Requisitos de mecanizado del cigüeñal
Estado actual del mecanizado del cigüeñal
El cigüeñal es una de las partes clave del motor. Tiene una estructura compleja, grandes lotes de producción, cambios frecuentes de variedad y altos requisitos de precisión. La precisión dimensional del cuello de la biela del husillo es IT6~IT7, la redondez es ≤0,005 mm y la rugosidad de la superficie es Ra0,2~0,4. Por lo tanto, una línea de producción de cigüeñales avanzada no solo debe lograr cambios de producción flexibles para satisfacer la demanda del mercado, sino también cumplir con los requisitos del proceso, garantizar la precisión del procesamiento y, en última instancia, producir productos calificados. La línea de producción de cigüeñales de acero forjado cuenta con las mejores máquinas herramienta CNC del mundo, tecnología de procesamiento avanzada y sistemas de gestión cada vez más perfectos, lo que no solo mejora en gran medida la eficiencia de procesamiento del cigüeñal, logra capacidades de cambio de producción rápidas y flexibles, sino que también garantiza mejor la calidad del procesamiento. del cigüeñal. En la actualidad, la calidad de los cigüeñales se garantiza principalmente mediante el control del proceso de mecanizado y tratamiento térmico. Existen aproximadamente tres formas:
1. Inspección humana: se refiere a la inspección realizada por inspectores de calidad profesionales (o autoinspección). por operadores, inspección mutua) realizan mediciones en línea para cada proceso de acuerdo con los requisitos del proceso y ajustan los parámetros del proceso de manera oportuna para evitar la rotación de productos no calificados al siguiente proceso o la aparición de productos de desecho del lote.
2. Control del equipo: se refiere a confiar en una mayor precisión del equipo para garantizar la precisión del procesamiento del proceso actual. También es una de las formas efectivas de garantizar la precisión dimensional, la precisión de la forma y la precisión de la posición. los símbolos de las líneas de producción avanzadas de procesamiento de cigüeñales.
3. Garantía del proceso: El proceso es el criterio "legal" para convertir las piezas en bruto del cigüeñal en productos terminados durante el mecanizado. Es la garantía fundamental de la calidad del producto y el requisito previo para mejorar la eficiencia del procesamiento.
Para las tres formas anteriores de mejorar la calidad del producto, nuestra empresa ha realizado experimentos y demostraciones específicas en cada línea de producción. A través de la mejora continua, descubrimos que la detección humana es relativamente difícil, pero el efecto de mejora posterior no es obvio. El control de la precisión del mecanizado mediante equipos avanzados se ha implementado en líneas de producción de acero forjado y en algunas líneas de producción de ejes de hierro, y el efecto de mejora es considerable. Sin embargo, si se populariza en toda la empresa, se invertirá una gran cantidad de dinero. Para garantizar el proceso, la tecnología de procesamiento de cigüeñales de acero forjado en el país y en el extranjero es similar, y los factores de calidad como herramientas de corte, muelas abrasivas, fluidos de corte, expansión de enfriamiento, parámetros de procesamiento y tolerancias de procesamiento implican ciclos de mejora largos, espacio de optimización pequeño y poca popularidad, es sin duda el más difícil mejorar significativamente la calidad del producto mediante la mejora y optimización del proceso.
Análisis general del proceso de mecanizado
Después de una serie de mejoras y optimizaciones en los documentos del proceso de mecanizado in situ, el material de la herramienta, los parámetros de mecanizado, las tolerancias de mecanizado y la precisión del diseño del las herramientas y los accesorios afectan el mecanizado. Los parámetros del proceso para la calidad y la eficiencia del procesamiento se han solidificado básicamente. Cuando el equipo tiene una precisión de procesamiento muy alta y cada pieza del equipo se produce estrictamente de acuerdo con el proceso, pero no hay garantía de que no aparezcan productos de calidad inferior durante el procesamiento, a menudo pensamos que el problema radica en una detección humana insuficiente. La práctica ha demostrado que aumentar la intensidad de la inspección manual no sólo aumenta el coste de fabricación del cigüeñal, sino que tampoco puede eliminar fundamentalmente el problema. Cómo mejorar la calidad del producto requiere una investigación en profundidad de los procesos actuales. A través de la recopilación de datos y el análisis general de la tecnología de procesamiento in situ, encontramos que los principales factores que afectan la calidad y la eficiencia del procesamiento se concentran en el proceso antes del rectificado fino del husillo y la biela. Los problemas específicos se reflejan en los siguientes cuatro aspectos. :
1. Debido a los frecuentes cambios de producción, el mismo producto tiene el problema de que el volumen de enfriamiento de los espacios en blanco de diferentes fabricantes y diferentes números de hornos es inconsistente. Aunque la diferencia de volumen de crecimiento no es grande, el mecanizado. Es necesario ajustar los parámetros del proceso de toda la línea de producción, lo que afecta la velocidad del cambio de producción y la calidad del cambio de producción.
2. El control de los parámetros del proceso en diferentes procesos del mismo tamaño no es uniforme, lo que aumenta el margen de mecanizado del husillo de rectificado fino y la biela y reduce la eficiencia del procesamiento del rectificado fino.
3. Depender de métodos de prevención de errores, como medidores de presión y medidores de tapón, tiene las desventajas de factores humanos y grandes errores de detección.
4. Tomando el lado del engranaje de empuje como referencia de posicionamiento, cambia mucho debido a la abrasión de la herramienta, la muela y el aumento del enfriamiento, lo que resulta en el fenómeno de que el lado del muñón. no se puede moler finamente. La tecnología de procesamiento basada en la mesa lateral del engranaje de empuje se muestra en la Figura 1.
Figura 1 La tecnología de procesamiento basada en la mesa lateral del engranaje de empuje Los problemas anteriores han afectado seriamente la mejora adicional de la calidad del producto de la línea de producción de cigüeñales de acero forjado y deben resolverse por completo.
Solución
Con el objetivo de abordar los problemas del crecimiento de enfriamiento inconsistente de diferentes cigüeñales, el control inconsistente de los parámetros del proceso y el gran impacto de los métodos de detección en los factores humanos, demostramos experimentalmente un nuevo método de procesamiento. - tecnología de procesamiento a distancia del centro de engranajes. El proceso de mecanizado a distancia entre centros significa que durante el proceso de mecanizado, el husillo y la biela siempre se procesan en otros muñones según la línea central del engranaje de empuje. Después del procesamiento, la dimensión axial es desde la línea de referencia del engranaje de empuje hasta la línea central. de cada diario, como se muestra en la Figura 2.
Figura 2: Las características de la tecnología de procesamiento de distancia del centro del engranaje La razón principal por la que no se ha adoptado la tecnología de procesamiento de la distancia del engranaje es que es difícil lograr la inspección del proceso y no puede garantizar la dirección axial. las dimensiones cumplen con los requisitos del proceso y los dibujos terminados proporcionados por clientes nacionales y extranjeros básicamente no indican la distancia entre centros. Para los artesanos, la tecnología de procesamiento de cada proceso se puede formular de manera conveniente y rápida en función del margen de mecanizado y el punto de referencia de posicionamiento. Este método de marcado facilita la inspección en línea y la aceptación del producto terminado, pero no es necesariamente adecuado para el procesamiento in situ. Por ejemplo, en el proceso de husillo de semiacabado, debido al desgaste de la hoja, el operador utiliza calibradores para medir las dimensiones axiales del tercer y cuarto husillo con un pequeño error, sin embargo, al medir el primer y séptimo husillo, debido a la deformación. de los calibradores y la influencia de factores subjetivos, el operador no puede garantizar con precisión el error dimensional axial Después del enfriamiento, el valor del cambio dimensional axial del primer y séptimo husillo es inestable y a menudo ocurre una desviación de 0,2 ~ 0,3 mm. Los filetes R y las mesas laterales deben aumentar el margen de mecanizado para garantizar la calidad del procesamiento, lo que resulta en un aumento en el costo del proceso de molienda fina, y el tiempo de procesamiento de la molienda fina se consume principalmente en las mesas laterales y R, lo que reduce la eficiencia y el equipo del procesamiento. utilización. De manera similar, el procesamiento de bielas también presenta los problemas anteriores.
La tecnología de procesamiento a distancia del centro de engranajes se aplica a la línea de producción de cigüeñales de acero forjado y se logran efectos de procesamiento notables, lo que refleja plenamente las ventajas únicas de la nueva tecnología en comparación con la tecnología de procesamiento lateral. del engranaje de empuje, tiene las siguientes características: Características:
1. Asegúrese de que la distancia central del engranaje desde cada muñón del husillo y biela al engranaje de empuje antes del rectificado fino esté controlada dentro del rango de el proceso (D±0,05 mm) y la dimensión axial después del pulido fino se controla dentro de D±0,04 mm (el requisito de tolerancia dimensional axial del producto terminado es D±0,15~0,25 mm), cumpliendo con los requisitos del proceso.
2. Resolvió completamente el problema de los aumentos de enfriamiento inconsistentes de cigüeñales de diferentes fabricantes y números de hornos durante el proceso de cambio de producción.
3. El tamaño axial se ve mínimamente afectado por el desgaste de la herramienta y el lado de la muela, la fluctuación del aumento del enfriamiento y el descentramiento del husillo antes y después del enfriamiento, y puede ignorarse.
4. Durante el proceso de cambio de producción, la distancia del centro del engranaje se puede calibrar con precisión en la plataforma de detección en línea para lograr un cambio de producción rápido y exitoso en poco tiempo.
5. Evita el fenómeno de fácil desviación del corte después de que se cancelan el husillo de rectificado fino de CBN y la biela, lo que mejora significativamente la calidad del rectificado cuando las condiciones de rectificado permanecen sin cambios, se mejora la eficiencia del rectificado fino. 28～30.
6. Se realiza la reducción del proceso de mecanizado en desbaste y mecanizado de semiacabado del eje principal y del lado de la biela.
7. Confiar en la precisión del equipo para garantizar la distancia entre centros de los engranajes evita que el operador modifique las dimensiones axiales, lo que resulta en distancias entre centros de engranajes inconsistentes en los procesos delantero y trasero, y elimina la dependencia de calibres de presión axiales.
La tecnología de procesamiento a distancia del centro del engranaje compensa los defectos de la tecnología de procesamiento tradicional que utiliza el lado del engranaje de empuje como referencia de posicionamiento. Después de la verificación de los cambios de producción y la producción en masa, no solo mejora enormemente. La calidad del producto, pero también reduce efectivamente el costo. La tasa de productos defectuosos es adecuada para la promoción en líneas de producción avanzadas de cigüeñales.
Implementación del nuevo proceso y puntos clave a tener en cuenta
1. Antes del templado, los puntos principales a tener en cuenta al procesar el husillo y la biela incluyen:
(1) Para el nuevo proceso, la implementación debe considerar primero la expansión de enfriamiento y determinar la contracción del tamaño axial del husillo de semiacabado y la biela de fresado de acabado midiendo la expansión absoluta de cada muñón.
(2) La referencia axial de la biela de fresado de precisión debe coincidir con la línea central del engranaje de empuje del husillo.
(3) Al tejer el proceso, la distancia mínima entre los centros de los engranajes se utiliza como el límite inferior del tamaño, y el extremo estándar se fabrica de acuerdo con el límite inferior del tamaño.
(4) El calibre de presión y el calibre del tapón deben estar ligeramente apretados. Si están demasiado apretados, no es necesario ajustar los parámetros del programa.
2. Después del templado, las precauciones para mecanizar el husillo y la biela incluyen principalmente:
(1) La referencia del engranaje de empuje del husillo después de terminar el temple es la misma que la parada de empuje del husillo. antes del enfriamiento semiacabado El punto de referencia del engranaje de empuje coincide.
(2) La distancia entre la referencia del engranaje de empuje del eje principal después de terminar el torneado y el temple y la distancia entre centros de engranaje de cada muñón de biela después del temple es igual.
(3) Asegúrese de que la distancia entre la línea de referencia del engranaje de empuje y cada muñón esté cerca del tamaño ideal.
(4) Asegúrese de que el margen de mecanizado en ambos lados del muñón sea uniforme.
La implementación del nuevo proceso no significa reemplazar el proceso original, sino realizar algunos ajustes en las dimensiones axiales sobre la base del proceso original. Por lo tanto, la nueva tecnología de procesamiento es más adecuada para on. -uso del sitio.
Medidas de tecnología de procesamiento auxiliar
Existe una cierta brecha entre los principios de formulación y los métodos de medición de la nueva tecnología de procesamiento y la tecnología de procesamiento original. Es necesario adoptar las siguientes medidas auxiliares. corregirlos para garantizar la correcta implementación del nuevo proceso.
1. El proceso general adopta el principio de apretar en la parte delantera y aflojar en la parte posterior.
El principio de apretar en la parte delantera y aflojar en la parte posterior se refiere a determinar el margen de procesamiento. De acuerdo con las condiciones de procesamiento de toda la línea de producción para mejorar la precisión del procesamiento antes del enfriamiento, dejando un margen adecuado para el procesamiento posterior. Asegúrese de que el margen de la plataforma del lado del muñón sea uniforme antes y después del enfriamiento y garantice una medición precisa de la distancia entre centros de engranajes.
2. Mejorar los métodos de detección en línea
La nueva tecnología debería cancelar el método de medición que se basa en medidores rápidos para determinar el tamaño axial y confiar en la plataforma de detección en línea para medir con precisión el Distancia entre centros de cada muñón. Introduzca el valor de diferencia en la máquina herramienta para garantizar que la distancia entre centros de engranajes sea precisa.
La práctica ha demostrado que la tecnología de procesamiento a distancia del centro del engranaje se compara con la tecnología de procesamiento basada en mesa lateral del engranaje de empuje, lo que elimina la dificultad de controlar la calidad en el proceso original basándose en equipos avanzados y mejora el control del proceso de calidad. , y reduce los costos laborales Influido por factores, es estable y avanzado, y mejora significativamente la calidad y la eficiencia del procesamiento. Con la nueva tecnología como línea principal, se ajustan la eficiencia de producción de equipos, la disposición del personal y los parámetros de procesamiento de toda la línea de producción, y se utilizan racionalmente diversos recursos para evitar eficazmente la acumulación de productos causada por la escasez de personal y la sobreproducción de equipos.