Resumen: Este artículo presenta la actual línea de producción del cigüeñal del motor del automóvil de pasajeros utilizando nuevas tecnologías y nuevos equipos para las empresas de motores en la planificación de la inversión de la línea de producción del cigüeñal para proporcionar referencia a los directores de proyectos de procesamiento del cigüeñal para proporcionar referencia para mejorar el nivel de fabricación del cigüeñal del motor tiene un cierto significado orientador.
Proceso de mecanizado del cigüeñal
Flujo típico del proceso de mecanizado del cigüeñal para motores turboalimentados de turismos: equilibrado dinámico, taladrado del centro de masa → torneado del 5º muñón principal → torneado de la brida → desbastado del muñón principal, del muñón de la biela y del resalte → taladrado de los orificios de paso del aceite y biselado → desbastado del muñón principal, del muñón de la biela, de las paredes laterales y de las ranuras de avellanado → limpieza, soplado y secado → laminado redondeado → torneado de precisión y laminado de la superficie de empuje + torneado de precisión del extremo pequeño → torneado de precisión del extremo de la brida y la ranura → rectificado de precisión del muñón principal, el muñón de la biela y el extremo pequeño → mecanizado de los orificios roscados, los orificios de los pasadores y escariado del orificio central del extremo de la brida del cigüeñal → rectificado de precisión del extremo de la brida del cigüeñal → mecanizado de ambos extremos, los orificios de los pasadores, los orificios de los pasadores y escariado del orificio central del extremo de la brida.
y ranuras → rectificado de precisión del muñón principal, el muñón de la biela y el extremo pequeño → mecanizado de orificios roscados en ambos extremos, orificios para pasadores y escariado de orificios centrales del extremo de la brida → rectificado de precisión del extremo de la brida del cigüeñal → equilibrado dinámico y despesado del cigüeñal → pulido con cinta abrasiva del muñón principal, el muñón de la biela y el cuello exterior de la brida → comprobación y marcado automáticos → limpieza final del cigüeñal.
Aplicación de tecnología avanzada
(1) Dynamic balancing and drilling centre of mass holes.
La referencia de posicionamiento en el proceso de mecanizado del cigüeñal es el agujero central, que puede dividirse en agujero central geométrico y agujero central de calidad según su posición de mecanizado. Utiliza el bloque en forma de V u otras formas para averiguar el centro geométrico del muñón de apoyo principal del cigüeñal, y el agujero central mecanizado en este centro se denomina agujero central geométrico. El centro de masa del cigüeñal se mide con un equipo de ensayo especial, y el orificio central mecanizado en este centro se denomina orificio central de masa. Cuando se utiliza el agujero central geométrico para el torneado y rectificado posteriores, la fuerza centrífuga generada por la rotación de la pieza afectará a la calidad del mecanizado, y el desnivel dinámico restante tras el mecanizado es grande, por lo que es necesario medirlo y descompensarlo varias veces en el proceso de equilibrado dinámico para cumplir los requisitos técnicos, lo que resulta ineficaz, afecta al ritmo de producción y provoca un aumento de la tasa de rechazos de productos semiacabados y la pérdida de elementos de posicionamiento. El uso de un agujero de centro de masa resuelve estos problemas y mejora los tiempos de ciclo.
La figura 1 muestra la máquina de medición del centro de masa del cigüeñal COMAU SYMES10, el cigüeñal se coloca en la jaula de ratas del equipo, girando con la jaula de ratas, la medición de la jaula de ratas y las piezas junto con la cantidad de desnivel de M, se conoce la cantidad de desnivel de la jaula de ratas (M1), la cantidad de desnivel de las piezas M2 = M – M1. A través de la fórmula especial, el equipo puede calcularse automáticamente a través de M2 La posición de coordenadas del eje de equilibrado del cigüeñal se calcula automáticamente a partir de M2. El resultado de la medición se transmite al centro de mecanizado de dos extremos de cigüeñal totalmente automático tipo COMAUSDC700L, que tiene una incertidumbre de medición de ≤40 μm. Es posible medir varias variedades de cigüeñales, y las variedades de piezas pueden identificarse automáticamente, con un tiempo de ciclo de 1,2 min, lo que hace que el equipo sea sencillo y fiable.
(2) High-speed external milling for roughing crankshafts
De alta velocidad de fresado externo desbaste cigüeñal revista principal, la revista biela y el hombro, que el torneado CNC, CNC fresado interno, coche – coche tirando de la alta productividad y calidad estable. Por ejemplo, CNC torneado – torneado y tirando de proceso para procesar el muñón de la biela a dos procesos, mientras que CNC de alta velocidad de fresado externo se puede completar en un solo proceso, de alta velocidad de fresado externo de desbaste cigüeñal características distintivas son: velocidad de corte de hasta 350m/min, el tiempo de corte es corto, el tiempo de ciclo del proceso es más corto, la fuerza de corte es menor, la temperatura de la pieza de trabajo es baja, la vida útil de la herramienta es alta, el número de cambios de herramienta es menor, y la precisión de mecanizado es mayor, la flexibilidad es mejor, es la dirección de desarrollo del desbaste del muñón principal del cigüeñal y del muñón de la biela.
La fresadora externa de cigüeñales N20 de NILES-SIMMONS (ver Fig. 2) permite mecanizar simultáneamente los muñones principales del cigüeñal y los muñones de la biela. La máquina está equipada con dos husillos portaherramientas, cada uno con movimiento independiente, cada uno con un único disco de corte, y cada uno con un programa de mecanizado independiente y sus parámetros. La pieza se coloca en el dispositivo auxiliar de carga, que coloca la pieza en la zona de mecanizado; el mandril sujeta la brida de la pieza y el centro se presiona desde la parte posterior; la pieza se gira, y los discos de corte izquierdo y derecho giran a una velocidad determinada sobre el husillo portaherramientas mientras se mueven hacia delante y hacia atrás en dirección radial para conseguir el mecanizado del muñón principal y del cuello de la biela.La bancada (eje W/Z) guía de rodadura lineal, la placa de arrastre transversal (eje U/X) guía de rodadura lineal.
El sistema de control CNC se basa en los datos técnicos del SINUMERIK 840D sl, la operación de fresado microprocesador modular CNC control de trayectoria continua con PLC integrado con solución digital completa SINAMICS S120.
(3) CNC crankshaft grinding machine application.
Rectificado basto de muñones de cigüeñal, muñones de biela, paredes laterales y ranuras de avellanado. La rectificadora de cigüeñales CNC puede rectificar todos los muñones del cigüeñal y de la biela en una sola sujeción. Este tipo de rectificadora suele estar equipada con un cabezal de doble muela rectificadora, que puede satisfacer los requisitos de producción de varias especies, bajo coste, alta precisión y gran volumen, y la aplicación de la tecnología de control de servo-vinculación de la rotación de la pieza de trabajo y la alimentación de la muela rectificadora puede completar el rectificado de todos los muñones sin cambiar el centro de rotación del cigüeñal en una sujeción, incluido el seguimiento del rectificado de los muñones de la biela. El uso de un husillo hidrostático, una guía hidrostática, un tornillo de alimentación hidrostático (soporte del cabezal de la rueda) y un sistema de control de bucle cerrado con codificador lineal garantiza una gran precisión en la redondez del muñón de rectificado y una gran eficacia de rectificado.
MARPOSS.——-La rectificadora de cigüeñales cilíndricos CNC JUCRANK 6S 10-10 (ver fig. 3) se utiliza para el desbaste de muñones principales de cigüeñales y muñones de bielas, así como para avellanar ranuras. El robot que acompaña a la máquina coge las piezas de la pista de carga y las coloca en el bloque de preapoyo del interior de la máquina; la fijación sujeta automáticamente las piezas; las piezas giran, las dos muelas avanzan y se mueven radialmente según el programa, rectificando al mismo tiempo los muñones de la biela y el cigüeñal; tras el mecanizado, las muelas retroceden, las piezas dejan de girar, la fijación se afloja y el robot coge las piezas y las coloca en la pista de descarga; la precisión de posicionamiento del eje X/Z es de 0,004 mm.004 mm; la precisión de posicionamiento de repetición es de 0,002 mm; se adoptan el medidor automático de diámetro y el medidor axial MARPOSS para garantizar el control de precisión del diámetro y las dimensiones axiales.
Rectificado de precisión del cuello del cigüeñal, el cuello de la biela y el extremo de la cabeza pequeña. El rectificado de acabado de los muñones de la biela y del cigüeñal se realiza con una rectificadora de cigüeñales cilíndricos CNC JUCENTER 6L CRANK (ver Fig. 4) con dos estaciones, la primera para el rectificado de acabado de los muñones de la biela del cigüeñal y la segunda para el rectificado de acabado de los muñones principales del cigüeñal. El propio manipulador de la máquina agarra la pieza de los rodillos de carga y la coloca en el bloque de apoyo precargado de la primera estación dentro de la máquina, donde la fijación de la primera estación automáticamente.
La fijación de la primera estación sujeta automáticamente la pieza, la pieza gira, la muela correspondiente a la primera estación avanza, se desplaza radialmente según el programa y rectifica el cuello de la biela; una vez finalizado el mecanizado, la muela se retira, la pieza deja de girar y se afloja la fijación. El robot agarra la pieza y la coloca en el bloque de preapoyo de la segunda estación; la fijación de la segunda estación sujeta automáticamente la pieza; la pieza gira, la muela correspondiente a la segunda estación avanza, se desplaza radialmente según el programa y rectifica el cuello de la biela; una vez finalizado el mecanizado, la muela se retira, la pieza deja de girar y se afloja la fijación. El robot coge la pieza, la coloca en el rodillo de descarga e inicia el siguiente ciclo de mecanizado. la precisión de posicionamiento del eje X/Z es de 0,004 mm; la precisión de posicionamiento repetitivo es de 0,002 mm.
El torno horizontal CNC se utiliza mucho
La máquina de torneado de acabado de la cara de empuje del cigüeñal DANOBAT NA750 está equipada con un dispositivo automático de inspección. Después de sujetar el componente, el cabezal de medición detecta automáticamente la anchura de la cara de empuje, determina su línea central, la toma como referencia de mecanizado y la compensa automáticamente según el mecanizado del cigüeñal anterior, realizando así el torneado de acabado de las dos caras de la cara de empuje con la línea central como referencia de mecanizado y con márgenes iguales, y después se detecta automáticamente la anchura de la cara de empuje tras la finalización del torneado.
Tras el torneado, se detecta automáticamente la anchura de la cara de empuje, y se completa el procesamiento del extremo pequeño y la ranura al mismo tiempo, una vez finalizado el torneado, se devuelve la herramienta de torneado y se extiende el cabezal del rodillo, y se laminan las dos superficies extremas de la cara de empuje al mismo tiempo. La máquina herramienta de torneado fino y ranurado de brida tipo NA500 está equipada con un dispositivo de detección automática, después de sujetar el componente, la sonda detectará automáticamente la distancia entre la superficie de empuje y la cara del extremo de la brida. La precisión de posicionamiento del eje X es de 0,022 mm, la repetibilidad de la precisión de posicionamiento es de 0,006 mm, la precisión de posicionamiento del eje Z es de 0,008 mm, la repetibilidad de la precisión de posicionamiento es de 0,004 mm.
Aplicación de la lijadora y pulidora de cinta para cigüeñales
La pulidora de correa de cigüeñal GRINDMASTER se utiliza para pulir el cuello del retén de aceite, el cuello del eje principal y el cuello de la biela del cigüeñal. Al pulir, primero se rocía y limpia la pieza, y luego se pule utilizando correas abrasivas para envolver los componentes. Hay dos sentidos de giro al pulir, y el sentido final de pulido es el mismo que el sentido normal de funcionamiento del motor (visto desde el lado del volante); tras el pulido, realiza el trabajo de secado y desengrase, y el equipo debe estar equipado con su propio sistema de tratamiento del líquido de pulido.
Máquina redondeadora y laminadora de cigüeñales
En cuanto a la laminadora de cigüeñales HEGENSCHEIDT MFD7895, el sistema de control adopta el PLC S7-300 de Siemens, y la máquina está instalada con 9 unidades de laminación, que se utilizan para laminar y enderezar los cigüeñales, con una presión máxima de laminación de 30 kN; laminación por impulsos de los muñones de biela, que reduce la deformación de las piezas; detección y control de la presión de laminación mediante los sensores de presión y los sensores de posición y laminación.
Los sensores de presión y posición integrados en la unidad de laminación y el sensor de profundidad de laminación permiten detectar y controlar la presión de laminación; la excentricidad del muñón principal se detecta automáticamente después de la laminación y se endereza laminando; se equipa un dispositivo de detección de herramientas rotas; la excentricidad radial de todos los muñones principales del cigüeñal se mide mediante sondas de medición electrónicas; y el punto más alto de los cuellos de biela se detecta mediante un cabezal láser, que permite identificar el tipo de componente.
Máquinas para hacer agujeros de aceite en el cigüeñal
HORKOS Imql cigüeñal orificio de paso de aceite y biselado máquina herramienta, el uso de tres pasos en el orificio de paso de aceite de procesamiento, plano de fresado → perforación de orificios de paso de aceite →
Crankshaft dynamic balancing de-weighting machine
COMAU SYME S10
