Ar pavarų dėžės korpusas tinkamas CNC apdirbimui?

1. Pavarų dėžės korpuso medžiagų savybės ir apdirbimo sunkumai
Pavarų dėžės korpuso medžiagos pasirinkimas turi tiesioginės įtakos apdirbimo technologijos prisitaikymui. Pilkasis ketus, aliuminio lydinys ir didelio našumo{1}}lydiniai šiuo metu yra vienos iš labiausiai paplitusių medžiagų. Štai keletas jų savybių ir apdorojimo problemų:
Pilkasis ketus (pvz., HT200)
Pilkasis ketus tradiciškai buvo geriausia sunkiųjų{0}}transporto priemonių pavarų dėžių korpusų medžiaga, nes jis yra pigus, gerai sugeria smūgius ir yra lengvai formuojamas. Tačiau sudėtinga apdorojimo dalis yra:
Pjovimo vibracija: pilkojo ketaus struktūroje yra grafito dribsnių, kurios pjaunant gali vibruoti, todėl paviršius tampa per atšiaurus;
Įrankių susidėvėjimas: didelis silicio kiekis (2,5–3,5 %) pagreitina įrankių nusidėvėjimą, todėl reikia naudoti CBN (kubinio boro nitrido) įrankius arba tvirto lydinio -dengtus įrankius;
Žaliavose esančios poros ir smėlio skylės gali sukelti apdorojimo vėlavimą arba alyvos nutekėjimą baigtose prekėse. CNC internetinė aptikimo sistema turi stebėti šias problemas realiuoju laiku.
Aliuminio lydiniai, tokie kaip ADC12 ir 5052
Aliuminio lydinys dabar yra dažniausiai naudojama automobilių pavarų dėžių korpusų medžiaga, nes jis yra lengvas (jo tankis yra tik vienas{0}}trečdalis pilkojo ketaus tankio), tačiau jį sunku dirbti, nes:
Nepakankamai standus: Aliuminio lydinys nėra labai stiprus ir grubiai apdirbant gali keisti formą. Taigi, norėdami kontroliuoti iškraipymus, apdirbimą turite atlikti eilės tvarka (pavyzdžiui, pirmiausia frezuoti atskaitos paviršių, o tada – skylių sistemą).
Jautrumas šiluminei deformacijai: pjovimo karštis gali lengvai sukelti matmenų poslinkį, todėl reikia naudoti žemos-temperatūros pjovimo skystį (tokią emulsiją) ir valdyti veleno sukimosi greitį.
Aukšti paviršiaus kokybės kriterijai: norint pasiekti, kad paviršiaus šiurkštumas būtų mažesnis nei Ra0,8 μm, reikia naudoti didelio-greičio frezavimą (suklio sukimosi greitis didesnis nei arba lygus 8000 r/min) ir tikslus gręžimas.
Aukštos kokybės lydiniai, tokie kaip 6061 ir 7075 aliuminio lydiniai
Žmonės dažniausiai naudoja 6061-T6 arba 7075-T6 aliuminio lydinį šiuolaikinių energetinių automobilių pavarų dėžės korpusui, nes nori, kad jis būtų tvirtesnis ir mažiau rūdytų. Iššūkis apdorojant šias medžiagas yra:
7075 aliuminio lydinio kietumas yra HB150, o tai reiškia, kad reikia naudoti deimantais dengtus pjovimo įrankius arba PCD (polikristalinio deimanto) pjovimo įrankius.
Korpuso sienelės storis gali būti nuo 2 iki 3 mm, jį reikia apdoroti penkių ašių jungtimi, kad sutrumpėtų spaustukų skaičius ir būtų išvengta deformacijos.
2. Pagrindiniai CNC apdirbimo pranašumai ir kaip galima pakeisti pavarų dėžės korpusą
Skaitmeninis CNC apdirbimo valdymas leidžia atlikti darbus labai tiksliai, efektyviai ir lanksčiai. Šie pranašumai labai gerai atitinka pavarų dėžės korpusų gamybos poreikius.
Gebėjimas atlikti didelio tikslumo{0}}apdirbimą
CNC staklės gali valdyti dalykus mikrometro{0}}lygio tikslumu (pavyzdžiui, diafragmos tolerancija ± 0,01 mm ir koaksialumas yra mažesnis arba lygus 0,02 mm). Tai atitinka svarbių pavarų dėžės korpuso dalių, pvz., guolių ir alyvos srauto angų, surinkimo poreikius. Pavyzdžiui, viena įmonė naudoja penkių -ašių apdirbimo centrą, kad dirbtų su aliuminio lydinio pavarų dėžės korpusu. Jis gali atlikti kelių tipų apdorojimą tik vienu prispaudimu, o tai sumažina koaksialumo paklaidą nuo 0,03 mm iki 0,01 mm ir žymiai pagerina krumpliaračių sujungimo tikslumą.
Gebėjimas apdoroti sudėtingas struktūras
Pavarų dėžės korpuse dažnai yra sudėtingų dalių, įskaitant alyvos vamzdžius, kurie kerta vienas kitą, srieginių skylių matricas ir briauneles, kurios ją sustiprina. Tradicinis apdirbimas nėra labai efektyvus, nes jį reikia daug kartų prispausti. Naudojant kelių-ašių sujungimą (tokius penkių-ašių apdirbimo centrus) ir didelio-greičio frezavimo technologiją, CNC apdirbimas gali greitai atlikti šias užduotis:
Pavyzdžiui, 60 laipsnių kampu pasvirusi alyvos praėjimo anga yra įstrižinės skylės apdirbimo pavyzdys. CNC staklės gali tiksliai reguliuoti įrankio kampą sukant oro kondicionieriaus ašį. Skylės skersmens nuokrypis yra ± 0,05 mm, o kampo nuokrypis yra mažesnis arba lygus ± 0,5 laipsnio.
Siekiant išvengti plonų aliuminio lydinio sienelių lenkimo, plonų sienelių apdirbimui naudojama lengvo pjovimo technika (pjovimo gylis mažesnis arba lygus 0,5 mm, pastūmos greitis Mažesnis arba lygus 0,1 mm/r) ir didelio standumo armatūra.
Sriegio skylių apdirbimas: sriegio frezavimas, o ne sriegimas, naudojamas didelio{0}}tikslumo sriegiams, kurių sriegio skersmens leistinoji nuokrypa yra ± 0,02 mm arba lygi.
Galimybė keisti gamybos pajėgumus
Automobilių tyrimų ir kūrimo etape projektavimas turi būti kartojamas vėl ir vėl, o CNC apdirbimas gali greitai pereiti prie skirtingų tipų pavarų dėžės korpuso apdirbimo schemų, nes greitas programavimas (pvz., CAM programinė įranga, automatiškai generuojanti G{0}}kodą) ir modulinis tvirtinimo elementas. Pavyzdžiui, viena įmonė sutrumpino perjungimo laiką nuo 4 valandų iki 30 minučių, suteikdama vienodą visų gaminių armatūros etaloninį paviršių. Tai padėjo jiems gaminti ir išbandyti daugybę skirtingų tipų ir mažų partijų.
Kokybės kontrolė ir aptikimas internetu
CNC staklės gali naudoti internetinius aptikimo įrankius, tokius kaip lazeriniai skaitytuvai ir koordinuoti matavimo prietaisus, kad realiuoju laiku būtų galima stebėti apdirbamo paviršiaus dydį ir kokybę. Pavyzdžiui, pjaunant pilkojo ketaus pavarų dėžės korpusus, lazerinis skaitytuvas aptinka ruošinio trūkumus, pvz., poringumą, ir automatiškai pakeičia frezavimo kelią, kad išvengtų defekto srities. Koordinačių matavimo įrankis naudojamas svarbiems matavimams (pvz., dėžutės paviršiaus lygumui) atsitiktinai patikrinti aliuminio lydinio korpusų gamybos metu, siekiant užtikrinti, kad partijos apdorojimas būtų nuoseklus.
3. Pramonės taikymo pavyzdys: Pavarų dėžės korpuso technologija gerėja dėl CNC apdirbimo.
Naujų energetinių automobilių pavarų dėžės korpuso apdirbimas
Įmonė iš 6061 aliuminio lydinio pagamino reduktoriaus korpusą naujiems energetiniams automobiliams. Jame yra 12 M8 srieginių skylių, 3 pasvirusias alyvos srauto angas (kampas 50 laipsnių ± 0,5 laipsnio) ir 0,5 mm storio armavimo briauneles. Optimizuodami šį CNC procesą:
Apdorojimas eilės tvarka: Pirmiausia apdirbkite etaloninį paviršių ir skyles. Tada apytiksliai apdorokite poravimosi paviršių, palikdami 0,3 mm paraštę. Galiausiai tiksliai apdirbkite sriegines ir pasvirusias alyvos kanalo angas.
Tinkamų įrankių pasirinkimas: PCD sriegių frezos naudojamos srieginėms skylėms, o tvirto lydinio grąžtai su kreipiančiomis įvorėmis – pasvirusioms alyvos trasos skylėms.
Kokybės tikrinimas: penki procentai mėginių iš kiekvienos partijos atsitiktine tvarka tikrinami dėl trijų{0}}matmenų, o kritinė dimensijos CPK vertė turi būti bent 1,33.
Galų gale apdorojimo efektyvumas padidėjo 40%, o išeiga padidėjo nuo 85% iki 98%.
Sunkiųjų{0}}transporto priemonių pavarų dėžės korpuso apdorojimas
Pavarų dėžės korpusas, kurį tam tikros įmonės pastatė sunkiasvoriams{0}}sunkvežimiams, yra pagamintas iš HT250 pilkojo ketaus. Jame yra 120 mm skersmens guolių angos (leistina nuokrypa ± 0,02 mm) ir alyvos kanalai, kertantys vienas kitą su mažiausiai 8 mm anga. Optimizuodami šį CNC procesą:
Vibracijos valdymas: CBN pjovimo įrankiai (medžiaga BN-S300) naudojami didelio-greičio frezavimui (suklio greitis 2000 aps./min.), todėl pjovimo vibracijų amplitudė sumažinama 60%.
Internetinis aptikimas: Lazerinis skaitytuvas tikrina alyvos praėjimo angos padėtį realiu laiku apdorojimo metu. Jei nuokrypis viršija ribą, atliekamas automatinis išjungimo reguliavimas.
Paviršiaus apdorojimas: po apdorojimo atliekamas šratinis šveitimas, kad apvalkalo paviršius būtų tvirtesnis ir ilgiau tarnaus.
Galiausiai vieno gabalo apdorojimas truko nuo 12 valandų iki 8 valandų, o alyvos nutekėjimo greitis sumažėjo nuo 3% iki 0,5%.