Автоматично решение за изправяне на вал на двигателя

Валовете на двигателя трябва да се въртят плавно през лагерите, ротори и свързани задвижващи компоненти. Огъване, въведено чрез топлинна обработка, механична обработка, смилане, транспортирането или ръчното боравене може да доведе до прекомерна грешка в праволинейността или радиално биене. Това може да причини трудности по време на шлайфане и сглобяване и може да допринесе за вибрации, натоварване на лагера и нестабилна работа на двигателя.

This proposed solution is based on an Indian customer's requirement for motor shafts with diameters from 8 към 18 mm и дължини от 140 към 600 мм. Понастоящем клиентът използва ръчно изправяне и изисква окончателен резултат за изправяне 0.05 мм. UBS 300 е оборудването, разглеждано за този проект, но измервателната дата, точният метод на приемане и гарантираният резултат от машината трябва да бъдат потвърдени от чертежи и представителни пробни тестове.

Automatic straightening machine processing a small motor shaft

Вал на двигателя и проектни изисквания

Валът на двигателя е въртящ се компонент, който поддържа ротора и предава въртящ момент към скоростна кутия, съединител, вентилатор, помпа или друг задвижван механизъм. Геометрията му може да включва лагерни шийки, роторни седалки, рамене, бразди, шпонкови канали, шлици или краища с резба. Правилният метод на изправяне зависи от това кои повърхности определят функционалната ос на въртене.

За този проект, 0.05 mm is recorded as the customer's requested straightness. Не трябва да се третира като универсален UBS 300 гаранция, докато клиентът потвърди дали чертежът контролира правотата, радиално биене или пълно индикирано биене (ТИР), където се извършва измерването, и кои дневници или центрове формират данните.

Елемент на проектаВъвеждане от клиента / Статус
ЗаготовкаВал на двигателя
Диапазон на диаметъра8–18 мм
Обхват на дължината140–600 мм
Текущ процесРъчно изправяне
Искан резултат0.05 mm праволинейност; дефиниция и данни, които трябва да бъдат потвърдени
Материал и твърдостВсе още не е предоставено
Етап на процесаЕтап на термична обработка/механична обработка/шлайфане, който трябва да бъде потвърден
Предложено оборудванеUBS 300, подлежи на инженеринг и валидиране на проби
Изискване за зарежданеАвтоматично хранене, показано във видеоклипа за свързаното оборудване; целевият производствен темп ще бъде потвърден
Защитени територииЛагерни шийки, роторни седалки, нишки, канали и завършени повърхности, ако е приложимо

Изправеността и радиалното биене не са едно и също

Праволинейността описва доколко ос на вал или повърхност се отклонява от идеална права линия. Радиалното биене измерва вариацията, наблюдавана от сонда, докато детайлът се върти около определена базова точка. Една част може да даде различни показания за отклонение, когато се поддържа в центрове, носещи шийки или други диаметри. The machine and the customer's final inspection must therefore use compatible references.

Преди цитиране, чертежът трябва да идентифицира контролираната характеристика, зона на толерантност, еталонни характеристики и позиции на измерване. Ако окончателното сглобяване разполага вала върху две лагерни шийки, тези шейни обикновено ще бъдат по-смислени от произволен външен диаметър. Шпонкови канали, бразди, повърхностното замърсяване и преходите на диаметъра трябва да се държат далеч от точките на измерване, освен ако методът на измерване не е предназначен за тях.

Контролен елементЗадължителна дефиниция
Датацентрове, носещи шийки или определени референтни диаметри
Точки за измерванеАксиалните позиции и диаметрите са посочени на чертежа
Входящ завойМаксимално и нормално разпределение преди изправяне
Крайна толерантност0.05 mm целеви клиент; потвърдете праволинейност или TIR
Състояние на повърхносттаЗемя, се обърна, закален или покрит
ПриеманеАвтоматичен резултат, корелация на измерване на клиента и проучване на възможностите за извадка

Защо двигателните валове са трудни за изправяне

Диапазонът на дължина 140–600 mm представлява значима промяна в твърдостта на вала и опорния обхват. Дълго, вал с малък диаметър реагира различно от по-къс, по-голям вал дори когато и двата принадлежат към едно и също семейство двигатели. Не може да се приеме, че един фиксиран ход на натискане или опорна позиция е подходящ за всеки модел.

Валът може също да съдържа няколко функционални диаметъра. Поддържане на рамото, жлеб или неправилно готова шийка може да създаде фалшиви показания или повърхностни белези. Прекомерната корекция може да обърне огъването или да концентрира напрежението близо до шпонковия канал, преход на нишка или раздел. Материал, следователно твърдостта и предварителната топлинна обработка са основни входни данни за определяне на корекционните граници.

ПредизвикателствоРискИнженерен контрол
Широк диапазон на дължина и диаметърНеправилен обхват на поддръжката или коригиращ отговорСпецифични за модела опорни позиции и рецепти
Неизвестно материално състояниеПроменлив риск от пружиниране или напукванеПотвърждаване на материал/твърдост и пробни тестове
Няколко функционални журналаИзмерване на грешна осБазирана на чертежа база данни и избор на точка за измерване
Шпонкови канали, жлебове или резбиКонцентрация на напрежение или вариация на сигналаЗащитени зони/зони без преса и одобрени повърхности за измерване
Завършени повърхности на валаЗнаци за опора или пресаКонтурен контакт, подходящ материал и контрол на чистотата
Ръчна промяна на процесаРезултат, зависим от оператораАвтоматично измерване, контролирана корекция и повторна проверка

Препоръчителен метод за изправяне

За отделни валове на двигатели с определени шийки и няколко възможни диаметъра, автоматичното точково изправяне с преса обикновено е по-подходящо от непрекъснатата ролкова изправяща машина. Позволява на машината да се върти и измерва вала, намерете посоката и аксиалната позиция на завоя, преместете или индексирайте детайла до одобрена коригираща точка, приложете контролирано прегъване и измерете отново.

Непрекъснатият процес на валцоване все още може да е подходящ за пръти с постоянен диаметър или някои еднакви заготовки за валове. Не трябва да се избира автоматично за готови стъпаловидни валове, тъй като ролките могат да докоснат функционални характеристики и процесът осигурява по-малко свобода за защита на специфичните за модела зони. Окончателният избор на метод трябва да се основава на действителното семейство валове, а не само на името на продукта.

Предложен UBS 300 Автоматичен процес

Видеото на проекта показва тънки валове, влизащи в машината чрез механизъм за автоматично подаване и позиционирани в станцията за изправяне. Той предоставя полезно доказателство за материалния поток и концепцията за натискане, но окончателната конфигурация на проекта - включително сензори, диапазон на силата, cycle time and model coverage—must be confirmed against the customer's drawing.

стъпка 1: Идентификация на части и избор на рецепта

Системата избира валидирана рецепта за модела на вала. Рецептата трябва да съдържа дължината на ствола, референтни диаметри, поддържащи позиции, точки за измерване, разрешени корекционни зони, целеви толеранс и максимални граници на корекция. Може да се добави избор на баркод или DMC, когато смесените модели създават риск от грешка на оператора.

стъпка 2: Автоматично подаване и позициониране

Захранващият модул разделя и прехвърля валове в станцията за изправяне. Релси, джобовете и контактните материали трябва да отговарят на диапазона от 8–18 mm диаметър, без да надраскват завършените повърхности или да позволяват две части да влизат заедно.

Automatic feeding of slender motor shafts into the straightening machine

След това шахтата се поставя върху одобрени опорни зони. Приспособлението трябва да поддържа стабилно въртене и да предотвратява аксиално движение, като същевременно избягва шпонковите канали, резби и чувствителни опорни повърхности, когато е възможно.

стъпка 3: Първоначално измерване

Детайлът се върти, докато измервателната система записва отклонение в определени аксиални позиции. Тип сензор, силата на сондата и филтрирането трябва да бъдат избрани за състоянието на повърхността. Мръсна опора, жлебът или преходът на диаметъра може да създаде видимо огъване, което не е истинската деформация на вала, така че са необходими проверки на достоверността на измерванията.

стъпка 4: Изчисляване на огъване и ъглово позициониране

Контролът идентифицира преобладаващата величина на огъване и ъглово положение. След това избира безопасна точка за аксиална корекция и подравнява огъването с посоката на пресата. За валове с множество завои, последователността на коригиране трябва да бъде валидирана, така че едно натискане да не създаде нова грешка в друга точка на измерване.

стъпка 5: Контролирано преогъване

Изправянето изисква детайлът да бъде огънат отвъд желаната крайна позиция, така че да се намести по-близо до права след еластична пружина. Необходимият ход зависи от диаметъра на вала, местен раздел, материал и твърдост. Първоначалните граници трябва да се установят консервативно чрез тестове на проби и да се прецизират от измерената реакция.

Controlled press straightening of a slender motor shaft inside the machine

Главата на пресата и опорите трябва да контактуват само с одобрени зони. Граници на удара и, където са налични, мониторинг на силата предпазва вала от прекомерна корекция, напукване или повреда на повърхността.

стъпка 6: Повторно измерване и адаптивна корекция

След натискане, валът се завърта и измерва отново, като се използва същата база данни. Ако резултатът остава извън целта, но процесът е в своите валидирани граници, контролерът може да изчисли друга корекция. Максимален цикъл, ограничението на хода или силата предотвратява неконтролирано многократно натискане.

стъпка 7: Окончателно решение OK/NOK и разтоварване

Системата приема част само когато всяка изисквана точка на измерване отговаря на потвърдения критерий. Части с непоследователни измервания или такива, които достигат лимит на процеса, трябва да бъдат изпратени до NOK или ръчен преглед. Когато се изисква проследимост, машината може да записва стойности преди/след, корекционен брой, модел рецепта и резултат.

Предложена конфигурация на клетка

МодулПредложено изискване
Основна машинаUBS 300, при потвърждение на капацитета
Гама детайлиØ8–18 мм, 140–600 mm за този проект
Измервателна системаКонтактно изместване или друго валидирано измерване на биенето на вала
ВъртенеКонтролирано въртене с помощта на одобрена опорна точка на вала
Единица за изправянеПреса с фино изместване със специфични за модела ограничения
Поддържа / Инструментална екипировкаРегулируеми опори и защитен контакт за различни дължини на вала
ХраненеАвтоматично разделяне, прехвърляне и разтоварване, както е показано във видеото на проекта
КонтролиHMI рецепти, изчисление на корекцията, повторно измерване и логика OK/NOK
данниНезадължителни стойности преди/след, корекционен брой и проследимост на частите
БезопасностОхрана, блокировки, аларми за претоварване и необичайни измервания

Валидиране на проекта преди окончателна оферта

This page describes the customer's requirement and a proposed solution, не е завършен иск за изпълнение. Представителните проби трябва да включват най-кратките, най-дълъг, валове с най-малък и най-голям диаметър, заедно с нормални и най-лоши входящи завои. Ако материалът или партидите за термична обработка варират, тези условия също трябва да бъдат включени.

Примерният доклад трябва да документира данните от измерването, входящ резултат, краен резултат, корекционен брой, време на цикъл, състояние на повърхността и всички отхвърлени проби. Проверка на измервателна корелация между UBS 300 and the customer's inspection method is important before the 0.05 мм изискване става гаранция за приемане.

Информация, необходима за предложение за изправяне на вал на мотор

Моля, предоставете чертежите на вала, материал и твърдост, етап на термична обработка, минимални и максимални размери, места на лагери и роторни седалки, канали или резби, входящо разпределение на огъване, крайна толерантност, данни за проверка, разрешени опорни и притискащи зони, целево време на цикъла, годишен обем, посока на натоварване и представителни проби.

Тези входове позволяват на екипа за решение да потвърди дали един UBS 300 конфигурацията може да покрие цялото семейство 8–18 mm на 140–600 mm, или дали сменете инструментите, са необходими допълнителни опори или различна концепция на машината.

ЧЗВ

Може ли UBS 300 гаранция 0.05 mm праволинейност за всеки вал Ø8–18 mm?

Не само от диаметъра и дължината. Резултатът също зависи от материала, твърдост, геометрия, входящ завой, дата и метод на измерване. Целта трябва да бъде потвърдена чрез преглед на чертежите и представителни пробни тестове.

Може ли една машина да обработва валове от 140 към 600 мм дължина?

Потенциално, ако машината пътува, поддържа, сензори и позиции на пресата покриват цялата гама. Всеки модел все още се нуждае от валидирана рецепта и може да изисква инструменти за промяна.

Как автоматичното изправяне замества ръчната работа?

Автоматичната система стандартизира храненето, измерване, корекционни граници, повторно измерване и сортиране. Операторите все още управляват доставките на материали, инспекционни одити, поддръжка на инструментална екипировка и необичайни части.

Как са защитени лагерните шийки и готовите повърхности?

Чертежът се използва за определяне на одобрена опора, зони за измерване и пресоване. Контурни контакти, подходящи материали и чисти приспособления помагат за намаляване на неприемливите следи.

Какво се случва, когато вал не може да достигне целта?

Машината трябва да спре след валидираната корекция, ход или ограничение на силата и класифицирайте частта като NOK или ръчен преглед, вместо да продължите да я натискате.

Какво е необходимо за точна оферта?

Минималният полезен пакет е чертежът, материал и твърдост, входящо и целево измерване, данни за проверка, защитени функции, производствен обем, целево време за такт и примерни части.

Заключение

Изправянето на вала на двигателя е процес на измерване и корекция в затворен цикъл, не просто натискане. За този проект Ø8–18 mm и 140–600 mm, ключовите инженерни решения са функционалните данни, регулируема стратегия за поддръжка, специфичен за модела коригиращ отговор и проверена интерпретация на 0.05 мм цел.

Изпратете вашите чертежи на вала на двигателя, входящи данни за огъване, целева толерантност, производствен обем и примерна информация за UBS 300 преглед на осъществимостта. Окончателното предложение трябва да се основава на примерни доказателства и съгласуван метод за приемане, а не само на диаметър и дължина.

Съдържание
Превъртете до върха