Fråga:
Finns det lösningar för att koppla en splinesaxel till en axel med rund diameter
user148298
2016-06-14 19:35:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag har bara grundläggande metallbearbetningsverktyg och äger inte en kvarn eller svarv utan vill ha en. Jag tog isär min billiga borrpress för att studera om jag kan omvandla den till en fräs. Spindeln har en 4-kuggad 9 mm x 9 mm kugghjulssektion som passar med en kvinnlig räfflad bussningspress som passar in i remskivans hål (se delnummer 62 och 71 i diagrammet). Hela spindeln passar inuti spindelröret (se del 68) och skapar spindelaggregatet (se bilden nedan). Splinen låter spindeln sträcka sig nedåt och uppåt i huvudgjutningen samtidigt som den låter spindeln rotera med maximalt vridmoment.

För närvarande överväger jag att ersätta hela spindeln med en 16 mm OD. ER20 verktygshållare. Detta ger mig ett mer grepp om skärverktyget eftersom Jacobs Taper inte kan hantera axiella krafter som krävs för fräsning. Jag planerar också att byta ut befintliga lager med antingen vinkelkontaktlager eller koniska lager.

Jag skulle vilja behålla spindelns indragningsmekanism. För att göra detta måste jag på något sätt ansluta änden av ER-verktygshållaren till en räfflad axel som passar i honänden. För närvarande kan jag inte hitta någon från hyllan till 16 mm koppling. Jag är inte ens säker på vad de heter.

Finns det några lösningar för att koppla eller fästa en splinesaxel till en vanlig gammal axel? Vad heter det och existerar de? Slutligen är jag inte helt gift med att använda en spline-drivmekanism för att förlänga och dra tillbaka spindeln, så jag välkomnar alla lämpliga alternativa mekanismer. Jag såg en kulspole men var inte säker på om den fungerar på samma sätt som den befintliga mekanismen.

Här är ett foto av en liknande spenstång:

enter image description here

enter image description here

enter image description here

Skulle det vara möjligt att göra en skiss av framsidan av var du vill att splineaxeln ska sluta och övergången till verktygshållaren ska ske?
OK, jag ändrade min fråga för att vara mer tydlig. Jag inkluderade också ett diagram. Hoppas det hjälper.
Fyra svar:
Ethan48
2016-06-17 06:50:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

I allmänhet vill jag varna dig för att det inte är troligt att du får mycket bra styvhet ur detta system eftersom du genom att bibehålla spindelmekanismen och lägga till längden på verktygshållaren plus en extra fog (av vilken typ som helst) lägga till mer cantilever till vad som låter som redan ganska slarvigt verktyg. Dessutom, varnas för att tillverkaren av verktyget verkligen inte kommer att stödja något sådant projekt och att alla fogar du implementerar själv kan misslyckas, så du kommer att snurra en ganska tung metallbit ganska snabbt på egen risk. Personligen skulle jag inte rekommendera det.

Som sagt, du frågade om sätt att koppla ihop splineaxeln med verktygshållarens cylindriska ände, här är några alternativ:

För det första kan du köp en adapter. Splintaxeladaptrar tillverkas, men vanligtvis bara för mycket större axlar. Dessutom är jag inte säker på om spline-profilen är standard eller specifik för din borrpressstillverkare. Andra människor gör dig till en anpassad spline-adapter, vilket kan vara dyrt men skulle få jobbet gjort. De mest rimligt utrustade lokala maskinverkstäderna kan också göra en adapter. Problemet med att ansluta spline-till-spline är att med skärkrafterna har du betydande axiella och radiella krafter att motstå. Splines är bra på att överföra vridmoment och är rimliga att motstå radiell kraft, men motstår inte axiella krafter alls. Av den anledningen väljer du en splineadapterkonstruktion där honplinan klämmer fast till spline med en skruvbult, inte en av de mönster som bara har en ställskruv.

En annan strategi skulle vara att försöka utveckla så mycket spänningskraft på utsidan av splinexeln som möjligt, helt och hållet utan att komma i kontakt med splineens radiella ytor. För att göra detta kan du använda en vanlig axelkoppling som den här eller den här. Standard, styva axelkopplingar med hål i olika storlekar i vardera änden är dock sällsynta, så du kan fortfarande behöva få en skräddarsydd. Det är vanligt att hitta kopplingar där ena änden är en färdig borrning och den andra änden är oavslutad så att du kan borra ut den själv, men jag har inte hittat något tillräckligt litet för din applikation. Om du bestämmer dig för att göra detta måste borrningen skäras av en maskinist på en svarv, försök inte använda borrpressen för det.

Det sista alternativet, även om jag fortfarande inte är säker på att du kunde hitta delar som är tillräckligt små är en konisk låsaxelkoppling som Fenner RM12 visas här eller Climax C600M-9 visas här. De har kompatibla storlekar för 9 mm och 11 mm axlar, men verkar inte göra det upp till 16 mm på en gång, så du kan fortfarande behöva en speciell bussning. Denna typ av kopplingar fungerar på en avsmalnande princip, ungefär som en spännhylsa och producerar förmodligen den starkaste och mest styva klämkraften av något av alternativen här. Eftersom dessa system är modulära (insidan avsmalnande bussning fungerar med flera flänsar) är det troligt att du kan hitta de storlekar du behöver som lager delar. Jag har inte sökt uttömmande efter leverantörer som kan lagra dina specifika storlekar.

Sammantaget tror jag att detta är en mycket riskfylld idé och mycket väl kan leda till fel eller till och med skada. Jag misstänker att för att gå med i sådana felaktiga axlar behöver du en del specialbearbetad, vilket som ni vet inte är ett billigt förslag. Om du behöver något specialbearbetat kan du lika gärna få en helt ny axelbearbetning som har 9 mm splineprofil och själva verktygshållaren, men när du betalar för det kunde du förmodligen ha köpt en liten begagnad kvarn med mycket mindre krångel och risk.

Det finns naturligtvis andra alternativ som att borra ett genomgående hål radiellt mot axeln och sätta i en bult eller stift eller svetsa ihop de två axlarna, men inget av dem ger dig nästan den styvhet eller koncentritet du behöver, och de är sannolikt jämna farligare än de andra alternativen.

Hmm. Trevlig. Vad sägs om en bolllinje? Det finns några ganska små storlekar och även om de är överdrivna har jag sett några mindre diameter. Jag kan inte säga om de överför radiellt vridmoment eller om de bara är en annan typ av linjära lager.
Försöker du skrämma mig eller finns det en verklig fara? Vad kan gå fel, speciellt när du gör lätta skärningar.
De kan hantera radiella laster, men de kommer inte att utformas för att möta samma splineform som du har - du behöver en anpassad spline. För borrpressens storlek och belastning fungerar en vanlig gammal spline med glidande friktion bättre. Kulspår är mycket känsliga för kontaminering så bearbetning är inte ett bra ställe för dem om de inte är helt skyddade.
Det finns verklig fara. Om skarv misslyckas kan inte bara skärverktyget utan verktygshållaren gå i luft. Eftersom skärning har krafter i många riktningar och orsakar vibrationer är det en fientlig miljö för alla fogar som inte är särskilt utformade med tanke på det. Du skulle behöva kontrollera regelbundet att ingenting hade lossnat eller börjat spricka.
Väl. kom ihåg att spindeln kommer att vara helt innesluten i spindeln och huvudgjutningen. Så det kommer inte att utsättas för elementen. Om det går sönder kommer det att vara inuti antingen spännen eller huvudgjutningen. Jag planerar att köra den på väldigt låga hastigheter (under 500 varv / min) vilket är mitt främsta syfte för att göra detta.
Jag tror inte det, någon skarv kommer att bli för bred och måste sitta under spindeldelen med den inre spline. Detta innebär att fogen kommer att exponeras och att du kommer att förlora lite fästresa.
m4p85r
2016-06-21 09:14:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Den riktigt snabba och smutsiga lösningen: svetsa den aktuella chucken till den aktuella konen. Det kommer att säkerställa att det inte kommer flyger iväg. Då kan du göra lättfräsning och börja göra delar till en starkare / bättre maskin utan att behöva köpa några nya bitar till din borrpress!

Jag skulle inte bry mig om att slänga mycket pengar på det här eftersom borrpressar i allmänhet inte är tillräckligt styva för att göra "bra" fräsmaskiner. Varje svetsare bör kunna lägga några stora tac-svetsar (jag skulle göra fyra 90 grader från varandra) på det på cirka 5 minuter vilket skulle förhindra att det någonsin lossnar (var försiktig med att göra för mycket svetsning eftersom du inte vill inför för mycket värme i delen).

Det är nästan omöjligt att svetsa något koncentriskt nog för att fungera bra. Även om du kan leva med felaktigheten är det ännu farligare att rotera en massa utanför mitten i hög hastighet än de andra idéerna som föreslås.
Nej nej, jag menar inte att svetsa verktygshållaren på axeln. Jag menar svetsa den aktuella chucken på konen. OP sa att anledningen till att han inte kunde använda den är att chucken hålls fast av en Jacobs avsmalning som inte kan ta sidobelastning och kan flyga av. Lösning: svetschuck till avsmalnande så att den inte lossnar samtidigt som den säkerställer att den fortfarande är koncentrisk (eller så koncentrisk som den någonsin var)
Det är värt ett försök om verktyget annars är skräp, men det finns en betydande risk för att fånga chucken med värmepåkänningar - det finns inte mycket utrymme i någon av de rörliga delarna. Det är inte heller troligt att båda delarna av konen är gjorda av ett lätt svetsbart stål, men de kan vara.
Ah, ett par stora svetsar kommer inte att gripa den genomsnittliga borrchucken. Dessa saker är ganska slarviga. Jag håller med om att det inte är något jag skulle göra på maskiner som jag uppskattade mycket, men av ljudet av det är detta en tillfällig maskin så att han kan göra lite bättre delar. Ah det är stål, det kommer att svetsas; P tillräckligt bra för detta ändamål ändå.
Chris Johns
2016-06-16 23:24:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Detta är allmänna råd snarare än ett direkt svar, men med tanke på omständigheterna som du har beskrivit är min uppfattning att denna typ av modifiering kan vara mer besvärlig än den är värt.

En del av detta är att en borrpress inte nödvändigtvis behöver vara så styv för att fungera bra. Med en förnuftig arbetsupplevelse kan du få helt acceptabla resultat för allmän borrning med till och med en helt grundläggande maskin och du kan mycket väl upptäcka att eventuella vinster i att styva spindeln går förlorade av maskinens totala toleranser som helhet.

Även en ganska dyr borrmaskin är inte på något sätt samma sak som en vertikal kvarn.

Bortsett från formuläret när som helst annars om du är beredd att göra denna nivå av modifiering kan det vara bra med att spendera din tid på att renovera en liten begagnad svarv, eftersom det förmodligen ger dig mer nytta på lång sikt för liknande ansträngning .

Jag försöker bygga en kvarn, inte en annan borrpress. Den aktuella borrpressen har en avsmalnande ände från Jacobs som håller fast den avsmalnande chucken från Jacobs. Det är olämpligt för fräsning eftersom det inte kan hantera axiella krafter, vilket kan skicka chucken flyga över rummet. Det har aldrig hänt mig, men jag har läst det på otaliga platser.
CBRF23
2016-06-23 05:11:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag skulle vara överens med Chris Johns om den här - det är förmodligen inte en bra användning av din tid och kanske inte ger tillfredsställande resultat - men det är inte vad du frågade ...

För att direkt svara dina frågor:

Finns det några lösningar för att koppla eller fästa en spindelaxel till en vanlig gammal axel? Vad heter det och existerar de?

Ja, det finns det. En presspassning eller interferenspassning kan vara ett lämpligt sätt att fästa de två komponenterna på.

Om du inte känner till konceptet kan en presspassning (aka interferenspassning) betyder att du trycker in en stift i ett hål som är något mindre än stiftet (skapar störningar mellan komponenterna som håller dem ihop). När det gäller metall-till-metall pratade en storleksskillnad på några tiondelar av tusendels tum [.0001] till några tusendels [.001] tum.

Om du ger mer information om konstruktionsmaterialet (förmodligen någon form av härdat verktygsstål för axeln, inte säker på din krage) och faktiska mått (faktiskt betyder att du mätte delarna med en mikrometer, eller andra lämpliga mätapparater, och inte de nominella måtten som tillhandahålls av tillverkaren eller delbeskrivningen), kan du använda en online passformskalkylator som den här från Engineers Edge för att få en uppfattning om den störning som behövs - kanske titta till FN5-klassen till exempel.

Jag misstänker att du kommer att behöva en betydande störning för att klara de förväntade belastningarna, så du kommer antagligen behöva en hydraulisk press eller en bra värmekälla, eller kanske en kombination av det också.

Återigen, om du känner till konstruktionsmaterialet, kan du använda värmeutvidgningskoefficienten för att bestämma den temperaturförändring som är nödvändig för att få honkroppen att expandera tillräckligt stor för att glida in den manliga delen det svalnar och drar ihop det kommer att skapa störningar som är nödvändiga för att hålla delarna på plats.

Ett annat alternativ du kan överväga är att du kan trycka ihop passa bitarna ihop (jag rekommenderar krymppassningsmetoden ovan för att upprätthålla koncentritet) och eftersom det här är en rillad axel som passar i ett runt hål kan du kanske lödda axel till kopplingen (fylla i luckorna i tänderna med hårdlödningsmaterial) som skulle vara extremt stark. Återigen utan att veta mer om basmaterialen vet jag inte om detta är ett lämpligt förslag, men det är värt att överväga. Många skärverktyg som används för fräsning med hårdmetallinsatser löds, och det har visat sig vara en pålitlig och stark anslutning för jobbet.

Standardupplysningar: du bör rådfråga en ingenjör som har erfarenhet av denna typ av applikation (någon som specialiserat sig på maskindesign eller maskinunderhåll kan vara ett bra ställe att börja) innan du tar bort siffror från en webbplats eller ord från vissa kille som inte har all information om applikationen. För det första - siffrorna som föreslås på webbplatsen som jag länkar till baseras på en ANSI-standard som ger rekommendationer för vanliga applikationer för att hålla en rund stift i ett runt hål - ingen av dem beskriver din applikation. Och för två - du spelar med några ganska stora krafter och tunga laster i en fräsning, och ett katastrofalt fel kan skicka en extremt skarp stor bit hårdmetall, kobolt eller höghastighetsstål rakt mot ditt ansikte, öga, hals eller organ för barnfödande som inte skulle vara så kul alls.

Slutligen är jag inte helt gift med att använda en spline-drivmekanism för att förlänga och dra tillbaka spindeln, så jag välkomnar alla lämpliga alternativa mekanismer. Jag såg en bolllinje, men var inte säker på om den fungerar på samma sätt som den befintliga mekanismen.

Bridgeport-bruk använder vanligtvis en R8-fjäder.

Jag har inte Jag vet inte om det är möjligt, men om du går den här vägen kan du titta på att anpassa en av dessa till din borrpress.

Slutligen - bara min personliga åsikt - är att den tid och pengar du kommer att spendera på detta projekt, som kanske eller inte får ett bra resultat, inte kommer att vara värt det. Har du funderat på att bara köpa en begagnad brygga (eller billigare kinesisk avstängning) kvarn? Jag är inte säker på var du befinner dig, men jag gjorde bara en snabb sökning på craigslist och i mitt område finns det minst 5 annonser för 2500 USD eller mindre och ett par för 1200 USD eller mindre. Jag skulle allvarligt överväga vad du vill göra med din kvarn och bestämde när det är värt att spendera pengarna på en ordentlig maskin, och fram till dess kan du alltid lägga ut ditt fräsarbete till en lokal butik eller till och med ett onlineföretag som snabbbearbetning .

Lycka till dig! -Steven

Det är nästan omöjligt att göra något med en tillräckligt tät tolerans för att passa press eller störningar utan verktygsmaskiner. Detta är också redan principen för en Jacobs avsmalning, som den ursprungliga posten säger inte är tillräckligt säker för dem.
Mina svar tar upp de frågor som citerats - inte hela inlägget från OP, vilket jag anser är inte tillräckligt fullständigt för att svara definitivt. Till exempel har han inte gett någon information om axelns / kopplingens material, axelns faktiska OD och kopplingens ID, vad sägs om frigång till huset, är borrpressbältet driven (lycka till att fräsa om det är .. .), etc. Vi vet inte vad han tänker fräsa i slutändan (storlek, material, nödvändiga toleranser som ska hållas), hans budget och tidslinje för projektet, etc. Jag försökte svara på de svarbara frågorna.
Jag håller inte med - han har en borrpress. Jag antar att det är av god kvalitet och robusthet om han tänker fräsa med det. Med tanke på dessa antaganden kunde han använda borrpressen för att borra och bränna hålet efter behov. Det finns också möjlighet att lägga ut arbetet på en lokal maskinist eller till och med någonstans som rapid-machining.com. Att skapa ett hål är inte ett oöverstigligt hinder för detta projekt. En presspassning ger överlägset motstånd mot sidolastning jämfört med en Jacobs avsmalning. Lägg till det rekommenderade lödningssteget och det är inte ens en jämförelse.
Err, låt oss inte gå in i en utökad diskussion i kommentarerna här, men om du tittar på hela frågan är det uppenbart att borrpressen är remdriven, och för att säga så är det många om inte de flesta manuella fabriker. När det gäller att riva ett tillräckligt rent hål för att passa på en borrpress med en chuck antar jag att beviset ligger i puddingen!
Jag ser det nu - i delbilden :) Jag håller med - det är osannolikt att det är helt koncentriskt, men troligtvis tillräckligt bra för den här applikationen. Jag skulle inte förvänta mig fantastiska resultat av detta projekt. Hittills tror jag att det bästa svaret är det som föreslår att svetsa (eller lödda, kanske också fungerar) chucken på konen.


Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...