過(guò)程優(yōu)化是如今不斷發(fā)展和不斷適變的機(jī)加工廠要完成的基本“訓(xùn)練”。提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、縮短零件加工時(shí)間以及“恨不能今天訂貨昨天就生產(chǎn)好”的交貨時(shí)間要求他們必須這樣做。遺憾的是,優(yōu)化
凸輪軸凸角
磨削過(guò)程從來(lái)沒(méi)有起作用和達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
]$-<< N{}' [e{W:7uFV 其成功率在很大程度上依賴于操作員的經(jīng)驗(yàn)及直覺(jué)。充分考慮已知
機(jī)床動(dòng)態(tài)約束及凸角輪廓以建議“大概”加工速度的計(jì)算機(jī)程序確實(shí)存在。然而,依然需要重復(fù)進(jìn)行許多試驗(yàn)性磨削,通過(guò)被認(rèn)為是技能熟練的操作員來(lái)完成磨削過(guò)程。在發(fā)生凸角燒傷現(xiàn)象時(shí),某些制造廠家選擇降低砂輪進(jìn)給增量,其他一些廠家則降低加工速度。這種“單憑感覺(jué)”進(jìn)行的變化通常會(huì)消除磨床燒傷現(xiàn)象,但是卻不一定會(huì)產(chǎn)生經(jīng)過(guò)優(yōu)化的過(guò)程。
;R@D [;~"ctf{ 數(shù)字式模型制作是一種產(chǎn)品設(shè)計(jì)者多年依賴以完成新的設(shè)計(jì)和組裝的優(yōu)化工具。這種技術(shù)越來(lái)越多地受到那些想精確協(xié)調(diào)其金屬加工過(guò)程的制造廠家的青睞。這樣的一種可預(yù)測(cè)性計(jì)算機(jī)軟件工具,讓他們從某零件上真正去除任何材料之前,在消除某些過(guò)程猜測(cè)和試湊工作的情況下,有機(jī)會(huì)在調(diào)節(jié)過(guò)程變量后立即看到結(jié)果(充分進(jìn)行“如果那么”一類的場(chǎng)景模擬)。
lPtML<a m|OB_[9 現(xiàn)在有一種用于凸輪軸凸角磨削的數(shù)字式模型制作工具已經(jīng)問(wèn)世。通過(guò)實(shí)際預(yù)測(cè)磨削過(guò)程中產(chǎn)生的熱量、凸角圓周上的位置以及在凸角表面下達(dá)到的深度,這種新型熱模型制作軟件讓現(xiàn)有凸輪軸磨削計(jì)算機(jī)加工速度生成程序更上一層樓?梢詮暮(jiǎn)單的彩色圖上立即識(shí)別出有可能存在問(wèn)題的區(qū)域,并且可以試驗(yàn)出不會(huì)對(duì)凸角產(chǎn)生熱損失的過(guò)程變量以確定盡可能最快的加工速度。Landis磨削系統(tǒng)(賓夕法尼亞州Waynesboro市)已經(jīng)在其Tetra4000凸輪軸磨削分析程序中添加了這樣一種熱模型制作模塊。該程序可以在公司帶有直線電機(jī)砂輪進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的3LCNC凸輪軸凸角磨床上使用。
Czy}~;_Ay -I;\9r+ 這種模型制作工具“及時(shí)雨”來(lái)得正是時(shí)候,因?yàn)樵絹?lái)越多的熟練工人已經(jīng)到了退休年齡。熱模型制作不僅優(yōu)化了凸輪軸磨削過(guò)程,同時(shí)它還充當(dāng)了凸輪軸設(shè)計(jì)者和制造廠家之間的培訓(xùn)工具和橋梁。
;Z`R! b0x%#trA{ 存在問(wèn)題的輪廓
/?S^#q>m% LEX @hkh 凸輪軸凸角磨削提出了同心磨削操作中不存在的難題。砂輪和凸角之間的接觸區(qū)(也稱接觸弧)隨著砂輪通過(guò)凸角圓周不同位置而不斷變化。接觸區(qū)在相對(duì)扁平的側(cè)面最大,而在凸輪軸比較圓的基圓和端部則比較小。因此,在側(cè)面最可能發(fā)生燒傷,各個(gè)制造廠家也正是在這里放慢加工速度以防止發(fā)生燒傷。但是,訓(xùn)練有素的猜測(cè)已經(jīng)典型地指出了要將加工速度降低到多高的程度。
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0i? 凸角幾何結(jié)構(gòu)也變得越來(lái)越復(fù)雜。如今許多滾輪凸輪軸在側(cè)面帶有一個(gè)凹入式輪廓。這種特征,也被稱作負(fù)曲率半徑(NROC),設(shè)計(jì)用于優(yōu)化閥的打開(kāi)和關(guān)閉,以提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率和降低排放量。但是,它卻帶來(lái)了額外的不斷變化的接觸區(qū),使得一種業(yè)已困難的磨削過(guò)程變得甚至更加撲朔迷離。此外,新的滾輪凸輪軸比以前的設(shè)計(jì)要經(jīng)歷更高的接觸應(yīng)力,這意味著必須密切關(guān)注熱損傷。
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