهائية. بسبب إضافة جهاز ضبط ميكانيكي لضبط محورية محوره مع رأس القاطع الدوار، يكون الهيكل أكثر تعقيدًا، لكن هيكل الوصلة والوظيفة التي يحققها تشبه دليل المدخل. تحتوي بعض المعدات على مجموعتين من أجهزة توجيه المخرج، والتي تسمى الدليل الأوسط والدليل الخلفي، على التوالي، وفقًا لبعدهما عن رأس القاطع الدوار، أو يشار إليهما بشكل جماعي باسم الموجهين الأوسط والخلفي.
صورة
الشكل 4. الخروج من جهاز الدليل
تتمثل وظيفة أجهزة توجيه المدخل والمخرج في تثبيت ودعم قطعة العمل، وتوفير توجيه موثوق، والحفاظ على حركة محورية سلسة، ومنع الاهتزاز والدوران.
المكون الرئيسي لعربة التفريغ هو زوج من السندانات على شكل V-. يتم ربط عملية التثبيت للسندان العلوي والسفلي بواسطة ترس مركزي ذاتي- وآلية حامل. يتم تثبيت قطعة العمل مباشرة قبل أن تترك بكرات التغذية، مما يوفر قوة التثبيت وقوة التغذية المحورية.
باختصار، يجب اختبار محورية مراكز المكونات الخمسة-جهاز التثبيت، ورأس القاطع الدوار، وجهاز توجيه المدخل، وجهاز توجيه المخرج، وعربة التفريغ-وضبطها بدقة معينة. وبخلاف ذلك، سيواجه مخزون الشريط إزاحة مؤقتة عند الدخول والخروج من أجهزة التثبيت والتوجيه. حتى الإزاحة الصغيرة ستؤثر سلبًا على جودة سطح قطعة العمل.
الصورة 3. تأثير المحاور المحورية الخمسة- التي تتجاوز التسامح على دقة المعالجة
سيؤدي تجاوز التسامح المحوري الخمسة-المركزي إلى حدوث عيوب على سطح قطعة العمل مثل علامات الاهتزاز، والخطوات، وتحول الانحراف، وانكماش ذيل قطعة العمل، وتكرار الأخطاء.
3.1 علامات الاهتزاز
تظهر علامات الاهتزاز عادةً في الطرف الأمامي لقطعة العمل، كما هو موضح في الشكل 5. كما ينص مبدأ عمل المعدة، عندما تبدأ قطعة العمل في المعالجة لأول مرة ولم تدخل بعد نطاق التثبيت لجهاز دليل الخروج، يتم تثبيتها بواسطة زوجين من بكرات التغذية وجهاز توجيه المدخل على جهاز التثبيت، بينما يقوم رأس القاطع بإجراء معالجة التقشير. إذا كان الانحراف المحوري لزوجي بكرات التغذية وجهاز توجيه المدخل كبيرًا، فإن قطعة العمل تكون في حالة أكثر من -، وتقل صلابتها، وتميل إلى الانحناء والتشوه. تحت تأثير قوة القطع، سوف تهتز قطعة العمل، وتشكل علامات الاهتزاز. من ناحية أخرى، أثناء الوضع الزائد-، تختلف قوى التثبيت للأسطوانات العلوية والسفلية لجهاز التثبيت، مما سيؤثر على استقرار سرعة التغذية ويؤدي إلى تفاقم تكوين علامات الاهتزاز.
الصورة: الشكل 5 تظهر علامات الاهتزاز على سطح قطعة الشغل
3.2 الخطوات
تظهر الخطوات (انظر الشكل 6) بشكل عام على طرفي قطعة العمل. تظهر الخطوات في الطرف الأمامي لقطعة العمل لأنه عندما يتم تغذية قطعة العمل محوريًا، عندما تصل النهاية الأمامية لقطعة العمل إلى موضع جهاز توجيه الخروج أو موضع التثبيت لعربة التفريغ، فإن جهاز توجيه الخروج وعربة التفريغ سوف يقومان بتثبيت قطعة العمل. عندما لا يكون جهاز توجيه المخرج وعربة التفريغ متحدين مع رأس القاطع الدوار، فإن قطعة العمل سوف تواجه إزاحة نسبية شعاعية فيما يتعلق بالقاطع، مما يؤدي إلى خطوة في الموضع المقابل على قطعة العمل. المسافة من موقع الخطوة إلى الطرف الأمامي لقطعة العمل تساوي المسافة من جهاز توجيه المخرج أو عربة التفريغ إلى القاطع.
تظهر الخطوة في الطرف الخلفي لقطعة الشغل، والتي تحدث عندما تنفصل قطعة الشغل عن بكرات التغذية وجهاز توجيه المدخل. ويرجع ذلك إلى أن بكرات التغذية وجهاز توجيه المدخل متحدان مع رأس القاطع الدوار. الآلية هي نفسها التي تظهر عند ظهور درجة في الطرف الأمامي لقطعة العمل. المسافة من موقع الخطوة إلى الطرف الخلفي لقطعة العمل تساوي المسافة من بكرات التغذية أو جهاز توجيه المدخل إلى القاطع.
الصورة الشكل 6: تظهر الخطوات على سطح قطعة العمل
3.3 تحول الانحراف
السبب الرئيسي لتحويل الانحراف (انظر الشكل 7) هو الانحراف الكبير بين جهاز توجيه المدخل ومركز دوران رأس القاطع الدوار. يؤدي هذا إلى أن يكون مركز قطعة الشغل متحد المحور مع مركز رأس القاطع الدوار، مما يسبب انحرافًا مركزيًا، وعدم معالجة جانب واحد من محيط قطعة الشغل. إذا كان جهاز التثبيت وجهاز توجيه المدخل محوريين أيضًا، فسيتم تضخيم الانحراف المركزي بشكل أكبر. لذلك، دون النظر إلى خطأ الاستقامة الخاص بقطعة العمل، فإن المحاذاة الخاطئة لجهاز التثبيت وجهاز توجيه المدخل ورأس القاطع الدوار هي السبب الرئيسي لتحويل الانحراف.
الصورة الشكل 7 تحول الانحراف
3.4 انكماش ذيل قطعة العمل
يحدث انكماش الذيل (انظر الشكل 8) بسبب انحراف محوري كبير بين جهاز توجيه المخرج وعربة التفريغ ومركز دوران رأس القاطع الدوار. أثناء التقشير، تتعرض قطعة العمل للعمل المشترك لقوة القطع الشعاعي في اتجاه القطر وقوة التثبيت لجهاز توجيه المخرج وعربة التفريغ. عندما يتم تغذية قطعة الشغل إلى الذيل وتكون على وشك مغادرة الأداة، يتم كسر توازن القوة بين هذه الثلاثة. فقط جهاز توجيه المخرج وعربة التفريغ يطبقان قوة التثبيت على قطعة العمل، مما يتسبب في إزاحة شعاعية ويؤدي إلى انكماش الذيل.
الصورة الشكل 8 انكماش الذيل
3.5 خطأ النسخ المتماثل
يتناوب سطح قطعة العمل بين المناطق الساطعة والخشنة (انظر الشكل 9). تشير الدائرة الحمراء في الشكل 9 إلى الغبار النحاسي الذي يسقط عندما تنزلق اللوحة النحاسية الخاصة بدليل المخرج بالنسبة إلى قطعة العمل. يشير ظهور غبار النحاس إلى أن سطح قطعة العمل خشن نسبيًا في هذه المنطقة. يحدث هذا العيب بسبب وجود عيب حلزوني كبير على سطح قطعة العمل قبل التقشير (انظر الشكل 10). المسافة بين المناطق الخشنة المجاورة على سطح قطعة العمل المُشكَّلة تساوي "درجة" اللولب.
من الناحية النظرية، لا ينبغي أن يظهر هذا العيب على سطح قطعة العمل النهائية عندما يكون عرض فكي جهاز توجيه المدخل أكبر من "خطوة" الحلزون. ومع ذلك، عندما لا يكون جهاز دليل المدخل وجهاز التثبيت متحدين المحور، تكون فكوك جهاز دليل المدخل في نقطة اتصال واحدة- مع قطعة الخام. بما أن البليت يتم تغذيته بشكل حلزوني، فإن دوامة الحدادة على سطح البليت تنعكس على السطح المُشكل.
الصورة الشكل 9: المناطق الساطعة والخشنة بالتناوب
الصورة رقم 10: تشكيل حلزوني على سطح قطعة الخام قبل التشغيل الآلي
الصورة 4: طريقة الضبط لخمسة-محورية مركزية
يجب أن يعتمد اكتشاف وضبط المحاور المركزية الخمسة- على مركز رأس القاطع الدوار المثبت على المغزل المجوف كمرجع نظري. وبما أن محور المغزل المجوف ليس كيانًا صلبًا، فإن هناك حاجة إلى شريط مرجعي كمرجع تعديل. تكمن الصعوبة في كيفية اختيار موضع دعم معقول وطريقة دعم لوضع الشريط المرجعي بدقة على محور الجهاز. تتطلب آلات التقشير غير المركزية الكبيرة الحجم - قضبان اختبار ذات قطر وكتلة كبيرين، مما يستلزم دقة وصلابة عالية في اختيار مكونات الدعم. بالنسبة لأشرطة الاختبار، من الضروري تقليل كتلتها مع الحفاظ على صلابتها.
بعد العديد من التجارب، قامت شركتنا بوضع اللمسات الأخيرة على خطة التعديل التالية: أولاً، قم بضبط جهاز توجيه المدخل ليكون متحد المركز مع رأس القاطع الدوار. بعد ذلك، قم بدعم قضبان الاختبار بفتحات الأسطوانة الخاصة بأجهزة توجيه المدخل والمخرج، وقم بضبط مركز بكرات تثبيت التغذية وعربة التفريغ. يظهر في الشكل 11 رسم تخطيطي مبسط لطريقة دعم شريط الاختبار وإجراءات الاختبار لآلة التقشير غير المركزية BT16.
الشكل 11. طريقة الدعم ومخطط الفحص لآلة فحص القضبان
1-فحص البار
2-جهاز لقط
3-كم الدعم الأمامي
4-جهاز توجيه المدخل
5-مؤشر الاتصال
6- رأس القاطع
7-جهاز دليل المخرج
8-كم الدعم الخلفي
9-عربة التفريغ
يتم تثبيت أكمام الدعم الأمامية والخلفية على أجهزة توجيه المدخل والمخرج على التوالي. يتم دعم فحص الشريط بواسطة غلافي الدعم هذين (انظر الشكلين 12 و13) لأن هذين المكونين يتمتعان بصلابة جيدة ودعم موثوق. يتم استخدام غلافي الدعم كمراجع انتقالية. تعد محاذاة أكمام الدعم مع رأس القاطع الدوار أمرًا بسيطًا نسبيًا ويمكن أن تحقق دقة عالية بسهولة. وظيفة أخرى للأكمام الداعمة هي تحقيق التوازن بين متطلبات الصلابة والجودة لفحص الشريط، مما يسمح بجعل فحص الشريط أصغر حجمًا وأخف وزنًا، وهو أمر مفيد لتحسين دقة الفحص وكفاءة العمل.
الصورة 12 شريط الدعم لجلبة الدعم الأمامية
الصورة 13 جلبة الدعم الخلفية شريط الدعم
تستخدم شركتنا قضيبًا بطول 3500 مم، وقطر 120 مم، واستقامة 0.7 مم/طول.
الخطوات المحددة لضبط محورية المراكز الخمسة- هي كما يلي:
1) قم بتثبيت كم الدعم الأمامي وقم بمحاذاة مركزه. كما هو موضح في الشكل 14، قم بتثبيت جلبة الدعم الأمامية بجهاز توجيه المدخل. استخدم مؤشر قرص للتحقق من المحورية بين مركز غلاف الدعم الأمامي ومركز رأس القاطع الدوار: قاعدة مؤشر القرص المغناطيسي متصلة برأس القاطع الدوار، ويقيس رأس مؤشر القرص الفتحة الداخلية لجلب الدعم الأمامي. مؤشر القرص يدور 360 درجة مع رأس القاطع الدوار. بناءً على قراءة مؤشر القرص، حدد خطأ المحورية واتجاهه. اضبط سمك الحشوات أسفل المقابض الثلاثة لجهاز التوجيه الأمامي وفقًا لذلك للتأكد من أن مركز جلبة الدعم الأمامية متحد المحور مع رأس القاطع الدوار. بعد الضبط، يجب أن يظل جهاز توجيه المدخل مثبتًا.
صورة
الشكل 14: التحقق من محورية غلاف الدعم الأمامي ورأس القاطع
2) قم بتثبيت غلاف الدعم الخلفي على فتحة أسطوانة جهاز توجيه المخرج. نظرًا لأن جهاز توجيه المخرج ومغزل رأس القاطع الدوار مثبتان معًا في صندوق المغزل (الهيكل الموضح في الشكل 15)، فإن نهايته اليسرى مدعومة برأس القاطع الدوار، ويتم دعم نهايته اليمنى بواسطة الغطاء النهائي. لذلك، يحدد هيكل صندوق المغزل أن فتحة أسطوانة جهاز توجيه المخرج تكون متحدة المحور مع رأس القاطع الدوار، مما يسمح بتثبيت غلاف الدعم الخلفي مباشرة كعنصر دعم دون تعديل.
صورة
الشكل 15: رسم تخطيطي لهيكل صندوق المغزل
1- رأس القاطع 2- جهاز توجيه المخرج 3- غطاء النهاية 4- كم الدعم الخلفي
3) أدخل شريط الاختبار في فتحات أكمام الدعم الأمامية والخلفية. كلا الطرفين يقعان ضمن نطاق التثبيت لجهاز التغذية وعربة التفريغ، على التوالي. في هذا الوقت، تعتمد محورية شريط الاختبار ورأس القاطع على دقة تصنيع الجهاز نفسه ودقة محاذاة غلاف الدعم الأمامي.
4) تحقق من المحورية بين مركز جهاز التغذية وشريط الاختبار. 5) تحقق من المسافات G وH بين شريط الاختبار وبكرات التثبيت العلوية والسفلية باستخدام كتل القياس (انظر الشكل 11). اضبط سمك الحشوات الموجودة أسفل قاعدة جهاز التثبيت لجعل قيم G و H متساوية. عند هذه النقطة، تكون مراكز بكرات التثبيت العلوية والسفلية متحدة المحور مع شريط الاختبار.
6) تحقق من المحورية بين مركز عربة التفريغ وشريط الاختبار. تشبه طريقة الفحص والضبط الخطوة 4: اضبط سمك الحشوات الموجودة أسفل وسادات القابض وفقًا للقيم المقاسة E وF (انظر الشكل 11).
7) يحتوي جهاز توجيه المخرج على جهاز تعديل ميكانيكي يمكنه ضبط المحورية مباشرة باستخدام شريط الاختبار.
ملحوظة: أثناء عملية الاختبار والضبط، يجب أن يظل جهاز توجيه المدخل مثبتًا، مع تثبيت غلاف الدعم الأمامي حتى يتم الانتهاء من جميع الأعمال؛ يجب ألا تلامس بكرات التثبيت العلوية والسفلية والسندان على شكل حرف V للعربة شريط الاختبار، بل تقترب منه فقط لتسهيل قياس المسافة إلى شريط الاختبار، من أجل الحفاظ على دقة شريط الاختبار. متطلبات الدقة لأكمام الدعم الأمامية والخلفية هي: خلوص قدره 0.10 مم بين الفتحة الداخلية لجلبة الدعم الأمامية وشريط الاختبار، ومحورية قدرها 0.05 مم بين الفتحة الداخلية والدائرة الخارجية. يبلغ الخلوص بين الفتحة الداخلية لجلبة الدعم الخلفية وشريط الاختبار 0.10 مم، والمحورية بين الفتحة الداخلية والدائرة الخارجية 0.05 مم، والخلوص بين الدائرة الخارجية وفتحة أسطوانة جهاز توجيه المخرج 0.15 مم.
الصورة 5 الاستنتاج
مبدأ الضبط هو استخدام مركز رأس القاطع الدوار كمرجع لضبط محورية المراكز الخمسة-، واستخدام شريط الاختبار للاختبار. يجب أن تكون صلابة موضع دعم شريط الاختبار جيدة. يتم دعم شريط الاختبار بواسطة غلاف الدعم، الذي يعمل كمرجع انتقالي، ويتم ضبطه ليكون محوريًا مع رأس القاطع. وظيفة أخرى لجلبة الدعم هي تقليل وزن شريط الاختبار، وتحسين دقة الاختبار، وزيادة كفاءة التعديل. يؤدي ضبط المحور المركزي الخمسة لآلة التقشير باستخدام الطريقة المذكورة أعلاه إلى تحقيق نتائج مرضية، وتحسين جودة معالجة المنتج بشكل ملحوظ.
