Технички барања за високопрецизно брусење со валчест ланец

Технички барања за високопрецизно брусење со валчест ланец

Во индустријата за индустриски пренос,ролер синџирисе клучни компоненти за пренос на моќност и контрола на движење. Нивната прецизност директно ја одредува оперативната ефикасност, стабилноста и работниот век на опремата. Процесот на мелење, последниот чекор во подобрувањето на прецизноста во производството на валчести ланци, е клучната разлика помеѓу стандардните и високопрецизните ланци. Оваа статија ќе се продлабочи во основните технички барања за високопрецизно мелење со валчести ланци, опфаќајќи ги принципите на процесот, деталната контрола, стандардите за квалитет и сценаријата на примена, обезбедувајќи сеопфатно разбирање на оваа критична технологија што поддржува производство на опрема од висока класа.

1. Основната вредност на брусењето со валчест ланец со висока прецизност: Зошто е „сидро“ на точноста на преносот

Пред да ги разгледаме техничките барања, прво мора да разјасниме: Зошто е професионалното брусење од суштинско значење за високопрецизните валчести ланци? Во споредба со традиционалните методи на обработка како што се стружење и глодање, брусењето, со своите уникатни предности, стана основно средство за постигнување прецизност на микронско ниво кај валчестите ланци.

Од индустриска перспектива, без разлика дали станува збор за системи за тајминг на моторот во автомобилската индустрија, погони за транспортери за интелигентна логистичка опрема или пренос на моќност кај прецизни машински алати, барањата за прецизност на валјаците се поместија од милиметарско на микронско ниво. Грешката во заобленоста на валјаците мора да се контролира во рамките на 5μm, толеранциите на дупките на плочата на ланецот мора да бидат помали од 3μm, а грубоста на површината на игличката мора да достигне Ra0,4μm или помалку. Овие строги барања за прецизност можат сигурно да се постигнат само преку брусење.

Поточно, основната вредност на високопрецизното брусење со валчест ланец лежи во три клучни области:

Можност за корекција на грешки: Преку брзото сечење на брусилното тркало, деформацијата и димензионалните отстапувања предизвикани од претходните процеси (како што се ковање и термичка обработка) се прецизно отстранети, со што се обезбедува димензионална конзистентност за секоја компонента;

Подобрување на квалитетот на површината: Брусењето ефикасно ја намалува грубоста на површината на компонентите, го намалува губењето на триењето за време на работата на ланецот и го продолжува работниот век;

Обезбедување на геометриска точност: За критични геометриски толеранции како што се заобленоста и цилиндричноста на валјакот, праволиниската положба на игличката и паралелизмот на ланчето, процесот на брусење постигнува контрола на точноста што далеку ја надминува онаа на другите методи на обработка.

II. Основни технички барања за високопрецизно брусење со валчест ланец: Сеопфатна контрола од компонента до компонента

Процесот на брусење со валјак со висок степен на прецизност не е еден чекор; туку, тоа е систематски процес што ги опфаќа трите основни компоненти: валјаци, иглички и плочи со ланецот. Секој чекор е предмет на строги технички стандарди и оперативни спецификации.

(I) Брусење со валјак: „Битка на микронско ниво“ помеѓу заобленоста и цилиндричноста

Ролерите се клучни компоненти во поврзувањето на ролерските синџири и запчаниците. Нивната заобленост и цилиндричност директно влијаат на мазноста на поврзувањето и ефикасноста на преносот. За време на брусењето со ролер, следните технички барања мора внимателно да се контролираат:
Контрола на димензионална точност:
Толеранцијата на надворешниот дијаметар на ваљакот мора строго да се придржува до GB/T 1243-2006 или ISO 606. За високопрецизни класи (на пр., степен C и погоре), толеранцијата на надворешниот дијаметар мора да се контролира во рамките на ±0,01 mm. Брусењето бара процес во три чекори: грубо брусење, полузавршно брусење и завршно брусење. Секој чекор бара проверка во линија со употреба на ласерски мерач на дијаметар за да се осигури дека димензионалните отстапувања остануваат во дозволениот опсег. Барања за геометриска толеранција:

Заобленост: Грешката во заобленоста на високопрецизните ваљаци мора да биде ≤5μm. За време на брусењето мора да се користи двојно централно позиционирање, заедно со голема брзина на ротација на брусилното тркало (линеарна брзина ≥35m/s) за да се минимизираат ефектите од центрифугалната сила врз заобленоста.

Цилиндричност: Грешката на цилиндричноста мора да биде ≤8μm. Прилагодувањето на аголот на обработка на брусилното тркало (обично 1°-3°) обезбедува праволиниска положба на надворешниот дијаметар на ваљакот.

Паралелизам на крајната површина: Грешката на паралелизам на двете крајни површини на ваљакот мора да биде ≤0,01 mm. За време на брусењето мора да се користат уреди за позиционирање на крајната површина за да се спречи отстапување на вмрежувањето предизвикано од наклон на крајната површина.

Барања за квалитет на површината:
Надворешниот дијаметар на ваљакот мора да има површинска рапавост од Ra 0,4-0,8 μm. Мора да се избегнуваат површински дефекти како што се гребнатини, изгореници и бигор. За време на мелењето, концентрацијата на течноста за мелење (обично 5%-8%) и притисокот на млазот (≥0,3 MPa) мора да се контролираат за брзо да се распрсне топлината од мелењето и да се спречат изгореници на површината. Понатаму, за време на фазата на фино мелење треба да се користи тркало за мелење со фино зрнестост (на пр., 80#-120#) за да се подобри завршната обработка на површината.

(II) Брусење со иглички: „Прецизен тест“ на праволинијност и коаксијалност

Иглата е основната компонента што ги поврзува плочите на ланецот и ролерите. Нејзината правост и коаксијалност директно влијаат на флексибилноста и работниот век на ланецот. Техничките барања за брусење со игла се фокусираат на следниве аспекти:

Контрола на праволиния:
Грешката на праволинијта на иглата мора да биде ≤0,005 mm/m. За време на брусењето, мора да се користи метод на „стабилна потпора + двојно централно позиционирање“ за да се спречи деформација на свиткување предизвикана од сопствената тежина на иглата. За игли подолги од 100 mm, проверките на праволинијта мора да се вршат на секои 50 mm за време на процесот на брусење за да се осигури дека целокупната праволинијта ги исполнува барањата. Барања за коаксијалност:
Грешката на коаксијалноста на држачите на двата краја на штифтот мора да биде ≤0,008 mm. За време на брусењето, централните дупки на двата краја на штифтот мора да се користат како референца (точноста на централните дупки мора да биде во согласност со Класа А во GB/T 145-2001). Бруселото тркало мора да биде обработено и позиционирано за да се обезбеди порамнување на оската на држачите на двата краја. Понатаму, офлајн проверките за коаксијалност мора да се спроведат со помош на машина за мерење на тродимензионални координати, со минимална стапка на инспекција од 5%. Тврдина на површината и компатибилност со брусење:

Оските на игличките мора да се подложат на термичка обработка пред мелење (обично карбурирање и гаснење до тврдост од HRC 58-62). Параметрите на мелење треба да се прилагодат според тврдоста:

Грубо брусење: Користете брусно тркало со средна зрнеста густина (60#-80#), контролирајте ја длабочината на брусење на 0,05-0,1 mm и користете брзина на напојување од 10-15 mm/мин.

Фино брусење: Користете тркало за брусење со фино зрнестост (120#-150#), контролирајте ја длабочината на брусење на 0,01-0,02 mm и користете брзина на полнење од 5-8 mm/мин за да избегнете површински пукнатини или губење на тврдоста предизвикано од неправилни параметри на брусење.

(III) Брусење со ланчани плочи: Детална контрола на точноста и рамноста на дупките

Ланчевите плочи се основа на валчестите ланци. Нивната точност на дупките и рамноста директно влијаат на точноста на склопувањето на ланецот и стабилноста на преносот. Брусењето на ланчевите плочи првенствено е насочено кон две клучни области: дупката на ланчето и површината на ланчето. Техничките барања се следниве:
Точност на мелење на дупките на ланчето:
Толеранција на отворот: Толеранцијата на дупките на високопрецизните плочи со ланец мора да се контролира во рамките на H7 (на пр., за дупка од φ8 mm, толеранцијата е од +0,015 mm до 0 mm). За да се обезбедат прецизни димензии на дупките, се користат дијамантски брусилки (150#-200# зрнестост) и вретено со голема брзина (≥8000 вртежи во минута).
Толеранција на положба на дупките: Централното растојание помеѓу соседните дупки мора да биде ≤0,01 mm, а грешката на нормалност помеѓу оската на дупката и површината на плочата на ланецот мора да биде ≤0,005 mm. Брусењето бара наменска алатка и следење во реално време со систем за визуелна инспекција CCD.
Барања за мелење на површината на ланчаната плоча:
Грешката на рамноста на плочата на ланецот мора да биде ≤0,003 mm/100 mm, а грубоста на површината мора да достигне Ra0,8 μm. Мелењето бара процес на „двострано мелење“. Синхронизираната ротација (линеарна брзина ≥ 40 m/s) и напојувањето на горните и долните брусилки обезбедуваат паралелизам и рамност од двете страни на ланецот. Понатаму, притисокот на мелење (обично 0,2-0,3 MPa) мора да се контролира за да се спречи деформација на ланецот поради нееднаква сила.

III. Контрола на процесот за високопрецизно брусење со валчест ланец: Сеопфатна гаранција од опремата до менаџментот

За да се постигнат овие строги технички барања, едноставното поставување на параметрите за обработка не е доволно. Исто така, мора да се воспостави сеопфатен систем за контрола на процесот, кој ќе опфаќа избор на опрема, дизајн на алатки, следење на параметрите и проверка на квалитетот.

(I) Избор на опрема: „Хардверска основа“ на високопрецизно брусење
Избор на машина за брусење: Изберете машина за брусење со висока прецизност CNC (точност на позиционирање ≤ 0,001 mm, повторување ≤ 0,0005 mm), како што се Junker (Германија) или Okamoto (Јапонија). Осигурајте се дека точноста на машината ги исполнува барањата за обработка.
Избор на брусилно тркало: Изберете го соодветниот тип на брусилно тркало врз основа на материјалот на компонентата (обично 20CrMnTi или 40Cr) и барањата за обработка. На пример, тркало за брусење со корунд се користи за брусење со валјак, тркало за брусење од силициум карбид се користи за брусење со иглички, а дијамантско тркало за брусење со отвори со ланец.
Конфигурација на опремата за тестирање: Потребна е високопрецизна опрема за тестирање, како што се ласерски мерач на дијаметар, машина за мерење на тродимензионални координати, тестер за грубост на површината и тестер за заобленост, за да се комбинираат онлајн и офлајн проверките на случајност за време на процесот на обработка. (II) Дизајн на алатки: „Клучна поддршка“ за прецизност и стабилност

Прибор за позиционирање: Дизајнирајте специјализирани прибори за позиционирање за ролери, иглички и синџири. На пример, ролерите користат прибори за позиционирање со двојно централно место, игличките користат прибори за потпора со централна рамка, а синџирите користат прибори за позиционирање на дупки. Ова обезбедува прецизно позиционирање и нулта игра за време на процесот на брусење.

Стегачки тела: Користете флексибилни методи на стегање (како што се пневматско или хидраулично стегање) за контрола на силата на стегање (обично 0,1-0,2 MPa) за да се спречи деформација на компонентите предизвикана од прекумерна сила на стегање. Понатаму, површините за позиционирање на телата мора редовно да се полираат (до површинска грубост од Ra 0,4 μm или помалку) за да се обезбеди точност на позиционирањето. (III) Следење на параметрите: „Динамичка гаранција“ со прилагодување во реално време.
Мониторинг на параметрите за обработка: CNC системот ги следи клучните параметри како што се брзината на мелење, брзината на полнење, длабочината на мелење, концентрацијата на течноста за мелење и температурата во реално време. Кога кој било параметар ќе го надмине зададениот опсег, системот автоматски издава аларм и ја исклучува машината за да спречи дефектни производи.
Контрола на температурата: Топлината генерирана за време на процесот на мелење е главната причина за деформација на компонентите и изгореници на површината. Контролата на температурата е потребна преку следниве методи:
Систем за циркулација на течноста за мелење: Користете течност за мелење со висок капацитет на ладење (како што е емулзија или синтетичка течност за мелење) опремена со единица за ладење за одржување на температура од 20-25°C.
Повремено брусење: За компоненти склони кон генерирање топлина (како што се иглички), се користи повремен процес на брусење „мелење-ладење-повторно брусење“ за да се спречи акумулација на топлина. (IV) Инспекција на квалитет: „Последната линија на одбрана“ за постигнување прецизност.

Онлајн инспекција: Ласерски мерачи на дијаметар, CCD системи за визуелна инспекција и друга опрема се инсталирани во близина на станицата за мелење за да се спроведат инспекции во реално време на димензиите на компонентите и толеранциите на формата и положбата. Само квалификувани компоненти можат да продолжат со следниот процес.

Инспекција за земање примероци офлајн: 5%-10% од секоја серија производи се подложува на офлајн инспекција со помош на машина за мерење координати (CMM) за проверка на клучните индикатори како што се толеранција на дупки и коаксијалност, тестер за заобленост за проверка на заобленоста на валјакот и тестер за грубост на површината за проверка на квалитетот на површината.

Барања за целосна инспекција: За високопрецизни ролериски ланци што се користат во опрема од висока класа (како што се воздухопловството и прецизните машински алати), потребна е 100% целосна инспекција за да се осигури дека секоја компонента ја исполнува потребната прецизност.

IV. Сценарија на примена и идни трендови на технологијата за брусење со висок степен на прецизност со валчест ланец

(I) Типични сценарија за примена
Високопрецизните ролери, со нивната одлична прецизност и стабилност, се широко користени во полиња со строги барања за пренос:

Автомобилска индустрија: Затегнувачките синџири на моторот и менувачот мора да издржат големи брзини (≥6000 вртежи во минута) и удари со висока фреквенција, што поставува екстремно високи барања за заобленоста на валјакот и правоста на клиновите;

Паметна логистика: Автоматизираната опрема за сортирање и системите за транспортери во магацини со висок простор бараат прецизна контрола на брзината и позиционирање. Точноста на дупките на плочата со ланец и цилиндричноста на ролерот директно влијаат на оперативната стабилност;

Прецизни машински алати: Погоните на вретеното и системите за напојување на CNC машинските алати бараат контрола на движењето на микронско ниво. Коаксијалноста на игличките и рамноста на плочата на ланецот се клучни за обезбедување точност на преносот.

(II) Идни технолошки трендови

Со напредокот на Индустрија 4.0 и паметното производство, процесите на брусење со валчест ланец со висока прецизност се развиваат во следниве насоки:

Интелигентна обработка: Воведување системи за визуелна инспекција со вештачка интелигенција за автоматско идентификување на димензиите на компонентите и квалитетот на површината, овозможувајќи прилагодување на параметрите и подобрување на ефикасноста и конзистентноста на обработката;

Зелено мелење: Развивање на еколошки течности за мелење (како што се биоразградливи течности за мелење) во комбинација со ефикасни системи за филтрирање за намалување на загадувањето на животната средина; Истовремено, усвојување на технологија за мелење на ниска температура за намалување на потрошувачката на енергија;

Сложено брусење: Интегрирање на процесите на брусење на ролери, иглички и плочи со ланец во „едношалтерски“ композитен процес, со користење на повеќеосни CNC брусилки за намалување на грешките во позиционирањето помеѓу процесите и дополнително подобрување на целокупната прецизност.