Pot fi deburarea și curățarea combinate într-o singură mașină? O soluție integrată de deburare și curățare

Prezentare generală

Burr-urile rezultate în urma prelucrării pot deveni o sursă de contaminare secundară dacă nu sunt eliminate înainte de asamblare. Burr-urile libere și particulele metalice pot pătrunde în canalele de ulei, pe suprafețele de contact, în sistemele de ungere sau în circuitele hidraulice, afectând potențial curățenia componentelor și funcționarea ulterioară.

Tradițional, deturarea și curățarea se efectuează pe mașini separate, ceea ce necesită manipularea suplimentară a pieselor de prelucrat și creează posibilități de recontaminare. O mașină integrată de deturare și curățare combină aceste procese într-un singur sistem, contribuind la simplificarea producției și la îmbunătățirea continuității procesului.

Acest articol explică principalele metode de îndepărtare a burlanelor, secvențele tipice de proces, scenariile tipice de aplicare și considerentele privind selecția unei soluții integrate.

1. De ce este esențială îndepărtarea burlanelor pentru curățenia componentelor

Operațiunile de prelucrare mecanică pot lăsa burle în jurul marginilor găurilor, al colțurilor ascuțite și al trecerilor care se intersectează. Deși sunt mici, aceste burle se pot desprinde în timpul asamblării sau al funcționării echipamentului și pot deveni contaminanți liberi.

În blocurile motor, capetele de cilindru, carcasele supapelor și alte componente prelucrate cu precizie, particulele desprinse pot pătrunde în canalele de ulei sau pot rămâne pe suprafețele de contact. Îndepărtarea burlanelor este, prin urmare, un pas important în pregătirea componentelor pentru curățarea și asamblarea ulterioară.

Cerințele industriale privind curățenia pot aborda nu doar masa și dimensiunea particulelor reziduale, ci și prezența burlanelor rezultate din prelucrarea mecanică. Criteriile specifice de acceptare trebuie definite în funcție de funcția componentei și de cerințele tehnice ale clientului.

O rută convențională de producție folosește o mașină pentru deburare și alta pentru curățare. Semifabricatul trebuie transferat între cele două operații, ceea ce implică manipulare suplimentară și coordonare procedurală.

2. Trei provocări ale operațiilor separate de deburare și curățare

Manipulare suplimentară a semifabricatelor

Transferul componentelor între mașini crește necesarul de manipulare și poate genera riscul unor lovituri sau zgârieturi, în special pe suprafețele prelucrate cu precizie.

Contaminare secundară potențială

Deburarea generează așchii și particule metalice. Dacă aceste contaminanți nu sunt eliminați corespunzător înainte de etapa de curățare, ei pot crește sarcina de curățare și pot compromite rezultatul dorit de curățenie.

Suprafață ocupată mai mare de echipamente și necesar mai mare de manipulare

Două mașini separate pot necesita spațiu suplimentar pe podea, benzi transportoare, dispozitive de fixare și implicarea operatorului. Impactul real depinde de configurația liniei de producție și de gradul de automatizare.

Un sistem integrat combină deturbinarea și curățarea într-o singură mașină. Piesa de prelucrat poate fi încărcată o singură dată și procesată prin secvența configurată, fără transfer intermediar către o mașină separată de curățare.

Această integrare poate simplifica manipularea materialelor și poate contribui la reducerea oportunităților de contaminare secundară, cu condiția ca colectarea așchiilor, gestionarea lichidelor și performanța de curățare să fie proiectate corespunzător.

3. Trei metode comune de deburrare

Metoda adecvată de deturbinare depinde de materialul piesei de prelucrat, geometria burghiului, configurația găurilor, volumul de producție și starea dorită a muchiei.

Debavurare cu perii

Deturbinarea cu perie utilizează perii montate pe un robot sau pe un alt sistem de unelte controlat pentru a prelucra găurile, muchiile și suprafețele specificate. Această metodă oferă flexibilitate pentru geometrii complexe, deschideri neregulate și componente cu mai multe zone care necesită deturbinare.

Tipul periei, traiectoria sculei, forța de contact și durata procesării trebuie selectate și validate pentru piesa prelucrată. Contactul excesiv sau nepotrivit poate afecta geometria muchiei sau starea suprafeței.

Debarasarea bazată pe unelte

Sculele de tăiere specializate pot realiza o teșire sau pot elimina bavurile de pe marginile găurilor obișnuite și de pe alte caracteristici definite. Această metodă poate oferi rezultate constante în producția stabilă și de mare volum, atunci când geometria bavurilor și accesul sculei sunt bine controlate.

Strategiile de selecție și înlocuire a sculelor trebuie să țină cont de uzura sculelor, de cerințele dimensionale și de variațiile dintre modelele de piese prelucrate.

Deburrizare umedă

Deburrarea umedă se realizează într-un mediu adecvat cu lichid de tăiere sau lichid de curățare. În funcție de proces și de formularea lichidului, acesta poate asigura răcirea și lubrifierea, poate ajuta la evacuarea deșeurilor și poate reduce riscul de decolorare superficială cauzată de căldură.

Compatibilitatea lichidului, filtrarea, întreținerea și cerințele ulterioare de curățare trebuie luate în considerare în etapa de proiectare a procesului.

În multe aplicații, o combinație de metode oferă cel mai bun echilibru între flexibilitate și eficiență procesuală.

Exemplu de aplicație: Deburrare robotică a unui bloc motor diesel cu șase cilindri

Un sistem robotic de deburrare pentru un bloc motor diesel cu șase cilindri utilizează două roboți echipați cu periuțe pentru a prelucra găurile și suprafețele stabilite. Un ax electric cu schimbare automată de scule susține utilizarea unor periuțe diferite, în timp ce deburrarea umedă ajută la gestionarea căldurii și a uzurii periuțelor.

Sistemul de referință are un timp de ciclu de aproximativ 210 secunde pe piesă și folosește o bandă rulantă automată pentru încărcare și descărcare.

Zona de deburrare include suprafețele superioară și inferioară, fețele frontale și cele posterioare, partea pentru pompă de ulei, canalele de ulei, alezajele pentru arborele cu came, alezajele pentru arborele cotit și deschiderile alezajelor cilindrilor.

Acoperirea reală și timpul de ciclu depind de designul piesei, distribuția bavurilor, configurația sculelor și de cerințele de producție.

4. Cum funcționează o mașină integrată de deburrare și curățare

O secvență tipică de proces poate include:

1. Încărcarea piesei de prelucrat

2. Îndepărtarea bavurilor folosind periuțe, scule de tăiere sau o combinație de metode

3. Curățare generală

4. Curățare sub presiune ridicată, dirijată

5. Înălzirea

6. Suflare de aer

7. Uscare în vid, acolo unde este necesar

8. Descărcarea piesei de prelucrat

Îndepărtarea bavurilor are loc, în general, înainte de curățarea finală, deoarece generează așchii și particule care trebuie eliminate de pe piesa prelucrată. Integrarea celor două operații permite componentei să treacă direct la curățare după îndepărtarea bavurilor, reducând manipularea intermediară.

Secvența exactă depinde de componentă și de procesul validat. De exemplu, poate fi necesar un pas dedicat de îndepărtare a așchiilor înainte de curățarea fină, iar uscarea în vid poate fi aleasă atunci când geometria și criteriile de acceptare a umidității o justifică.

Exemplu de aplicație: Curățarea și îndepărtarea bavurilor de la blocul motor al autoturismelor

Un sistem de referință pentru blocurile motoare ale autoturismelor integrează îndepărtarea bavurilor cu periuțe și scule robotizate, împreună cu curățarea turbulentă, curățarea direcționată și curățarea cu presiune ridicată la 32 MPa , curățarea cu etanșare prin dopuri și clătire.

Parametrii echipamentelor și ai procesului raportați sunt:

Aceste valori descriu o configurație de referință, nu o performanță garantată pentru fiecare piesă. Obiectivul de curățare, limita de dimensiune a particulelor, criteriul de uscare și durata ciclului trebuie verificate în funcție de componenta reală și de procedura de acceptare.

Un interval reglabil de durată a ciclului poate susține diferite cerințe de producție, de la cicluri relativ scurte pentru fabricarea în volum mare până la procese mai lungi pentru componente complexe. Totuși, randamentul obținut depinde de întregul proces, inclusiv încărcare, descărcare, schimbarea sculelor, variația pieselor și orice inspecție necesară.

5. Unde este cel mai util deburarea și curățarea integrate

Sistemele integrate sunt deosebit de relevante pentru componente care combină o geometrie complexă cu cerințe riguroase de curățenie.

Blocuri de motor și capete de cilindri: Multiplele canale intersectate, alezaje și muchii prelucrate pot necesita operații coordonate de deburare și curățare.

Corpuri de supapă și alte componente de control al fluidelor: Canalele mici și găurile intersectate fac ca eliminarea așchiilor și verificarea curățeniei să fie esențiale. Procesul trebuie proiectat în funcție de geometria internă a componentei și de criteriile de acceptare.

Linii de producție multi-model: Traseele programabile ale roboților și, acolo unde este suportat, schimbarea automată a sculelor sau a periilor pot ajuta la adaptarea la variante diferite de piese de prelucrat.

Componente prelucrate cu precizie: Reducerea transferurilor între mașini poate limita etapele de manipulare și poate diminua riscul de deteriorare accidentală, deși rămân necesare dispozitive adecvate și manipulare protectivă.

Big Bird Industrial oferă echipamente pentru deburare și curățare destinate aplicațiilor care includ blocuri de motor, chiulase și arburi cu came. Configurația procesului poate fi elaborată în funcție de geometria piesei prelucrate, locația burrilor, cerințele privind contaminarea, volumul de producție și spațiul disponibil în fabrică.

Întrebări frecvente

Care sunt avantajele deburării umede față de cea uscată?

Deburarea umedă poate asigura răcirea și lubrifierea, contribuind la gestionarea căldurii generate prin frecare și a uzurii perițelor. Poate, de asemenea, ajuta la eliminarea deșeurilor. Beneficiile reale depind de lichidul utilizat, de scula, de materialul piesei prelucrate și de parametrii procesului. Finisajul suprafeței și durata de viață a sculei trebuie confirmate prin teste aplicative.

Cum să aleg între deburarea cu perie și cea bazată pe scule?

Dezburuirea cu perie este adesea potrivită pentru suprafețe complexe, deschideri neregulate și aplicații care necesită traiectorii flexibile ale sculelor. Sculele de tăiere specializate pot fi eficiente pentru marginile definite ale găurilor și pentru geometrii stabile și reproductibile. Unele sisteme combină ambele abordări și schimbă sculele în funcție de operația programată.

Se poate efectua curățarea înainte de dezburuire?

Dacă operația de dezburuire generează așchii sau particule, curățarea finală ar trebui, în general, să urmeze dezburuirea. Efectuarea curățării înainte și a dezburuirii ulterior poate reintroduce contaminanți pe componenta curățată, ceea ce ar putea necesita o altă etapă de curățare. O altă succesiune ar trebui utilizată doar atunci când procesul a fost proiectat și validat în mod specific pentru aceasta.

Cât de larg poate fi domeniul timpului de ciclu?

Intervalul de timp al unui ciclu depinde de configurația echipamentului, geometria piesei prelucrate, numărul de locuri de deturare, etapele de curățare și cerințele de producție. Un sistem de bloc motor pentru autoturisme, folosit ca referință, are un interval reglabil de timp al ciclului între 20 de secunde și 20 de minute. Acest interval nu trebuie interpretat ca fiind productivitatea obținută pentru fiecare componentă sau linie de producție.

Concluzie

Combinarea deturării și a curățării într-o singură mașină poate reduce manipularea intermediară, simplifica fluxul de producție și contribui la controlul contaminării secundare. Elementul-cheie constă în adaptarea metodei de deturare, a secvenței de curățare, a gestionării lichidelor și a criteriilor de acceptare la piesa prelucrată reală.

Pentru blocurile motoare, chiulasele, arborele cu came și alte componente prelucrate cu precizie, o soluție integrată trebuie evaluată folosind piese reprezentative și cerințe clar definite privind eliminarea burrilor, contaminarea reziduală cu particule, timpul de ciclu, uscarea și capacitatea de producție.

Big Bird Industrial, anterior Harbin Shimada Big Bird Industrial Co., Ltd. dezvoltă soluții industriale de curățare și deburare pentru aplicații din domeniul automotive și al fabricației de precizie. Configurarea echipamentelor poate fi adaptată geometriei componentelor, procesului de producție și cerințelor clienților.