Подписка

Успешная совместная работа между пользователями, производителями машин и MAPAL

 

Современные грузовые двигатели производятся на заводе Mercedes-Benz в Мангейме. Требования к характеристикам двигателя диктуют чрезвычайно жесткие допуски для размеров блоков двигателя. Благодаря тесному сотрудничеству специалистов компании Mercedes-Benz, производителя станков и MAPAL, был достигнут значительный прогресс при разработке новой производственной линии для механической обработки блоков двигателя.

 

Рис. 1: обработка этих адаптеров для гильз цилиндров требует высочайшего уровня точности.

Рис. 1: обработка этих адаптеров для гильз цилиндров требует высочайшего уровня точности.

 

Производство двигателей требует высочайшего уровня точности. Для обеспечения наилучших характеристик двигателя соответствующие поверхности в блоке цилиндров должны быть обработаны с максимальной точностью. Они имеют сложную геометрию и многочисленные ключевые характеристики (KC), для обеспечения которых должны быть соблюдены самые высокие классы допуска. В зависимости от типа двигателя они включают в себя несколько посадок H7, различные области со спецификациями точности менее 15 мкм, а также фаски с жесткими допусками, включая фаску 20° с выходом, для которой допуск по углу всего ± 0.025° (1' 30") должен соблюдаться при одновременном соблюдении высоких требований к качеству поверхности. Помимо точности, основное внимание уделяется также экономичному производству.

 

Управляется только с помощью исполнительных инструментов

 

Первая линия по механической обработке этих блоков двигателя была введена в эксплуатацию в 2011 году. При планировании второй линии ответственные лица опирались на свой опыт работы с первой линией. Они определили, что обработка отверстий для адаптеров гильзы цилиндра является особенно сложной задачей. Механическая обработка была разделена на две части: предварительная обработка и тонкая обработка.

С этой целью компания MAPAL разработала сложные исполнительные инструменты, имеющие до 20 индексируемых вставок, включая ISO-вставки и пользовательские вставки. Один инструмент весит в общей сложности до 60 кг. Несмотря на соединение HSK-160 и длину инструмента 380 мм, необходимо было обеспечить радиальную точность биения 3 мкм. Ползуны приводятся в действие тяговым рычагом через дополнительную ось ЧПУ в контроллере машины. Он должен был быть встроен в соединение HSK и пригоден для автоматической смены инструмента. Эта задача была решена с помощью высокоточной байонетной муфты.

 

Рис. 2: инженер по применению MAPAL Кристоф Вильгельм работает над измерительным и установочным приспособлением с подвесным инструментом, разработанным специально для этого приложения.

Рис. 2: инженер по применению MAPAL Кристоф Вильгельм работает над измерительным и установочным приспособлением с подвесным инструментом, разработанным специально для этого приложения.

 

 

Для достижения требуемых величин одновременно тремя шпинделями обрабатываются три отверстия. Каждый из трех инструментов на станке закреплен за определенным шпинделем, что обеспечивает надежность процесса. Для каждого инструмента в компании MAPAL имеется вспомогательный инструмент и дополнительный резервный инструмент для регулярного технического обслуживания и ремонта.

Учитывая, что инструменты должны быть изготовлены с большой точностью, объем ручной работы в MAPAL был очень высок. Например, скользящие валы в корпусе инструмента притирались вручную.

 

Замена режущих кромок и регулировка инструментов вне станка

 

При таких операциях обработки режущие кромки таких инструментов обычно заменяются и регулируются в рабочей зоне станка. Из-за охлаждающей смазки - это не только неудобно для оператора машины, но и машина не может производить в течение этого времени. При трехсменном режиме работы и наличии трех инструментов на станке это время простоя составит от трех до четырех часов в день.

 

Рис. 3: при длине 380 мм изменение биения инструмента не должно превышать 3 мкм.

Рис. 3: при длине 380 мм изменение биения инструмента не должно превышать 3 мкм.

 

Вместе с сотрудниками компании Mercedes-Benz и производителем станков компания MAPAL разработала концепцию автоматической смены инструмента и регулировки инструментов вне станка. На первый взгляд это может показаться банальным, поскольку это вполне нормальная процедура для систем механической обработки. Однако размеры этих инструментов сами по себе указывают на масштабы проблемы в данном случае. Учитывая, что станок с автоматической сменой инструмента для такого типа обработки и таких размеров является первым в мире, проект требовал большой смелости, чтобы опробовать новые вещи от всех партнеров проекта.

 

Уникальные приспособления для установки подвесных инструментов

 

Стремясь обеспечить максимально простую внешнюю регулировку, MAPAL разработала соответствующие устройства для транспортировки, регулировки и обслуживания инструментов. Это включало в себя решение для вставки и замены инструментов в магазине. Из-за высокого веса инструмента около 60 кг, усилие просто “перевернуть” инструмент дважды вручную поставило бы персонал под большое напряжение. При работе с таким весом аспект безопасности также играет важную роль. Кроме того, был бы риск того, что инструмент может быть поврежден в процессе работы. Именно поэтому MAPAL реализовал два уникальных установочных приспособления, в которые инструменты вставляются в подвешенном положении. Была также разработана тележка для подвешивания транспорта между системой обработки и установочным приспособлением. Таким образом, инструменты транспортируются и настраиваются в том же положении, в котором они используются в системе обработки.

Результаты измерений, определенные на установочных приборах, передаются непосредственно на RFID-носитель данных на инструменте. Контроллер обрабатывающей системы считывает его, когда инструменты вставляются. Таким образом, машина может скорректировать некоторые важные измерения с помощью исполнительных ползунов во время обработки. Начиная со второй заготовки, учитываются результаты рутинного измерения QA. Этот замкнутый контур контроля качества инструментов был главным приоритетом для Mercedes-Benz.

В целом линия была введена в эксплуатацию в соответствии с планом. Инструменты выполняют свои задачи в соответствии со всеми техническими требованиями, и блоки двигателя теперь изготавливаются с большой точностью на производственной линии.

 

Рис. 4: в некоторых местах исполнительного инструмента используются вставки со специальным контуром.

Рис. 4: в некоторых местах исполнительного инструмента используются вставки со специальным контуром.

 

Рис. 5: ползуны исполнительного инструмента приводятся в действие с помощью тягового рычага с высокоточным байонетным соединением.

Рис. 5: ползуны исполнительного инструмента приводятся в действие с помощью тягового рычага с высокоточным байонетным соединением.

 

 

MAPAL-инструментальное обеспечение успеха клиента

 

MAPAL Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG является одним из ведущих международных поставщиков прецизионных инструментов для обработки практически всех материалов. Компания, основанная в 1950 году, работает с ведущими клиентами из автомобильной и аэрокосмической промышленности, а также из машиностроения и растениеводства. Благодаря своим инновациям семейная компания устанавливает тенденции и стандарты в производстве и технологии механической обработки. MAPAL видит себя технологическим партнером, поддерживающим своих клиентов в разработке эффективных и ресурсосберегающих процессов обработки с использованием индивидуальных концепций инструмента. Компания представлена производственными мощностями, сбытовыми филиалами и представительствами в 44 странах мира. В 2018 году в MAPAL Group работало 5500 сотрудников, а объем продаж составил 640 млн евро.

 

Источник: релиз компании

 

Внимание!
Принимаем к размещению новости, статьи
или пресс-релизы с ссылками и изображениями.
ritm@gardesmash.com

 

Реклама наших партнеров