Analisis proses telah dijalankan ke atas struktur sipi yang tidak sekata bagi siku imbangan berbentuk Z-, serta kesukaran dalam pemesinan disebabkan saiznya yang besar, ketepatan tinggi dan ketidakupayaan untuk diapit. Skim pemesinan piawai telah dicadangkan. Lekapan pelarik khas telah direka, yang sesuai untuk memesin berbilang model dan kumpulan besar produk, menyelesaikan masalah kesukaran pemesinan yang tinggi, kualiti tidak stabil dan kecekapan pemesinan rendah siku imbangan berbentuk Z.
01
pengenalan
Siku imbangan ialah komponen teras sistem penggantungan kenderaan khas yang dikesan. Ia berfungsi bersama-sama dengan elemen kenyal seperti aci kilasan dan penyerap hentakan untuk memberikan sokongan elastik untuk badan kenderaan dan roda jalan [1]. Siku imbangan boleh memindahkan sejumlah besar tenaga hentaman yang dijana oleh pergerakan-dan-turun roda jalan ke aci kilasan, penampan dan menyerap tenaga getaran, mengurangkan daya hentaman pada badan kenderaan, meningkatkan keselesaan penumpang, mengurangkan kerosakan komponen dan memastikan kestabilan dan kebolehgerakan kenderaan semasa memandu di jalan yang kasar [2]. Pemasangan siku imbangan am termasuk aci spline, siku imbangan dan aci roda jalan. Siku imbangan berbentuk Z- ialah siku imbangan bersepadu yang menggabungkan ketiga-tiga komponen. Siku imbangan bersepadu mempunyai ciri kebolehgerakan yang tinggi, kebolehpercayaan yang tinggi dan ringan serta digunakan secara meluas dalam kenderaan khas moden [3]. 02
Analisis Struktur dan Cabaran Pemesinan Siku Imbangan berbentuk Z-
Struktur siku imbangan berbentuk Z-, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, ialah struktur sipi berbentuk tidak sekata. Ia bersaiz besar dan berat, memerlukan kadar penyingkiran bahan yang tinggi, ketepatan dimensi dan kedudukan yang tinggi, dan kitaran pemesinan yang panjang dengan pelbagai proses. Ia melibatkan pelbagai peralatan dan perdagangan, termasuk mesin bor mendatar, mesin pelarik CNC, pusat pemesinan, mesin broaching dan mesin EDM wayar. Dalam pengeluaran sebelumnya, banyak masalah telah didedahkan dalam setiap langkah proses, seperti di luar-daripada-dimensi toleransi bulatan luar aci, salah jajaran antara lubang splin dan bulatan luar, ketidaksejajaran-antara paksi aci besar (aci spline) dan aci kecil (aci kekasaran roda beban), masa kekasaran permukaan yang tidak seimbang, masa kekasaran permukaan tidak seimbang. menjejaskan kualiti produk dan jadual penghantaran secara serius.
03
Skim Proses
Z-proses pemesinan siku imbangan berbentuk: Boring kasar muka hujung dan lubang dalam → Pusing kasar aci besar → Pusing kasar aci kecil → Kemaskan bor muka hujung dan lubang dalam → Selesai pusing aci besar → Selesai pusingan aci kecil → Pengilangan bentuk luar dan penggerudian EDM. Produk kosong adalah penempaan die. Apabila mengasari dan menamatkan aci besar dan kecil, lekapan pelarik khas dengan pemberat balas diperlukan. Lekapan ini mengimbangi daya emparan yang dijana semasa putaran bahan kerja, dengan itu mengurangkan getaran dan meningkatkan kelajuan gelendong, meningkatkan ketepatan pemesinan produk dan kelajuan pemotongan dengan berkesan.
04
Proses Pemesinan
(1) Boring kasar muka hujung dan lubang dalam: Mesin bor mendatar CNC digunakan. Elaun 2mm ditinggalkan pada setiap sisi untuk kedua-dua muka hujung dan lubang dalam. Fungsi utama proses ini adalah untuk mengeluarkan sejumlah besar bahan dengan cepat dan mencipta lubang tengah proses untuk diameter luar -mesin kasar bagi aci besar dan kecil. Mesin bor mendatar CNC mempunyai meja kerja berputar 360 darjah, membolehkan pemesinan universal dalam satah XOY dalam satu persediaan. Ia boleh memesin empat muka hujung dan lubang dalam sekali gus, memastikan lubang tengah proses pada kedua-dua hujung aci besar dan kecil adalah sepaksi dan garis tengah aci besar dan kecil adalah selari. Boring kasar muka hujung dan lubang dalam ditunjukkan dalam Rajah 2, di mana garis pepejal tebal mewakili permukaan mesin.
Rajah 2. Boring kasar muka hujung dan lubang dalam
(2) Pusingan kasar aci besar: Pemesinan dilakukan pada mesin pelarik CNC, dengan elaun 1.5mm pada setiap sisi diameter luar. Fungsi utama proses ini adalah untuk mengeluarkan sejumlah besar bahan dengan cepat dan membuat rujukan proses untuk pengeboran kemasan muka akhir dan lubang dalam. Oleh kerana pusat graviti siku imbangan berbentuk Z-beralih dari pusat putaran semasa membelok, lekapan pelarik khas dengan pemberat pengimbang diperlukan untuk mengimbangi daya emparan, mengurangkan getaran dan meningkatkan kelajuan gelendong. Pusingan kasar aci besar ditunjukkan dalam Rajah 3.
Rajah 3. Pusingan kasar aci besar
(3) Pusingan kasar aci kecil: Pemesinan dilakukan pada mesin pelarik CNC, dengan elaun 1.5mm pada setiap sisi diameter luar dan muka hujung. Fungsi utama proses ini adalah dengan cepat mengeluarkan sejumlah besar bahan dan melepaskan tekanan pemesinan. Pusingan kasar aci kecil ditunjukkan dalam Rajah 4. Selepas pusingan kasar, aci besar dan kecil mempunyai diameter luar biasa. Pengapit berbentuk AV-digunakan untuk kemasan yang lebih stabil semasa pengeboran kemasan.
Rajah 4. Pusingan kasar aci kecil
(4) Menamatkan pengeboran muka akhir dan lubang dalam: Ini dilakukan dengan menggunakan mesin bor mendatar CNC, dengan pusingan kasar diameter luar aci besar sebagai datum proses dan datum pengapit. Fungsi utama proses ini adalah untuk memesin empat muka hujung dan lubang dalam produk kepada saiz siap, memastikan ketepatan dimensi dan kekasaran permukaan, sambil juga mencipta chamfer untuk pusingan kemasan diameter luar aci besar dan kecil. Kemasan membosankan muka hujung dan lubang dalam ditunjukkan dalam Rajah 5, di mana garis pepejal tebal mewakili permukaan yang dimesin dalam proses ini.
Rajah 5. Selesaikan boring muka hujung dan lubang dalam
(5) Selesai pusingan aci besar: Ini dilakukan menggunakan mesin pelarik CNC, memesin diameter luar kepada saiz siap, memastikan ketepatan dimensi, ketepatan geometri dan kekasaran permukaan. Proses ini menggunakan chamfer yang dicipta semasa pengeboran penamat lubang dalam sebagai datum pengapit, memastikan keserasian diameter luar dan lubang dalam aci besar. Penamat pusingan aci besar ditunjukkan dalam Rajah 6.
Rajah 6. Pusingan ketepatan aci utama
(6) Memusing ketepatan aci kecil: Menggunakan mesin pelarik CNC, diameter luar dimesin mengikut saiz siap, memastikan ketepatan dimensi, ketepatan geometri dan kekasaran permukaan. Proses ini menggunakan chamfer yang dibuat semasa membosankan ketepatan lubang dalam sebagai rujukan pengapit dan kedudukan, memastikan keserasian diameter luar aci kecil dan lubang dalam, serta selari garis tengah aci kecil dan aci utama. Pusingan ketepatan aci kecil ditunjukkan dalam Rajah 7.
Rajah 7. Pusingan ketepatan aci kecil
(7) Mengisar bentuk luar dan menggerudi: Menggunakan pusat pemesinan menegak, bentuk luar produk dimesin ke kedudukan yang dikehendaki, dan lubang dowel digerudi. Pengilangan bentuk luar dan penggerudian ditunjukkan dalam Rajah 8, di mana garis pepejal tebal mewakili permukaan mesin dalam proses ini.
Rajah 8. Mengisar bentuk luar dan menggerudi
(8) Broaching spline (wire EDM spline): Apabila batch produk adalah besar, proses ini biasanya dijalankan menggunakan mesin broaching dengan alat broaching, memastikan kecekapan pengeluaran dan konsistensi dimensi lubang spline. Apabila broach tidak tersedia dan saiz kelompok kecil, proses ini boleh dilakukan menggunakan mesin EDM wayar. Diameter luar aci utama berfungsi sebagai rujukan pengapit dan kedudukan, memastikan keserasian lubang spline dengan diameter luar aci utama. Spline terkeluar (wire-spline EDM) ditunjukkan dalam Rajah 9, di mana garis pepejal tebal mewakili permukaan yang dimesin dalam proses ini.
Rajah 9: Spline Broached (Wire-Spline EDM)
Pada ketika ini, produk siku imbangan berbentuk Z-telah melengkapkan semua proses pemesinan. Proses seterusnya termasuk pengesanan kecacatan dan rawatan permukaan.
05
Lekapan Pelarik Khusus
Lekapan pelarik khusus termasuk komponen seperti bebibir, casis, badan sokongan, pusat, pemberat pengimbang, dan bolt pengikat [4, 5].
Bebibir berfungsi sebagai komponen penyambung antara pelarik dan lekapan. Bebibir standard biasanya digunakan. Satu hujung bersambung ke gelendong pelarik CNC melalui lubang tirus, dan hujung satu lagi bersambung ke casis melalui bos pengesan, memastikan pusat putaran lekapan pelarik diselaraskan dengan gelendong pelarik.
Casis, berfungsi sebagai asas lekapan pelarik, mempunyai alur bulat yang memanjang. Badan sokongan dan dua pemberat pengimbang dilekatkan padanya, dan pengagihan jisim tiga-mata ini memastikan putaran bahan kerja yang lebih lancar semasa pemesinan, mengurangkan getaran dan meningkatkan ketepatan silinder luaran dan kualiti permukaan produk.
Badan sokongan, yang dikimpal pada casis, juga menampilkan alur bulat memanjang dengan dimensi yang sepadan dengan alur casis. Alur ini mempunyai dua tujuan: mengurangkan berat keseluruhan lekapan pelarik dan mencegah gangguan antara paksi bukan pemesinan siku imbangan berbentuk Z-dan lekapan pelarik. Beberapa set bolt pengikat terletak di kedua-dua hujung alur untuk mengetatkan paksi bukan pemesinan siku imbangan berbentuk Z-. Reka bentuk alur bulat memanjang membolehkan pemesinan siku imbangan berbentuk Z dengan saiz dan model berbeza menggunakan lekapan pelarik ini, mencapai kefungsian-pelbagai guna.
Perhentian kedudukan pusat dan badan sokongan dipasang bersama dan dikimpal pada badan sokongan. Semasa pemesinan, pusat dan pusat tailstock pelarik masing-masing menyokong dua hujung paksi pemesinan siku imbangan berbentuk Z, mencapai konfigurasi-pengapit tengah berganda. Untuk memastikan permukaan kon penentududukan pusat adalah sepaksi dengan gelendong pelarik, permukaan kon penentududukan pusat mestilah tepat-dimesin pada mesin pelarik selepas lekapan pelarik dikimpal bersama. Pemberat pengimbang terdiri daripada berbilang plat pengimbang-berbentuk kipas. Bilangan plat pengimbang boleh dilaraskan untuk mengimbangi daya emparan yang dijana semasa pemesinan model berbeza siku imbangan berbentuk Z-. Kedua-dua pemberat pengimbang diagihkan sama rata pada 120 darjah ke pusat graviti sokongan, dengan itu lebih memastikan keseimbangan dinamik semasa pemesinan produk.
Untuk menampung pemesinan siku imbangan berbentuk Z{0}}yang berlainan saiz, berbilang set bolt pengikat dipasang pada kedua-dua belah alur bujur panjang badan sokongan. Kedudukan pengapit bolt pengancing ditunjukkan dalam Rajah 10. Garis tengah setiap set bolt penetap adalah lebih tinggi daripada jarak H antara pusat bulatan luar paksi bukan{3}}mesin bagi siku imbangan berbentuk Z-. Kaedah pengapit ini memastikan bahawa daya pengapit bolt penetapan pada siku imbangan berbentuk Z-bertentangan dengan daya emparan, dengan berkesan mengurangkan daya emparan yang dijana apabila bahan kerja berputar. Keadaan pengapit untuk pemesinan aci kecil dan aci besar ditunjukkan dalam Rajah 11 dan 12, masing-masing.
Rajah 10. Gambar rajah skema kedudukan pengapit bolt pengikat
Rajah 11. Keadaan pengapit semasa pemesinan aci kecil
Rajah 12. Keadaan pengapit semasa pemesinan aci besar
06
Pengesahan Keputusan Pemesinan
Pada masa ini, proses pemesinan siku imbangan berbentuk Z dan lekapan pelarik khusus ini telah digunakan pada barisan pengeluaran selama lebih setahun. Berbilang model dan kumpulan besar produk siku imbangan berbentuk Z-dimesin menggunakan proses ini, menghasilkan kualiti produk yang stabil dan boleh dipercayai serta kecekapan pemesinan yang dipertingkatkan dengan ketara. Ini mengesahkan sepenuhnya kebolehlaksanaan dan keberkesanan proses dan lekapan pelarik khusus. Gambar beberapa langkah pemesinan siku imbangan berbentuk Z{5}}ditunjukkan dalam Rajah 13.
a) Boring kasar muka hujung dan lubang dalam
b) Pusingan kasar aci utama
c) Selesaikan boring muka hujung dan lubang dalam
Rajah 13: Foto sebenar proses pemesinan siku imbangan berbentuk Z-
07
Kesimpulan
Proses pemesinan dan lekapan pelarik khas untuk siku imbangan berbentuk Z-yang dicadangkan dalam kertas ini boleh digunakan pada pemesinan pelbagai model produk siku imbangan berbentuk Z-, tanpa mengira bahan produk atau jenis kosong. Ia menyediakan proses lengkap dan pendekatan pengapit untuk jenis produk ini, menyelesaikan masalah kesukaran pemesinan yang tinggi, ketidakupayaan untuk mengapit, kualiti produk yang tidak stabil dan kecekapan pemesinan yang rendah yang disebabkan oleh struktur sipi yang tidak teratur, saiz besar, berat berat dan keperluan ketepatan tinggi siku imbangan berbentuk Z-. Pengesahan medan menunjukkan bahawa proses pemesinan ini boleh memastikan produk siku imbangan berbentuk Z-memenuhi keperluan ketepatan reka bentuk, mengurangkan kesukaran pemesinan dan meningkatkan ketekalan kualiti produk dan kecekapan pemesinan.
