Жоғары дәлдіктегі роликті шынжырды тегістеуге қойылатын техникалық талаптар

Жоғары дәлдіктегі роликті шынжырды тегістеуге қойылатын техникалық талаптар

Өнеркәсіптік беріліс саласында,роликті тізбектерқуат беру және қозғалысты басқарудың негізгі компоненттері болып табылады. Олардың дәлдігі жабдықтың жұмыс тиімділігін, тұрақтылығын және қызмет ету мерзімін тікелей анықтайды. Роликті шынжыр өндірісіндегі дәлдікті арттырудың соңғы қадамы болып табылатын ұнтақтау процесі стандартты және жоғары дәлдіктегі шынжырлардың арасындағы негізгі айырмашылық болып табылады. Бұл мақалада жоғары дәлдіктегі роликті шынжырды ұнтақтауға қойылатын негізгі техникалық талаптар қарастырылады, процесс принциптерін, егжей-тегжейлі бақылауды, сапа стандарттарын және қолдану сценарийлерін қамтиды, жоғары деңгейлі жабдық өндірісін қолдайтын осы маңызды технологияны жан-жақты түсінуге мүмкіндік береді.

1. Жоғары дәлдіктегі роликті шынжырды тегістеудің негізгі құндылығы: неге ол беріліс дәлдігінің «тірек» болып табылады?

Техникалық талаптарды талқыламас бұрын, алдымен мынаны анықтауымыз керек: жоғары дәлдіктегі роликті шынжырларды кәсіби тегістеу неліктен маңызды? Токарлық және фрезерлік сияқты дәстүрлі өңдеу әдістерімен салыстырғанда, тегістеу өзінің ерекше артықшылықтарымен роликті шынжырларда микрон деңгейіндегі дәлдікке жетудің негізгі құралына айналды.

Өнеркәсіптік тұрғыдан алғанда, автомобиль өндірісіндегі қозғалтқыштың уақытын есептеу жүйелерінде, интеллектуалды логистикалық жабдықтарға арналған конвейерлік жетектерде немесе дәлдік станоктарындағы қуат беруде болсын, роликті тізбектің дәлдік талаптары миллиметр деңгейінен микрон деңгейіне ауысты. Роликтің дөңгелектік қателігі 5 мкм шегінде бақылануы керек, тізбек пластинасының тесіктеріне төзімділік 3 мкм-ден аз болуы керек, ал түйреуіш бетінің кедір-бұдырлығы Ra0,4 мкм немесе одан аз болуы керек. Бұл қатаң дәлдік талаптарына тек тегістеу арқылы сенімді түрде қол жеткізуге болады.

Атап айтқанда, жоғары дәлдіктегі роликті шынжырды тегістеудің негізгі құндылығы үш негізгі салада жатыр:

Қатені түзету мүмкіндігі: тегістеу дөңгелегін жоғары жылдамдықпен кесу арқылы алдыңғы процестерден (мысалы, соғу және термиялық өңдеу) туындаған деформациялар мен өлшемдік ауытқулар дәл жойылады, бұл әрбір компонент үшін өлшемдік консистенцияны қамтамасыз етеді;

Беттің сапасын жақсарту: тегістеу компонент бетінің кедір-бұдырлығын тиімді түрде азайтады, тізбек жұмысы кезінде үйкеліс шығынын азайтады және қызмет ету мерзімін ұзартады;

Геометриялық дәлдікті қамтамасыз ету: Роликтің дөңгелектігі мен цилиндрлігі, түйреуіштің түзулігі және шынжыр табақшасының параллелділігі сияқты маңызды геометриялық төзімділіктер үшін тегістеу процесі басқа өңдеу әдістеріне қарағанда әлдеқайда асып түсетін бақылау дәлдігіне қол жеткізеді.

II. Жоғары дәлдіктегі роликті шынжырды тегістеуге қойылатын негізгі техникалық талаптар: компоненттен компонентке кешенді басқару

Жоғары дәлдіктегі ролик шынжырын тегістеу процесі бір қадамнан тұрмайды; керісінше, бұл үш негізгі компонентті: роликтерді, түйреуіштерді және шынжыр табақшаларын қамтитын жүйелі процесс. Әрбір қадам қатаң техникалық стандарттар мен пайдалану сипаттамаларына бағынады.

(I) Роликті тегістеу: дөңгелектік пен цилиндрлік арасындағы «микрон деңгейіндегі шайқас»

Роликтер ролик шынжырлары мен жұлдызшаларын торлаудағы негізгі компоненттер болып табылады. Олардың дөңгелектігі мен цилиндрлігі тордың тегістігі мен беріліс тиімділігіне тікелей әсер етеді. Роликті тегістеу кезінде келесі техникалық талаптар мұқият бақылануы керек:
Өлшемдік дәлдікті бақылау:
Роликтің сыртқы диаметрге төзімділігі GB/T 1243-2006 немесе ISO 606 стандарттарына қатаң сәйкес келуі керек. Жоғары дәлдіктегі кластар үшін (мысалы, C және одан жоғары кластар) сыртқы диаметрге төзімділік ±0,01 мм шегінде бақылануы керек. Тегістеу үш сатылы процесті қажет етеді: дөрекі тегістеу, жартылай әрлеу және әрлеу. Әрбір қадам өлшемдік ауытқулардың рұқсат етілген диапазонда қалуын қамтамасыз ету үшін лазерлік диаметр өлшегішті пайдаланып сызықтық тексеруді қажет етеді. Геометриялық төзімділік талаптары:

Дөңгелектік: Жоғары дәлдіктегі роликтердің дөңгелектік қателігі ≤5 мкм болуы керек. Тегістеу кезінде қос орталықты орналастыру, сондай-ақ центрден тепкіш күштің дөңгелектікке әсерін азайту үшін жоғары жылдамдықты тегістеу дөңгелегінің айналуымен (сызықтық жылдамдық ≥35 м/с) бірге қолданылуы керек.

Цилиндрлік: Цилиндрлік қателік ≤8 мкм болуы керек. Тегістеу дөңгелегінің бұрышын реттеу (әдетте 1°-3°) роликтің сыртқы диаметрінің түзулігін қамтамасыз етеді.

Беттің параллелизмі: Роликтің екі бетінің параллелизм қателігі ≤0,01 мм болуы керек. Беттің қисаюынан туындаған тордың ауытқуын болдырмау үшін тегістеу кезінде беттің бетін орналастыру құрылғыларын пайдалану керек.

Беткі қабат сапасына қойылатын талаптар:
Роликтің сыртқы диаметрі бетінің кедір-бұдырлығы Ra 0,4-0,8 мкм болуы керек. Сызылулар, күйіктер және қақ сияқты беткі ақаулардан аулақ болу керек. Ұнтақтау кезінде ұнтақтау сұйықтығының концентрациясы (әдетте 5%-8%) және ағын қысымы (≥0,3 МПа) ұнтақтау қызуын тез тарату және беткі күйіктің алдын алу үшін бақылануы керек. Сонымен қатар, беткі өңдеуді жақсарту үшін ұсақ ұнтақтау кезеңінде ұсақ ұнтақталған ұнтақтау дөңгелегін (мысалы, 80#-120#) пайдалану керек.

(II) Түйреуішпен тегістеу: түзулік пен коаксиалдылықтың «дәлдігін тексеру»

Штифт - шынжыр табақшалары мен роликтерін байланыстыратын негізгі компонент. Оның түзулігі мен коаксиалдылығы шынжырдың икемділігі мен қызмет ету мерзіміне тікелей әсер етеді. Штифттерді тегістеуге қойылатын техникалық талаптар келесі аспектілерге бағытталған:

Түзулікті бақылау:
Түйреуіштің түзулік қателігі ≤0,005 мм/м болуы керек. Тегістеу кезінде түйреуіштің өз салмағынан туындаған иілу деформациясын болдырмау үшін «тұрақты тірек + қос орталық позициялау» әдісі қолданылуы керек. 100 мм-ден ұзын түйреуіштер үшін жалпы түзуліктің талаптарға сәйкес келетініне көз жеткізу үшін тегістеу процесінде әрбір 50 мм сайын түзулік тексерілуі керек. Коаксиалдылық талаптары:
Түйреуіштің екі ұшындағы оқжатардың коаксиалдылық қателігі ≤0,008 мм болуы керек. Тегістеу кезінде түйреуіштің екі ұшындағы ортаңғы тесіктер анықтамалық ретінде пайдаланылуы керек (орталық тесік дәлдігі GB/T 145-2001 стандартындағы А класына сәйкес келуі керек). Тегістеу дөңгелегі екі ұшындағы оқжатардың осьтерінің туралануын қамтамасыз ету үшін киініп, орналастырылуы керек. Сонымен қатар, коаксиалдылыққа оффлайн нүктелік тексерулер кемінде 5% тексеру деңгейімен үш өлшемді координаталық өлшеу машинасын пайдаланып жүргізілуі керек. Беттік қаттылық және тегістеу үйлесімділігі:

Ұнтақтау алдында түйреуіш біліктер термиялық өңдеуден өтуі керек (әдетте HRC 58-62 қаттылығына дейін карбюрациялау және шынықтыру). Ұнтақтау параметрлері қаттылыққа сәйкес реттелуі керек:

Ірі ұнтақтау: Орташа түйіршікті ұнтақтау дөңгелегін (60-80 мм) пайдаланыңыз, ұнтақтау тереңдігін 0,05-0,1 мм дейін реттеңіз және беру жылдамдығын 10-15 мм/мин пайдаланыңыз.

Ұсақ ұнтақтау: Ұсақ ұнтақталған тегістеу дөңгелегін (120#-150#) пайдаланыңыз, ұнтақтау тереңдігін 0,01-0,02 мм дейін реттеңіз және дұрыс емес ұнтақтау параметрлерінен туындаған беткі жарықтар немесе қаттылықтың жоғалуын болдырмау үшін 5-8 мм/мин беру жылдамдығын пайдаланыңыз.

(III) Шынжырлы тақтайшамен тегістеу: тесіктің дәлдігі мен жазықтығын егжей-тегжейлі бақылау

Шынжырлы пластиналар роликті тізбектердің негізі болып табылады. Олардың тесіктерінің дәлдігі мен жазықтығы шынжырды құрастыру дәлдігіне және беріліс тұрақтылығына тікелей әсер етеді. Шынжырлы пластиналарды тегістеу негізінен екі негізгі бағытқа бағытталған: шынжырлы пластина тесігі және шынжырлы пластина беті. Техникалық талаптар келесідей:
Шынжырлы пластина тесіктерін тегістеу дәлдігі:
Диафрагмаға төзімділік: Жоғары дәлдіктегі тізбекті пластиналардың тесікке төзімділігі H7 шегінде бақылануы керек (мысалы, φ8 мм тесік үшін төзімділік +0,015 мм-ден 0 мм-ге дейін). Тесіктердің дәл өлшемдерін қамтамасыз ету үшін алмас тегістеу дөңгелектері (150#-200# ұнтақ) және жоғары жылдамдықты шпиндель (≥8000 айн/мин) қолданылады.
Тесік орналасуына төзімділік: Көршілес тесіктер арасындағы орталық қашықтық ≤0,01 мм болуы керек, ал тесік осі мен шынжыр табақшасының беті арасындағы перпендикулярлық қателігі ≤0,005 мм болуы керек. Тегістеу үшін арнайы құралдар мен CCD көру тексеру жүйесімен нақты уақыт режимінде бақылау қажет.
Шынжырлы пластина бетін тегістеу талаптары:
Шынжыр табақшасының жазықтығының қателігі ≤0,003 мм/100 мм болуы керек, ал бетінің кедір-бұдырлығы Ra0,8 мкм-ге жетуі керек. Ұнтақтау «екі жақты ұнтақтау» процесін қажет етеді. Синхрондалған айналу (сызықтық жылдамдық ≥ 40 м/с) және жоғарғы және төменгі ұнтақтау дөңгелектерінің берілуі шынжырдың екі жағында да параллельдік пен жазықтылықты қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, біркелкі емес күш әсерінен шынжырдың деформациялануын болдырмау үшін ұнтақтау қысымын (әдетте 0,2-0,3 МПа) бақылау қажет.

III. Жоғары дәлдіктегі роликті шынжырды тегістеу процесін басқару: жабдықтан басқаруға дейін кешенді кепілдік

Бұл қатаң техникалық талаптарға қол жеткізу үшін өңдеу параметрлерін орнату жеткіліксіз. Жабдықты таңдауды, құрал-саймандарды жобалауды, параметрлерді бақылауды және сапаны тексеруді қамтитын кешенді процесті басқару жүйесі де құрылуы керек.

(I) Жабдықты таңдау: жоғары дәлдіктегі ұнтақтаудың «аппараттық негізі»
Тегістеу машинасын таңдау: Junker (Германия) немесе Okamoto (Жапония) сияқты жоғары дәлдіктегі CNC тегістеу машинасын таңдаңыз (орналастыру дәлдігі ≤ 0,001 мм, қайталанымдылығы ≤ 0,0005 мм). Машинаның дәлдігі өңдеу талаптарына сәйкес келетініне көз жеткізіңіз.
Тегістеу дөңгелегін таңдау: Құрамдас материалға (әдетте 20CrMnTi немесе 40Cr) және өңдеу талаптарына негізделген тиісті тегістеу дөңгелегі түрін таңдаңыз. Мысалы, роликті тегістеу үшін корундты тегістеу дөңгелегі, түйреуішті тегістеу үшін кремний карбидін тегістеу дөңгелегі және шынжырлы пластина тесіктерін тегістеу үшін гауһар тегістеу дөңгелегі қолданылады.
Сынақ жабдықтарының конфигурациясы: Өңдеу процесінде онлайн және офлайн нүктелік тексерулерді біріктіру үшін лазерлік диаметр өлшегіш, үш өлшемді координата өлшеу машинасы, бетінің кедір-бұдырлығын өлшегіш және дөңгелектігін өлшегіш сияқты жоғары дәлдіктегі сынақ жабдықтары қажет. (II) Құрал-жабдықтарды жобалау: дәлдік пен тұрақтылықтың «негізгі тірек»

Орналастыру құрылғылары: Роликтер, түйреуіштер және шынжырларға арналған арнайы орналастыру құрылғыларын жасаңыз. Мысалы, роликтер қос орталық орналастыру құрылғыларын, түйреуіштер орталық рама тірек құрылғыларын, ал шынжырларда тесік орналастыру құрылғыларын пайдаланады. Бұл дәл орналастыруды және тегістеу процесінде ешқандай кедергі болмауын қамтамасыз етеді.

Қысқыш бекіткіштер: Қысқыш күші шамадан тыс болғандықтан компоненттің деформациясын болдырмау үшін қысқыш күшін (әдетте 0,1-0,2 МПа) бақылау үшін икемді қысқыш әдістерін (мысалы, пневматикалық немесе гидравликалық қысқыштар) пайдаланыңыз. Сонымен қатар, орналастыру дәлдігін қамтамасыз ету үшін бекіткіштердің орналастыру беттерін үнемі жылтырату керек (Ra 0,4 мкм немесе одан аз беткі кедір-бұдырлыққа дейін). (III) Параметрлерді бақылау: нақты уақыт режимінде реттеумен «динамикалық кепілдік»
Өңдеу параметрлерін бақылау: CNC жүйесі ұнтақтау жылдамдығы, беру жылдамдығы, ұнтақтау тереңдігі, ұнтақтау сұйықтығының концентрациясы және температурасы сияқты негізгі параметрлерді нақты уақыт режимінде бақылайды. Кез келген параметр белгіленген диапазоннан асып кеткен кезде, жүйе автоматты түрде дабыл шығарып, ақаулы өнімдердің алдын алу үшін машинаны өшіреді.
Температураны бақылау: Ұнтақтау процесінде пайда болатын жылу компоненттің деформациясы мен бетінің күйіп қалуының негізгі себебі болып табылады. Температураны бақылау келесі әдістер арқылы қажет:
Ұнтақтау сұйықтығының айналым жүйесі: 20-25°C температураны ұстап тұру үшін тоңазытқыш қондырғысымен жабдықталған жоғары салқындату қабілеті бар ұнтақтау сұйықтығын (мысалы, эмульсия немесе синтетикалық ұнтақтау сұйықтығы) пайдаланыңыз.
Үзіліспен ұнтақтау: Жылу бөлінетін компоненттер үшін (мысалы, түйреуіштер) жылудың жиналуын болдырмау үшін «ұнтақтау-салқындату-қайта ұнтақтау» үзіліспен ұнтақтау процесі қолданылады. (IV) Сапаны тексеру: Дәлдікке жетудің «соңғы қорғаныс шебі»

Онлайн тексеру: Ұнтақтау станциясының жанында лазерлік диаметр өлшегіштері, CCD көру тексеру жүйелері және басқа да жабдықтар орнатылған, бұл компоненттердің өлшемдерін, пішіні мен орналасуына төзімділігін нақты уақыт режимінде тексеруді жүргізуге мүмкіндік береді. Келесі процеске тек білікті компоненттер ғана кірісе алады.

Офлайн сынама алу инспекциясы: Өнімнің әрбір партиясының 5%-10%-ы тесіктерге төзімділік пен коаксиалдылық сияқты негізгі көрсеткіштерді тексеру үшін координаталық өлшеу машинасын (CMM), роликтің дөңгелектігін тексеру үшін дөңгелектік тексергішті және беттің сапасын тексеру үшін беттің кедір-бұдырлығын тексергішті пайдаланып, оффлайн тексеруден өтеді.

Толық тексеру талаптары: Жоғары сапалы жабдықтарда (мысалы, аэроғарыштық және дәлдіктегі станоктар) қолданылатын жоғары дәлдіктегі роликті шынжырлар үшін әрбір компоненттің қажетті дәлдікке сәйкес келетініне көз жеткізу үшін 100% толық тексеру қажет.

IV. Жоғары дәлдіктегі роликті шынжырлы тегістеу технологиясын қолдану сценарийлері және болашақ үрдістері

(I) Әдеттегі қолдану сценарийлері
Жоғары дәлдіктегі роликті шынжырлар, олардың тамаша дәлдігі мен тұрақтылығымен, қатаң беріліс талаптары бар салаларда кеңінен қолданылды:

Автокөлік өнеркәсібі: Қозғалтқыштың уақыт тізбектері мен беріліс тізбектері жоғары жылдамдықтарға (≥6000 айн/мин) және жоғары жиілікті соққыларға төтеп беруі керек, бұл роликтің дөңгелектігі мен түйреуіштің түзулігіне өте жоғары талаптар қояды;

Ақылды логистика: Автоматтандырылған сұрыптау жабдықтары мен жоғары қойма конвейерлік жүйелері жылдамдықты дәл бақылауды және орналастыруды талап етеді. Шынжырлы пластина тесігінің дәлдігі мен ролик цилиндрлігі жұмыс тұрақтылығына тікелей әсер етеді;

Дәлдікпен жұмыс істейтін станоктар: CNC станоктарының шпиндельді жетектері мен беру жүйелері микрон деңгейіндегі қозғалысты басқаруды қажет етеді. Беріліс дәлдігін қамтамасыз ету үшін түйреуіштердің коаксиалдылығы және шынжыр табақшасының жазықтығы өте маңызды.

(II) Болашақ технологиялық үрдістер

Индустрия 4.0 және ақылды өндірістің дамуымен жоғары дәлдіктегі роликті тізбекті тегістеу процестері келесі бағыттар бойынша дамып келеді:

Зияткерлік өңдеу: компоненттердің өлшемдері мен бетінің сапасын автоматты түрде анықтау үшін жасанды интеллект негізіндегі визуалды тексеру жүйелерін енгізу, параметрлерді реттеуге мүмкіндік беру және өңдеу тиімділігі мен тұрақтылығын арттыру;

Жасыл ұнтақтау: Қоршаған ортаның ластануын азайту үшін тиімді сүзу жүйелерімен біріктірілген экологиялық таза ұнтақтау сұйықтықтарын (мысалы, биологиялық ыдырайтын ұнтақтау сұйықтықтары) әзірлеу; Сонымен қатар, энергия тұтынуды азайту үшін төмен температуралы ұнтақтау технологиясын енгізу;

Қоспалы тегістеу: Процестер арасындағы позициялау қателерін азайту және жалпы дәлдікті одан әрі жақсарту үшін көп осьті CNC тегістеу станоктарын пайдалана отырып, роликтердің, түйреуіштердің және шынжырлы пластиналардың тегістеу процестерін «бір терезелі» композиттік процеске біріктіру.