Концентрическая тонкостенная
Полые валы

Полый вал — это вал с проходным отверстием или слепым отверстием вдоль его центральной оси. Полая конструкция уменьшает вес (критично для робототехнических соединений и аэрокосмической промышленности), позволяет прокладывать кабели, пневматические линии или охлаждающую жидкость через центр вала, а также обеспечивает конструкцию с проходным шпинделем для станков. Полые валы требуют тщательного проектирования, чтобы избежать деформации тонкостенных стенок во время обработки и термообработки.

Практическая минимальная толщина стенки: 1,5 мм для стали и нержавеющей стали; 2,0 мм для алюминия и титана. Ниже этих значений вал может деформироваться во время обработки (из-за зажима) и термообработки (из-за тепловых градиентов). Для более тонких стенок рекомендуется электролитическое никелирование или твердый хром на более толстом вале вместо обработки очень тонкостенных полых валов. HXC отмечает проблему тонкостенных в обзоре DFM.

HXC обрабатывает как наружный диаметр, так и отверстие в одной настройке токарно-фрезерной обработки с 5 осями без повторной зажигалки — это исключает ошибку настройки двухоперационного подхода. Отверстие и наружный диаметр обрабатываются до шлифовки заготовки, затем наружный диаметр шлифуется цилиндрической обработкой с использованием отверстия в качестве эталона (между центрами или в прецизионной цанге). Обеспечивает соосность наружного диаметра и отверстия ≤ 0,003 мм TIR.

Полый вал с тем же наружным диаметром и длиной, что и сплошной вал, с отверстием = 70% диаметра, сохраняет примерно 76% жесткости на изгиб при этом уменьшая массу примерно на 49%. Для приложений в робототехнике, где вращательная инерция доминирует в характеристиках, полые валы являются важным преимуществом в конструкции. Титановые полые валы обеспечивают лучший баланс прочности и веса для требовательных аэрокосмических приложений.

Прототип (1–5 шт., токарная обработка + шлифовка): 4–7 дней. Малый выпуск (10–50 шт.): 7–12 дней. Производство (100–1 000 шт): 10–16 дней. Нержавеющая сталь или титан: добавить 2–4 дня. Срочное производство доступно.

20CrMnTi (индукционно закаленные) для входных валов коробки передач и промышленного использования. 42CrMo4 (цементированное) для максимального поверхностного сопротивления усталости. SUS303/316L нержавеющая сталь для пищевой, фармацевтической, морской отраслей. Al 6061/7075 твердоанодированные для роторов электромобилей и легких роботов. Ti Группа 5 для аэрокосмической/медицинской отраслей. PEEK/POM для стерилизуемых или самосмазывающихся применений.

Стандартная шлифованная наружная поверхность: Ra 0,4 мкм. Точные посадочные места под подшипники: Ra 0,2 мкм. Зеркальная отделка для уплотнений: Ra 0,1 мкм. Отверстие: Ra 0,8 мкм расточенное, Ra 0,4 мкм по запросу. Все измерения выполнены контактным профилометром и задокументированы.

Да — канавки, шлицы, резьбы, сквозные отверстия, масляные порты, плоские поверхности и конические части все обрабатываются в одной настройке с 5 осями, обеспечивая соосность всех элементов в пределах 0,003 мм TIR.

Да — HXC регулярно обрабатывает полые валы с радиальными сквозными отверстиями, масляными распределительными портами, шлицами и резьбовыми концами в той же настройке с 5 осями. Сквозные отверстия, пересекающиеся с отверстием, должны быть аккуратно сняты с заусенцами — HXC использует прецизионные инструменты для удаления заусенцев и проверяет чистоту отверстия перед отправкой. Укажите размер, расположение сквозного отверстия и любые требования к уплотнению в чертеже.