Témata
Reklama

Perfektní spojení komponent hnacího mechanismu

Stále složitější součástky, čím dál tím menší výrobní množství – produkce hnacích mechanismů stojí před novými výzvami. Pro celou řadu aplikací je v této souvislosti doslova předurčeno spojování termickou cestou: zahřátím řídicích vaček a/nebo ozubených kol a následnou montáží resp. napojením na hřídel lze docílit výrazného snížení hmotnosti součástí a vysoké funkční spolehlivosti hřídele. Tato metoda je vhodná i pro obrobky vystavené vysokým točivým momentům a velkým dynamickým silám.

Reklama
Reklama
Reklama
VA 700 T – zařízení pro spojování a výrobu skládaných vačkových hřídelů. Během napojování vačky se již paralelně ohřívá vačka další. Spojovací stroj je možno koncipovat jako zařízení s několika zahřívacími jednotkami, a celou techniku takto stupňovat podle potřeb aplikace.

Ve výrobě hnacích mechanismů jde o flexibilitu a efektivitu: Vždyť v jednom a téže místě je nutno vyrábět vačkové či převodovkové hřídele složitých tvarů v proměnlivém počtu. Přitom stoupají nároky na vlastní součástku. Roste podíl velmi pevných materiálů, stoupá tvarová náročnost, a navíc je často potřeba, aby výsledná součástka byla menší a lehčí než dosud. V automobilovém průmyslu tak roste význam skládaných vačkových hřídelů: jednotlivé součástky se vyrábějí ve velkých počtech, načež se poté podle typu motoru vhodně pospojují. Tím se podstatně snižují výrobní náklady, aniž by klesala přesnost výroby.

Obrovský ekonomický potenciál

Potřebnou zahřívací a spojovací techniku vyvíjí strojírenská firma EMAG Automation se sídlem v Heubachu nedaleko Aalen. Ta disponuje patentovaným postupem EMAG na výrobu přesných komponent. Termické spojování nachází uplatnění především u skládaných vačkových hřídelů. Typickým rysem tohoto postupu jsou minimální reakční síly: součástka se nejprve uvnitř zařízení EMAG indukčně nebo kontaktně zahřeje přesně na potřebnou teplotu.

Kompletní montáž převodovkového hřídele. Díky optimální kombinaci robotů a speciálně koncipované uchopovací technice je možno spojovat s vůlí < 15 µm.

Zahřívací jednotka s integrovaným kontrolním teplotním čidlem přitom tvarově odpovídá obrobku.

Následuje nesilové napojení obrobku na hřídel. Ochlazením vzniká pevné spojení s hřídelem. Díky kombinaci robotů, NC řízených os a uchopovací techniky nepřekračuje vůle komponent spojovaných tímto procesem 15 mikrometrů. Celý cyklus trvá např. u vačkových hřídelů od uchopení komponenty až po pevné spojení pouhých cirka 7 vteřin. Za zhruba 40 vteřin je tak hotov kompletní vačkový hřídel čtyřválcového motoru. Tempo se přitom ještě zrychluje procesem uvnitř zařízení EMAG: během napojování jednoho dílu se již paralelně ohřívá další díl.

Kompletně spojený vačkový hřídel k přímému zabudování. Díky velké přesnosti výsledně spojeného vačkového hřídele je možno podstatně zredukovat tvarové broušení anebo je použitím přesných vaček dokonce zcela eliminovat.

Provozovatel zařízení však neprofituje jen díky krátkým taktům. Tento výrobní postup je velmi flexibilní také z konstrukčně technického hlediska. Metodou EMAG je totiž možno spojovat celou řadu různých materiálů. Pracovat je tak možno kupříkladu s kovanými nebo sintrovanými vačkami, které po spojení již není nutné brousit. Méně kritické součástky jako jsou zátky nebo koncovky je naopak možno vyrábět z levnějších materiálů. Tím se otevírají možnosti značných finančních úspor. Tento přístup je současně také výhodou co se týče vývoje a funkčnosti, protože jednak umožňuje přizpůsobit jednotlivé komponenty konkrétním požadavkům, a jednak vede k nárůstu funkční spolehlivosti: Ozubená kola tak mohou v případě potřeby dosedat přímo boky, a také nové varianty součástek lze realizovat na velmi malém prostoru.

Konstrukce strojního zařízení na míru

Jaké strojírenské know how je pro konstrukci spojovacích strojů klíčové? Alfou a omegou je beze sporu choulostivá posloupnost procesů ohřevu, spojení a ochlazení. A právě v této oblasti disponuje firma EMAG veškerými zkušenostmi potřebnými pro výrobu procesně spolehlivých technologií. Při konfiguraci postupuje vždy tak, aby výsledné výrobní zařízení přesně zapadalo do existujícího výrobního prostředí.

I na převodovkové hřídele – pospojováním převodovkového hřídele vzniká velmi kompaktní konstrukce s vysokou funkční spolehlivostí, jelikož ozubená kola je možno přiložit přímo k ramenům.

Firma profituje zejména v souvislosti s razantním rozmachem automobilové výroby na perspektivních asijských trzích – řada subdodavatelů bude v blízké budoucnosti nucena rozšířit své výrobní kapacity. EMAG Automation nabízí technické řešení, kterým již dnes reaguje na potřeby budoucího technického vývoje. A že se tento vývoj ubírá konkrétně směrem k technologii spojování, si ukážeme závěrem na příkladu výroby moderních motorů užitkových vozidel. Jejich součástí jsou vačkové hřídele s integrovanými ložiskovými prvky. Z toho plyne: hřídel není možno nijak finálně brousit. Třísky by mohly způsobit poškození ložisek. V tomto případě se pracuje výhradně se skládanými hřídeli – což je technický přístup, jehož význam ve výrobě užitkových vozidel do budoucna poroste.

-oh-

Zdroj: Tisková zpráva

Redakčně upraveno

Reklama
Firmy
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit