フレキシブルワイヤー加工シリンダーブロックとシリンダーヘッド用フィクスチャー| PTJブログ

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フレキシブルワイヤー加工シリンダーブロックとシリンダーヘッド用の高効率特殊CNCフィクスチャー

2020-02-15

フレキシブルワイヤー加工シリンダーブロックとシリンダーヘッド


柔軟な生産ラインのCNC特殊固定具ソリューションは、効率的な機械加工を実現するための基礎です。 多種多様なエンジンブロックとシリンダーヘッドの主要な構造設計から始めましょう 備品 同じラインで生産され、生産ラインの効率と品質を向上させるためのフィクスチャレイアウトスキームの主要な設計について説明します。

フレキシブルワイヤー加工シリンダーブロックとシリンダーヘッド
 フレキシブルワイヤー加工シリンダーブロックとシリンダーヘッド -PTJCNC機械加工ショップ

Part.1荒削りのための効率的なフィクスチャ設計

荒加工は、後続のプロセス位置決め基準加工を完了します。 主加工面は除去されますが、加工面の最終的なサイズ、平坦度、および表面粗さを確保するために、仕上げのために適切なマージンが確保されます。 複数の製品の大まかなベンチマークの同じプロセス条件下で、重要な考慮事項は、加工干渉、切削効率、および加工品質の安定性です。 製品の大まかなベンチマークが異なる場合、フィクスチャの革新的な設計を通じて互換性を実現する必要があります。

[1]シリンダーブロッククランプ方式

図1に示すように、荒加工は主にシリンダーブロックや燃焼室表面などの特徴加工です。 ワークが装着された後、クランプは主にロッドをオイルシリンダーに押し込み、シリンダー本体の砂除去穴を押して部品を基準方向に正確に押しますが、鋳造マージン、ドラフト角度、および衝撃荷重をカットします。 頻繁な破壊は生産効率に深刻な影響を及ぼします。

粗い補助クランプ設計-PTJIMAGE
 図1:粗い補助クランプ設計 -PTJCNC機械加工ショップ

ただし、この方向の他の位置決めポイントのクランプヘッドで破損の問題が発生したことはありません。 図2に示すように、圧子構造を合理的に再設計することにより、この補助クランプ方式は同じ構造に設計され、圧子を効果的に解決します。衝撃による破壊の問題。

荒加工用のZ方向補助クランプの新設計-PTJIMAGE
 図2:フレキシブルワイヤー加工シリンダーブロックとシリンダーヘッド -PTJCNC機械加工ショップ

[2]デュアルフィクスチャソリューションは共同生産に適応します

の大まかなポジショニングベンチマーク シリンダーヘッド はまったく異なり、異なる製品をインラインで生産するためにXNUMXつのソリューションが提案されています。

1)大まかなプロセス特性を実現するために外部委託。

2)CNCを追加します。

3)同じ上での加工 CNC加工 センター。

シリンダーヘッドのダブルシリンダー設計により、正確な基準加工を実現-PTJ IMAGE
図3: シリンダーヘッドのダブルシリンダー設計により、精密な基準加工を実現-PTJCNC機械加工ショップ

位置決め装置の変更やダブルフィクスチャ方式の設定により、評価後の量産モードではダブルフィクスチャ方式が優先されます。 図3に示すように、大シリンダーと小シリンダーのシリンダーヘッド部分の位置決め設計は大きく異なります。ダブルフィクスチャ設計Ⅰは小シリンダー加工用に設計されています。 Ⅱは、コスト管理と品質保証に成功した大円筒加工位置です。

Part.2「片面XNUMXピン」に基づく仕上げ器具の設計

シリンダーブロックとシリンダーヘッドは、典型的なボックスタイプの部品加工です。 機械加工に基づいて、「片側、6ピン」の位置決め方式を使用して、XNUMXつの平面と穴システムの仕上げを実現します。

[1] A / B軸フィクスチャの使用

B軸伝達方式に基づき、オリジナルのシリンダーブロック生産ラインはすべてB軸フィクスチャーソリューションを採用しています。 図4に示すように、クランクなどのいくつかの加工機能シャフト 位置センサーの穴とメイン ベアリング 加工を完了するには、キャップジョイントの表面を直立させる必要があります。

シリンダーブロックのすべてのB軸固定具の設計スキーム-PTJIMAGE
図4: 図4シリンダーブロックのすべてのB軸固定具の設計スキーム -PTJCNC機械加工ショップ

業界検査とシリンダーヘッドのA軸の実用化を経て、1.5L以下の小排気量鋳鉄シリンダーブロックの加工負荷は、A軸加工による工程要件を完全に満たすことができます。 図6に示すように、B軸とA軸のタンデム配置を使用すると、部品を直立させる必要なしに、部品の位置決め面が常に下を向いていることを簡単に実現できます。 従業員の作業時間を節約し、作業負荷を軽減するだけでなく、回転中に切削液が飛散して作業環境を汚染するのを防ぎます。

A / B軸シリーズプロセスレイアウト構造-PTJIMAGE
図5: A / B軸シリーズプロセスレイアウト構造 -PTJCNC機械加工ショップ

[2]アルミニウム合金固定具のクランプポイント設計を最適化する

アルミ合金製シリンダーヘッドの加工設計には、レバー式の力増加クランプ機構を採用し、シリンダーヘッドの変形を防止するだけでなく、加工力要件にも対応しています。 図6に示すように、ほとんどのステーションは、生産ラインを満たすために同様の構造設計を採用しています。 長期耐久性のテスト。 クランプポイントの距離に大きな違いがあるため、互換性のあるクランププロセスを実現できません。 クイックチェンジチャック構造を設計することにより、異なる部品の互換性が実現されます。

フィクスチャ構造はレバー式のパワー増加機構とクイックチェンジ圧子を採用-PTJIMAGE
図6: 固定具構造はレバー式の動力増加機構を採用 -PTJCNC機械加工ショップ

[3]所定の位置にあるストップ構造の正確な設計

低コストの設計要件に基づいて、CNCは半自動ロード用に設計されています。 従業員が部品を所定の位置に押したり引いたりすることを確実にするために、工作機械固定具の誘導装置の設計は特に重要です。

ワークストップ機構の設計-PTJIMAGE
図7: ワークストップ機構の設計 -PTJCNC機械加工ショップ

そのため、設計を図7に示します。ワークを所定の位置に押し込んだ後、接続機構の内部ガス経路を接続し、チャネル内の圧力を設定値に変更して、部品を所定の位置で監視します。 。 この信号をデバイスのインターロックロジックに書き込むことにより、部品が所定の位置にない場合、機械は処理せず、部品が加工ビンに落下するのを防ぎます。

[4]ポジショニングピンガス検知構造の設計

図1に示すように、「片側ピンおよび2ピン」の設計構造に基づく。 8、「片側」は3つまたは4つの位置決めポイントを通過します。 「XNUMXつのピン」は、ラウンドピンとダイアモンドピンの位置決めコンポーネントです。
位置決めピンの設計構造、壊れたピンは空気圧検出による自動アラームを実現-PTJ IMAGE

図8: 位置決めピン設計構造、壊れたピンは空気圧検出による自動アラームを実現 -PTJCNC機械加工ショップ
設計は空気圧監視チャネルを採用しています。 力が大きすぎると、工作機械が自動的に停止して警報を発し、工具衝突事故を防ぎます。

[5]アンカーポイント構造の設計

図9に示すように、フィクスチャの各位置決めポイントで気密監視および切削液洗浄装置が使用されます。位置決めプロセス中、位置決め面の鉄やすりによる加工異常の洗浄が防止されます。 機械加工中、気密検査により部品全体の変位が監視されます。

切削液洗浄と蒸気検査-PTJIMAGE
位置決め面の設計構造-PTJIMAGE
図9: 位置決め面設計構造 -PTJCNC機械加工ショップ

Part.3主要機能のフィクスチャの設計

機械加工はすべてCNCであり、主に生産の柔軟性と将来の新製品の導入を考慮しています。 ただし、主要なフィーチャー加工の長期的な能力は、クランクシャフトの穴の正確なボーリング位置などのプロセス要件を満たすことができません。

[1]特別なステーションフィクスチャの設計

シリンダーブロックのクランクシャフト穴は、CNCの柔軟性を考慮に入れるだけでなく、特殊な機械の安定性を保証する、特殊な機械特性を備えた特殊なラインボーリングツールによって処理されます。 硬度は位置の変動を引き起こします。 ただし、ラインボーリング工具は送りの中心に非常に厳しい要件があり、ピンホール協調に基づく位置決め方式には一定のギャップ効果があります。

ギャップをなくすために、図10に示すように、パーツの側面にプッシュシリンダーが追加されています。 ワークピースが着座した後、パーツはプッシュロッドによって横に押され、潜在的なギャップ効果を排除して、センタリングを確実にします。 CNCに専用のワイヤーボーリングカッターソリューションを使用することにより、クランクシャフト穴の前端と後端の中心差を0.025mmから0.01mm以内に改善することに成功しました。

重要なプロセスでは、油圧バーを使用してポジショニングギャップの設計を排除します-PTJ IMAGE
図10: 重要なプロセスでは、油圧バーを使用してポジショニングギャップの設計を排除します -PTJCNC機械加工ショップ

[2]キーステーションツーリング用のオンライン測定装置

オンラインプローブは、箱状部品の主要な特徴の加工に使用され、加工能力を向上させるためにプロセスに積極的に介入します。 シリンダーブロックスラスト面、シリンダーブロックシリンダーヘッド燃焼室面、その他の重要な機能の加工検出、加工サイズ能力を確保するためのプローブ測定による工具摩耗補正を実現します。 プローブの鉄の付着、アルミニウムの削りくず、プローブ本体の変動などの影響を回避するために、標準サイズの基準部品が固定具に取り付けられ、測定システムが定期的に校正および監視されて、加工の精度が保証されます。サイズ。

ワークストップ機構の設計-PTJIMAGE

ボックス部品用の特殊な固定具が開発され、シリンダー本体とシリンダーヘッドの生産ラインに適用されています。 一部のクランプおよびガイドコンポーネントを手動で変更する必要があることを除いて、位置決めデバイスを変更する必要はありません。これにより、3つの主要なカテゴリの製品のインライン生産を実現できます。 片側とXNUMX本のピンに基づくA / B軸の混合使用は、生産支援時間を効果的に短縮し、人間工学の適用、特にCNCフィクスチャの設計への特別な機械コンセプトの適用を改善し、長期を効果的に改善します主な機能の加工能力。

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