Volanli CNC ishlov berish: jarayon, uskunalar va tanlov qo'llanmasi

Volan komponentlari avtomobil dvigatellarida, dengiz harakatlantiruvchi tizimlarida va energiya ishlab chiqarish uskunalarida uchraydigan muhim aylanadigan massa saqlash moslamalari hisoblanadi. Taxminan qiymatiga ega global avtomobil quvvat uzatish tizimi bozori2024-yilda 741 milliard AQSh dollari, yuqori aniqlikdagi volanli ishlov berish yechimlariga talabni oshirishda davom etmoqda (Manba:MarketsandMarkets, 2024-yilgi avtomobil quvvat blokiIshlab chiqarish tolerantliklari kuchayganligi va ishlab chiqarish samaradorligi maqsadlari oshganligi sababli, tegishli CNC ishlov berish usulini tanlash ustaxona menejerlari va zavod muhandislari uchun strategik qarorga aylandi.

Ushbu qo'llanmada volanli CNC ishlov berish jarayoni ko'rib chiqiladi, uskunaning ishlashini belgilaydigan texnik xususiyatlar batafsil bayon qilinadi va ishlab chiqarish ko'lami va qismning murakkabligiga mos ravishda uskunani tanlash uchun amaliy asos yaratiladi.

Volanli CNC ishlov berish nima?

Volanli CNC ishlov berish deganda, ixtisoslashtirilgan CNC torna mashinalarida volan komponentlarini kompyuter tomonidan raqamli boshqariladigan burish, burg'ulash, frezalash va pardozlash tushuniladi. Universal torna mashinalarida an'anaviy ishlov berishdan farqli o'laroq, volanga xos CNC mashinalari bir nechta ishlov berish operatsiyalarini - tashqi diametr va ishqalanish yuzasini burish, murvat teshiklarini burg'ulash, o'rnatish rezbalarini ulash va frezalash balans oluklarini - bitta mashina sozlamalari ichida birlashtiradi.

Volanli ishlov berishning asosiy maqsadlari quyidagilarni o'z ichiga oladi:

Tashqi diametrga bardoshliklarga erishish0,005 mm

• Pastki qismida yumaloqlikni saqlash0,005 mm(ISO 1101 ga muvofiq)
• Sirt pürüzlülüğünü nazorat qilishRa 0,4–0,8 mkmishqalanishga duchor bo'lgan yuzalar uchun
• O'rnatish xususiyatlarining ichkarida koaksialligini ta'minlash0,015 mm

Zamonaviy volanga xos CNC torna dastgohlari ushbu bardoshliklarga 45° qiyalikli monolitik yotoq dizaynlari, aniq chiziqli rolikli yo'riqnomalar va servo quvvatli ko'p stantsiyali minoralar orqali erishadilar, bu esa operatsiyalar davomida qayta joylashtirish xatolarini kamaytiradi.

Volan CNC mashinalarining asosiy texnik xususiyatlari

Volanga xos CNC torna dastgohlarini baholashda muhandislar ishlov berish qobiliyati va ishlab chiqarish samaradorligiga bevosita ta'sir qiluvchi quyidagi spetsifikatsiya toifalariga e'tibor qaratishlari kerak.

Mashinaning qattiqligi va tuzilishi

To'shak konstruktsiyasi asosan termal barqarorlik va tebranishning pasayishini belgilaydi. Yuqori sifatli volanli CNC tornalaridan foydalanishHT300 yuqori quvvatli quyma temirquti shaklidagi qatlamlar uchun, zich molekulyar tuzilish, tegishli qattiqlik va uzoq kesish sikllari davomida ishqalanish koeffitsientini minimallashtiradigan o'z-o'zini moylaydigan sirt xususiyatlarini ta'minlaydi.

The45° qiyalikli integral yotoqdizayn chiplarni evakuatsiya qilish samaradorligini oshiradi va shu bilan birga umumiy strukturaviy qattiqlikni taxminan oshiradi23%nashr etilgan qiyosiy tadqiqotlarga ko'ra, an'anaviy yassi yotoq konfiguratsiyalari bilan taqqoslagandaIshlab chiqarish jarayonlari jurnali(Elsevier, 2023).

Shpindelning ishlash parametrlari

Shpindelning texnik xususiyatlari maksimal kesish tezligini, quvvat yetkazib berishni va novda zaxirasini qayta ishlash quvvatini boshqaradi.

Avtomobil volanini ishlab chiqarish uchun shpindelning teshik diametriΦ65 mmKo'pgina volan bo'sh o'lchamlarini qabul qiladi, maksimal 3000 rpm tezlik esa po'lat va alyuminiy volan materiallari uchun yetarli sirt tezligini ta'minlaydi.

Joylashtirish va takrorlanuvchanlik aniqligi

Joylashtirish aniqligi ishlab chiqarish jarayonlarida erishilishi mumkin bo'lgan eng qattiq bardoshliklarni belgilaydi. Sanoat standartidagi volanli CNC tornalari quyidagilarni belgilaydi:

X o'qi takroriy joylashish aniqligi: 0,003 mm

• Z o'qi takroriy joylashish aniqligi: 0,005 mm
• Ishlov berilgandan keyingi yumaloqlik: ≤0,005 mm
• 300 mm dan ortiq diametrli mustahkamlik: ≤0.015 mm

Bu raqamlar mos keladiISO 13041-2CNC torna markazlari uchun aniqlik sinov standartlari va IATF 16949 sifat menejmenti tizimlariga mos keladigan avtomobil volan OEMlarining o'lchov talablariga javob beradi.

Volanni qayta ishlash jarayonining ish jarayoni

HG40/50L seriyali kabi maxsus mashinada odatiy volanli CNC ishlov berish ish jarayoni to'rtta asosiy bosqichdan iborat.

1-bosqich: Bo'sh qisqich va o'rnatish

Volan quyma yoki zarb qilish blankasi a ga yuklanadi10 dyuymli ichi bo'sh gidravlik 4 jag'li patronPatronning ichi bo'sh dizayni uzluksiz oziqlantirish operatsiyalari uchun shtanga materialining o'tishiga imkon beradi. O'rnatishni tekshirish dastlabki bo'sh geometriyani CMM tasdiqlash va mashina koordinatalari tizimiga moslashtirishni o'z ichiga oladi.

2-bosqich: Qo'pol burish — tashqi diametr va ishqalanish yuzasi

Qo'pol burish tashqi diametrdan va ishqalanishga duchor bo'lgan sirtdan ortiqcha materialni olib tashlaydi. Mashina quyidagilardan foydalanadiX o'qiradial chuqurlikdagi kesishlar uchunZ o'qieksenel ulanishni boshqaradi. Kesish parametrlari odatda quyidagilarni o'z ichiga oladi:

Kesish chuqurligi: 1,5–3,0 mm

• Ovqatlanish tezligi: 0,2–0,4 mm/aylanish
• Kesish tezligi: 150–250 m/min (quyma temir uchun)

3-bosqich: Aniq ishlov berish — Teshiklar, rezbalar va muvozanat oluklari

Theservo quvvatga ega ko'p stansiyali minoraish qismini qayta joylashtirmasdan burg'ulash, urish va frezalash operatsiyalariga o'tish. Ushbu bitta o'rnatish usuli odatda yuzaga keladigan qayta qisish xatolarini bartaraf etadi0,02–0,05 mmqo'shimcha pozitsion og'ish.

Burg'ulash ishlari ichki sovutish suvi ta'minoti bilan yuqori tezlikda ishlaydigan po'lat yoki karbidli burg'ulardan foydalanadi. Bolt teshiklarini o'rnatish uchun (odatda M10–M16 rezbalari) tebranish minoraning sinxronlashtirilgan shpindel aylanishi orqali amalga oshiriladi. Balansli oluk frezalashda radial quvvat boshlari ishlatiladi, ular gacha tezlikda ishlaydi.3000 rpm.

4-bosqich: Sifatni tekshirish va pardozlash

Mashinadan keyingi o'lchovlardan foydalanishkoordinata o'lchash mashinalari (CMM)yoki tekshirish uchun jarayon davomida lazer skanerlash:

Tashqi diametri va yumaloqligi

• O'rnatish teshiklarining joylashuvi va ipning sifati
• Yiv chuqurligi va profilini muvozanatlash
• Ishqalanish yuzalarining sirt pürüzlülüğü

Bardoshlik talablariga javob beradigan qismlar dinamik muvozanatlash va yig'ishga o'tadi. Mos kelmaydigan qismlar uchastkaning SPC boshqaruv rejasiga muvofiq qayta ishlash yoki chiqindi oqimlariga yo'naltiriladi.

To'g'ri volanli CNC mashinasini tanlash

Uskunani tanlash uchta asosiy o'zgaruvchiga bog'liq: qism geometriyasining murakkabligi, yillik ishlab chiqarish hajmi va bardoshlik talablari.

Yuqori aralashmali, o'rtacha hajmli ishlab chiqarish uchun (yiliga 500–5000 dona)bir nechta volan variantlari bo'ylab, a3-quvvatli boshli servo minorali mashinaMaxsus asbob almashtirishsiz turli xil burg'ulash, urish va frezalash operatsiyalarini bajarish uchun moslashuvchanlikni taklif etadi. Modulli quvvat kallagi konfiguratsiyasi ma'lum bir volan dizaynlariga moslashtirilgan radial, eksenel va burchakli frezalash kallalarini moslashtiradi.

Yuqori hajmli, bitta mahsulotli liniyalar uchun (yiliga >10 000 dona), bir nechta stantsiyalarga ega maxsus volan uzatish liniyasi bitta bo'lakli tsikl vaqtini pastga tushiradi3 daqiqalekin katta kapital qo'yilmalar va maydonni talab qiladi.

Asosiy tanlov mezonlari quyidagilarni o'z ichiga oladi:
1.Maksimal burilish diametri: Ko'pgina avtomobil volanlari quyidagilardan iboratΦ300–Φ500 mmmashinalar bundan kamida 10% ga oshib ketishi kerak

2.Minora konfiguratsiyasiQuvvat minorasi stansiyalari 复合加工 qobiliyatini aniqlaydi; kamida 3 ta stansiya tavsiya etiladi

3.Chiplarni olib tashlash tizimiAvtomatik chip konveyerlari boshqariladigan smenalar paytida chiplarning to'planishiga yo'l qo'ymaydi

4.Boshqaruv tizimining mosligiSiemens, Fanuc va Mitsubishi CNC tizimlari har biri turli xil post-protsessor qo'llab-quvvatlashi va CAM integratsiyasini taklif qiladi

Umumiy sanoat qo'llanmalari

Avtomobil volanini qayta ishlash

Yo'lovchi transport vositalari va tijorat yuk mashinalarining volanlari ishqalanish yuzalarini talab qiladiRa ≤ 0,8 mkmtugatish va uchuvchi podshipnik teshiklari ushlab turildiH7 bardoshliligiZamonaviy avtomatik uzatmalar qutisiga ega transport vositalarida ishlatiladigan ikki massali volanlar (DMF) amortizator mexanizmlarini qo'shimcha ishlov berishni talab qiladi, bu esa asboblarning murakkabligini oshiradi.

Dengiz dvigatelining volanini qayta ishlash

Dengiz dizel dvigatelining volanlari oshib ketdiΦ600 mmdiametrida va yuqori sifatli quyma temir yoki zarb qilingan po'latdan ishlab chiqariladi. Ushbu komponentlar og'ir qo'pol kesishlarni, so'ngra aniq pardozlashni talab qiladi, muvozanatlashtiruvchi toleranslar esa quyidagilar bilan belgilanadiABS (Amerika yuk tashish byurosi)sertifikatlash talablari.

Elektr energiyasi ishlab chiqarish uskunalari uchun volanlar

Zaxira generator to'plamlaridagi volanlar ishlaydi1800–3600 rpmva aniq ishlov berilgan markaziy markazlar, muvozanat oluklari va terminal ulanish xususiyatlarini talab qiladi. Ushbu sektorga xizmat ko'rsatuvchi uskunalar odatda talab qiladiBT/BMT asbob interfeysimoslik va milya quvvati ko'rsatkichlari oshib ketdi15 kVtzaxiralarni samarali olib tashlash uchun.

Volanli CNC tornalari uchun texnik xizmat ko'rsatish masalalari

Barqaror ishlov berish aniqligi mashina soatlarining to'planishiga moslashtirilgan profilaktik texnik xizmat ko'rsatish jadvallariga bog'liq.

Har 500 mashina soatidaMoylash tizimini tekshirish va yo'naltiruvchi yo'l moyini almashtirish

• Har 1000 mashina soatidaShpindel podshipnikining harorati va tebranish tahlili
• Har 2000 mashina soatidaSharsimon vintli orqaga burilish o'lchami va kompensatsiyasi
• Har 5000 mashina soatidaISO 230-2 standartiga muvofiq to'liq geometrik aniqlikni tekshirish

Muntazam texnik xizmat ko'rsatish belgilangan toleranslar doirasida joylashishni aniqlash aniqligini saqlaydi va mashinaning ishlash muddatini uzaytiradi15–20 yiltomonidan nashr etilgan uskunaning hayot aylanishi ma'lumotlariga ko'ra, tegishli parvarish bilanIMTS — Xalqaro ishlab chiqarish texnologiyalari ko'rgazmasi.

TSS

1-savol: Avtomobil volanini qayta ishlash uchun odatiy bardoshlik qanday?A: Avtomobil volanining texnik xususiyatlari odatda tashqi diametrga bardoshlilikni talab qiladi±0,005 mm, pastdagi yumaloqlik0,005 mm, va ishqalanish yuzalarida Ra 0,4–0,8 μm sirt pürüzlülüğü. O'rnatish xususiyatlari orasidagi koaksiyallik odatda ichida saqlanadi0,015 mmUshbu talablar IATF 16949 avtomobil sifat standartlariga mos keladi.

2-savol: Volanli CNC torna stanogi an'anaviy CNC torna markazidan qanday farq qiladi?A: Volanga xos CNC torna stanogi ko'p stantsiyali servo quvvatli minora orqali burg'ulash, urish va frezalash imkoniyatlarini birlashtiradi, bu esa bitta o'rnatishda to'liq qismlarga ishlov berish imkonini beradi. An'anaviy CNC torna markazlari odatda teshik ochish va rezba bilan ishlash uchun alohida operatsiyalarni yoki qo'lda aralashuvni talab qiladi, bu esa sikl vaqtini oshiradi va joylashishni o'zgartirish xatolarini keltirib chiqaradi.

3-savol: Volanni qayta ishlash uchun qanday mil tezligi kerak?A: Ko'pgina quyma temir volanlar orasida mil tezligini talab qiladi2000 va 3000 aylanish/minutqo'pol ishlov berish uchun, nozik pardozlash ishlari potentsial ravishda yetib borishi mumkin4500 aylanish/minutYuqori sirt qoplamasi uchun. Alyuminiy volanlar yuqori tezlikdan oshib ketishdan foyda ko'radi4000 aylanish/minutortiqcha issiqlik hosil qilmasdan kerakli Ra qiymatlariga erishish uchun.

4-savol: Bitta volanni mashinada qayta ishlash qancha vaqtni oladi?A: Tsikl vaqti volan diametri va murakkabligiga qarab o'zgaradi. OdatdaΦ400 mmAvtomobil volanining qo'pol burilishi (2-3 daqiqa), burg'ulash va urish (1,5-2 daqiqa), frezalash balans oluklari (1-2 daqiqa) va pardozlash o'tishlari (1-1,5 daqiqa) dan o'tadi, natijada umumiy sikl vaqti ... ga teng bo'ladi.6–9 daqiqamaxsus volanli CNC torna stanogida. An'anaviy ko'p mashinali ish jarayonlari har bir buyum uchun 20-30 daqiqa vaqtni talab qilishi mumkin.

5-savol: Volanli CNC ishlov berish uskunalaridan foydalanadigan asosiy sohalar qaysilar?A: Asosiy oxirgi foydalanuvchi tarmoqlariga avtomobilsozlik (yo'lovchi va tijorat transport vositalari dvigatellari), dengiz harakatlantiruvchi qurilmalari (dizel dvigatelining volanlari), energiya ishlab chiqarish (generator to'plamining aylanadigan yig'ilishlari), qishloq xo'jaligi uskunalari va qurilish mashinalari kiradi. Uskunaning texnik xususiyatlari har bir sohaning volan o'lchamlari diapazoni va material talablariga mos kelishi kerak.