Какво е стъпково струговане? Общо ръководство за начинаещи

Какво е стъпково струговане?

Стъпковото завъртане е вид стругова операция направено на струг машинаВ този процес се обработва цилиндричен детайл, който има няколко секции с различни диаметри. Всяка секция образува остро стъпало от 90°, което прави шахтата да изглежда като стълбище.

Тази стругова операция е често срещана при металообработката. механична обработка и се използва, когато частите трябва да паснат в сглобки в определени точки. Различно е от праволинейното струговане, което създава един диаметър, или конусното струговане, което води до плавна, наклонена промяна в размера.

Как работи процесът на стъпково завъртане?

Първо, закрепвате детайла си в струга, обикновено с помощта на патронник. След това детайлът се настройва да се върти с необходимата скорост.

След това избирате и фиксирате права линия режещ инструмент върху инструменталния стълб. Този инструмент се използва за отстраняване на материал от определени точки по детайла.

Премествате режещия инструмент по оста на детайла. На всяко място, където искате промяна в диаметъра, режете до зададена дълбочина.

Ключови стъпки:

• Закрепете детайла в струга
• Задайте правилната скорост на въртене
• Монтирайте режещия инструмент
• Измерете и маркирайте позициите за всяка стъпка
• Подайте инструмента в детайла на всяка маркировка
• Създайте остри рамена под ъгъл от 90° между всяка стъпка

Проверявате всяка стъпка с измервателни инструменти като шублери или микрометри, за да сте сигурни, че размерите са правилни.

Резултатът е серия от прави секции или „стъпала“, всяка с различен диаметър. Стъпалата са разделени от ясни, квадратни рамена.

Материали и инструменти за стъпково струговане

За да извършите стъпково струговане, ви трябват подходящи материали и надеждни инструменти.

Подходящи материали

Ето кратко описание на материалите, подходящи за стъпково струговане:

Метали:

• Алуминий (лесен за обработка, лек)
• Месинг (добро покритие, устойчив на корозия)
• Мека стомана (рентабилна, универсална)
• Неръждаема стомана (издръжлива, но по-трудна за машинна обработка)

Пластмаси:

• Акрил (гладко покритие, крехко)
• Найлон (здрав, устойчив на износване)
• Делрин (ниско триене, прецизен)

Композити:

• Въглеродни влакна (висока якост, леко тегло)
• Фибростъкло (твърдо, абразивно за инструменти)

Режещи инструменти

The режещ инструмент е това, което премахва метала от детайла, за да образува стъпала. Най-разпространеният инструмент е струговият инструмент. Можете също да използвате инструмент за разделяне, за да изрежете остри рамене или канали. Усъвършенстваните режещи инструменти са изработени от материали като бързорежеща стомана или карбид. Карбидът е по-издръжлив и може да реже по-твърди метали.

• Инструмент за груба обработка – Бързо премахва насипни материали.
• Инструмент за довършителни работи – Осигурява гладка повърхност на стъпалата.
• Инструмент за каналиране/разрязване – Прерязва остри рамене между стъпалата.
• Инструмент за резба (ако са необходими нишки на стъпалата).

Инструменти за закрепване на детайли

Позициониране на инструмента е от решаващо значение. Инструментът трябва да бъде настроен на правилната височина и ъгъл. Това помага да се избегне триене и осигурява чист завършек.

• 3-челюстен патронник – За цилиндрични детайли.
• 4-челюстен патронник – За неравномерна или нецентрирана работа.
• Стругови центри (Неработещ/Жив) – Поддържа дълги детайли.
• Постоянна почивка – Предотвратява огъване в дълги, тънки части.

Измервателни инструменти

Точното измерване е жизненоважно за стъпковото струговане. Използвате устройства като шублер за верние или микрометър да се провери радиусът и дължината на всяка стъпка. Правилното измерване избягва грешки и осигурява точни допуски.

• Шублер/Верние – Измерва диаметрите на стъпалата.
• Микрометър – Осигурява прецизни допуски.

Инструменти за настройка

За да настроите работата, ви е необходима централен габарит и индикатор за часовникЦентрален указател помага за подравняването на инструмента спрямо центъра на детайла. Индикаторът с часовников механизъм проверява биенето и се уверява, че детайлът е прав в патронника.

• Централен габаритГарантира правилна геометрия на инструмента.
• Индикатор за часовникОсигурява точност на размерите.

Предимства и ограничения на стъпковото струговане

Този процес е важен за производството на части като валове, оси и дистанционни елементи, но е свързан и с някои компромиси по отношение на скоростта, разхода на материали и прецизността.

Какви са предимствата на стъпковото струговане?

Целта на стъпковото струговане е да ви позволи да произвеждате части с два или повече различни диаметъра бързо и точно. Получавате остри, 90-градусови рамена между стъпалата, което е важно за части, които трябва да паснат плътно в други машини или сглобки.

Този метод на струговане е подходящ за различни видове метал и пластмаса. Можете да използвате ръчни стругове или CNC машини, в зависимост от това колко части са ви необходими и колко прецизни трябва да бъдат. Множество елементи като канали и конуси също могат да бъдат добавени с помощта на подобни настройки.

Процесът е надежден и повтаряем. Спестявате време, когато правите много еднакви части, тъй като след като настройката е завършена, повтарянето на стъпките е бързо. Също така ви позволява да създавате сложни форми без да се превключва между различни машини.

Таблица с ключови предимства:

Какви са ограниченията на стъпковото струговане?

Стъпковото струговане може да доведе до разхищение на материал, особено ако има голяма разлика между началния диаметър и най-малкия диаметър на стъпката. Това го прави по-неефективно при работа със скъпи или труднодостъпни материали.

Процесът може да отнеме повече време, ако са ви необходими няколко стъпки с много висока точност. Всяка стъпка обикновено изисква отделен проход с режещия инструмент, което добавя време и увеличава износването на инструмента. Ако вашата част има много стъпки, това може да се превърне в бавен процес.

Постигането на перфектен завършек на всяка стъпка понякога изисква допълнителни довършителни проходи. Вибрациите или грешките в настройката на инструмента могат да оставят видими следи. Острите рамена могат също да увеличат риска от напрежение в детайла, в зависимост от това как ще се използва.

Списък с общи ограничения:

• Висока загуба на материал при големи промени в диаметъра
• Повече време за обработка за високопрецизни стъпки
• Потенциал за износване на инструмента и проблеми с повърхностната обработка

Приложения на стъпково струговане

Стъпковото струговане е важно в много индустрии, които правят прецизни механични компонентиЧесто се използва за оформяне на валове, зъбни колела и други части, където са необходими различни диаметри за сглобяване или производителност.

Производство на цилиндрични компоненти

Стъпковото струговане създава цилиндрични компоненти със секции с различни диаметри по дължината им. Това е често срещано при части, които пасват една с друга, където всяка секция трябва да изпълнява специфична роля.

*Фабриките често произвеждат шпиндели, щифтове и оси по този начин.
*Помага за създаването на части за оборудване в енергийната, аерокосмическата и медицинската индустрия.
Можете лесно да спазите строги допуски и да повторите процеса многократно, без да губите точност.

Чрез използването на правилните режещи инструменти и внимателни измервания, можете да се уверите, че всяка стъпка е права и всяка повърхност е гладка. Това увеличава качеството и живота на готовия компонент.

Автомобилен и машинен дизайн

Стъпковото струговане се използва широко в автомобилостроенето и машиностроенето. В автомобилостроенето, задвижващите валове, разпределителните валове и валовете на скоростните кутии често изискват стъпала за монтиране на лагери, зъбни колела и шайби. Тези стъпала позволяват правилното разполагане и поддържане на движещите се части.

Процесът също така улеснява сглобяването и разглобяването на компонентите. Това означава, че ремонтите могат да се извършват по-бързо, а разходите за поддръжка остават ниски.

Производство на стъпаловидни валове и лагери

Стъпаловидните валове, изработени чрез стъпково струговане, са от решаващо значение за много машини. Тези валове често трябва да пасват плътно в други части, като лагери или съединители.

Стъпаловидните валове обикновено имат:

• Множество диаметри
• Квадратни рамене
• Жлебове за пружинни пръстени

Можете да използвате стъпково струговане, за да постигнете всички тези функции с една настройка, спестявайки време. Лагерите трябва да пасват перфектно на стъпаловидни зони, за да се въртят плавно и да не се износват преждевременно.

Доброто стъпково струговане гарантира, че всяко рамо и стъпало е право, което е важно, защото малка грешка може да причини шум или повреда в машинната операция.

Употреба в зъбни колела, шайби и клапани

Зъбните колела и шайбите често имат главинови секции, които се нуждаят от различни диаметри за монтаж. Чрез стъпково струговане можете да оформите основата на зъбното колело и главината до точни размери. Това гарантира, че всяко зъбно колело или шайба пасва перфектно на вала си.

Клапаните, подобно на тези, използвани в двигателите и флуидните системи, имат стебла, чийто размер се променя по дължината им. Стъпковото завъртане ви помага да направите тези промени чисто, така че уплътненията и задвижващите механизми да паснат по предназначение.

Механичните части, изработени по този начин, издържат по-дълго и работят по-тихо. Плавните преходи могат също да намалят триенето и износването на свързаните части.

Стъпково струговане срещу конично струговане

Стъпаловидно струговане и конусно струговане са два различни начина за промяна на формата на цилиндричен детайл.

в стъпково завъртане, правите плоски, ясни стъпки по детайла. Всяка стъпка има остър ръб, където диаметърът се променя внезапно.

в конусовидно струговане, диаметърът се променя плавно и постепенно. Резултатът е конична или ъглова форма вместо остри стъпала.

Настройка на процеса:

• Стъпковото струговане обикновено изисква основна настройка. Често просто премествате режещия инструмент право по оста.
• Конусното струговане е по-сложно. Може да изисква комбиниран плъзгач, конусно приспособление или отместено задно седло, за да се постигне ъглово движение.

Приложения:

• Стъпковото струговане е често срещано за изработка на зъбни колела, рамена или части, които се нуждаят от точна промяна на диаметъра.
• Конусното струговане се използва за изработка на шпиндели, конуси или всяка друга част, която изисква постепенно прилягане.

Накратко, основната разлика е в това как се променя диаметърът на детайла – или внезапно със стъпки, или постепенно с конусност.

Често задавани въпроси

Какво отличава стъпковото струговане от другите процеси на струговане?

Стъпаловидното струговане оформя цилиндър, като прави отчетливи стъпала или рамена по дължината му. Това е различно от основното струговане, което създава гладка, равна повърхност. За разлика от конусното струговане или скосяването, стъпаловидно струговане образува резки промени в диаметъра на определени места.

Можете ли да опишете основните стъпки, свързани с стъпковото струговане на струг?

Първо монтирате детайла в струга и настройвате режещия инструмент на място. След това използвате контролите на струга, за да преместите инструмента по детайла и да изрежете всяка стъпка до необходимия диаметър и дължина. Повтаряте този процес за всяка стъпка, като внимателно измервате, за да съответства на дизайна.

Какви са типичните приложения за стъпково струговане?

Често се използва стъпково струговане за изработка на валове, които изискват различни диаметри, като например валове на скоростни кутии или оси. То е често срещано и при изработката на дистанционни елементи, втулки и машинни части, които изискват плоски рамена между стъпалата за сглобяване или монтиране на други компоненти.

Как стъпковото струговане влияе на качеството на обработения продукт?

Стъпаловидното струговане ви позволява да произвеждате части с точни диаметри и остри преходи между секциите. Правилно изпълнено, то създава чисти и прецизни стъпки. Лошата техника обаче може да доведе до неравномерни преходи, грапави повърхности или неправилни измервания.

Какви инструменти и материали са необходими за ефективно стъпково струговане?

Ще ви е необходим струг с ЦПУ, режещи инструменти, подходящи за метал или пластмаса, и измервателно оборудване като микрометри и шублери. Изборът на материал за инструмента, като например бързорежеща стомана или карбид, зависи от материала на детайла – обикновено метални пръти или арматурни профили.

Какви предпазни мерки трябва да се вземат по време на процеса на стъпково завъртане?

Винаги носете предпазни очила, за да предпазите очите си от метални стружки и отломки. Уверете се, че детайлът е здраво закрепен в патронника. Избягвайте широки дрехи или бижута и никога не докосвайте въртящи се части. Поддържайте работното място чисто и следвайте указанията за безопасност на вашия струг.