La difficoltà di processo dei cilindri idraulici di precisione nella lavorazione CNC a cinque assi: perché è necessario affinare la parete interna e la mailatura laser
Nella produzione in serie di cilindri idraulici di precisione, la lavorazione CNC a cinque assi non consiste semplicemente nella tornitura della parete interna del mandrino rotante, ma risolve i problemi di lavorazione di cavità, deformazione del diametro o struttura con foro laterale difficili da gestire con i torni tradizionali, tuttavia, la fresatura o la tornitura a cinque assi spesso non possono soddisfare i severi requisiti della parete interna del cilindro idraulico per tenuta e resistenza all 'usura, hanno dimostrato la pratica industriale.L'affinamento delle pareti interneconLaser di makeupIl processo per una connessione efficace è quello di migliorare le prestazioni del cilindro idraulico, prolungare il percorso tecnico chiave della tenuta, combinato con l'esperienza di produzione di questo documento, disassemblaggio di questi due processi di post-trattamento nell 'applicazione del cilindro idraulico nella regolazione dei parametri, sinergie e programmi di evasione dei guasti comuni, per ingegneri e acquirenti per fornire riferimenti tecnici realizzabili.
Partitura funzionale della parete interna del cilindro idraulico: logica di trattamento differenziale della zona sigillata e della zona guida
La parete interna del cilindro idraulico non è uniforme nella forza, la sua funzione è solitamente suddivisa nell 'area di tenuta del pistone, nella zona di supporto di guida e nella zona di carico inferiore della necessità di struttura superficiale è diametralmente opposta: la zona di tenuta richiede una bassa rugosità per ridurre il consumo di attrito, mentre la zona di guida richiede una struttura specifica per ottenere l'olio lubrificante se l'uso completo di una singola lucidatura o un singolo affinamento, è facile da causare "sigillo insufficiente" o "usura troppo veloce" della contraddizione.
Requisiti dell 'area sigillata: controllo del valore di Ra e angolo di affinamento
L'area di tenuta (l'area di contatto con la gomma del pistone) richiede generalmente una rugosità superficiale Ra 0,2 - 0,4 μ m e un margine di affinamento incrociato di 45 °-60 ° Questa struttura può mantenere efficacemente il film CNC a cinque assi durante la pre-lavorazione, richiedendo l'affinamento del processo 0,15 - 0,2 mm per evitare che la lama anteriore lasci una sola direzione, causando perdite delle tenute lungo una sola direzione.
Requisiti dell 'area di guida: profondità e direzione della trama di mailing laser
La zona di guida (zona di contatto con il metallo del pistone) si basa sulla tecnologia di maurizzazione laser per produrre una struttura a maglia a livello di micron che rispetto alla rettifica tradizionale, la maurizzazione laser può formare una forma più profonda e regolare di "V" o "W" serbatoio di stoccaggio, la profondità è solitamente controllata a 5 - 15 μ m. Questa struttura non solo può immagazzinare l'energia, ma anche prevenire l'attrito a secco del metallo è anche la chiave, la distribuzione assiale del percorso del laser deve essere perpendicolare al movimento del pistone per migliorare la stabilità del film d'olio.
La pre-lavorazione CNC a 5 assi costituisce la base di precisione per i processi successivi
Molte persone credono erroneamente che il post-trattamento può "salvare" il processo di errore del tratto anteriore, che è un errore tecnico, il CNC a cinque assi come mezzo di pre-lavorazione, il suo valore principale è quello di fornire una cilindrica stabile e coassiale di riferimento, così che l'affinamento e laser possono lavorare con il volume di taglio minimo, riducendo così il materiale termico zona colpita (HAZ) e prolungare la vita dell 'utensile.
- Il controllo cilindrico.I cilindri idraulici richiedono che il cilindro interno sia solitamente ≤ 0,02 mm e che il collegamento a cinque assi compensi dinamicamente l'allungamento termico dell 'utensile e la flessione del mandrino per mantenere la linea retta sul blocco con un diametro maggiore di 1:2.
- Le scale e i letti: Se il blocco presenta gradini interni, una fessura a forma di O-ring o fori di montaggio del sensore, la fresatura a cinque assi può essere eseguita in una sola volta, evitando l'accumulo di errori di concentrazione causati da una seconda clip.
- Impatto sulla scelta dei materialiPer gli acciai legati come 40Cr e 35CrMo, la tensione di trazione residua dopo la lavorazione a cinque assi può indurre il successivo trattamento laser per generare una cricca termica che deve essere ricottura dopo la lavorazione CNC (540 - 560 ° C/2 h), prima di entrare nell 'affinamento e nel collegamento laser.
L'affinamento del rivestimento interno e il collegamento dei parametri di madificazione del laser: tabella di controllo dei dati chiave
Nella linea di produzione effettiva, l'affinamento e la mailatura laser sono spesso non in due, ma nelle applicazioni di zonizzazione o nell 'uso composto, ad esempio, l'affinamento dell' area di tenuta, la posa laser della zona di guida sono collegati tra loro, quando il trattamento della banda di transizione è fondamentale, altrimenti la concentrazione di stress causerà l'arresto della scheda di tenuta seguente per il contrasto e i punti di collegamento dei due processi:
| caratteristiche tecnologiche | Precisione (onori) | Depilazione laser (Laser Texturing) |
|---|---|---|
| Applicazione Regione | Zona chiusa, anello chiuso. | Area di guida, zona di supporto lunga |
| Rugosità superficiale. | Ra 0.1 - 0.4 μ m (sotto controllo) | Ra nominale 0.8 - 1.6 μ m (con serbatoio di stoccaggio) |
| Direzione texture | 45 °-60 ° tra due tonalità | Siervo assiale/settimanale a croce sicherona (profondità 5 - 15 μ m) |
| Tasso di rimozione dei materiali | 0,05 - 0,2 mm (con margine necessario) | 0.02 - 0.05mm (modifica della superficie principalmente) |
| calore impatto | Lavorazione a freddo, senza effetti termici | Laser pulsato, impatto termico minimo (potenza controllata necessaria) |
| Vantaggio sinergico | Eliminazione della graffetta CNC e riduzione del coefficiente di attrito | Aumenta la resistenza all 'uso di olio e metalli |
Collegamento diretto alla realtà.Tra la zona di affinamento a 45 °-60 ° e la zona di macinazione laser, si raccomanda di mantenere una "banda di transizione liscia" di 5 - 10 mm, che esegue solo un trattamento di lucidatura di Ra 0,4 μ m, evitando così il taglio della tenuta da una mutazione di rugosità e garantendo che l'effetto di stoccaggio del laser nella zona guida sia generalmente impostato su 0,5 - 1,5 kW, larghezza dell 'impulso di 200 - 500 ns, regolando la velocità di scansione (2 - 5 m/s) in base alla durezza dell' acciaio per evitare anomalie di solidificazione del pool.
Analisi dei modelli di guasto comune e programma di evasione
Anche se il processo è ben percorso, la deviazione dei dettagli di esecuzione può portare a incidenti in serie, in quanto produttori, ci concentriamo sulle seguenti tre categorie di guasti:
1: Fuoriuscita anticipata dalla "fucina"
Ragioni: l'margine di riserva CNC a cinque assi non è uniforme, causando il taglio parziale troppo profondo della testa di affinamento; o mescolare le impurità nell 'olio di affinamento.
EvadereDopo il completamento del CNC, eseguire il rilevamento ottico della superficie al 100%, rimuovere il blocco con una deviazione del margine superiore a ± 0,05 mm; il processo di affinamento utilizza l'olio di affinamento con una precisione di filtrazione superiore a 15 μ m e monitorare la corrente di affinamento, che è un segnale anomalo per la caduta della corrente.
Errore 2: area di macerazione laser
RagioniAcciaio ad alta durezza (sopra HRC45) trattamento laser diretto nello stato di non stress, lo stress termico causato micro-crack; spostamento del centro di messa a fuoco laser.
Evadere: implementare rigorosamente la sequenza "CNC → de-sollecitazione ricottura → laser → affinamento"; utilizzare il monitoraggio della potenza laser online per garantire l'uniformità del punto; dopo il laser sulla zona di mailing al 10% del test di penetrazione del campione (PT).
3: Carta di interscambio intersettoriale
Ragioni: affinamento della direzione o dell 'altezza del tratto e della struttura del laser cambia, producendo un "senso di scala" quando il pistone passa.
Evadere: Come accennato in precedenza, viene impostata una banda di transizione liscia da 5 - 10 mm; le sezioni di giunzione vengono misurate continuamente utilizzando un profilometro per garantire che la differenza di altezza ≤ 2 μ m.
Criteri di accettazione e mezzi di prova: come determinare la qualificazione cilindro
Per l'acquirente, l'accettazione non si riferisce solo alla dimensione, ma anche alle caratteristiche funzionali della superficie, si consiglia di scrivere i seguenti indicatori nell 'accordo tecnico:
- E che tolleranza: diametro interno cilindrico ≤ 0.015mm; lunghezza totale coassiale ≤ 0.02mm.
- Forma di superficie: Area sigillata Ra 0,2 - 0,4 μ m, angolo di affinamento 45 °-60 °; Area guida copertura testurizzazione laser ≥ 80% e profondità 8 ± 2 μ m.
- PuliziaIl numero di particelle residue della parete interna ≤ 3 (sopra 20 μ m), verificato con un panno di prova di pulizia speciale.
- uniformità dura.: La differenza di durezza delle pareti interne e dello nucleo ≤ 2 HRC, per evitare che l'ellissoide causato dalla deformazione di tempra venga superata.
Lo strumento di rilevamento deve essere dotato di una macchina di misurazione a coordinate (CMM), un interferometro bianco o un wrader Per l'area di mailing del laser, un ruvido tradizionale (tipo a spillo) può causare letture errate a causa dell 'effetto trench e si consiglia di misurare l'altezza texture media (Sdq) con metodi ottici come indice ausiliario.
FAQ: Domande frequenti sulla lavorazione di cilindri idraulici CNC a cinque assi
La lavorazione CNC a cinque assi può sostituire completamente la parete interna del cilindro idraulico di tornitura tradizionale?
Non può essere completamente sostituito per un singolo foro cilindrico, il sistema a quattro assi/cinque assi può essere meno efficiente e più costoso di un tornio a cilindro idraulico dedicato, ma il CNC a cinque assi ha il vantaggio di gestire un blocco con pergolamento interno, slot sottili o superfici di estremità complesse, spesso utilizzando una combinazione di "fattore di finitura CNC a cinque assi con riferimento per fori interni + attrezzature speciali di affinamento/laser".
Il rivestimento interno del cilindro idraulico dopo la mailazione laser deve essere ulteriormente affinato?
A seconda dell 'area se la regione guida è completamente maintening laser, la guarnizione di solito deve ancora essere affinata per soddisfare i requisiti Ra bassi se l'intero rivestimento interno viene utilizzato un laser ad alta energia direttamente tatuato, può eliminare l'affinamento, ma la finestra di processo è molto stretta e le apparecchiature laser sono ancora mainstream "laser + affinamento" composto processo, l'affinamento è responsabile della zona di tenuta perfetta, il laser è responsabile del rafforzamento della zona guida.
Come verificare l'effetto di messa a magazzino del laser?
Difficoltà di prova statica, è consigliabile eseguire il test di attrito dinamico in una macchina per prova di attrito speciale per simulare il movimento alternativo del pistone, misurare il coefficiente di attrito (μ valore) a velocità diverse nella zona di maulinizzazione laser qualificata, il μ valore deve essere aumentato con la velocità e una tipica curva a forma di S, e nell 'area di lubrificazione limite (bassa velocità) il valore μ è inferiore alla superficie levigata, dimostrando l'efficacia del film d'olio.
In che modo le sollecitazioni residue dopo la lavorazione CNC a cinque assi influiscono sul trattamento laser?
Lo sforzo di trazione residuo è il principale incentivo per le microcricche laser ed è raccomandato per ricottura a bassa temperatura (540 - 560 ° C x 2h) prima del trattamento laser per eliminare almeno il 50% delle sollecitazioni di trazione rimanenti se questo passaggio è omesso, l'acciaio ad alta durezza sotto l'impatto termico del laser aumenta significativamente il rischio di cricca, influenzando la durata della fatica del cilindro.
Piccolo volume di cilindri idraulici personalizzati, scegliere la mailatura laser o l'affinamento è più economico?
Per piccoli lotti di 10 - 50 pezzi, il costo di affinamento è inferiore, la versatilità è forte; maurizzazione laser richiede programmazione e regolazione speciali, un tempo di setup singolo è lungo se i requisiti di resistenza all 'usura sono estremamente elevati (come l'azione ad alta frequenza non ad alta velocità), piccoli lotti sono opzionali programma di affinamento completo se l'alta affidabilità delle apparecchiature aerospaziali o a semiconduttore componenti di lunga durata, si consiglia di mettere in costi di mailing laser, che portano una diminuzione del tasso di guasto ben oltre le differenze dei costi di elaborazione.
Processo a circuito chiuso, dai disegni ai componenti affidabili
La produzione di cilindri idraulici di precisione, essenzialmente la fusione profonda della scienza dei materiali, tecnologia di taglio e processo di trattamento superficiale del CNC a cinque assi fornisce un riferimento geometrico di alta precisione, l'affinamento garantisce l'affidabilità della tenuta, la mailazione del laser dà l'area guida di resistenza all 'usura superiore e le prestazioni di mantenimento dell' olio sono indispensabili tre e i dettagli di collegamento determinano le prestazioni finali. ShowyMetal dispone di 72 unità CNC con centri di lavorazione a cinque assi e include risorse per il successivo trattamento superficiale integrate per fornire agli ingegneri una soluzione completa dalla proposta DFM, dalla pre-lavorazione a cinque assi al coordinamento di affinamento/laser Se il vostro progetto riguarda complessi progetti funzionali della parete interna del cilindro idraulico, benvenuti a inviare disegni e specifiche tecniche, dove combineremo i gradi dei materiali con i requisiti di tolleranza per fornire raccomandazioni dettagliate del percorso di processo e valutazioni di offerta.
