Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Zásadní pokrok ve vyvrtávání válců motorů
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Zásadní pokrok ve vyvrtávání válců motorů

Vyvrtávání válců je v automobilovém průmyslu všeobecně považováno za jednu z nejdůležitějších obráběcích úloh. Tradiční způsob výroby válců bloku motoru zahrnoval celou řadu hrubovacích, polodokončovacích a dokončovacích operací. Díky využití nejnovějších technologií obráběcích nástrojů však lze nyní hrubovací a polodokončovací nástroje zkombinovat do jediného řešení, kterým je vyvrtávací tyč určená pro obrábění na jediný průchod, což umožňuje úsporu drahocenného času cyklu bez jakýchkoli kompromisů z hlediska kvality. Dokonce i nepatrná úspora délky času cyklu může při výrobě válců znamenat významné snížení nákladů, protože objem výroby je velmi vysoký, takže dojde-li k zásadnímu pokroku z hlediska tohoto celkového objemu, lze s jistotou tvrdit, že u této kritické obráběcí operace bylo dosaženo skokové změny.

Většina obroben automobilových výrobních závodů považuje vyvrtávání válců za nejpodstatnější ope-raci. Je příznačné, že volba technologie obráběcího nástroje má určující vliv na kvalitu součástí, které každý den opouštějí konec výrobní linky. Vyvrtávání válců je bezesporu vysokorychlostní aplikace, kte-rá vyžaduje dodržení výjimečně přísných tolerancí, a jakákoli chyba je nepřípustná. Například překro-čení dovolené úchylky centrální díry může mít za následek snížení výkonu motoru a ztrátu jeho přede-psané účinnosti, jakož i zvýšení hladiny emisí. Kvalita posledního válce, který byl za směnu vyroben, musí být stejná jako prvního.

Při vyvrtávání válců bloků motorů je kvalita pouze jedním z celé řady nezbytných podmínek. Dalšími faktory, které musejí být v rovnováze s náklady na obrobenou součást, jsou bezpečnost a spolehlivost výrobního procesu.

Vývoj řezných nástrojů

Obecně platí, že zatímco principy vyvrtávání se v posledních letech příliš nezměnily, řezné nástroje se vyvíjely tak, aby držely krok s vývojem obráběcích strojů, jakož i s požadavky zákazníků, kteří si auto-mobily kupují. Příkladem toho, jak se řezné nástroje změnily, je i to, že až doposud upravovala obsluha stroje polohu břitové destičky ručně, což je časově náročný proces a často vyžaduje speciální zařízení. Jakékoli chyby mohou ohrozit klíčové ukazatele výkonnosti (KPI), jako jsou stabilita obráběcího proce-su, kvalita obrobených součástí (drsnost povrchu, kruhovitost a válcovitost), čas na seřízení a doba v řezu.


Většina obroben automobilových výrobních závodů považuje vyvrtávání válců za nejpodstat-nější operaci, která vyžaduje dodržení výjimečně přísných tolerancí, a jakákoli chyba je nepřípustná.

Na trh právě přichází nové řešení, které všechny tyto skutečnosti zohledňuje, čímž umožnilo, aby se vyvrtávání válců bloků motorů a jejich vložek posunulo o další krok kupředu. Nástroj B685 z nabídky společnosti Sandvik Coromant byl navržen tak, aby umožnil sloučení hrubování a polodokončování vnitřního průměru válce do jediné operace prováděné vyvrtávací tyčí (zdvojený nástroj) na jediný prů-chod. Důležité je, že díky integrované technologii Silent Tools je vyvrtávací tyč s vyměnitelnými břito-vými destičkami schopna dosahovat vynikající kruhovitosti, válcovitosti a drsnosti povrchu, což umož-ňuje bezproblémový průběh následné dokončovací operace.

Vyvrtávání válců bloků motorů z hliníkové slitiny

Dobrý příklad úrovně výkonnosti, které lze dosáhnout, nabízí nedávno prováděná případová studie. Zkouška zahrnovala vyvrtávání válců bloku motoru vyrobeného z hliníkové slitiny (s 12% obsahem křemíku) s vložkami z šedé litiny (94-104 HB). Hrubovací a polodokončovací operace byly prováděny s pomocí nástroje B685 na jediný průchod, přičemž hodnoty řezných parametrů byly následující: otáčky vřetena 1 600 min-1; řezná rychlost 350 m.min-1; rychlost posuvu 466 mm.min-1; rychlost posuvu na zub 0,3 mm a hloubka řezu 0,18 mm. Výsledná kruhovitost byla 0,01 mm, válcovitost 0,014 mm, střední výška nerovnosti profilu Ra 0,9 a maximální Rz 9,2. Pro některé aplikace při vyvrtávání válců může být doporučená řezná rychlost až 600 m.min-1.

Schopnost provést hrubování a polodokončování v jediné operaci samozřejmě také přináší značnou úsporu času cyklu, nehledě na snížení počtu potřebných nástrojů a strojů.

Vedle nově uvedeného nástroje B685 představila společnost Sandvik Coromant také nástroj B687 pro dokončovací operace. Pokud jde o vyvrtávání válců, je dokončování zpravidla nejnáročnější a nejkritič-tější operací. V této fázi již součást v průběhu předchozích obráběcích operací získala značný objem přidané hodnoty. V důsledku toho jakékoli selhání v průběhu dokončování může mít za následek zne-hodnocení velmi drahé součásti, což má negativní dopady na výslednou ziskovost.

Dokončovací operace při obrábění vnitřních válcových ploch

Vyvrtávací nástroj B687, který byl speciálně vyvinut pro dokončovací operace při obrábění vnitřních válcových ploch vložek a bloků motorů z šedé litiny, využívá speciální kazety a CBN břitové destičky, jednotku pro korekci rozměrů a patentovanou regulaci otáček.

Systém korekce rozměrů zabudovaný v nástroji umožňuje skutečné zrychlení dokončovacího obrábění vnitřních válcových ploch, protože usnadňuje seřízení, aniž by bylo nutné použití jakékoli speciálního zařízení. V porovnání s ostatními řešeními, u nichž musí obsluha vyjmout nástroj ze stroje, ochladit ho, seřídit průměr nástroje a zahájit obrábění nové díry, je díky této funkci práce s touto vyvrtávací tyčí mnohem jednodušší.


Nástroj B685 z nabídky společnosti Sandvik Coromant byl navržen tak, aby umožnil sloučení hrubování a polodokončování vnitřního průměru válce do jediné operace prováděné vyvrtávací tyčí (zdvojený nástroj) na jediný průchod.

U tak přesné operace, jakou vyvrtávání válců je, je regulace otáček naprosto nezbytná a díky patento-vané pokrokové novince společnosti Sandvik Coromant již není nutné zastavení vřetena při jeho vy-souvání z vývrtu. Tato funkce navíc zaručuje, že na obrobené ploše nezůstanou žádné stopy po vysou-vání vyvrtávací tyče z válce.

Případová studie pro dokončování vložek válců z šedé litiny

Pokud jde o doporučené hodnoty řezných parametrů, podívejme se na dokončování vložek válců vy-robených z šedé litiny (94-104 HB). Případové studie prováděné ve spolupráci se zákazníky ukazují, že běžné hodnoty mohou být následující: otáčky vřetena 1 500 min-1; řezná rychlost 350 m.min-1; rychlost posuvu 579 mm.min-1; rychlost posuvu na zub 0,125 mm a hloubka řezu 0,17 mm. Na místě je rovněž zmínit, že vyvrtávací tyč B687 vykazuje stabilní výkonnost také při obrábění za sucha s využitím více než dvou břitových destiček.


Vyvrtávací nástroj B687, který byl speciálně vyvinut pro dokončovací operace při obrábění vnitřních válcových ploch vložek a bloků motorů z šedé litiny, využívá speciální kazety a CBN břitové destičky, jednotku pro korekci rozměrů a patentovanou regulaci otáček.

Společnost Sandvik Coromant také samozřejmě nabízí optimalizované nástroje pro samostatně prová-děné hrubovací a polodokončovací operace. Například nástroj B681 byl navržen speciálně pro hrubo-vání vnitřních průměrů válců. Také tento nástroj je vybaven integrovanou tlumicí technologií Silent Tools, díky níž je schopen dosahovat vynikající kruhovitosti, válcovitosti a drsnosti povrchu, což umož-ňuje bezproblémový průběh následných operací. Tato vyvrtávací tyč je vhodná jak pro obrábění bloků motorů z šedé litiny, tak i bloků vyrobených z hliníkových slitin s integrovanými vložkami nebo vlože-nými válci z šedé litiny. Podobnou úroveň výkonnosti a kvality nabízí také osvědčený nástroj B683 pro polodokončovací vyvrtávání válců.

V případě náročných aplikací, jakými je i vyvrtávání válců, existuje celá řada podmínek, které musejí být nutně splněny, aby bylo možné dosáhnout úspěšného výsledku. Nejnovější inovace v této oblasti byly vyvinuty tak, aby výrobcům automobilových systémů (OEM) a jejich partnerům napříč jejich dodavatelskými řetězci umožňovaly dosažení pozoruhodných výsledků.

Přínos pro výrobce automobilových systémů

V případě náročných aplikací, jakými je i vyvrtávání válců, existuje celá řada podmínek, které musejí být nutně splněny, aby bylo možné dosáhnout úspěšného výsledku. Nejnovější inovace v této oblasti byly vyvinuty tak, aby výrobcům automobilových systémů (OEM) a jejich partnerům napříč jejich do-davatelskými řetězci umožňovaly dosažení pozoruhodných výsledků. Jejich schopnost sloučit hrubo-vání a polodokončování do jediné operace prováděné jedním nástrojem na jeden průchod je nepo-chybně předurčuje k tomu, přinést značný užitek všem, kteří jsou připraveni investovat do této pře-vratné pokrokové technologie.

Sandvik Coromant

nevena.rasic@publitek.com

www.sandvik.coromant.com/uk

Další články

Automobilový průmysl
Nástroje pro obrábění / řezné materiály
Obráběcí stroje a technologie

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: