5 neue Technologien fuer die CNC-Bearbeitung von Motor Metallteilen
Motor ist das Herz des Automobils. 4C-Teile wie Zylinderblock, Zylinderkopf, Kurbelwelle sind die Kernkomponenten. Ihre Qualität wirkt sich direkt auf die Leistung des Motors aus. Bei der Herstellung von 4C-Teilen waren die Probleme der Ansammlung von Spänen in der Kammer, der Bearbeitungsverformung und der Kosten der Nachbearbeitung von Schneidflüssigkeit immer die schwierigsten Probleme bei der Herstellung von Schlüsselteilen von Motoren. Dies schränkt die Verbesserung der Produktlieferqualität und die Reduzierung der Produktherstellungskosten ein. In der Projektpraxis haben wir neue Technologien wie Schleiftechnologie, flexible Reinigungstechnologie, simulierte Zylinderkopftechnologie, MMS-Technologie und Cluster-Layout untersucht und angewendet, die die oben genannten Probleme effektiv gelöst haben.
Inverted-Grinding-Technologie:
Das heißt, die Schleifscheibenspindel steht senkrecht zur Bodenfläche, das Werkstück wird vertikal in die Werkzeugmaschine eingelegt, und die beiden Schleifscheibenspindeln treiben zwei CBN-Schleifscheiben an, um vertikal von beiden Seiten des Werkstücks zu schleifen. Das technische Prinzip ist in Abb. 1 dargestellt.
Die Inverted-Grinding-Technologie bietet bei der Bearbeitung der Nockenwelle folgende drei Vorteile:
1. Das Werkstück befindet sich während der Bearbeitung in einem vertikalen Zustand. Die Schwerkraft des Werkstücks, die die Bearbeitung bei der Horizontalbearbeitung behindert, wird in eine nützliche obere Anziehkraft umgewandelt, die die durch die Schwerkraft des Werkstücks verursachte Verformung des Produkts vermeidet und die Gewährleistungsfähigkeit der Nockenwellen-Schleifgenauigkeit verbessert.
2. Die Doppelschleifspindel ist symmetrisch entlang der Werkstückachse verteilt. Bei der Doppelschleifspindelmethode wird die Radialkraft des Werkstücks durch Gegenwirkung der Richtungskraft und die normale Schleifkraft durch den Mittelrahmen ausgeglichen, wodurch der Kraftausgleich der Nockenwelle während des Schleifens realisiert wird. Es löst die durch die Schleifkraft bei der Nockenwellenbearbeitung verursachte Produktverformung.
3. Die effiziente CBN-Schleiftechnologie verdoppelt die Effizienz. Die hochfeste, langlebige CBN-Schleifscheibe wird beim Schleifen verwendet, und die beiden CBN-Schleifscheiben arbeiten gleichzeitig beim Schleifen, was die Schleifleistung erheblich verbessert.
Flexibler Reinigungsprozess
Der flexible Reinigungsprozess erweitert das Anwendungsspektrum des Bearbeitungszentrums und erzielt auf innovative Weise die perfekte Kombination aus Hochdruckreinigung und Bearbeitung. Das Verfahren nutzt die Flexibilität des Bearbeitungszentrums und die Hochdruckeigenschaften des internen Kühlsystems des Bearbeitungszentrums voll aus. Durch die Strukturoptimierung der inneren Kühlbohrung des Werkzeugs im Bearbeitungszentrum wird die Hochdruck-Innenkühlschmierflüssigkeit zur Kühlung der Spindel und des Werkzeugs von der Spindel der Werkzeugmaschine abgesprüht. Hochdruck-internes kaltes Wasser von bis zu 5 MPa wird auf den Verarbeitungsteil aufgebracht, der eine gute zusätzliche Spanbrechwirkung ausübt. Nach der Bearbeitung wird ein Spezialwerkzeug für die Festpunkt-Hochdruckreinigung eingesetzt und erneut mit Hochdruck entgratet; Mit Hilfe der Verbindungseigenschaften des Bearbeitungszentrums wird eine flexible Reinigung der Teile durchgeführt, die von der Reinigungsmaschine nicht effektiv gereinigt werden können.
Die herausragenden Vorteile des flexiblen Reinigungsprozesses der Werkzeugmaschine sind hauptsächlich vier Punkte:
1. Der Reinigungsdruck ist hoch.
Die Strahlkraft der Druckwäsche ist proportional zum Düsenaustrittsdruck. Der innere Kaltdruck der Werkzeugmaschine beträgt 5 MPa und der des herkömmlichen Druckreinigers 1,5 MPa. Unter den gleichen anderen Bedingungen ist die Wasserstrahlkraft des kalten Lochs im Werkzeug 2,12-mal größer als die der Waschmaschine. Das Reinigen der Späne mit dem Wasserstrom in den kalten Löchern der Werkzeugmaschine verbessert die Reinigungsqualität.
2. Gute Orientierung.
Der Durchmesser des kalten Lochs im Werkzeug beträgt ~ 1,5 mm, und der Lochdurchmesser ist klein, was sich günstig auf die Reinigungsrate und die Ausrichtung der Wassersäule auswirkt und nicht leicht zu verteilen ist.
3. Hohe Flexibilität.
Bearbeitungszentrum kann 5-Achsen-Verbindung realisieren, kann Multi-Winkel, keine Totwinkelreinigung erreichen, kann das Problem der speziell geformten Oberflächenabfälle effektiv lösen.
4. Niedrige Kosten.
Die Reinigungs- und Verarbeitungszeit fallen zusammen, was die Auslastung der Ausrüstung erheblich verbessert.
Simulierte Zylinderkopftechnologie
In der Motorbaugruppe wird nach Abschluss der Montage des Zylinderblocks und des Zylinderkopfs die Zylinderbohrung der Druckkraft des Zylinderkopfs ausgesetzt, wodurch eine Verformung verursacht wird, die eine Zunahme der Reibung zwischen der Zylinderbohrung und dem Kolben verursacht. Beeinträchtigung der Leistung und Lebensdauer des Motors. Bevor der Zylinder fertiggestellt ist, kann das Zylinderloch nach dem Zusammenbau des gehärteten simulierten Zylinderkopfs fertiggestellt und supergefertigt werden, wodurch die Verformung der Zylinderbohrung nach dem Zusammenbau der gesamten Maschine verringert werden kann. Diese Technik des Zusammenbaus des simulierten Zylinderkopfs ist die analoge Zylinderkopftechnologie. Die Zylinderbaugruppe wird simuliert, nachdem der Zylinderkopf fertiggestellt ist, und die durch die Montage des Zylinderblocks und des Zylinderkopfs verursachte Verformung wird im Voraus berücksichtigt, und die Qualität des zusammengebauten Produkts wird effektiv sichergestellt. Die Verformungsdatenanalyse des Zusammenbaus des simulierten Zylinderkopfs und des Produktzylinderkopfs ist in Tabelle 1 und Tabelle 2 gezeigt.
Durch die Analyse und den Vergleich der Verformung nach dem Zusammenbau des realen Zylinderkopfes und des simulierten Zylinderkopfes. Es ist festzustellen, dass der Verformungstrend nach dem Zusammenbau des simulierten Zylinderkopfs derselbe ist wie derjenige beim Zusammenbau des realen Zylinderkopfs, und der Unterschied der Verformung ist gering. Der simulierte Zylinderkopf kann anstelle des echten Zylinderkopfs zum Schlichten und Superfinishen von Zylinderbohrungen verwendet werden.
Beim Zusammenbau des simulierten Zylinderkopfs wird die Zylinderbohrung auf die erforderlichen Parameteranforderungen für die Produktleistung bearbeitet und die Zylinderbohrung wird verformt, nachdem der simulierte Zylinderkopf entfernt wurde. Nachdem jedoch die Montagelinie mit dem eigentlichen Zylinderkopf zusammengebaut wurde, wird das Zylinderloch wieder in den Spannungszustand versetzt, wenn der Zylinderkopf festgezogen wird, wodurch die Genauigkeit nach dem Zusammenbau sichergestellt wird.
MMS-Technologie
Die MMS-Technologie, nämlich die Gas-Flüssigkeits-Misch-Mikroschmiertechnologie, ist eine neue Art der Schneidschmiertechnologie. Die richtige Menge MMS-Öl wird mit Druckluft gemischt und durch das kalte Loch im Werkzeug in die Bearbeitungsoberfläche gesprüht, um die Späne abzukühlen, zu schmieren und zu reinigen. Gegenwärtig wurde diese Technologie vollständig auf dem Gebiet der Kurbelwellenbearbeitung angewendet, und sie wurde verifiziert und bei der Bearbeitung von Zylindern und Zylinderköpfen angewendet.
Als umweltfreundliche Quasi-Trocken-Verarbeitungstechnologie bietet die MMS-Technologie die folgenden drei Vorteile:
1. Es ist nicht erforderlich, MMS-Öl während der Verarbeitung zu ersetzen, es muss nur regelmäßig nachgefüllt werden, es wird kein Abwasser abgegeben und der Ölnebel wird direkt nach der Reinigung durch die Ausrüstung abgegeben. Umweltverschmutzung durch industrielle Produktion wirksam zu vermeiden.
2. Verbessern Sie die Schneidbedingungen, unterdrücken und reduzieren Sie die während der Bearbeitung entstehende Schneidwärme und verbessern Sie die Lebensdauer des Werkzeugs.
3. Eine kleine Menge MMS-Öl ersetzt die Schneidflüssigkeit, wodurch der Verbrauch von Hilfsstoffen und die Nachbearbeitungskosten der Schneidflüssigkeit verringert werden.
Inverted-Grinding-Technologie:
Das heißt, die Schleifscheibenspindel steht senkrecht zur Bodenfläche, das Werkstück wird vertikal in die Werkzeugmaschine eingelegt, und die beiden Schleifscheibenspindeln treiben zwei CBN-Schleifscheiben an, um vertikal von beiden Seiten des Werkstücks zu schleifen. Das technische Prinzip ist in Abb. 1 dargestellt.
1. Das Werkstück befindet sich während der Bearbeitung in einem vertikalen Zustand. Die Schwerkraft des Werkstücks, die die Bearbeitung bei der Horizontalbearbeitung behindert, wird in eine nützliche obere Anziehkraft umgewandelt, die die durch die Schwerkraft des Werkstücks verursachte Verformung des Produkts vermeidet und die Gewährleistungsfähigkeit der Nockenwellen-Schleifgenauigkeit verbessert.
2. Die Doppelschleifspindel ist symmetrisch entlang der Werkstückachse verteilt. Bei der Doppelschleifspindelmethode wird die Radialkraft des Werkstücks durch Gegenwirkung der Richtungskraft und die normale Schleifkraft durch den Mittelrahmen ausgeglichen, wodurch der Kraftausgleich der Nockenwelle während des Schleifens realisiert wird. Es löst die durch die Schleifkraft bei der Nockenwellenbearbeitung verursachte Produktverformung.
3. Die effiziente CBN-Schleiftechnologie verdoppelt die Effizienz. Die hochfeste, langlebige CBN-Schleifscheibe wird beim Schleifen verwendet, und die beiden CBN-Schleifscheiben arbeiten gleichzeitig beim Schleifen, was die Schleifleistung erheblich verbessert.
Flexibler Reinigungsprozess
Die herausragenden Vorteile des flexiblen Reinigungsprozesses der Werkzeugmaschine sind hauptsächlich vier Punkte:
1. Der Reinigungsdruck ist hoch.
Die Strahlkraft der Druckwäsche ist proportional zum Düsenaustrittsdruck. Der innere Kaltdruck der Werkzeugmaschine beträgt 5 MPa und der des herkömmlichen Druckreinigers 1,5 MPa. Unter den gleichen anderen Bedingungen ist die Wasserstrahlkraft des kalten Lochs im Werkzeug 2,12-mal größer als die der Waschmaschine. Das Reinigen der Späne mit dem Wasserstrom in den kalten Löchern der Werkzeugmaschine verbessert die Reinigungsqualität.
2. Gute Orientierung.
Der Durchmesser des kalten Lochs im Werkzeug beträgt ~ 1,5 mm, und der Lochdurchmesser ist klein, was sich günstig auf die Reinigungsrate und die Ausrichtung der Wassersäule auswirkt und nicht leicht zu verteilen ist.
3. Hohe Flexibilität.
Bearbeitungszentrum kann 5-Achsen-Verbindung realisieren, kann Multi-Winkel, keine Totwinkelreinigung erreichen, kann das Problem der speziell geformten Oberflächenabfälle effektiv lösen.
4. Niedrige Kosten.
Die Reinigungs- und Verarbeitungszeit fallen zusammen, was die Auslastung der Ausrüstung erheblich verbessert.
Simulierte Zylinderkopftechnologie
In der Motorbaugruppe wird nach Abschluss der Montage des Zylinderblocks und des Zylinderkopfs die Zylinderbohrung der Druckkraft des Zylinderkopfs ausgesetzt, wodurch eine Verformung verursacht wird, die eine Zunahme der Reibung zwischen der Zylinderbohrung und dem Kolben verursacht. Beeinträchtigung der Leistung und Lebensdauer des Motors. Bevor der Zylinder fertiggestellt ist, kann das Zylinderloch nach dem Zusammenbau des gehärteten simulierten Zylinderkopfs fertiggestellt und supergefertigt werden, wodurch die Verformung der Zylinderbohrung nach dem Zusammenbau der gesamten Maschine verringert werden kann. Diese Technik des Zusammenbaus des simulierten Zylinderkopfs ist die analoge Zylinderkopftechnologie. Die Zylinderbaugruppe wird simuliert, nachdem der Zylinderkopf fertiggestellt ist, und die durch die Montage des Zylinderblocks und des Zylinderkopfs verursachte Verformung wird im Voraus berücksichtigt, und die Qualität des zusammengebauten Produkts wird effektiv sichergestellt. Die Verformungsdatenanalyse des Zusammenbaus des simulierten Zylinderkopfs und des Produktzylinderkopfs ist in Tabelle 1 und Tabelle 2 gezeigt.
Durch die Analyse und den Vergleich der Verformung nach dem Zusammenbau des realen Zylinderkopfes und des simulierten Zylinderkopfes. Es ist festzustellen, dass der Verformungstrend nach dem Zusammenbau des simulierten Zylinderkopfs derselbe ist wie derjenige beim Zusammenbau des realen Zylinderkopfs, und der Unterschied der Verformung ist gering. Der simulierte Zylinderkopf kann anstelle des echten Zylinderkopfs zum Schlichten und Superfinishen von Zylinderbohrungen verwendet werden.
Beim Zusammenbau des simulierten Zylinderkopfs wird die Zylinderbohrung auf die erforderlichen Parameteranforderungen für die Produktleistung bearbeitet und die Zylinderbohrung wird verformt, nachdem der simulierte Zylinderkopf entfernt wurde. Nachdem jedoch die Montagelinie mit dem eigentlichen Zylinderkopf zusammengebaut wurde, wird das Zylinderloch wieder in den Spannungszustand versetzt, wenn der Zylinderkopf festgezogen wird, wodurch die Genauigkeit nach dem Zusammenbau sichergestellt wird.
MMS-Technologie
Die MMS-Technologie, nämlich die Gas-Flüssigkeits-Misch-Mikroschmiertechnologie, ist eine neue Art der Schneidschmiertechnologie. Die richtige Menge MMS-Öl wird mit Druckluft gemischt und durch das kalte Loch im Werkzeug in die Bearbeitungsoberfläche gesprüht, um die Späne abzukühlen, zu schmieren und zu reinigen. Gegenwärtig wurde diese Technologie vollständig auf dem Gebiet der Kurbelwellenbearbeitung angewendet, und sie wurde verifiziert und bei der Bearbeitung von Zylindern und Zylinderköpfen angewendet.
Als umweltfreundliche Quasi-Trocken-Verarbeitungstechnologie bietet die MMS-Technologie die folgenden drei Vorteile:
1. Es ist nicht erforderlich, MMS-Öl während der Verarbeitung zu ersetzen, es muss nur regelmäßig nachgefüllt werden, es wird kein Abwasser abgegeben und der Ölnebel wird direkt nach der Reinigung durch die Ausrüstung abgegeben. Umweltverschmutzung durch industrielle Produktion wirksam zu vermeiden.
2. Verbessern Sie die Schneidbedingungen, unterdrücken und reduzieren Sie die während der Bearbeitung entstehende Schneidwärme und verbessern Sie die Lebensdauer des Werkzeugs.
3. Eine kleine Menge MMS-Öl ersetzt die Schneidflüssigkeit, wodurch der Verbrauch von Hilfsstoffen und die Nachbearbeitungskosten der Schneidflüssigkeit verringert werden.
