Բարձր ճշգրտությամբ գլանային շղթայով հղկման տեխնիկական պահանջներ

Բարձր ճշգրտությամբ գլանային շղթայով հղկման տեխնիկական պահանջներ

Արդյունաբերական փոխանցման արդյունաբերության մեջ,գլանաձև շղթաներՀզորության փոխանցման և շարժման կառավարման հիմնական բաղադրիչներն են: Դրանց ճշգրտությունը ուղղակիորեն որոշում է սարքավորումների աշխատանքային արդյունավետությունը, կայունությունը և ծառայության ժամկետը: Հղկման գործընթացը, որը գլանաձև շղթաների արտադրության ճշգրտության բարելավման վերջին քայլն է, ստանդարտ և բարձր ճշգրտության շղթաների միջև հիմնական տարբերակիչն է: Այս հոդվածը կանդրադառնա բարձր ճշգրտության գլանաձև շղթաների հղկման հիմնական տեխնիկական պահանջներին՝ ընդգրկելով գործընթացի սկզբունքները, մանրամասն վերահսկողությունը, որակի չափանիշները և կիրառման սցենարները, ապահովելով բարձրակարգ սարքավորումների արտադրությանը աջակցող այս կարևոր տեխնոլոգիայի համապարփակ ըմբռնում:

1. Բարձր ճշգրտությամբ գլանային շղթայով հղկման հիմնական արժեքը. Ինչու է այն փոխանցման ճշգրտության «խարիսխը»

Տեխնիկական պահանջները քննարկելուց առաջ նախ պետք է պարզաբանենք. ինչո՞ւ է մասնագիտական ​​հղկումը կարևոր բարձր ճշգրտության գլանաձև շղթաների համար: Համեմատած ավանդական մեքենայացման մեթոդների, ինչպիսիք են խառատումն ու ֆրեզավորումը, հղկումը, իր եզակի առավելություններով, դարձել է գլանաձև շղթաներում միկրոնային մակարդակի ճշգրտության հասնելու հիմնական միջոցը:

Արդյունաբերական տեսանկյունից, անկախ նրանից՝ ավտոմոբիլային արտադրության շարժիչի ժամանակաչափման համակարգերում է, թե ինտելեկտուալ լոգիստիկ սարքավորումների փոխադրիչների փոխանցման, թե ճշգրիտ հաստոցների հզորության փոխանցման մեջ, գլանաձև շղթայի ճշգրտության պահանջները միլիմետրային մակարդակից տեղափոխվել են միկրոնային մակարդակի: Գլանաձև շղթայի կլորության սխալը պետք է վերահսկվի 5 մկմ-ի սահմաններում, շղթայի թիթեղի անցքերի թույլատրելի շեղումները պետք է լինեն 3 մկմ-ից պակաս, իսկ քորոցի մակերեսի կոպտությունը պետք է հասնի Ra0.4 մկմ կամ պակասի: Այս խիստ ճշգրտության պահանջները կարող են հուսալիորեն իրականացվել միայն հղկման միջոցով:

Մասնավորապես, բարձր ճշգրտությամբ գլանային շղթայով հղկման հիմնական արժեքը կայանում է երեք հիմնական ոլորտներում.

Սխալների ուղղման հնարավորություն. հղկող անիվի բարձր արագությամբ կտրման միջոցով ճշգրտորեն վերացվում են նախորդ գործընթացների (օրինակ՝ կռման և ջերմային մշակման) հետևանքով առաջացած դեֆորմացիան և չափսերի շեղումները՝ ապահովելով յուրաքանչյուր բաղադրիչի չափսերի համապատասխանությունը։

Մակերեսի որակի բարելավում. հղկումը արդյունավետորեն նվազեցնում է բաղադրիչների մակերեսի կոպտությունը, նվազեցնում է շփման կորուստը շղթայի շահագործման ընթացքում և երկարացնում է ծառայության ժամկետը։

Երկրաչափական ճշգրտության ապահովում. կարևոր երկրաչափական շեղումների դեպքում, ինչպիսիք են գլանաձևության և գլանաձևության, քորոցի ուղիղության և շղթայական թիթեղի զուգահեռության նման, հղկման գործընթացը հասնում է կառավարման ճշգրտության, որը զգալիորեն գերազանցում է այլ մեքենայացման մեթոդներին։

II. Բարձր ճշգրտությամբ գլանային շղթայով հղկման հիմնական տեխնիկական պահանջները. Բաղադրիչից բաղադրիչ համապարփակ կառավարում

Բարձր ճշգրտությամբ գլանաձև շղթայով հղկման գործընթացը մեկ քայլ չէ, այլ համակարգված գործընթաց է, որը ներառում է երեք հիմնական բաղադրիչներ՝ գլանաձևեր, քորոցներ և շղթայական թիթեղներ: Յուրաքանչյուր քայլ ենթակա է խիստ տեխնիկական չափորոշիչների և շահագործման սպեցիֆիկացիաների:

(I) Գլանաձև հղկում. «Միկրոնային մակարդակի պայքար» կլորության և գլանաձևության միջև

Գլանաձև շղթաների և ատամնանիվների ցանցկման հիմնական բաղադրիչներն են գլանաձևերը: Դրանց կլորությունը և գլանաձևությունը անմիջականորեն ազդում են ցանցի հարթության և փոխանցման արդյունավետության վրա: Գլանաձև հղկման ժամանակ պետք է ուշադիր վերահսկվեն հետևյալ տեխնիկական պահանջները.
Չափերի ճշգրտության վերահսկում.
Գլանակի արտաքին տրամագծի հանդուրժողականությունը պետք է խստորեն համապատասխանի GB/T 1243-2006 կամ ISO 606 ստանդարտներին: Բարձր ճշգրտության դասերի համար (օրինակ՝ C և ավելի բարձր դասի) արտաքին տրամագծի հանդուրժողականությունը պետք է վերահսկվի ±0.01 մմ սահմաններում: Հղկման համար անհրաժեշտ է եռաստիճան գործընթաց՝ կոպիտ հղկում, կիսաեզրափակիչ հղկում և վերջնական հղկում: Յուրաքանչյուր քայլ պահանջում է գծային ստուգում՝ օգտագործելով լազերային տրամագծի չափիչ՝ ապահովելու համար, որ չափային շեղումները մնան թույլատրելի միջակայքի սահմաններում: Երկրաչափական հանդուրժողականության պահանջներ.

Կլորություն. Բարձր ճշգրտության գլանների կլորության սխալը պետք է լինի ≤5 մկմ: Հղկման ընթացքում պետք է օգտագործվի կրկնակի կենտրոնացված դիրքավորում՝ բարձր արագությամբ հղկող անիվի պտտման հետ մեկտեղ (գծային արագություն ≥35 մ/վ)՝ կենտրոնախույս ուժի կլորության վրա ազդեցությունը նվազագույնի հասցնելու համար:

Գլանաձևություն. Գլանաձևության սխալը պետք է լինի ≤8μm: Հղկող անիվի մշակման անկյան կարգավորումը (սովորաբար 1°-3°) ապահովում է գլանաձև անիվի արտաքին տրամագծի ուղիղությունը:

Վերջնական մակերեսի զուգահեռություն. Գլանի երկու ծայրային մակերեսների զուգահեռության սխալը պետք է լինի ≤0.01 մմ: Հղկման ժամանակ պետք է օգտագործվեն ծայրային մակերեսի դիրքորոշման հարմարանքներ՝ ծայրային մակերեսի թեքությունից առաջացող ցանցի շեղումը կանխելու համար:

Մակերեսի որակի պահանջները՝
Գլանակի արտաքին տրամագիծը պետք է ունենա Ra 0.4-0.8 մկմ մակերեսային կոպտություն: Պետք է խուսափել մակերեսային թերություններից, ինչպիսիք են քերծվածքները, այրվածքները և թեփուկները: Հղկման ընթացքում հղկման հեղուկի կոնցենտրացիան (սովորաբար 5%-8%) և շիթի ճնշումը (≥0.3 ՄՊա) պետք է վերահսկվեն՝ հղկման ջերմությունը արագորեն ցրելու և մակերեսային այրվածքները կանխելու համար: Ավելին, մակերեսի մակերեսը բարելավելու համար նուրբ հղկման փուլում պետք է օգտագործել մանրահատիկ հղկող սկավառակ (օրինակ՝ 80#-120#):

(II) Գլանաձև հղկում. ուղիղության և համակցվածության «ճշգրիտ փորձարկում»

Գնդակը շղթայի թիթեղները և գլանները միացնող հիմնական բաղադրիչն է: Դրա ուղիղությունը և համակցվածությունը անմիջականորեն ազդում են շղթայի ճկունության և ծառայության ժամկետի վրա: Գնդակի հղկման տեխնիկական պահանջները կենտրոնանում են հետևյալ ասպեկտների վրա՝

Ուղիղության կառավարում՝
Գնդիկի ուղղության սխալը պետք է լինի ≤0.005 մմ/մ: Հղկման ընթացքում պետք է կիրառվի «կայուն հենարան + կրկնակի կենտրոնական դիրքավորում» մեթոդը՝ գնդիկի սեփական քաշից առաջացող ծռման դեֆորմացիան կանխելու համար: 100 մմ-ից ավելի երկար գնդիկների համար ուղղության ստուգումները պետք է կատարվեն հղկման գործընթացի ընթացքում յուրաքանչյուր 50 մմ-ը՝ ապահովելու համար, որ ընդհանուր ուղիղությունը համապատասխանի պահանջներին: Համատեղելիության պահանջներ.
Գլանաձև անցքերի երկու ծայրերում գտնվող կոթերի համակցվածության սխալը պետք է լինի ≤0.008 մմ: Հղկման ընթացքում կոթերի երկու ծայրերում գտնվող կենտրոնական անցքերը պետք է օգտագործվեն որպես հղման չափանիշ (կենտրոնական անցքերի ճշգրտությունը պետք է համապատասխանի GB/T 145-2001 ստանդարտի A դասին): Հղկող անիվը պետք է մշակվի և տեղադրվի այնպես, որ ապահովվի կոթերի երկու ծայրերում գտնվող առանցքային հավասարեցումը: Ավելին, համակցվածության ստուգման համար պետք է անցկացվեն ոչ աշխատանքային ժամերին եռաչափ կոորդինատային չափիչ սարքի միջոցով՝ 5% նվազագույն ստուգման մակարդակով: Մակերեսի կարծրությունը և հղկման համատեղելիությունը՝

Գնդիկավոր առանցքները պետք է ջերմային մշակում անցնեն հղկելուց առաջ (սովորաբար՝ կարբուրիզացիա և մարում մինչև HRC 58-62 կարծրություն): Հղկման պարամետրերը պետք է կարգավորվեն կարծրությանը համապատասխան՝

Կոպիտ հղկում. Օգտագործեք միջին կոպտության հղկող սկավառակ (60#-80#), կարգավորեք հղկման խորությունը մինչև 0.05-0.1 մմ և օգտագործեք 10-15 մմ/րոպե սնուցման արագություն:

Մանր հղկում. Օգտագործեք մանր հատիկավոր հղկող սկավառակ (120#-150#), կարգավորեք հղկման խորությունը մինչև 0.01-0.02 մմ և օգտագործեք 5-8 մմ/րոպե սնուցման արագություն՝ մակերեսային ճաքերից կամ կարծրության կորստից խուսափելու համար, որը կարող է առաջանալ սխալ հղկման պարամետրերի պատճառով։

(III) Շղթայական թիթեղների հղկում. անցքերի ճշգրտության և հարթության մանրամասն վերահսկում

Շղթայական թիթեղները գլանաձև շղթաների հիմքն են։ Դրանց անցքերի ճշգրտությունը և հարթությունը անմիջականորեն ազդում են շղթայի հավաքման ճշգրտության և փոխանցման կայունության վրա։ Շղթայական թիթեղի հղկումը հիմնականում ուղղված է երկու հիմնական ոլորտների՝ շղթայի թիթեղի անցքի և շղթայի թիթեղի մակերեսի մշակմանը։ Տեխնիկական պահանջները հետևյալն են՝
Շղթայական թիթեղի անցքերի հղկման ճշգրտությունը՝
Ապերտերիումի հանդուրժողականություն. Բարձր ճշգրտության շղթայական թիթեղների անցքերի հանդուրժողականությունը պետք է վերահսկվի H7 սահմաններում (օրինակ՝ φ8 մմ անցքի համար հանդուրժողականությունը +0.015 մմ-ից մինչև 0 մմ է): Անցքերի ճշգրիտ չափերն ապահովելու համար օգտագործվում են ադամանդե հղկող սկավառակներ (150#-200# հատիկ) և բարձր արագությամբ իլիկ (≥8000 պտույտ/րոպե):
Անցքի դիրքի հանդուրժողականություն. Հարակից անցքերի միջև կենտրոնական հեռավորությունը պետք է լինի ≤0.01 մմ, իսկ անցքի առանցքի և շղթայական թիթեղի մակերեսի միջև ուղղահայացության սխալը պետք է լինի ≤0.005 մմ: Հղկման համար անհրաժեշտ են հատուկ գործիքակազմ և իրական ժամանակի մոնիթորինգ՝ CCD տեսողական ստուգման համակարգով:
Շղթայական թիթեղի մակերեսային հղկման պահանջները.
Շղթայի թիթեղի հարթության սխալը պետք է լինի ≤0.003 մմ/100 մմ, իսկ մակերեսի կոպտությունը պետք է հասնի Ra0.8μm-ի: Հղկման համար անհրաժեշտ է «երկկողմանի հղկման» գործընթաց: Վերին և ստորին հղկող անիվների համաժամանակյա պտույտը (գծային արագություն ≥ 40 մ/վ) և սնուցումը ապահովում են շղթայի երկու կողմերում զուգահեռություն և հարթություն: Ավելին, հղկման ճնշումը (սովորաբար 0.2-0.3 ՄՊա) պետք է վերահսկվի՝ անհավասար ուժի պատճառով շղթայի դեֆորմացիան կանխելու համար:

III. Բարձր ճշգրտությամբ գլանային շղթայական հղկման գործընթացի վերահսկողություն. Սարքավորումներից մինչև կառավարում համապարփակ հավաստիացում

Այս խիստ տեխնիկական պահանջները բավարարելու համար պարզապես մշակման պարամետրեր սահմանելը բավարար չէ: Պետք է նաև ստեղծվի համապարփակ գործընթացի կառավարման համակարգ, որը կներառի սարքավորումների ընտրությունը, գործիքակազմի նախագծումը, պարամետրերի մոնիթորինգը և որակի ստուգումը:

(I) Սարքավորումների ընտրություն. Բարձր ճշգրտությամբ հղկման «ապարատային հիմքը»
Հղկող մեքենայի ընտրություն. Ընտրեք բարձր ճշգրտությամբ CNC հղկող մեքենա (դիրքավորման ճշգրտություն ≤ 0.001 մմ, կրկնելիություն ≤ 0.0005 մմ), ինչպիսիք են Junker-ը (Գերմանիա) կամ Okamoto-ն (Ճապոնիա): Համոզվեք, որ մեքենայի ճշգրտությունը համապատասխանում է մշակման պահանջներին:
Հղկող անիվի ընտրություն. Ընտրեք համապատասխան հղկող անիվի տեսակը՝ հիմնվելով բաղադրիչի նյութի (սովորաբար 20CrMnTi կամ 40Cr) և մշակման պահանջների վրա: Օրինակ, կորունդային հղկող անիվն օգտագործվում է գլանաձև հղկման համար, սիլիցիումի կարբիդային հղկող անիվը՝ քորոցային հղկման համար, իսկ ադամանդե հղկող անիվը՝ շղթայական թիթեղի անցքերի հղկման համար:
Փորձարկման սարքավորումների կոնֆիգուրացիա. Մշակման գործընթացի ընթացքում առցանց և ոչ առցանց ստուգումները համատեղելու համար անհրաժեշտ են բարձր ճշգրտության փորձարկման սարքավորումներ, ինչպիսիք են լազերային տրամաչափը, եռաչափ կոորդինատների չափման սարքը, մակերեսի կոպտության չափիչը և կլորության չափիչը: (II) Գործիքների նախագծում. ճշգրտության և կայունության «հիմնական աջակցությունը»:

Դիրքորոշման հարմարանքներ. Նախագծեք մասնագիտացված դիրքորոշման հարմարանքներ գլանների, քորոցների և շղթաների համար: Օրինակ, գլանները օգտագործում են կրկնակի կենտրոնով դիրքորոշման հարմարանքներ, քորոցները՝ կենտրոնական շրջանակով հենարանային հարմարանքներ, իսկ շղթաները՝ անցքերի դիրքորոշման հարմարանքներ: Սա ապահովում է ճշգրիտ դիրքավորում և զրոյական խաղ հղկման գործընթացի ընթացքում:

Սեղմող հարմարանքներ. Օգտագործեք ճկուն սեղմման մեթոդներ (օրինակ՝ պնևմատիկ կամ հիդրավլիկ սեղմում)՝ սեղմման ուժը (սովորաբար 0.1-0.2 ՄՊա) կառավարելու համար՝ չափազանց սեղմող ուժի պատճառով բաղադրիչների դեֆորմացիան կանխելու համար: Ավելին, հարմարանքների դիրքավորման մակերեսները պետք է պարբերաբար հղկվեն (մինչև Ra 0.4 մկմ կամ պակաս մակերեսային կոպտություն)՝ դիրքավորման ճշգրտությունն ապահովելու համար: (III) Պարամետրերի մոնիթորինգ. «Դինամիկ երաշխիք»՝ իրական ժամանակի կարգավորմամբ:
Մշակման պարամետրերի մոնիթորինգ. CNC համակարգը իրական ժամանակում մոնիթորինգ է անում հիմնական պարամետրերի, ինչպիսիք են հղկման արագությունը, սնուցման արագությունը, հղկման խորությունը, հղկման հեղուկի կոնցենտրացիան և ջերմաստիճանը: Երբ որևէ պարամետր գերազանցում է սահմանված միջակայքը, համակարգը ավտոմատ կերպով տագնապ է արձակում և անջատում մեքենան՝ թերի արտադրանքը կանխելու համար:
Ջերմաստիճանի կարգավորում. Հղկման գործընթացում առաջացող ջերմությունը բաղադրիչների դեֆորմացիայի և մակերեսային այրվածքների հիմնական պատճառն է: Ջերմաստիճանի կարգավորումը պահանջվում է հետևյալ մեթոդներով.
Մանրացնող հեղուկի շրջանառության համակարգ. Օգտագործեք բարձր սառեցման հզորությամբ մանրացնող հեղուկ (օրինակ՝ էմուլսիոն կամ սինթետիկ մանրացնող հեղուկ), որը հագեցած է սառնարանային կայանքով՝ 20-25°C ջերմաստիճանը պահպանելու համար։
Անընդհատ հղկում. Ջերմության առաջացմանը հակված բաղադրիչների (օրինակ՝ ամրակների) համար կիրառվում է «հղկում-սառեցում-վերահղկում» աննշան հղկման գործընթաց՝ ջերմության կուտակումը կանխելու համար: (IV) Որակի ստուգում. ճշգրտության հասնելու «պաշտպանության վերջին գիծը»:

Առցանց ստուգում. Լազերային տրամաչափեր, CCD տեսողական ստուգման համակարգեր և այլ սարքավորումներ տեղադրվում են հղկման կայանի մոտ՝ բաղադրիչների չափերի, ձևի և դիրքի հանդուրժողականությունների իրական ժամանակում ստուգումներ անցկացնելու համար: Միայն որակավորված բաղադրիչները կարող են անցնել հաջորդ գործընթացին:

Անցանց նմուշառման ստուգում. արտադրանքի յուրաքանչյուր խմբաքանակի 5%-10%-ը ենթարկվում է անցանց ստուգման՝ օգտագործելով կոորդինատային չափման մեքենա (CMM)՝ անցքերի հանդուրժողականության և համակցվածության նման հիմնական ցուցանիշները ստուգելու համար, կլորության չափիչ՝ գլանաձև կլորությունը ստուգելու համար, և մակերեսի կոպտության չափիչ՝ մակերեսի որակը ստուգելու համար:

Լրիվ ստուգման պահանջներ. Բարձրակարգ սարքավորումներում (օրինակ՝ ավիատիեզերական և ճշգրիտ հաստոցներում) օգտագործվող բարձր ճշգրտության գլանաձև շղթաների համար պահանջվում է 100% լրիվ ստուգում՝ ապահովելու համար, որ յուրաքանչյուր բաղադրիչ համապատասխանում է պահանջվող ճշգրտությանը:

IV. Բարձր ճշգրտությամբ գլանային շղթայական հղկման տեխնոլոգիայի կիրառման սցենարներ և ապագա միտումներ

(I) Կիրառման բնորոշ սցենարներ
Բարձր ճշգրտության գլանաձև շղթաները, իրենց գերազանց ճշգրտությամբ և կայունությամբ, լայնորեն օգտագործվել են խիստ փոխանցման պահանջներ ունեցող ոլորտներում.

Ավտոմոբիլային արդյունաբերություն. Շարժիչի ժամանակային շղթաները և փոխանցման տուփի շղթաները պետք է դիմակայեն բարձր արագություններին (≥6000 պտույտ/րոպե) և բարձր հաճախականության հարվածներին, ինչը չափազանց բարձր պահանջներ է դնում գլանների կլորության և գլանների ուղիղության վրա։

Խելացի լոգիստիկա. Ավտոմատացված տեսակավորման սարքավորումները և բարձր տեղամասերի պահեստային փոխադրիչ համակարգերը պահանջում են ճշգրիտ արագության կառավարում և դիրքավորում: Շղթայական թիթեղի անցքերի ճշգրտությունը և գլանաձևությունը անմիջականորեն ազդում են շահագործման կայունության վրա։

Ճշգրիտ հաստոցներ. CNC հաստոցների իլիկի շարժիչները և սնուցման համակարգերը պահանջում են միկրոնային մակարդակի շարժման կառավարում: Գնդիկների համակցվածությունը և շղթայական թիթեղի հարթությունը կարևոր են փոխանցման ճշգրտությունն ապահովելու համար:

(II) Ապագայի տեխնոլոգիական միտումները

Արդյունաբերություն 4.0-ի և խելացի արտադրության զարգացման հետ մեկտեղ, բարձր ճշգրտությամբ գլանաձև շղթայական հղկման գործընթացները զարգանում են հետևյալ ուղղություններով.

Ինտելեկտուալ մշակում. արհեստական ​​բանականությամբ աշխատող տեսողական ստուգման համակարգերի ներդրում՝ բաղադրիչների չափերը և մակերեսի որակը ավտոմատ կերպով որոշելու համար, հնարավորություն տալով կարգավորել պարամետրերը և բարելավելով մշակման արդյունավետությունն ու հետևողականությունը։

Կանաչ մանրացում. շրջակա միջավայրի աղտոտումը նվազեցնելու համար էկոլոգիապես մաքուր մանրացման հեղուկների (օրինակ՝ կենսաքայքայվող մանրացման հեղուկների) մշակում՝ զուգակցված արդյունավետ ֆիլտրման համակարգերի հետ։ Միաժամանակ, ցածր ջերմաստիճանի մանրացման տեխնոլոգիայի կիրառում՝ էներգիայի սպառումը նվազեցնելու համար։

Բարդ հղկում. գլանների, քորոցների և շղթայական թիթեղների հղկման գործընթացների ինտեգրում «մեկ կանգառի» մեջ՝ օգտագործելով բազմաառանցքային CNC հղկող մեքենաներ՝ գործընթացների միջև դիրքավորման սխալները նվազեցնելու և ընդհանուր ճշգրտությունը հետագայում բարելավելու համար։