Зачистване и почистване на разпределителен вал: 66 секунди за две части при 3 mg

Общ преглед

Разпределителният вал е дълъг и тънък вал с редица лопаткообразни профили, които са шлифовани с точност, измервана в стотни от милиметъра. След свределенето той е също така компонент с маслени отвори, които пресичат шийковите позиции и заострените ръбове, намиращи се точно там, където трябва да тече маслото.

Следователно отстраняването на заострените ръбове представлява различен проблем в сравнение с отстраняването на заострените ръбове от блок или корпус. Заостреният ръб е малък, но повърхността, до която е прилегнал, е завършеният профил, а четка или резец, който отстрани заострения ръб, докосвайки лопатката, води до бракуване на детайла. И почистването му е различен проблем, тъй като маслените отвори са малки, а вала не може да се изплаква отвън.

Клетката, описана тук, извършва и двете операции в едно помещение за 66 секунди за две части, като задържа всяка част на или под 3 mg. Big Bird Industrial (по-рано Shimada Big Bird Industrial) произвежда системи за почистване и застраняване на заострени ръбове за компоненти на автомобилни силови предавки от 2001 г., а конфигурацията ѝ следва производствените линии за разпределителни валове, а не лабораторно разположение.

1. Какво прави разпределителния вал различен

Две характеристики отличават разпределителния вал от другите части, които се подлагат на застраняване на заострени ръбове: той е дълъг и тънък, а функционалната му повърхност е трудно достъпна без допиране.

Дълга и тънка част, която се огъва

Разпределителният вал, подпрян от двете си краища, се огъва под собственото си тегло и под всякакво стягащо усилие. Това има значение, защото застраняването на заострени ръбове изисква контакт, а контактирането на дълъг и тънък вал променя геометрията, до която е шлифован. Подпирането му в повече от две точки и прилагането на инструменти с контролирано усилие, а не само чрез позиционен контрол, са това, което запазва профила непроменен.

Профилът е референтната точка

Върху блок повърхността до заострената ръбеста част обикновено е обща литейна повърхност с щедри допуски. Върху разпределителен вал повърхността до заострената ръбеста част е кулачът, а кулачът е причината за съществуването на детайла. Всеки метод за отстраняване на заострените ръбести части трябва да се оценява според това дали може да премахне материал от ръба, без да промени съседната повърхност.

2. Къде се намират всъщност заострените ръбести части

Заострените ръбести части върху разпределителния вал се концентрират в малък брой места и всяко от тях изисква различно третиране.

Пресичания на маслени отвори

Всеки пробит маслен отвор излиза в шийка или в странична повърхност на кулач, а ръбът при изхода носи заострена ръбеста част от вътрешната страна на отвора. Тази заострена ръбеста част е най-вредната върху детайла, защото се откъсва в масления поток и достига до повърхността на лагера. Тя е също така най-труднодостъпна, защото се намира вътре в отвор, който може да има само няколко милиметра диаметър.

Ръбове на кулачите и ключови пазове

Странните ръбове на една шлифована камина имат фин заострен ръб от шлифоването, а пазещата канавка или фиксиращият зъбчат диск имат по-голям такъв ръб от фрезоването. Финият заострен ръб може да се премахне с четка; по-големият изисква инструмент, а инструментът трябва да се приближи до ръба от посока, при която не докосва странния ръб.

3. Дебъринг без допиране до профила

Методът трябва да отстранява материал от ръба, като оставя съседната повърхност непокътната; при разпределителен вал тези две повърхности са на милиметри разстояние.

Контрол чрез сила, а не чрез положение

Робот, задвижван към определено положение, ще натисне четката върху кулачката със силата, която съответства на грешката в положението. Робот с контрол чрез сила следва ръба с предварително зададена контактна сила, което поддържа четката върху бура независимо от действителното положение на шлифованата повърхност. При тънка детайла тази разлика е решаваща — между добре обработен разпределителен вал и такъв, който трябва да се отхвърли.

Влажен дебъринг в същата клетка

Дебърингът вътре в почистващата клетка, извършван при потопяване, улавя фрагментите в течност, а не ги освобождава във въздуха. При разпределителен вал това има по-голямо значение, отколкото при блок, защото фрагментите са фини, а маслените отвори са разположени близо до мястото, където работи четката.

4. Почистване на маслените отвори

Отворът за смазване на разпределителния вал е малък, често под ъгъл и излиза върху повърхност, която трябва да остане чиста. Пръскането на вала отвън го намокря, без да измива отворите.

Измиване през отвора

Ефективният подход е да се подава течност в отвора така, че тя да излиза през изхода, носейки със себе си фрагмента от заострена ръбна част. Това изисква дюза, която уплътнява входа, или ланцет, който прониква в него, както и достатъчно високо налягане, за да задвижи фрагмента по стената на тесен канал.

Защо редът има значение

Измиването преди заостряне на ръбовете е загубено усилие, тъй като заострянето създава фрагментите. Измиването след заостряне, но преди изплакване, оставя фрагментите в масления отвор, докато изплакването ги разреди. Работещата последователност е: заостряне на ръбовете, измиване, изплакване, изсушаване; при това измиването се извършва с отделно филтрирана течност, за да не се върнат остатъците от предишната детайла.

5. Двучастната циклична операция от 66 секунди

Клетката обработва два разпределителни вала за цикъл за 66 секунди, като задържа детайлите на ниво от 3 mg или по-ниско. Две детайла за цикъл не са случайна особеност на размера на машината: това балансира времето за заравняване на ръбовете спрямо времето за почистване, така че нито една от двете фази да не чака другата.

Защо двойното зареждане работи добре при слабо детайл

Разпределителният вал заема малко обем спрямо дължината си, затова камера, проектирана за един вал, е предимно празна. Зареждането на два вала, поддържани само в краищата си и разделени помежду си, използва този обем, без да се увеличава размерът на камерата — което подобрява производителността на единица обем на корпуса, а не на единица енергия.

Какво определя 66-секундния цикъл

Цикълът се определя от движението за заравняване на ръбовете, а не от миенето. Четка, която следва няколко кула и изходи на маслени отвори върху два вала, изисква дълга програма, докато етапите на миене са по-кратки от етапа на заравняване. Това разпределение на времето е причината клетката за разпределителни вали да изглежда различно от клетката за картери, където доминира миенето.

6. Потвърждение

Проверката на разпределителен вал има две части, които често се бъркат: отстраняването на заострените ръбове (зачистяване) и почистването. Детайлът може да няма заострени ръбове, но да не изпълнява ограничението за маса, тъй като фрагментите от зачистяването все още са в масленото отверстие. Детайлът може да изпълнява ограничението за маса, но все пак да има заострени ръбове, които ще се откъснат по-късно.

Практическата проверка е визуален контрол на зададените ръбове под увеличение, комбиниран с измерване на вътрешността на масленото отверстие, което потвърждава, че промиването е протекло успешно. Проверката само на външната повърхност на вала тества повърхността, която клиентът никога няма да види. При разпределителния вал двете проверки се извършват и в различни моменти: проверката на ръбовете може да се направи върху първия детайл от партида, докато проверката на промиването се извършва върху проби от средата и края на партидата, тъй като четката се износва по време на обработката на партидата и това влияе на това какво достига до отверстието.

Често задавани въпроси

Може ли разпределителните валове да се зачистват в същата машина като блоковете?

Рядко в един и същ цикъл. Блоковата клетка използва високо налягане и голям поток за тежка част, докато разпределителната ос изисква инструменти с контролирана сила за слаба част. Те могат да споделят една сграда и философия на филтриране, но не и камера.

Как се предпазва кулачът от четката?

Чрез контролиране на контактната сила, а не на позицията, и чрез избор на четка с достатъчно ниска твърдост, за да не оставя следи по шлифованата повърхност при тази сила. Двете настройки се избират заедно.

Дали 3 mg е реалистично за част с такава дължина?

Това е реалистично, когато маслените отвори се изплакват, а не се пръскат, и когато изплакващата верига се поддържа отделно. Повечето повреди на разпределителни оси идват от отворите, а не от външната повърхност.

Какво ограничава времето на цикъла?

Програмата за отстраняване на заострени ръбове. Следването на няколко кулача и няколко изхода на отвори с контролиран инструмент отнема повече време, отколкото миенето на същата част, което е обратното на линията за картери.

Заключение

Камовият вал се заравнява спрямо завършена повърхност, а не спрямо груба, и това е ограничението на метода. Управлението на инструмента чрез сила, работата в смачкана среда и изплакването през всяка маслена дупка са трите решения, които правят комбинираната клетка функционална.

Спецификацията трябва да посочва ръбовете, които трябва да бъдат заравнени, маслените дупки, които трябва да бъдат изплаквани, граничната стойност за чистота и единицата на цикъла. Клетка за камови валове, цитирана като две части на цикъл при 66 секунди, е сравнима само когато втората стойност е посочена заедно с нея. Същото важи и за клетка, цитирана като три милиграма, защото областта, към която се отнася тази стойност, е толкова важна, колкото и самата стойност. Стойност, измерена върху външната повърхност на вала, описва различна част от тази, измерена вътре в маслените дупки.