Ag glacadh le meaisínithe ceann sorcóra innill nua mar shampla, déanann an staidéar seo imscrúdú ar an bpróiseas monaraíochta maidir le ceanglais chruinneas suímh le haghaidh gléasadh giair/poill a aimsiú agus poill dé-chamshaft. Trí mhodhanna rialaithe éagsúla a chur i gcomparáid, moltar cur chuige nua maidir le cruinneas suímh a rialú; Baintear úsáid as ríomhchlárú macra NC chun comhordanáidí meaisínithe do na poill aimsithe a ríomh, rud a chinntíonn go héifeachtach go bhfuil an t-ionad riachtanach go dtí an lárionad cruinnis idir na poill gléasta/lonnaithe agus an dá pholl camshaft.
CUID 1
Réamhrá
Tá an mhonarcha ag forbairt inneall nua branda a dhíreoidh ar chaighdeáin astaíochta "tSín VII", a bhfuil sé mar aidhm aige feidhmíocht astaíochtaí níos fearr agus sonraíochtaí teicniúla ceannródaíocha. Chun rialú beacht a bhaint amach ar iontógáil agus ar shreabhadh sceite aeir laistigh den seomra dócháin, úsáideann an t-inneall struchtúr dé-cheamara lastuas (DOHC). Cuireann an táirge nua dianriachtanais suiteála ar na giaranna a chomhéadann an córas tiomána dé-cheamara; dá bhrí sin, is dúshlán ríthábhachtach é cruinneas suímh na bpoll gléasta/suiteála fearas a chinntiú i dtáirgeadh trialach agus meaisínithe an chinn sorcóra.
CUID 2
Riachtanais Meaisínithe Páirt agus Anailís Próisis
2.1 Próisis Choiteanna Meaisínithe le haghaidh Poill Camshaft agus Gléasta Giarála/Poill a Shuimsiú
Léirítear i bhFíor 1 na ceanglais maidir le cruinneas suíomh na bpoll camshaft agus na poill gléasta/suiteála fearas. Sonraítear an lamháltas suímh do na poill lasnairde dé- mar φ0.2 mm, agus is é φ0.2 mm an ceanglas cruinnis don lár{4} go dtí-an t-achar idir na poill gléasta/lonnaithe giair.0 mm±3 mm.
Fíor 1: Ceanglais chruinneas suímh maidir le poill camshaft agus le haghaidh gléasta fearais/poill aimsithe
Cinntíonn meaisíniú na ndépholl camshaft agus an gléas gléasta/poill a aimsiú i socrú amháin (clampáil) go héifeachtach go bhfuil siad cruinn ó thaobh suímh de. Úsáidtear dhá réitigh meaisínithe seanbhunaithe go coitianta:
1) Ag baint úsáide as trealamh speisialaithe ilfhearsaid-cheann: Le gléas amháin agus port leadránach tiomnaithe [1], déantar na poill camshaft agus na poill gléasta/suiteála fearas a mheaisíniú go comhuaineach ón taobh céanna nó ó thaobh eile den phíosa oibre. Mar sin féin, tá infheistíocht chaipitiúil ard i gceist leis an trealamh seo (os cionn 10 milliún RMB) agus cuireann sé droch-ilúsáideacht.
2) Ag baint úsáide as lárionad meaisínithe cothrománach mór: Le socrú amháin agus port leadránach tiomnaithe, glacann fearsaid an mheaisín líne-barra leadránach [2] go huathoibríoch. Déantar na poill camshaft a mheaisíniú ar dtús ó thaobh amháin den phíosa oibre; ina dhiaidh sin, déantar an saotharphíosa agus an uirlis leadránach líne a rothlú 180 céim le chéile, agus úsáidtear port druileála chun na giaranna gléasta/lorg na bpoll a mheaisíniú. Éilíonn an scéim meaisínithe seo go mbeadh ga swing sábháilte mór ag an trealamh laistigh den chrios meaisínithe; ina theannta sin, cuireann an spásáil idir na tollta camshaft dé ceanglais shonracha ar thoisí seachtracha an bhosca fhearsaid. Tá ardú géar ar chostas soláthair an trealaimh mar thoradh ar an ga swing méadaithe agus ar riachtanais shonracha an bhosca fearsaidí.
Tá costais arda infheistíochta trealaimh i gceist leis an dá scéim thuasluaite, agus méadaíonn an deacracht a bhaineann le cruinneas uirlisí agus daingneáin speisialaithe a choigeartú go heaspónantúil. Ní féidir le hacmhainn an trealaimh reatha an ceanglas a shásamh maidir le meaisíniú a dhéanamh ag an am céanna ar na tollpholl dé-chamshaft agus na poill gléasta/suiteála fearais in aon socrú amháin.
2.2 Anailís ar Pholl-go-Rialú Beachtais Spásáil Poill
Toisc nach gceadaíonn na cumais theicniúla reatha do mheaisíniú comhuaineach na dhornán camshaft dé agus na poill gléasta/suiteála fearas i socrú amháin, ní mór sreabhadh próisis a ghlacadh ina ndéantar na tollpholl camshaft dé a mheaisíniú ar dtús, agus ina dhiaidh sin athrú próisis ar mheaisín na ngléasra gléasta/poill a aimsiú. Is féidir go sáróidh an spásáil idir na poill gléasta/suiteála fearas agus na tollpholl dé-chamshaft teorainneacha lamháltais de bharr earráidí suite agus aistrithe i suíomh iarbhír na dhornán camshaft déach le linn an aistrithe próisis.
Chun freastal ar riachtanais an chaidrimh shuímh idir na poill gléasta/suiteála fearas agus na tolladh dé camshaft, déantar anailís ar indéantacht na modhanna meaisínithe coitianta seo a leanas.
(1) Modh Comhordaithe Seasta (Modh Leithdháilte Caoinfhulaingt): Is éard atá i gceist leis an modh comhordanáidí seasta ná na giaranna gléasta / lonnú na bpoll a mheaisíniú bunaithe ar na luachanna comhordanáidí a shonraítear sna líníochtaí innealtóireachta nó i ndoiciméadú an phróisis tar éis na boinn dé-chamshaft a mheaisíniú. Chun a chinntiú go bhfuil an poll riachtanach-go-beachtais spásála poll de ±0.03 mm idir na poill gléasta/suiteála giaranna agus na tollpholl dé-chamseafta, ní mór an datum meaisínithe do na poill gléasta/lonnaithe giair a ailíniú le tolladh na déchluaisne le linn an phróisis phleanála, agus ní mór an lamháltas spásála deiridh a leithdháileadh trí thoise shuímh. Is é 0.06 mm suim na lamháltas suímh do na tollta camshaft dé agus na poill gléasta/lonnaithe giair; léirítear an leithdháileadh lamháltais i bhFíor 2.
Fíor 2: Scéimreach leithdháilte lamháltais suímh le haghaidh tolladh dé-chamseafta agus gléasadh giair/poill aimsithe
Is é φ0.03 mm an lamháltas suímh do na tollta camshaft déach, agus is é φ0.03 mm an lamháltas suímh do na giaranna gléasta/lonnaithe. Bunaithe ar thorthaí an leithdháilte slabhra toisí suímh, tá cruinneas ard suímh ag teastáil ó na tollta camshaft dé agus na poill tsuímh gléasta fearas le linn a n-oibríochtaí meaisínithe faoi seach. Léiríonn anailís ar na hearráidí suite do gach oibríocht gurb í earráid aistrithe datum an phríomhcheist. Tá an saotharphíosa suite ag úsáid modh "aon-aghaidh, dhá-bioráin"; is é φ0.035 mm [4] an t-imréiteach uasta idir na bioráin lonnúcháin agus na poill chomhfhreagracha ar an bpíosa oibre, agus tá atrialltacht φ0.01 mm ag an trealamh meaisínithe. Agus éifeachtaí na hearráide suite sa phíosa oibre agus in-atrialltacht an mheaisín amháin á mbreithniú, ní féidir na ceanglais chruinneas suímh le haghaidh na n-oibríochtaí aonair- meaisínithe na tolladh camshaft dé agus na poill suímh gléasta giair-a chomhlíonadh; dá bhrí sin, ní shásaíonn cruinneas an láir-go-an t-achar idir na poill suite gléasta giair agus tolladh na camshaft na sonraíochtaí dearaidh.
(2) Modh cúitimh datum: Is éard atá i gceist leis an modh seo ná comhordanáidí lárionaid iarbhír na mbonn camshaft a úsáid mar an datum meaisínithe le haghaidh na bpoll suímh gléasta fearas-an datum meaisínithe a ailíniú go héifeachtach leis an datum dearaidh. Cuireann an cur chuige seo deireadh le hearráidí a dhéantar mar gheall ar mhí-ailíniú datum agus aistriú datum [5] agus tá sé cruthaithe go bhfuil sé éifeachtach d'fheidhmchláir aon chamshaft lastuas (SOHC). Maidir le hiarratais dé-cheamara lastuas (DOHC), tá gá le cúiteamh suímh don dá tholladh camshaft. Is éard atá i gceist leis an modh cúitimh ná bunús an chórais chomhordanáidí meaisínithe a shocrú le haghaidh na bpoll suímh gléasta fearas ag lárphointe comhordanáidí X agus Y an dá bores camshaft (X1, Y1 agus X2, Y2); go sonrach, sainmhínítear na comhordanáidí tionscnaimh mar X=(X1 + X2) / 2 agus Y=(Y1 + Y2) / 2. Tá rioscaí cáilíochta i gceist leis an modh cúitimh datum. Mar shampla, má ghluaiseann comhordanáidí láir iarbhír an chamshaft 1 agus an chamshaft 2 araon amach faoi 0.1 mm feadh na hais X agus gan athrú ar feadh na hais Y, déantar na comhordanáidí láir (X1 − 0.1, Y1) do thomadh 1 agus (X {. le haghaidh tolladh), Y2; fanann lamháltas suímh na mbonn camshaft dé laistigh de na sonraíochtaí. Sa chás seo, cé go bhfanann bunús ríofa an chórais chomhordanáidí meaisínithe gléasta/lonnaithe an ghiaráil-agus suíomh meaisínithe iarbhír an phoill-gan athrú, tá suíomhanna iarbhír na tolladh camshaft dé-athrú, rud a athraítear an fad idir an gléas gléasta/poll aimsithe agus an dá tolladh camshaft. Mar sin, le haghaidh cumraíochta dé-chamseafta-tá riosca cáilíochta ag baint úsáide as an modh cúitimh datum chun an cruinneas suímh idir an gléas gléasta/poll aimsithe agus tolladh an chamshaft a rialú.
CUID 3
Rialú Cruinneas Dearfach don Pholl Gléasta/Suímh Giarála
3.1 Múnla Geoiméadrach-Matamaiticeach a bhunú
Sainmhínítear suíomh an phoill gléasta/suiteála fearas mar a dtrasnaíonn dhá stua: ceann amháin dírithe ar an ais tolladh camshaft 1 agus an ceann eile ag an ais tolladh camshaft 2, le ga a fhreagraíonn do na fad sonraithe idir an gléas gléasta / poll suite agus na tolladh camshaft faoi seach. Deimhníonn anailís fhisiciúil nach bhfuil ach pointe trasnaithe amháin den sórt sin; athraíonn suíomh comhordanáidí iarbhír an phoill gléasta/suiteála fearas mar fhreagra ar athruithe ar chomhordanáidí lár an dá thórramh camshaft. Bunaithe ar seo, forbraíodh modh meaisínithe nua. Trí úsáid a bhaint as teicneolaíocht tomhais próisis, prionsabail gheoiméadracha, agus ríomhchlárú an NC- agus trí chomhordanáidí lárionaid iarbhír na tolladh camseafta dé a ionchorprú taobh leis na hachair riachtanacha chuig an bpoll gléasta/lonnaithe an ghiar-ríomh agus feidhmíonn an córas go huathoibríoch na comhordanáidí meaisínithe don ghléasadh giair/do pholl suite, agus mar sin comhlíonann sé na ceanglais maidir le cruinneas an cheamara dé.
Léirítear i bhFíor 3 an tsamhail gheoiméadrach a thaispeánann an gaol suímh idir na tollta camshaft dé agus an gléas gléasta/poll aimsithe. Anseo, seasann CA agus BA na hachair dearaidh (i mm) idir an gléas gléasta/poll aimsithe agus na boinn camshaft (le CA=BA), agus bunaítear an córas comhordanáidí meaisínithe (córas comhordanáidí ríomh) le lár an tolladh camshaft 2 mar bhunús. Figiúr 3: Múnla geoiméadrach a thaispeánann an gaol suímh idir na tollta camshaft dé agus an poll suite gléasta fearas
3.2 Próiseas ríofa matamaitice
Tar éis don phíosa oibre a bheith suite agus gléasta, úsáidtear teicneolaíocht iniúchta próisis chun comhordanáidí lár an chamshaft toll 1 agus tolladh camshaft 2 a chinneadh laistigh den chóras comhordanáidí meaisín-uirlis-atá sainithe mar (XB, YB) agus (XC, YC), faoi seach-agus chun comhordanáidí (XB, YB) agus (XC, YC) faoi seach a ríomh agus chun comhordanáidí an lárionad suite XA, YA a ríomh. Seo a leanas an próiseas ríofa: ∠2=∠1; CE=BC/2; ∠3=∠4 − ∠2. Ón seo, is féidir comhordanáidí phointe A (lár an phoill aimsithe gléasta fearas) i gcoibhneas le tionscnamh an chórais chomhordanáidí meaisínithe a dhíorthú. 3.3 comhshó clár NC
Le linn meaisínithe iarbhír, ní mór an próiseas ríomha matamaitice a thiontú i gclár NC. Agus córas Siemens CNC á úsáid mar shampla [6], léitear comhordanáidí (XB, YB) agus (XC, YC) lár an chamshaft 1 agus roth camseafta 2-a fhaightear trí-iniúchadh próisis nó modhanna teicniúla eile-in athróga meaisín R201, R202, agus R3302; léitear na hachair lárionaid riachtanacha go dtí-BA (idir poll aimsithe gléasta an ghiar agus tolladh camshaft 1) agus CA (idir poll suite gléasta an trealaimh agus tolladh camshaft 2) in athróga R401 agus R402. Is é seo a leanas an clár chun comhordanáidí meaisínithe an ionaid poll suite gléasta fearas a ríomh. R201=XB; Scríobh an X-chomhordanáid lár phoill camshaft 1 go dtí an athróg úsáideora meaisín R201. R202=YB; Scríobh comhordanáid Y-i lár phoill camshaft 1 go dtí an athróg úsáideora meaisín R202. R301=XC; Scríobh an X-chomhordanáid lár phoill camshaft 2 go dtí an athróg úsáideora meaisín R301. R302=YC; Scríobh an Y-chomhordanáid lár phoill camshaft 2 go dtí an athróg úsáideora meaisín R302. R401=BA; Scríobh an t-ionad-go-an t-achar idir an poll aimsithe gléasta giair agus poll camshaft 1 go dtí an athróg úsáideora meaisín R401. R402=CA; Scríobh an t-ionad-go-an t-achar idir an poll aimsithe gléasta giair agus poll an chamshaft 2 go dtí an athróg úsáideora meaisín R402. R501=R301-R201; Ríomh an fad idir lár pholl camshaft 1 agus pholl camshaft 2 feadh na hais X. R502=R202-R302; Ríomh an fad idir lárionaid pholl camshaft 1 agus pholl camshaft 2 feadh an Y-ais. R503=ATAN2(R502, R501); Ríomh luach ∠1 (i gcéimeanna). R504=SQRT(R501* R501+ R502* R502); ríomh fad na mírlíne BC (mm) R506=R504/2; ríomh fad na mírlíne CE (mm) R507=ACOS(R506/R402); ríomh luach ∠4 ( céim ) R508=R507-R503; ríomh luach ∠3 ( céim ) R509=SIN(R508)*R402; ríomh fad na mírlíne AF (mm) R510=COS(R508)*R402; ríomh fad na mírlíne CF (mm) R101=R301-R510; ríomh an X-ais comhordanáid an gléas gléasta gléasta lárionad poll i gcoibhneas le lár an phoill camshaft 2 R102=R302-R509; ríomh comhordanáid Y-ais lárionad an phoill suite gléasta fearas i gcoibhneas le lár poll camshaft 2.
Is ionann na luachanna atá stóráilte in athróga macra R101 agus R102 agus comhordanáidí gléasta fearas a aimsíonn lárphointe poll A; sa chlár meaisínithe ina dhiaidh sin, déanfar meaisínithe bunaithe ar na comhordanáidí lárionad ríofa A (R101, R102). Ríomhtar na comhordanáidí meaisínithe don pholl suite gléasta fearas trí úsáid a bhaint as comhordanáidí meicniúla iarbhír poll camshaft 1 agus poll camshaft 2 mar thagairtí le linn na hoibríochta meaisínithe ar leith don pholl sin; cuireann sé seo deireadh le hearráidí de bharr mí-ailíniú datum nó díláithriú. Dá bhrí sin, tugtar cuntas ar an lamháltas suímh iomlán 0.06 mm don achar idir an poll suite gléasta fearas agus na poill camshaft 1 agus 2 laistigh den oibríocht aonair seo, gan gá le cruinneas suímh na bpoll camshaft 1 agus 2 ó na hoibríochtaí roimhe seo a mheas. Nuair a bhíonn píosaí oibre éagsúla á meaisínithe, beidh na comhordanáidí suímh iarbhír (R101, R102) den pholl suite gléasta fearas éagsúil de réir athruithe ar chomhordanáidí lárionaid iarbhír na bpoll camshaft 1 agus 2, seachas fanacht seasta. Léiríonn fíorú praiticiúil meaisínithe gur féidir an lamháltas idir lárionad/poll aimsithe an ghiarála agus na poill chamshaft dé a rialú laistigh de ± 0.01 mm, ag comhlíonadh na sonraíochtaí dearaidh go hiomlán.
3.4 Nuálaíochtaí
Is iad seo a leanas príomh-nuálaíochtaí an mhodha meaisínithe seo:
1) Soláthraíonn sé straitéis meaisínithe nua a réitíonn an dúshlán a bhaineann le rialú a dhéanamh ar chruinneas an tsuímh idir an poll gléasta / aimsithe fearas agus na poill dé-chamshaft. Nuair a bhíonn an poll gléasta/lonnaithe fearas á mheaisíniú, déantar na comhordanáidí meaisínithe a ríomh bunaithe ar shuíomhanna iarbhír na bpoll camshaft agus ar an ngaol suímh riachtanach idir an poll gléasta/lonnú fearas agus na poill camshaft; Déantar meaisínithe ansin ag baint úsáide as na comhordanáidí ríofa seo. Coigeartaítear na comhordanáidí meaisínithe iarbhír don pholl gléasta/suite fearas go dinimiciúil de réir suíomhanna iarbhír poll camshaft 1 agus poll camshaft 2, rud a chinntíonn cruinneas riachtanach an fad idir an gléas gléasta / poll suite agus na poill camshaft.
2) Comhtháthaíonn sé prionsabail gheoiméadracha le ríomhchlárú macra NC chun ríomh uathoibríoch na gcomhordanáidí meaisínithe a chumasú don ghiar gléasta / poll a aimsiú. Bunaíodh múnla geoiméadrach ina sainítear an gaol suímh idir an poll gléasta/suiteála giaranna agus an dá pholl camshaft, agus díorthaíodh an próiseas ríofa do chomhordanáidí lár an phoill gléasta/lonnaithe fearas; Baintear úsáid ansin as ríomhchlárú macra NC chun an ríomh comhordanáidí seo a uathoibriú.
3) Úsáideann sé teicneolaíocht tomhais phróiseas solúbtha chun an datum meaisínithe a ailíniú leis an datum dearaidh, rud a chuireann deireadh le hearráidí suite. Le linn an poll gléasta/lonnú fearas a mheaisíniú, déanann taiscéalaí comhordanáidí poll camshaft 1 agus poll camshaft 2 a thomhas go huathoibríoch laistigh den chóras comhordanáidí uirlisí meaisín. Ansin cuirtear na luachanna tomhaiste seo isteach sa phróiseas ríofa chun na comhordanáidí meaisínithe a chinneadh don pholl gléasta/suiteála fearas. Déanann an próiseas comhtháite seo an datum meaisínithe a ailíniú go comhuaineach leis an datum dearaidh, rud a chuireann deireadh go héifeachtach le hearráidí suite.
4) Laghdaíonn sé an deacracht meaisínithe a bhaineann leis an oibríocht roimhe seo maidir le poll camshaft 1 agus poll camshaft a tháirgeadh 2. Ríomhtar na comhordanáidí meaisínithe don pholl suite gléasta fearas bunaithe ar shuímh iarbhír poll camshaft 1 agus poll camshaft 2. Ní fhorchuireann an cur chuige seo aon cheanglais speisialta maidir le cruinneas suímh nó comhsheasmhacht an phróisis phróiseála camshaft a choigeartú agus an deacracht a bhaineann le próiseas rialaithe na bpoll a choigeartú. cruinneas meaisínithe don chéim sin.
CUID 4
Conclúid
Déanann an páipéar seo imscrúdú ar an bpróiseas monaraíochta maidir le ceanglais chruinneas suímh don pholl suite gléasta fearas agus na poill dé-chamshaft. Trí scéim meaisínithe nuálaíoch, bunú múnla geoiméadrach matamaitice, agus modh rialaithe cruinneas suímh nua a mholadh, ríomhtar na comhordanáidí meaisínithe don pholl suite ag baint úsáide as clár macra NC bunaithe ar an gcaidreamh spásúil idir an poll suite agus an dá pholl camshaft. Réitíonn sé seo go héifeachtach an dúshlán a bhaineann le dianriachtanais chruinneas spásála poll a chomhlíonadh-atá deacair a ráthú ar bhealach eile-agus soláthraíonn sé réiteach chun cumraíochtaí giarthraenacha comhchosúla a mheaisíniú.
