Суббота, 04 Август 2018 06:21

Ходингование на ЧПУ

Автор 
Оцените материал
(1 Голосовать)

Хонингование является важной операцией для Quincy Compressor. Это связано с тем, что качество отверстий в цилиндрах компрессора значительно влияет на его эффективность, а хонингование является заключительным и самым важным шагом в процессе доведения размеров цилиндров до спецификации. Высококачественная обработка отверстий гарантирует, что движение поршня и отверстия цилиндра создает максимальное сжатие воздуха с минимальным переносом. Перенос (иногда называемый «удар») относится к минутному количеству масляных частиц, которые проходят по кольцам на поршне при работе компрессора. Таким образом, хонингование получило большое внимание в Quincy Compressor, с тех пор как компания начала выпускать компрессоры для коммерческих применений более 85 лет назад.


 
Однако в последнее время компания очень внимательно следит за эффективностью своих производственных операций. За последние несколько лет компания рационализирует свою деятельность и реализует принципы бережливого производства. Одна из целей заключалась в том, чтобы сократить время настройки, чтобы эффективно создавать небольшие партии деталей. Одной из ключевых целей было обеспечение непрерывного потока в части производства путем объединения операций на одном станке.

Детали для ходингования
 
Таким образом, неудивительно, что Quincy Compressor внимательно изучил возможность комбинирования операций хонингования с другими этапами обработки на обрабатывающих центрах с ЧПУ. Работая в тесном контакте с кооперативным станкостроителем, новаторским разработчиком технологии хонингования вместе со своим интегрированным поставщиком электроники, Quincy Compressor смог успешно выполнять операции по хонингованию на двух HMC, установленных в начале этого года. Ключевым фактором в этом проекте является метод одновременного хонингования отверстия цилиндра и измерения воздушного потока в реальном времени размера отверстия в автоматическом режиме.
 
В настоящее время компания выпускает 15 различных компрессорных агрегатов с 11 различными размерами цилиндров, все из которых требуют отталкивания. Качество цилиндра также значительно улучшилось. Кроме того, этот процесс открыл двери для новых моделей изделий, которые ранее были ограничены негибкостью старой технологией обработки.

 


 
Глубокие корни компании


 
Quincy Compressor заложил основу в индустрии сжатого воздуха в 1920 году с репутацией инженеров-решений, начиная с производства вакуумных насосов, предлагая фермерам эффективные коровье-доильные машины. Инженеры-конструкторы Джордж Уолл, Джон Кэт и Джордж Гилл присоединились к нескольким инвесторам для создания компании Wall Pump and Compressor Company, позже переименованной в Quincy Compressor. В 1937 году компания представила Quincy QR-25, символ качества компании за последние 72 года. По словам компании, эти же прочные характеристики присутствуют во всей линейке поршневых компрессоров Quincy, которая производится на заводе Quincy. В 2005 году компания стала частью EnPro Industries, семейства специально спроектированных производителей продукции. Quincy продолжает специализироваться на компрессорах для промышленного применения на широком спектре рынков, обслуживающих такие компании, как Harley-Davidson, Sara Lee, GE и NASA.

Воздушный датчик
 
До тех пор, пока хонингование не было перемещено в обрабатывающие центры с ЧПУ, корпуса компрессоров изготавливались за четыре отдельные операции для черновое фрезерование, чистовое фрезерования, сверления и хонингования. Линия обработки состояла из нескольких машин, включая несколько специализированных хонинговальных машин в традиционном вертикальном стиле. В 2007 году несколько инженеров приняли участие в учебном семинаре по хонингованию, где они услышали техническую презентацию Даррелла Дей, президента компании Bates Technologies, специализирующейся на технологии хонингования.Собравшиеся вокруг настольного экспоната, инженеры обеих компаний начали обсуждать возможность проведения хонинговых операций в обрабатывающем центре.


 
Было ясно, что для решения этой проблемы потребуется партнерство, которое объединяет опыт всех вовлеченных сторон, а не только технологий Bates Technologies и Quincy Compressor.

 


 
Правильные партнеры

 
Bates Technologies является одним из ведущих разработчиков специализированных технологий хонингования для использования как на специализированных хонинговых машинах, так и на многих обрабатывающих центрах и гибких рабочих станциях. Компания также разрабатывает инструменты для хонингования, воздушные измерительные системы и хонинговальные материалы, такие как абразивные хонинговальные камни и щетки. От имени компании Quincy Compressor компания подошла к нескольким производителям станков о возможности разработки системы хонингования для автоматической работы в обрабатывающем центре. Инструменты хонингования будут храниться в устройстве смены инструмента машины и автоматически загружаться в шпиндель. ЧПУ должна была бы взаимодействовать с комплектом инструментальной обработки и системой обработки воздуха.

 

Стойка ЧПУ
 

 

Строителем станка была Mazak. Эта компания оказался идеальным партнером. Одна из причин заключается в том, что Mazak является сильным сторонником многозадачных станков. Успешная интеграция операции хонингования в этом приложении станет естественным продолжением акцента компании на возможности «сделанного в одном».
 
В проект были внесены существенные изменения в стандарт HMC. Команда определила, что Nexus 6800 II HMC будет лучшим выбором для потребностей Quincy. Эти 50-конические машины оснащены 80-инструментальными магазинами и двухпозиционным сменщиком поддонов.

 

Воздушный насос для ЧПУ


 
Модификации для хонингования включали дополнительную линию сжатого воздуха для воздушного датчика на борту хонинговального инструмента, индуктора охлаждающей жидкости для подачи охлаждающей жидкости высокого давления в корпус хонинговального инструмента для активации хонинговальных камней и 10-микронного фильтра охлаждающей жидкости. Кроме того, контроллеры машин были модифицированы таким образом, что программируемый логический контроллер (PLC) будет реагировать на сигналы от воздушного датчика. Эти модификации существенно не повлияли на стоимость машин, но их необходимо было установить, пока машина была построена.

 

 


 
Хонинговые инструменты, предназначенные для автоматизации


 
Компания Bates Technologies модифицировала свои инструменты для хонингования, чтобы использовать легкий алюминий для инструментального хвостовика. Это уменьшило массу инструмента. Bates Technologies также разработали специальную конструкцию на инструменте для хонингования и поверхности шпинделя, чтобы охлаждающая жидкость и воздушные линии могли автоматически включаться при загрузке инструмента в шпиндель.

 

Несмотря на то, что компания обладает значительным опытом работы с измерительными системами для автоматического хонингования на специализированных станках для хонингования, впервые была рассмотрена необходимость автоматизации хонингования нескольких деталей с различными диаметрами отверстий на обрабатывающих центрах с ЧПУ. Для приложения Quincy Compressor было разработано 11 инструментов для хонинговальных инструментов размером от 2,5 до 6 дюймов в диаметре.
 

Ходингование на ЧПУ


Чтобы разработать автоматическую систему электронного анализа для этого проекта, Bates Technologies тесно сотрудничала со своим партнером Metronics, подразделением Heidenhain Corporation. Опыт хонинговального разработчика в области воздухообмена наряду с передовым электронным оборудованием Metronics привел к созданию настраиваемой измерительной системы, называемой Bates Precision Air Gage System (PAGS).В пределах этой системы давление воздуха, проходящее через отверстия в корпусе хонинговального инструмента, изменяется с увеличением размера отверстия. Эти изменения регистрируются и воспроизводятся в электронном виде с помощью запатентованной коробки с электронным преобразователем, установленной на машине.
Эта информация затем передается через блок Bates Gage Chek, который электронным образом обеспечивает PLC станка с живой информацией относительно фактического диаметра отверстия, когда часть оттачивается. Как только деталь достигает конечного размера, машина заканчивает свой цикл для этого отверстия.

 

Блок Gage Chek также действует как цифровое считывание размера отверстия (в микронах), поскольку он увеличивается с каждым ударом инструмента для хонингования.
 
Quincy Compressor принял поставку двух HMC в январе этого года. К марту линии компрессоров QT10 были одобрены для хонингования операций на новых машинах.
 

 


Ходингование на ЧПУ


 
При хонинговальном процессе на HMC работает следующим образом: после фрезерования торца, сверления, нарезания резьбы и снятия фаски корпуса компрессора, отверстие завершается одноточечным инструментом, а затем проверяется с помощью зонда с сенсорным триггером.

Если размер отверстия находится в пределах допусков, соответствующий хонинговальный инструмент извлекается из УВД и вставляется в шпиндель, взаимодействуя с индуктором охлаждающей жидкости, вместе с поворотным соединением и стопорным блоком шпиндельной поверхности, что позволяет сжатому воздуху проходить в датчик. Поскольку эта деталь остается зажатой на всех этих этапах, осевая линия инструмента для хонингования совпадает с центральной частью расточного стержня, что обеспечивает прямолинейность и округлость ствола.
 
Когда поток охлаждающей жидкости включается и достигает заданного уровня давления, хонинговальные камни расширяются наружу к стенкам цилиндра, когда инструмент вращается и подается в и из отверстия. Когда материал удаляется с каждым ударом инструмента для хонингования, размер измеряет воздушный датчик и отображает изменяющийся размер на блоке DRO. Когда конечный размер достигнут, измерительный блок сигнализирует ЧПУ о необходимости отключить поток охлаждающей жидкости, чтобы отвести хонинговальные камни и начать процедуру снятия инструмента с отверстия.

 


 
Благодаря точному регулированию частоты вращения и скорости подачи на стенку отверстия может быть нанесен шаблон перекрестия на заданном угле. (Эта перекрестная штриховка является сигнатурной особенностью отточенного цилиндра - она позволяет сохранить масло для идеального уплотнения между цилиндром и кольцами на поршне.) После завершения этого хода инструмент хонингования возвращается в магазин инструментов.


 

Отслеживая начальное значение размера отверстия, передаваемое воздушным датчиком hone, износ на кромках вставки бурового стержня можно отрегулировать для управления размером. Это приводит к экономии ходинговального инструмента, за счет контролируемого припуска, и увеличению точности и скорости ходинговальной операции.

Дополнительная информация

  • Заказчик: Организация
  • Статус: Нет исполнителя
  • Срок сдачи проекта после оплаты аванса: 01.10.2018
  • ЦЕЛЬ ПРОЕКТА: Рассказать подробней про тему проекта
Прочитано 62 раз Последнее изменение Суббота, 04 Август 2018 06:43
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии