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    汽車曲軸圓角滾壓設備簡介


    汽車滾壓設備簡介

    概述:

    深度圓角滾壓機床,機床型號是ADFR-A2。

    機床特征

         • 柔性設計,可以加工本機床加工尺寸范圍內的未來未知構造曲軸(機床加工尺寸范圍見本投標方案規格參數部分)。

         • 加工不同工件需要最少/簡單的手動更換調整

         • 跳動檢測和滾壓校直

         • 脈沖滾壓保證最小變形

         • 刀具折斷檢測

         • 快換刀具

         • 壓力監測,驗證加工工藝

         • 機床設計簡化,零部件數量減少,使機床具有優良的可靠性和可維護性,因此達到最佳生產能力。

     

    1 主機

    底座 -機床是建造在一個焊接結構的箱式平臺底座之上,設計充分考慮了最大的剛性。該底座經過了嚴格的消除應力處理以保證機床的穩定性,同時通過精確的加工可以很準確的安裝附屬部件,包括頭架、尾架、刀具支撐立柱和一個跳動檢測工位。

    在機床底座的四周帶有翻邊,有助于使刀具潤滑油滴在底座內部,它的作用在滾壓過程中就像一個排液盤,將冷卻液導入底座中的冷卻液槽內。

    兩個經過精確的加工的焊接式立柱裝配在底座上,保證準確定位。該立柱作為支撐橫梁和刀具的部件。

    橫梁-一個經過精確的加工的焊接式橫梁,應力已消除,由橫向鍵進行準確的定位,安裝在兩個立柱頂上。 橫梁構成是機床的龍門式結構,同時它也是一種支撐刀具的手段。滾壓臂和滾壓曲軸的刀具安裝在橫梁的下面。

    滾壓臂滾壓臂為精密的整體鋼。滾壓臂被懸掛于安裝在橫梁上的相連吊掛部件上。滾壓臂的排列平行于地面,鉸接點向下偏離預定位置,便于相位板帶動進行上下料。 在每一個滾壓臂上都裝有 的液壓油缸,滾壓刀具安裝到液壓油缸上。作用在工件上的滾壓力(最大30 kN)是直接通過油缸作用的。每個滾壓臂都帶有工件夾緊松開保護。

    滾壓臂可以通過橫梁上的齒輪齒條驅動系統在水平方向上進行手動調整以適應不同工件的長度。每一個滾壓臂被設計有浮動性,可以補償滾壓工件的公差差異,避免在壓力下刀具鎖緊而產生的工件變形。

    進行滾壓臂的重新定位之前,手動把每個滾壓臂鉤住在一個橫向位置上進行移動。


     

    頭架 頭架主軸組件安裝在滑臺上,滑臺安裝在機床底座上。該滑臺安裝在精密滾柱軸承導軌上,由液壓油缸驅動。工件旋轉是由一個伺服驅動主軸通過1個3爪補償式夾盤來實現的的?ūP定向通過一個編碼器實現。

    尾座 尾座包括尾架箱體,在其內部安裝一個液壓驅動尾座套筒,帶彈簧式活頂尖,用于工件定位、夾緊和松開。在滾壓過程中,彈簧組件可以隨工件在滾壓過程中的展長而縮短。尾架安裝在可手動重新定位的滑臺上,完全可以根據不同工件長度進行調整。帶有顯示工件是否正確定位的開關。尾架上還裝有終端擋板用于開口刀具和工件打印。

    滾壓臂抬起組件 每個滾壓臂都由滾壓臂抬起組件來支撐并豎直水平定位的。此組件包括一個齒輪齒條驅動的豎直的滑軌和水平的鉸鏈,來抬起或落下滾壓臂進行滾壓臂上下運動和跳動檢測。相位板安裝在抬起組件上來正確地定位每個滾壓臂?焖偎砷_夾緊裝置可以進行快速換型。

    機床上料 本機床可以利用用戶提供的珩架機械手來進行自動上料。(如果需要的話)

    電機

     

    主驅動裝置采用Siemens制造的、帶有齒型皮帶的1 P H 7型頻率控制異步電機驅動?刂破鞑捎Simodrive 611 D/U。.

     

    (1)

    工件主軸驅動

    伺服電機和驅動裝置

    (1)

    滾壓臂抬起組件

    伺服電機和驅動裝置

    (1)

    液壓系統

    恒轉速交流電機

    (2)

    潤滑系統

    恒轉速交流電機


     

    3.2 附件

    機床防護-全封閉式防護,安全可靠、削減噪音(<80dbA TWA)、防止滾壓油飛濺。帶有自動前門用于珩架機械手手動上下料,帶有油霧排出口。

    刀具潤滑-獨立潤滑系統,潤滑滾壓刀具,帶有一個滾壓過慮系統。潤滑油以每分鐘34加侖的流速不斷從油箱泵出。潤滑油過慮精度為10微米,配有電動互鎖裝置檢測油的流量和清潔度。此工藝推薦采用輕型主軸油。不推薦采用可溶解油或合成油。

    氣槍 按要求提供一把氣槍用于在從機床上拆卸之前清理刀具元件和夾具零件, 通常把氣槍放置在機床前部。

    校準器-一個手持式夾緊臂校準器,在安裝時起檢驗作用,用于校驗正確的壓力設定值。校準時不需要將刀具拆下來。若一次購買多臺機床,只提供一個校準器。

    跳動測量儀-提供線性可變差動傳感器在每個主軸頸上進行跳動檢測。傳感器可以在水平方向上通過量具擺動支架上的滑臺進行手動調整定位,以適應不同長度曲軸的跳動檢測。

    備件 備件為機床價格的2%。備件列表將在最終設計完成時提供。

    吸霧裝置 機床配有吸霧過濾系統。

    3.3 控制部分

    電氣控制系統

            主電氣板配有空調

            5色信號燈(綠、白、紅、黃、藍)

            切電器、保險絲、啟動器、繼電器、變壓器,接線端子等等;

            開關、機械接近開關、壓力開關等等;

            操作者控制臺(人-機界面)用于自動和手動控制、程序調整和故障診斷顯示

            電線槽和線束

              提供一個標準的綜合故障診斷系統

            提供以太網卡以遠程進入機床控制屏、梯圖、工件程序以及參數。請注意,只讀和編輯是允許的,但在現階段還不知道是否需要直接與控制器交換文件。如果不可以,將通過其它方式解決。網絡連接和服務器由用戶負責。

    液壓系統

            - 獨立的液壓站,帶油箱、過濾器、泵、電機和冷卻器

            - 閥和疊加閥組安裝在機床上

            - 每個滾壓臂都有各自的伺服閥

    注:不需要加熱液壓油,因為所使用的伺服閥為溫度補償式的。

     

    氣動系統-該氣動系統為手動氣槍,上料防護門和潤滑系統的控制提供了氣源和動力。

    潤滑系統-潤滑系統控制裝置以及供200小時使用的油箱和管路。

    滾壓力監測 在滾壓循環中,施加到每個軸頸上的滾壓力都是通過一個閉環系統連續監測的。一個伺服閥控制到油缸的液壓油流量,產生的力把刀具鎖住到要滾壓的軸頸上,刀具作用到該頸上壓的力使得滾壓臂有點兒偏斜,偏斜后會被張力計感應到,張力計通過CNC控制器向伺服閥反饋信號,伺服閥就可以增大或減小滾壓油流量以調整到預設值。每個滾壓臂和閉環系統都按照預設的壓力工作,如果所讀的任何滾壓力讀數超出預設范圍,機床將停止循環,并識別其為超過或低于預設滾壓力的故障,并且還會識別是哪個滾壓臂出現的故障。為了安全和保持加工質量,預設值只能通過修改PC機里面數值進行更改。操作者可以通過在屏幕上選擇要檢測的滾壓臂,來檢查和閱讀所選滾壓臂的滾壓力參數。


     

    刀具旋轉監測 每個滾壓臂支持輥的旋轉都是通過控制器進行連續監控的。監測是通過接近開關測后支撐滾輪上面的8處凹槽,看其轉動是否均勻實現的。每秒的脈沖數預設在控制器里。如果有一個支持輥達不到預設值,機床將會停車,并且在操作屏幕上顯示故障的位置和類型。

    因為要監測實際的滾壓刀具是不可能的,該系統被認為是最有成效的一種方法,可以獲得95%的故障信息,例如滾輪打滑,滾輪脫落和滾輪損壞等等。

    為了安全性和保持質量,每秒脈沖數的預設值只有通過修改PC里面的值才能改變。

    自動校直-曲軸的自動校直是通過二次以更高壓力滾壓曲軸特定區域來實現的。機床對特定種類工件進行校直的程序根據滾壓的每種具體曲軸的經驗數據對程序略微進行修改,以便達到最佳效果。當曲軸工件滾壓完畢后,系統將檢測每個主軸頸直徑上的跳動和高點位置,根據這些信息從菜單中自動選擇滾壓公式,重新滾壓工件進行校直。

    曲軸的滾壓校直并不是一個非常精確的科學理念。大部分工件可能經過一次校直就可以合格,有些工件可能需要2次或3次校直才能達到理想效果。在校直循環完成時,機床將使所有滾壓壓力恢復到原來的設定值。在操作臺上提供一個圖表,操作者可以在加工過程中看到校直的數據和圖示。

     

    脈沖滾壓

    此控制特性可以允許曲柄銷以兩個壓力滾壓:

            第一 為適應曲柄銷下側疲勞強度增加所需要的深度滾壓壓力。

            第二 在曲柄銷上方為減少不要求疲勞強度的側壁的彎曲所需要的低壓滾壓壓力。

     


    3.4 夾具和刀具

    滾壓刀具 每個軸頸將由一對滾壓刀具進行滾壓,包括一個在后面的滾壓刀具和一個在前面的支持具輪組件。

    在后面的滾壓刀具組件包括一個小箱體,里面帶有支持滾輪安裝軸承、兩個裝在銅刀槽里的滾壓滾輪。滾壓滾輪在刀具里可以從一側到另一側自由浮動,這樣可使它們緊靠在被滾壓工件的圓角半徑上,進而可以對公差的變化進行補償。在前面的支持刀具組件包括2支持滾輪和一個安裝在兩個支持滾輪之間的凸輪從動件來保持橫向穩定性。

    通過鍵槽和快速松開夾緊裝置,刀具的安裝和拆卸都非常容易。

    : 對于開口端的主軸頸,在后面的滾壓刀具里只有一個滾壓滾輪,同時在前方支持滾輪的側面還裝有一個額外的止推軸承。除此之外,一個側面擋塊靠在刀具的側面,當刀具在滾壓壓力作用下靠在工件上時,吸收側面推力。

     


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