Honovacie riešenia pre bloky motorov

Blok valcov je jednou z dôležitých súčastí motora a obrábanie otvorov valcov je najpresnejší a najnáročnejší proces v procese obrábania bloku valcov. Vŕtanie valca je v kontakte s piestom v motore a je vystavené rôznym zložitým striedavým zaťaženiam. Piest je vo vývrte valca dlhý čas v stave relatívneho pohybu- vysokej rýchlosti. Preto existujú veľmi prísne požiadavky na tvar, presnosť polohy a drsnosť povrchu procesu obrábania vývrtu valca.

Tento článok sa zameriava na bežné problémy, ktoré sa vyskytujú počas procesu honovania otvorov vo valcoch vo výrobných linkách blokov valcov motora. Počnúc procesom honovania otvorov vo valcoch sa navrhuje riešenie vhodné na riešenie problémov vo veľkých-flexibilných výrobných linkách, ktoré rieši vysokú poruchovosť v dôsledku zlyhania hriadeľa nástroja a zlyhania hriadeľa zdvihu, ktoré sa často vyskytujú počas honovania dier valca. Optimalizáciou parametrov, prispôsobením materiálu nástroja a inými metódami sa riešia aj problémy drsnosti a kruhovitosti prekračujúce toleranciu počas procesu obrábania, čím sa zlepšuje efektivita obrábania na honovacom stroji linky bloku valcov.

Honovací stroj sa zvyčajne skladá zo servosystému, ktorý poháňa pohyb hore a dole a otáčanie honovacieho hriadeľa, expanzný mechanizmus nástroja, ktorý riadi expanziu pieskovej tyče, a detekčné zariadenie, ktoré riadi veľkosť otvoru. Telo honovacieho nástroja (obrázok 1) je zladené so základňou brúsnej tyče a roztiahnutie a stiahnutie brúsnej tyče je možné dosiahnuť pomocou expanzného mechanizmu, čím sa dosiahne honovanie otvoru valca. Počas honovania expanzný mechanizmus zmršťuje hornú tyč do nastavenej polohy a piesková tyč sa zmršťuje do nastavenej počiatočnej polohy prostredníctvom zaťahovacej pružiny. V tomto čase servosystém riadi vreteno tak, aby sa pohybovalo nad obrábacím otvorom, a vreteno sa začne otáčať nastavenou rýchlosťou otáčania a pohybuje sa smerom nadol k spodnému bodu spätného chodu pri nastavenej rýchlosti vratného pohybu a vratne sa pohybuje medzi horným a dolným bodom spätného pohybu. Mechanizmus rozťahovacieho nástroja súčasne ovláda rozťahovaciu nástrojovú tyč, aby vytlačil rozpínacie jadro telesa nástroja a rozpínací kužeľ jadra sa dotkne nakloneného povrchu základne pieskovej tyče. Keď sa expandujúce jadro pohybuje dopredu, piesková tyč sa začína rozširovať. Keď sa piesková tyč roztiahne pri nastavenej rýchlosti nástroja a dostane sa do kontaktu so stenou valca, začne sa rezanie. V tomto čase náhodne rozmiestnené brúsne častice na pracovnom povrchu brúsnej tyče tvoria početné hroty čepelí. Časť povrchovej vrstvy spracovávaného kovu je odrezaná abrazívnymi časticami, zatiaľ čo iná časť je ťahaná a stláčaná abrazívnymi časticami, čo spôsobuje plastickú deformáciu a vydutie na oboch stranách značky opotrebenia. Hoci existuje mriežkový sklz s materským telesom, stále je na materskom tele, ale pevnosť spojenia sa značne znížila, takže je ľahké ho odrezať inými abrazívnymi časticami. Detekčné zariadenie zároveň v reálnom čase sleduje zmeny tlaku detekcie plynu cez otvor na detekciu plynu na vodiacej lište telesa lopatky a cez plynový elektrický konvertor monitoruje veľkosť otvoru vo valci. Keď monitorovaná hodnota dosiahne prednastavenú hodnotu, expanzný mechanizmus nástroja stiahne čepeľ, vreteno sa zdvihne do počiatočnej polohy a otvor honovacieho valca je dokončený.

S rozvojom materiálovej technológie sa vo veľkej miere používajú brúsivá z umelého diamantu a kubického nitridu bóru, čo posúva technológiu honovania na novú úroveň. V súčasnosti sa honovanie nepoužíva len ako konečný proces obrábania pre vysoké-požiadavky na presnosť, ale aj ako medziproces na znižovanie väčších marží. Stručne povedané, honovanie sa stalo pokročilou metódou obrábania, ktorá môže dosiahnuť nízke hodnoty drsnosti, vysokú presnosť a vysokú účinnosť rezania na povrchu obrábaného obrobku.

Typický proces honovacieho stroja na obrábanie valcových otvorov je: predbežná kontrola priemeru valcového otvoru - hrubé honovanie - polopresné honovanie - presné honovanie - online meranie. Predbežná kontrola zisťuje hlavne priemer prichádzajúcich materiálov, aby sa zabránilo kolízii medzi honovacími nástrojmi a obrobkami; Hrubým honovaním sa tvoria najmä valcové otvory so správnymi geometrickými tvarmi a základnou drsnosťou povrchu vhodné pre následné spracovanie; Polopresné honovanie vytvára rovnomerný vzor krížovej siete počas základnej fázy honovania platformy; A presné honovanie (honovanie platformy) tvorí ideálny prierez siete platformy; Nakoniec sa vykoná 100% online meranie, aby sa skontrolovalo, či opracovanie priemeru otvoru valca spĺňa požiadavky procesu.

Proces honovania plošiny vytvára vo vývrte valca veľmi jemnú sieťovú štruktúru plošiny, ktorá znižuje spotrebu mazacieho oleja a prísun mazacieho oleja počas núdzovej prevádzky. Okrem toho nie je potrebné zabehnúť motor. Honovanie platformy vo všeobecnosti zahŕňa tri procesy: hrubé honovanie, polopresné honovanie a honovanie platformy. V prvom procese je obrobok korigovaný hrubým honovaním a stabilizovaný presným vŕtaním, aby sa dosiahol určitý tvar a tolerancia, okrem vytvorenia predbežnej sieťovej štruktúry. V druhom procese sa zlepší makroskopický geometrický tvar steny valca, ako je guľatosť, valcovitosť, apertúra a drsnosť vývrtu valca a spracuje sa aj základná sieťová štruktúra na povrchu. Sieťová štruktúra spracovaná v tomto procese sa objaví vo forme vrcholov a údolí. V treťom procese je najvyšší vrchol každého segmentu základnej sieťovej štruktúry v krátkom čase vybrúsený do roviny pomocou honovania platformy, čím sa vytvorí malá platforma, ktorá je -takzvanou nosnou plochou platformy. Hodnota drsnosti povrchu tejto roviny je veľmi malá a má vysokú a dobrú mieru podpory.

V aplikáciách obrábania musí mať povrch otvoru honovacieho valca špecifické funkčné charakteristiky, ako je napríklad nosný výkon, tesniaci výkon a schopnosť zadržiavania mazacieho oleja. Na základe týchto funkčných požiadaviek musí byť povrch dielov navrhnutý a spracovaný do špecifických tvarov, aby spĺňali očakávané aplikácie. V praktických aplikáciách spracovania by mal byť súbor funkčných parametrov nastavený podľa špeciálnych požiadaviek na vlastnosti povrchu. Parametre funkčných charakteristík vyžadované na-riadenie výroby na mieste sú znázornené na obrázku 2. Počiatok týchto parametrov sú v skutočnosti vrcholy a údolia obrysovej krivky povrchu, ako je znázornené na obrázku 3.

Na základe charakteristík obrábania, metód riadenia a prevádzky honovacích strojov potrebujeme maximalizovať ich efektivitu podľa ich vlastností. Prijmeme tiež včasné opatrenia na riešenie bežných porúch a problémov s kvalitou honovacieho stroja počas výrobného procesu.