Krukas slijpmachine

Krukas slijpen is moeilijk omdat de krukpennen niet rond de hoofdmiddellijn van de krukas draaien, maar eromheen draaien in een continu verschuivend excentrisch pad, wat betekent dat de slijpschijf een bewegend doel moet volgen in plaats van een vast cirkelvormig oppervlak. Een CNC-krukasslijpmachine lost dit op met gesynchroniseerde asbesturing die de wielpositie duizenden keren per omwenteling herberekent, terwijl ook het doorbuigingsrisico wordt beheerst dat ontstaat door een lange, zware, ongelijkmatig belaste as. In de onderstaande gedeelten wordt uitgelegd waarom dit proces bijzonder veeleisend is, hoe de machine excentrische pentappen volgt, welke krukastypen speciale apparatuur nodig hebben en hoe u de juiste machine selecteert.

Waarom is krukasslijpen zo moeilijk?

In tegenstelling tot een eenvoudige as heeft een krukas meerdere pentappen die over een vaste excentrische afstand ten opzichte van de hoofdrotatie-as zijn verschoven, één voor elke cilinder die de motor of compressor bedient. Wanneer de krukas tijdens het slijpen rond de middellijn van zijn hoofdtap draait, volgt elke pentap een cirkelvormige baan rond die middellijn in plaats van stil te blijven staan. In een patent dat de slijpmethoden voor krukpennen beschrijft, wordt opgemerkt dat het slijpgedeelte van het wiel feitelijk in een elliptische baan beweegt ten opzichte van de pen tijdens één omwenteling van de krukas, wat betekent dat slijpomstandigheden zoals wielbelasting en contactsnelheid voortdurend veranderen gedurende de cyclus.

Dit creëert verschillende compounduitdagingen die niet bestaan ​​bij standaard rondslijpen.

• Voortdurend veranderende contactgeometrie. Het wiel moet radiaal bewegen in coördinatie met de rotatiehoek van de krukas om het ronddraaiende penoppervlak te blijven volgen, in plaats van een vaste positie vast te houden.
• Variabele schuurweerstand. Onderzoek naar de slijpmechanica van krukpennen heeft aangetoond dat de slijpweerstand op sommige punten in de rotatie in dezelfde richting werkt als de beweging van de pen en op andere punten in de tegenovergestelde richting, waardoor belastingsschommelingen ontstaan ​​die de nauwkeurigheid kunnen beïnvloeden als ze niet worden gecompenseerd.
• Lange, slanke, ongelijkmatig belaste assen. Krukassen zijn vaak lang in verhouding tot hun diameter en dragen een ongelijkmatige massaverdeling van de contragewichten, waardoor ze gevoelig zijn voor doorbuiging onder slijpkracht en hun eigen gewicht.
• Meerdere kritische oppervlakken op één onderdeel. Hoofdtappen, pentappen en soms drukvlakken moeten allemaal nauwkeurig ten opzichte van elkaar op hetzelfde onderdeel worden geslepen.
• Hoge gevolgen van fouten. Een krukas die buiten de tolerantie valt, kan trillingen, lagerslijtage of motorstoring veroorzaken, dus de aanvaardbare foutmarge is extreem klein in verhouding tot de grootte en massa van het onderdeel.

Deze factoren zijn de reden waarom het slijpen van krukassen speciaal gebouwde machines vereist in plaats van een standaard cilindrische slijpmachine die voor de klus is aangepast.

Hoe polijsten CNC-krukasslijpmachines excentrische pennenbladen?

Om een pennentap te slijpen die rond de hoofdmiddellijn draait, coördineert een CNC-krukasslijpmachine in realtime twee assen: een C-as die de krukas roteert en een X-as die de slijpschijfslede radiaal in en uit beweegt. Academisch onderzoek naar het slijpen van krukaspennen, gepubliceerd in het peer-reviewed tijdschrift Sensors, beschrijft dit als oscillerend slijpen, waarbij de krukas wordt aangedreven door de C-as rond het midden van de hoofdtap terwijl de pentappen rond datzelfde midden draaien, en het slijpwiel een heen en weer gaande achtervolgende beweging langs de X-as uitvoert om de pen te volgen.

Volgens hetzelfde onderzoek moet de praktische positioneringsnauwkeurigheid van zowel de C-as als de X-as nauw aansluiten bij de theoretische bewegingsbesturingsvergelijkingen om als resultaat een echt cirkelvormig pentapprofiel te krijgen, aangezien elke afwijking tussen de opgedragen en werkelijke aspositie een contourfout rechtstreeks in het grondoppervlak introduceert. Dit is de reden waarom krukasslijpmachines vertrouwen op encoders met hoge resolutie en nauwkeurig afgestemde servobesturing in plaats van de eenvoudigere positioneringssystemen die te vinden zijn op standaard OD-slijpmachines.

Welke soorten krukassen vereisen gespecialiseerde slijpmachines?

Niet alle krukassen bieden dezelfde slijpuitdaging, en de machinespecificaties variëren aanzienlijk, afhankelijk van de grootte, het gewicht en de configuratie van de krukas. De onderstaande tabel schetst veelvoorkomende categorieën en hun overwegingen.

Zware krukassen vormen een bijzonder technisch probleem. Een patent op een slijpmachine dat betrekking heeft op het slijpen van pennen op zware krukassen legt uit dat doorbuiging een belangrijk probleem wordt zodra de krukas een bepaalde lengte en gewicht overschrijdt, en beschrijft een ontlastingsopstelling die tijdens het slijpen een constante tegenkracht op de krukas uitoefent, specifiek om deze doorbuiging te beheersen zonder extra onderdelen aan de as zelf te bevestigen. Dit illustreert waarom heavy-duty krukasslijpmachines worden gebouwd met speciale ondersteunings- en ontlastingssystemen die machines op automobielschaal doorgaans niet nodig hebben.

Hoe voorkom je doorbuiging en zorg je voor precisie bij het slijpen van de krukas?

Doorbuiging is een van de meest voorkomende fouten bij het slijpen van krukassen, omdat de as alleen aan de uiteinden of op tussenliggende vaste rustplaatsen wordt ondersteund terwijl er een slijpkracht uit het midden wordt uitgeoefend. De volgende praktijken en machinefuncties pakken dit rechtstreeks aan.

1. Stevige steunen en volgersteunen. Verstelbare, stabiele steunen die in de buurt van de te slijpen pen zijn geplaatst, verminderen de niet-ondersteunde overspanning van de krukas en beperken de doorbuiging onder snijkracht.
2. Tegenwichts- of hulpsystemen. Op zware krukassen oefenen mechanische ontlastingsvoorzieningen een tegenwerkende kracht uit om het eigen gewicht van de as te compenseren, waardoor doorzakken wordt voorkomen die anders de grondtap zou vervormen.
3. Geoptimaliseerde maalvolgorde. Het slijpen van astappen in een geplande volgorde, in plaats van opeenvolgend langs de as, kan de krachten balanceren en de cumulatieve doorbuiging verminderen wanneer materiaal wordt verwijderd.
4. Gecontroleerde invoersnelheden. Lichtere, frequentere passages in de buurt van de uiteindelijke grootte verminderen de piekslijpkracht in vergelijking met een enkele zware snede, waardoor de tijdelijke doorbuiging wordt verminderd.
5. Stijf machinebed en vaste kop. Een zware, goed gedempte machineconstructie is bestand tegen zijn eigen doorbuiging onder belasting, die zich verergert met eventuele asdoorbuiging als de machine zelf niet voldoende stijf is.
6. Realtime bewegingsnauwkeurigheid. Omdat het slijpen van pentasters afhankelijk is van nauwkeurige coördinatie van de C-as en X-as, hebben servoafstemming en encoderresolutie rechtstreeks invloed op de vraag of het opgedragen gereedschapspad overeenkomt met het daadwerkelijke grondprofiel.
7. Thermische controle. De koelvloeistofstroom en consistente omgevingsomstandigheden beperken de thermische uitzetting van het lange krukaslichaam, waardoor de astappositie anders halverwege de cyclus zou verschuiven.

Het aanpakken van doorbuiging is zelden een enkele oplossing. Het vereist doorgaans de juiste combinatie van machinestijfheid, ondersteuning van het werkstuk en een slijpvolgorde die geschikt is voor de specifieke lengte en massaverdeling van de krukas.

Hoe u de juiste CNC-krukasslijpmachine kiest

Het selecteren van een Krukasslijpmachine moet gebaseerd zijn op de maat, het gewicht en het tolerantieprofiel van de krukassen die u verwacht te produceren, en niet alleen op het grootste onderdeel in uw huidige orderboek. Overweeg de volgende factoren.

• Maximale krukaslengte en swing. Bevestig dat de lengte van het machinebed en de zwenkdiameter uw grootste verwachte krukas dekken, met een marge voor toekomstige onderdeelgroei.
• Aantal ondersteunde pin- en hoofdtijdschriften. Controleer of de C-as- en X-asbesturing het aantal tappen en slagconfiguraties van uw krukas kunnen beheren zonder buitensporige cyclustijd.
• Functies voor doorbuigingsbeheer. Controleer bij langere of zwaardere krukassen of de machine stevige steunen, ontlastingssystemen of andere ondersteuning heeft die is ontworpen om doorzakken tijdens het slijpen tegen te gaan.
• Servo- en encoderresolutie. Bewegingscontrole met een hogere resolutie verbetert direct de ronding van het penjournaal, omdat de aspositionering de theoretische baanvergelijking nauw moet volgen.
• Wiel- en dressingsysteem. Controleer of de wielmaat, het type en de automatische afslijpcyclus geschikt zijn voor de tapdiameters en oppervlakteafwerking die uw krukassen vereisen.
• Productievolume en omschakelingsbehoeften. Winkels met een hoge mix en een lager volume profiteren van flexibele CNC-programmering voor verschillende slagconfiguraties, terwijl speciale productielijnen geoptimaliseerde vaste cycli kunnen bevorderen.
• Ondersteuning en training van fabrikanten. Krukasslijpmachines zijn complexe machines, dus voortdurende toegang tot reserveonderdelen, kalibratieondersteuning en training van operators zijn van belang gedurende de levensduur van de apparatuur.

Ons bedrijf produceert precisieslijpapparatuur vanuit een fabriek van 35.000 vierkante meter met een bouwoppervlak van 32.000 vierkante meter, waarbij een speciale productiebasis voor werktuigmachines wordt gecombineerd met een productiebasis voor hydraulische onderdelen. Ons productassortiment omvat gewone en CNC rondslijpmachines, CNC eindvlak rondslijpmachines, automatisch laden en lossen CNC en eindvlak rondslijpmachines, composietslijpmachines en zeer nauwkeurige gewone en CNC rondslijpmachines. Wanneer de krukas of een ander gespecialiseerd onderdeel van een klant buiten de standaardcatalogusspecificaties valt, ontwerpt ons engineeringteam ook niet-standaard speciale slijpmachines en zorgt het voor ondersteunende technologie, software, training en automatiseringsintegratie.

Ons bedrijf beschikt over de ISO9001-2015-kwaliteitssysteemcertificering en CE-veiligheidscertificering en is erkend als een nationale hightech onderneming. In 2021 werden we beoordeeld als een gespecialiseerde en nieuwe kleine en middelgrote onderneming in de provincie Zhejiang. Met de kwalificaties voor zelfexport bereiken onze producten momenteel meer dan 20 landen, waaronder de Verenigde Staten, Duitsland, Japan en markten in Zuidoost-Azië, gebouwd op een al lang bestaande toewijding aan kwaliteit eerst, reputatie eerst en service eerst.