Hassas Yay İmalatında Yay Ucu Taşlama Teknikleri ve Spesifikasyonları
Yay ucu taşlama, basma yaylarının düz uçlarından malzeme kaldırarak paralel ve kare bir oturma yüzeyi oluşturma işlemidir. Bunun nasıl yapıldığı sorusunun doğrudan cevabı şudur: yaylar dönen bir fikstürde (manyetik ayna veya özel bir yay taşlama makinesi) tutulur ve dönen bir aşındırıcı taşın yüzeyinden geçirilir; taşlama derinliği, belirtilen düzlük ve dikliği elde etmek için kontrol edilir. Çoğu endüstriyel uygulama için bu işlem, yay indeksine ve tel çapına bağlı olarak 0,002 ila 0,005 inç (0,05 ila 0,13 mm) düzlük ve 1 ila 3 derece diklik elde eder.
Temel Taşlama Prosesi ve Makine Kurulumu
Temel işlem, çift yüzlü taşlayıcıda birbirine bakan iki taşlama taşı veya manyetik döner taşıyıcılı tek taş içerir. BQUQ'da hem geçmeli besleme hem de dalma taşlama yöntemlerini kullanıyoruz. Geçmeli besleme yöntemi, onları dönen bir diske hizalayan titreşimli bir haznede yüklenen sürekli yay bobinlerini işler. Disk, yayları iki taş arasında taşır ve her iki ucu aynı anda taşlar. Dalma taşlama, çok ince telli (0,5 mm altı) veya aşırı hassasiyet gerektiren yaylar için ayrılmıştır.
Kritik makine parametreleri taş hızı, ilerleme hızı ve soğutma sıvısı akışıdır. Geleneksel alüminyum oksit taşlar için tipik taş hızı 1.800 ila 3.600 RPM'dir ve CBN (kübik bor nitrür) taşlar için 6.000 RPM'ye kadar çıkar. Standart çelik yaylar için ilerleme hızı, 12 istasyonlu döner makinede dakikada 15 ila 30 parçadır. Genellikle %5 konsantrasyonda suda çözünür yağ olan soğutma sıvısı, yayın serbest boyunu değiştirebilecek veya tel yüzeyinde mavileşme oluşturabilecek ısı birikimini önlemek için dakikada 20 ila 40 litre uygulanmalıdır.
Malzeme Seçimi ve Taşlanabilirlik
Bir yayın taşlanabilirliği, doğrudan malzemenin sertliği ve termal iletkenliği ile ilişkilidir. Piyano teli (ASTM A228) en yaygın olanıdır ancak yüksek karbon içeriği nedeniyle yanmaya eğilimlidir. Krom silisyum (ASTM A401) ve krom vanadyum (ASTM A231) daha iyi ısı direnci sunar ve yüzey çatlakları olmadan taşlanması daha kolaydır. Paslanmaz çelik (302 ve 316), camsılaşmayı önlemek için daha yumuşak bağlayıcılı özel taşlar gerektirir.
Önceden sertleştirilmiş telden yapılan yaylar için taşlama işlemi, geçiş başına 0,010 inçten (0,25 mm) fazla malzeme kaldırmamalıdır. Bunun aşılması, teli tavlayabilen ve yük taşıma kapasitesini azaltabilen 400 Fahrenheit derecenin (204 Santigrat derece) üzerinde lokal ısınmaya neden olur. Yağda tavlanmış tel için önerilen maksimum talaş kaldırma miktarı geçiş başına 0,008 inçtir (0,20 mm). Dahili testlerimiz, oturmuş bir yay için optimum yüzey kalitesinin 32 ila 63 mikroinç Ra (0,8 ila 1,6 mikrometre) olduğunu göstermektedir. 16 mikroinç Ra'nın altındaki daha pürüzsüz bir yüzey, yağlayıcı tutulmasını engellediği için sürtünme performansını aslında azaltır.
Boyutsal Toleranslar ve Ölçüm Standartları
Yay ucu taşlama için endüstri standardı, kalıp yayları için DIN 2095 ve ISO 10243 ile tanımlanır. En kritik boyutlar serbest boy, blok yüksekliği ve dikliktir. Serbest boyu 2,000 inç (50,8 mm) olan standart bir basma yayı için genel kullanımda izin verilen tolerans artı eksi 0,015 inçtir (0,38 mm), ancak hassas uygulamalarda artı eksi 0,005 inçe (0,13 mm) sıkılaşır. Taşlanmış yüzey, uç yüzeyi boyunca toplam gösterge sapması (TIR) 0,002 inç (0,05 mm) içinde düz olmalıdır.
Yay ekseni ile taşlanmış uç düzlemi arasındaki açı olarak ölçülen diklik, ticari yaylar için tipik olarak 2 derece ve hassas yaylar için 1 derece olarak korunur. Doğrusal boyut açısından bu, serbest boyun inç başına maksimum 0,030 inç (0,76 mm) sapmaya karşılık gelir. Taşlanan sarım sayısı genellikle uç sarım çevresinin %75 ila %100'üdür. %75'ten azı taşlanırsa yay yük altında burkulur; %100'den fazlası denenirse taşlayıcı bitişik aktif sarıma keser, etkin sarım sayısını azaltır ve yay oranını değiştirir.
Taşlama Taşı Seçimi ve Tıraşlama Aralıkları
Tutarlı çıktı için doğru aşındırıcının seçilmesi esastır. Çelik yaylar için, 54 ila 80 tane boyutunda ve H ila J sertlik derecesinde vitrifiye alüminyum oksit taş standarttır. Paslanmaz çelik için, dolmayı önlemek amacıyla daha yumuşak dereceli (F ila G) silisyum karbür taş kullanın. CBN taşlar, alüminyum oksitten 5 ila 8 kat daha pahalı olmasına rağmen 50 ila 100 kat daha uzun ömürlüdür ve tel çapı 0,8 mm'nin altındaki yaylar için zorunludur.
Taş yüzeyini taze aşındırıcı ortaya çıkarmak için düzeltme işlemi olan tıraşlama sıklığı, yüzey kalitesini ve boyutsal tutarlılığı doğrudan etkiler. Reçine bağlı bir taş, her 200 ila 400 parçada bir tıraşlama gerektirir. Vitrifiye bir taş, tıraşlamalar arasında 800 ila 1.200 parça çalışabilir. Tıraşlama derinliği, tek noktalı elmas aletle geçiş başına 0,0005 ila 0,001 inç (0,013 ila 0,025 mm) olmalıdır. Düzenli tıraşlama yapılmaması, taşın sapmasına ve dışbükey veya içbükey yay uçları üretmesine neden olan camsı bir taş yüzeyi ile sonuçlanır.
Maliyet ve Teslim Süresi Dağılımı
Uç taşlamanın maliyeti; çevrim süresi, taş aşınması ve işçiliğin bir fonksiyonudur. Tel çapı 2 mm ve dış çapı 20 mm olan standart bir yay için, yüksek hacimli üretimde (10.000 adetten fazla) taşlama maliyeti parça başına yaklaşık 0,02 ila 0,05 ABD doları ekler. Düşük hacimli partilerde (1.000 adedin altında), kurulum maliyeti baskındır ve kurulum başına 30 ila 80 ABD doları ekler. Aşağıdaki tablo, Dongguan tesisimizdeki yaygın yay taşlama senaryoları için temsili fiyatlandırma ve özellikleri göstermektedir.
| Yay Tipi | Tel Çapı | Serbest Boy | Taşlama Toleransı (Düzlük) | Diklik | Teslim Süresi | 1.000 adet Fiyatı |
| Basma Yayı (Piyano Teli) | 1,0 mm | 25 mm | 0,05 mm | 2 derece | 3 gün | 45 ABD Doları |
| Basma Yayı (Krom Silisyum) | 2,5 mm | 60 mm | 0,08 mm | 1 derece | 5 gün | 120 ABD Doları |
| Kalıp Yayı (ISO 10243) | 4,0 mm | 80 mm | 0,10 mm | 1 derece | 7 gün | 280 ABD Doları |
| Hassas Yay (Paslanmaz 302) | 0,6 mm | 15 mm | 0,03 mm | 1,5 derece | 4 gün | 90 ABD Doları |
Teslim süreleri, yay gövdesinin zaten sarılmış ve ısıl işlem görmüş olduğunu varsayar. Taşlamanın kendisi genel üretim programına 1 ila 2 gün ekler. 50.000 adedi aşan yüksek hacimli siparişler için, parça başına maliyeti standart 12 istasyonlu makineye kıyasla %30'a kadar azaltan 16 istasyonlu döner taşlayıcı kullanıyoruz.
Yaygın Kusurlar ve Önleyici Tedbirler
Yanmış uçlar mavi veya kahverengi renk değişimi olarak görünür ve aşırı ısıyı gösterir. Çözüm, ilerleme hızını %10 ila %20 azaltmak veya soğutma sıvısı akışını artırmaktır. İkinci yaygın kusur, ucun dış çapta iç çaptan daha fazla taşlandığı "çan ağzı" şeklidir. Bu, taş çok sert olduğunda veya yay fikstürde güvenli tutulmadığında oluşur. Çözüm, daha yumuşak bir taş derecesi kullanmak veya sıkma basıncını artırmaktır. Üçüncü kusur, taşlama sırasında yayın taş yüzeyine dik olmamasından kaynaklanan eşit olmayan uç kalınlığıdır. Bu, manyetik aynanın düzlüğünün kontrol edilmesi ve takımın yeniden şimlenmesiyle düzeltilir.
Düşük yay indeksli (ortalama çapın tel çapına oranı 4'ün altında) yaylar için, bobin bükülme eğiliminde olduğundan taşlama zorlaşır. Bu gibi durumlarda, indüklenen taşlama gerilimini gidermek için taşlamadan sonra yayın 300 ila 350 Fahrenheit derecede (150 ila 175 Santigrat derece) 30 dakika gerilim giderme tavsiye ediyoruz. Yüksek çevrimli uygulamalar (1 milyon çevrimin üzerinde) için, yorulma ömrünü %20'ye kadar iyileştirmek amacıyla taşlamadan sonra kum püskürtme önerilir.
Mühendisler için Pratik Öneriler
Yay ucu taşlama belirtirken, yalnızca düzlük toleransını değil, her zaman gerekli yatak alanı yüzdesini tanımlayın. Çoğu uygulama için %90 yatak alanı standarttır; %95 veya daha yükseğe çıkmak maliyet ekler ve yalnızca yüksek hassasiyetli supap yayları veya enjektör yayları için gereklidir. Yay döngüsel yüke maruz kalacaksa taşlama yönünü belirtin; çünkü bobin yönüne dik yönlendirilmiş taşlama izleri gerilim yükseltici görevi görebilir. Son olarak, yay serbest boyu tel çapının 5 katından büyük olmadıkça 1 dereceden daha sıkı bir diklik toleransı belirtmeyin; çünkü daha kısa yaylar bu toleransı koruyacak kadar doğru fikstürlenemez.
Prototip partileri için, taşlama proses geliştirmesine izin vermek amacıyla 5 ila 10 ekstra yay boşluğu sipariş etmenizi öneririz. İlk 3 parça, 0,001 mm çözünürlüklü bir optik karşılaştırıcı veya CMM (koordinat ölçüm makinesi) kullanılarak düzlük ve diklik açısından incelenmelidir. Proses doğrulandıktan sonra, proses içi ölçüm her 50. parçada bir ile sınırlandırılabilir.
Sonuç
Yay ucu taşlama; aşındırıcı seçimini, ilerleme hızlarını ve termal yönetimi dengeleyerek düz ve kare oturma yüzeyleri elde eden özel bir işlemdir. Malzeme sınırlamalarını anlayarak, gerçekçi toleranslar belirleyerek ve doğru taş tipini seçerek üreticiler düşük maliyetle tutarlı kalite elde edebilir. Burada verilen belirli sayılar—0,03 ila 0,10 mm toleranslar, 1 ila 2 derece diklik ve parça başına 0,02 ila 0,05 ABD doları taşlama maliyetleri—herhangi bir mühendislik tedarik görüşmesi için pratik bir temel oluşturur.
Bir sonraki yay projeniz için BQUQ, çizimlerinizin ücretsiz teknik incelemesini ve 12 saatlik teklif hizmeti sunar. Mühendislik ekibimiz, uygulamanız için optimum taşlama özellikleri konusunda tavsiyede bulunacaktır. Çizimlerinizi sc@bquq.com adresine e-posta ile gönderin veya bize WhatsApp'tan +86 13713157787 numarasından ulaşın. CNC işleme, damgalama ve yay üretim yeteneklerimiz hakkında daha fazla ayrıntı için www.bquq.com adresini ziyaret edin.
