Cum să asiguri calitatea unui arbore liniar?

Calitatea unui arbore liniar nu poate fi judecată numai după aspectul său luminos. Materialul, duritatea suprafeței, adâncimea stratului întărit, toleranța la diametru, rotunjimea, dreptatea și finisarea suprafeței afectează modul în care arborele se potrivește și funcționează cu un rulment liniar.

Un proces de inspecție de încredere ar trebui să înceapă cu desenul aplicației și specificațiile convenite. Furnizorul și clientul trebuie să utilizeze aceleași criterii de acceptare, poziții de măsurare și metode de inspecție.

Arborele liniare de precizie pot fi furnizate ca tije independente sau încorporate în ansambluri de mișcare liniară susținute.

1. Confirmați gradul materialului

Materialul afectează călibilitatea, rezistența la uzură, rezistența la coroziune, performanța de prelucrare și rezistența mecanică a miezului arborelui. Materialele comune ale arborelui liniar DLY includ oțel pentru rulmenți GCr15 și oțel cu carbon mediu C45.

Oțelul inoxidabil poate fi selectat atunci când rezistența la coroziune este mai importantă, dar trebuie să se confirme calitatea exactă a inoxidabilului și duritatea suprafeței realizabile. „Oțel inoxidabil” în sine nu este o specificație completă a materialului, iar rezistența la coroziune nu garantează automat o bună rezistență la uzură.

Identificarea materialului poate fi verificată prin documentația furnizorului, testarea compoziției chimice sau un certificat de material atunci când este cerut de comandă. Dacă este necesară trasabilitatea completă, această cerință ar trebui declarată înainte de producție.

2. Verificați duritatea suprafeței

Rulmenții liniari cu bile creează un contact punctual repetat pe suprafața arborelui. Dacă suprafața de rulare este prea moale, bilele pot forma caneluri sau adâncituri permanente chiar și atunci când arborele pare corect dimensional.

Duritatea suprafeței trebuie măsurată folosind o metodă potrivită pentru material și grosimea stratului întărit. Locațiile de testare trebuie să evite teșiturile, capete filetate și zonele afectate de prelucrarea ulterioară, cu excepția cazului în care acele zone fac parte în mod specific din inspecție.

Valoarea durității necesară trebuie definită în desen sau specificația de achiziție. Un raport de duritate fără metoda de testare, scara sau locația de măsurare nu oferă suficiente informații pentru o comparație fiabilă.

3. Verificați adâncimea efectivă a stratului întărit

Numai duritatea suprafeței nu arată cât de adânc a fost întărit arborele. Un strat dur foarte subțire poate trece un test de duritate a suprafeței, dar eșuează prematur la solicitări repetate de contact sau după uzura minoră a suprafeței.

Arborii liniari DLY pot fi produși cu adâncimi ale stratului întărit în intervalul aproximativ de 0,6–3,5 mm, în funcție de material, diametrul arborelui și cerințele procesului. Adâncimea necesară ar trebui să fie confirmată pentru fiecare specificație, mai degrabă decât să se aplice o valoare pentru fiecare arbore.

Adâncimea efectivă a carcasei este în mod normal verificată printr-un profil de duritate pe o secțiune transversală pregătită sau printr-o altă metodă de testare convenită. Deoarece aceasta este o inspecție distructivă, este de obicei efectuată pe o probă din lotul de producție, mai degrabă decât pe fiecare arbore finit.

4. Măsurați diametrul și toleranța

Diametrul arborelui afectează direct jocul intern sau preîncărcarea rulmentului liniar de împerechere. Un arbore supradimensionat poate crea frecare și căldură excesive, în timp ce un arbore subdimensionat poate duce la slăbire, vibrații și o stabilitate de poziționare redusă.

Diametrul trebuie măsurat cu un micrometru calibrat în mai multe poziții axiale. La fiecare poziție, efectuați măsurători în mai mult de o direcție pentru a identifica conicitatea, ovalitatea sau variația locală de șlefuire.

Toleranța necesară trebuie să se potrivească cu rulmentul și aplicația. Clasa de toleranță h6 este de obicei solicitată pentru arbori liniari de precizie, dar pot fi specificate și alte toleranțe. Desenul de achiziție ar trebui să aibă întotdeauna prioritate față de o valoare generală de catalog.

5. Inspectați rotunjimea și cilindricitatea

Un arbore poate avea un diametru mediu acceptabil în timp ce nu este rotund. Erorile de rotunjire pot produce modificări ale jocului lagărului și ale rezistenței la rulare pe măsură ce arborele sau orientarea rulmentului se modifică.

Cilindricitatea ia în considerare întreaga suprafață cilindrică și poate dezvălui o combinație de erori de formă legate de conicitate, ovalitate și dreptate. Pentru aplicații obișnuite, măsurarea diametrului în mai multe poziții poate fi suficientă. Comenzile de înaltă precizie pot necesita echipamente dedicate pentru măsurarea rotunjirii sau a formei.

Dacă rotunjimea sau cilindricitatea este un element critic de acceptare, toleranța și metoda de măsurare trebuie menționate în mod explicit pe desen.

6. Măsurați dreptatea arborelui

Dreptatea slabă poate cauza blocare, sarcină neuniformă a rulmentului și modificări ale rezistenței la rulare de-a lungul cursei. Acesta devine din ce în ce mai important pe măsură ce lungimea arborelui și distanța nesuportată cresc.

Rectitudinea poate fi verificată prin sprijinirea arborelui în puncte definite și măsurarea abaterii radiale cu un indicator cadran în timp ce arborele este rotit sau deplasat de-a lungul unei suprafețe de referință. Metoda de sprijin și orientarea arborelui afectează rezultatul, în special pe arbori lungi și subțiri, care se deformează sub propria greutate.

Arborii liniari de precizie DLY pot atinge dreptate de până la ≤5 μm la 100 mm pentru specificații adecvate. Abaterea totală admisă pe toată lungimea arborelui trebuie totuși convenită în funcție de diametru, lungime și condiții de sprijin.

7. Verificați rugozitatea suprafeței și calitatea șlefuirii

Finisarea suprafeței afectează frecarea, reținerea lubrifiantului, uzura etanșării și starea de contact dintre arbore și rulment. O suprafață care este vizibil lucioasă poate conține în continuare urme de șlefuire, ondulații sau defecte locale.

Arborii liniari DLY sunt disponibili cu o rugozitate tipică a suprafeței de Ra 0,4–0,8 μm, în funcție de specificația produsului. Rugozitatea trebuie măsurată cu un tester calibrat de rugozitate a suprafeței utilizând lungimea de tăiere și direcția de măsurare specificate.

Inspecția vizuală ar trebui să verifice, de asemenea:

• Zgârieturi longitudinale
• Arsuri de măcinare sau decolorare
• Avarii și daune legate de manipulare
• Pitting sau coroziune
• Urme de șlefuire în spirală sau neuniforme
• Bavuri lângă capete tăiate și caracteristici prelucrate

8. Inspectați placarea cu crom dur

Pe un arbore liniar cromat, calitatea placarii afectează rezistența la coroziune și durabilitatea suprafeței pe termen lung. Inspecția ar trebui să acopere mai mult decât aspectul.

Verificările importante includ grosimea acoperirii, uniformitatea grosimii, aderența, defecte de suprafață și diametrul arborelui finit după placare și șlefuire. Un strat gros nu este automat mai bun dacă este slab lipit sau determină diametrul final să depășească toleranța.

Verificați suprafața pentru exfoliere, vezicule, pori, material de bază expus și deteriorare în apropierea capetelor tăiate sau prelucrate. Dacă este necesară o grosime minimă de crom, indicați valoarea și metoda de testare pe desen sau pe comanda de achiziție.

9. Inspectați prelucrarea lungimii și a capetelor

Lungimea totală trebuie măsurată după tăierea, șlefuirea și orice prelucrare finală au fost finalizate. Criteriile de acceptare ar trebui să clarifice dacă teșiturile, găurile centrale sau caracteristicile filetate sunt incluse în lungimea declarată.

Pentru arbori personalizați, inspectați toate caracteristicile de desen, inclusiv:

• Pași și umeri
• Filete interne sau externe
• Plate și canale
• Găuri încrucișate și găuri filetate
• Teșituri și raze de colț
• Concentricitatea dintre capetele prelucrate și suprafața de rulare a arborelui

Bavurile trebuie îndepărtate fără a deteriora suprafața de rulare de precizie. Zonele prelucrate care nu mai sunt protejate de cromare pot necesita o protecție adecvată împotriva ruginii.

10. Confirmați compatibilitatea cu rulmentul liniar

Un arbore poate trece inspecția dimensională și poate funcționa prost dacă nu este compatibil cu rulmentul liniar selectat. Confirmați toleranța diametrului arborelui, duritatea suprafeței, rugozitatea suprafeței și jocul necesar al rulmentului ca set.

O verificare practică a asamblarii poate identifica rezistența neregulată, spațiul de joc excesiv sau punctele strânse locale. Cu toate acestea, un test manual de alunecare lină nu înlocuiește inspecția dimensională, a durității și a dreptății.

Când un arbore nou este instalat într-o mașină existentă, inspectați și lagărele liniari vechi. Bilele deteriorate, contaminarea sau garniturile defectuoase pot marca rapid un nou arbore.

11. Consultați înregistrările de inspecție

Documentele necesare depind de comandă și de cerințele de trasabilitate ale acesteia. Înregistrările posibile ale calității includ:

• Raport de control dimensional
• Certificat de material sau raport de compoziție chimică
• Rezultă duritatea suprafeței
• Raport de adâncime a stratului întărit
• Măsurarea rugozității suprafeței
• Raport despre grosimea cromării
• Certificat de conformitate

Nu fiecare document este generat automat pentru fiecare arbore standard. Cerințele de documentare, frecvența de eșantionare și standardele de acceptare trebuie confirmate înainte de plasarea comenzii.

12. Protejați arborele în timpul ambalării și depozitării

Un arbore calificat poate fi deteriorat după inspecția finală dacă nu este manipulat și ambalat corect. Arborii lungi necesită un sprijin adecvat pentru a preveni îndoirea în timpul transportului.

Suprafața de precizie trebuie curățată, protejată împotriva coroziunii și separată de materialele dure de ambalare care ar putea cauza zgârieturi. Capetele filetate sau prelucrate pot necesita protecție individuală.

Depozitați arborii liniari într-un mediu curat și uscat. Evitați așezarea arborilor lungi pe suporturi la distanță mare pentru perioade îndelungate, mai ales când diametrul este mic în raport cu lungimea.

Lista de verificare a inspecției arborelui liniar

Concluzie

Asigurarea calității arborelui liniar necesită criterii de acceptare măsurabile. Materialul, duritatea suprafeței, adâncimea stratului întărit, toleranța la diametru, rectitudinea, rugozitatea și calitatea acoperirii trebuie verificate în conformitate cu desenul și cerințele de funcționare.

După ce arborele intră în funcțiune, alinierea, lubrifierea și controlul contaminării devin la fel de importante. Citirecum să reduceți uzura unei tije de arbore liniarpentru ghid de instalare și întreținere.

Vizualizați DLYproduse cu arbore liniarpentru materialele disponibile, diametrele și structurile arborelui.

← Înapoi la DLY Blog