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采用微量润滑技术绿色生产发动机缸体是嘛

发布时间:2021-07-13 03:39:45 阅读: 来源:聚酯多元醇厂家

采用微量润滑技术绿色生产发动机缸体

在梅舍德(Meschede)的Honsel公司,在生产线上每天生产680个轻金属材质的“直列式发动机”缸体。在切削加工中,Bielomatik公司的可精确定量的微量润滑技术使工艺过程保持清洁并且有较好的经济效益。

在德国北莱茵-威斯特法伦州的霍赫绍尔县的县城梅舍德(Meschede)是Honsel公司的所在地。在这里,仅仅在“直列式发动机”的生产部门,每天在一条生产线上约生产680个发动机缸体。工业机器人从紧挨工厂的铸造车间抓取缸体,把缸体再传送到加工设备,以最短的节拍时间进行铣削、钻削和攻丝,工件实际上已加工成为成品(图1)。

图1. 双通道微量润滑系统可针对诸如攻丝、螺纹挤压成形、铰削、

铣削以及如在这里所看到的深孔钻削等加工工艺以确保最佳地供应所需的润滑油量。

一眼看到干净的机床作业环境和干净的构件会使人感到十分惊异。在一般情况下,这种构件是不需要再进行清洗的。其奥妙在于:Bielomatik公司(图2)的能实现特精密定量的双通道微量润滑系统除了起到优化切削过程的作用之外,还使刀具维持了较长的使用寿命。

图2. 系统结构:装有控制模块的双通道微量润滑装置和主轴(剖视)

微量润滑技术的优点

1. 由于减少了机床部件而降低了投资费用。

2. 由于免去了冷却润滑液的排放费用和减少了润滑液的使用,从而降低了维护费用。

3. 减少了有损人们健康的因素,也就减少了主要的疑难问题。

4. 在“干式”切削过程中,润滑液几乎是粘附在切屑上的。

5. 在使用合适刀具的条件下,由于较短的节拍时间和较长的刀具耐用度,从而提高了生产率。

微量润滑技术使构件生产成本降低高达15%

对于汽车工业的配件厂来说,在进行最经济生产的同时,极高的质量要求是绝对必要的。两个来自直列式发动机生产部门的Marc Kesting先生(主管CNC加工的准备工作)和Karsten Gutschker先生(负责生产管理工作)在挖掘节约潜力时,对切削过程进行了仔细审查。结果是:自2004年以来,安装了可精确定量的双通道微量润滑系统的九台总共有17个主轴的加工中心,直到现在还在运行。从这种决策中的得益是多方面的,并且是可以明显观察到的。作为节约的效果,Bielomatik公司认为视原来的加工情况和微量技术的应用情况,构件的生产成本最多可降低15%。

双通道微量润滑缩短加工节拍和延长刀具寿命

在MAG集团公司的Specht 550 Duo型加工中心(该型号加工中心是MAG集团的Cross Huller公司制造的产品,是一种双主轴加工中心,可进行干湿切削加工)上约在0.8秒时间内完成换刀。不存在润滑油的供应问题 :双通道微量润滑系统能在0.1秒的时间内将润滑液直接输送到刀刃上。由于随着换刀也会经常出现需调整润滑油量的要求,而基于符合加工工艺要求的油气混合发生器,其双通道系统恰恰对于高动态的工艺过程其优点是十分明显的。在这里,单通道微量润滑系统或许是难于胜任的,用于新换上的刀具,其所需的润滑液完全来充满单待基础乾燥后通道润滑系统较长的管路和直到喷到切削的部位,这一过程必然会导致较长的节拍时间。Marc Kesting先生强调说,由于双通道微量润滑系统反应快捷,由此缩短了切屑到切屑的时间(即两次切削间的间隔时间)。此外,同另一些采用单通道润滑技术的机床相比,采用双通道微量润滑,刀具的使用寿命也明显较长。

科研上证实微量润滑技术的成果

达姆施塔特工业大学生产管理、工艺和机床研究所所长Eberhard Abele教授和研究所的科技人员Benjamin Frohlich硕士工程师在他们最近的“高速铣削的效益”一文中论述了他们的观点:“为了能够解决日益变得复杂、硬度愈来愈高的高合金材料的加工任务,有必要采取一系列合理化措施:即在铣削淬硬钢材料时可以通过微量润滑来明显地延长刀具的使用寿命和提高工件的表面质量。硬铣的工艺参数范围有限,而借助于硬铣是能够运行平稳和经济地进行切削加工,但是,诸如空气压力、润滑液量或喷雾颗滴大小等微量润滑系统的参数量的调整必须逐一与切削参数相匹配。”

这样的结论,在Honsel公司轻金属的加工中也会碰到。在梅舍德的该公司决定采用双通道微量润滑系统。自从采用微量润滑系统以来,在连续运行的工艺过程中,完成了业已为实验已证明了的各细节的改进。

零件清洗也可以根本不需要

Kesting先生对双通道微量润滑技术的重要效果作了简明扼要的总结,他说:“我们可以非常好的控制脏物。需要与用户商定,以确定对缸体或者进行简单清洗或者是完全不需要清洗。”Gutschker补充说:“由此,我们减少大量的污水,并同时节省了处理污水的费用。”当询问这会产生多大直接的成本后果时,他作了令人惊异的回答:“仅仅是清洗的费用就占到生产线上整个加工费用的4.5%。”

免去零件的清洗,也就不会发生由于清洗引起的对工件的热损害。这样,为进行密封性试验而冷却经清洗好的零件就没有必要了。在Honsel公司直列式发动机的生产中采用一台清洗机,至少对于每天约生产3000件发动机缸体是够用了。

仅仅是无需进行零件的清洗或者是只需进行有限的清洗,这在生产时间和生产费用方面就提供了可观的效益,并且对Honsel公司的生产起到了非常出色的生态平衡,较低的排放费用、每个缸体平均只需2.95毫升极少的润滑油消耗,这对环境保护作出了贡献。微量润滑系统只有通过进给运动的程序来接通,并仅仅在进行切削加工的情2018橡塑展:普立万展出材料、着色剂和添加剂创新方案况下才实施润滑。当钻14个孔,意味着双通道微量润滑系统要接通和断开14次。在换刀过程中,通过润滑装置的结构而防止了出现润滑油过多配量的现象,因为在主轴内只有纯净的气体,因而在刀夹的刀柄端面上不会有油,也不会有油到达这里。而对于单通道微量润滑装置,在换刀时润滑油常常会泄漏出来,根据微量润滑装置的结构情况,润滑剂泄漏到加工区或泄漏到刀库上,从而影响到刀具的定位精度,也会弄脏废气的过滤器。为了设备的继续使用,Honsel公司每周只需清洗一次机床加工区,由于切屑是干的,进行这样的清洗完全足够了(图3)。对于采用较小刀具直径加工时,润滑液的精确定量,如同用较多量的润滑液供给刀具(挤压丝锥)那样,问题同样是很少的。

图3.切屑既没有粘在主轴上,又没有粘在刀具上:由于Bielomatik公司的

双通道微量润滑装置使MAG集团的Specht 550 Duo型加工中心的加工区域变得较为干净。

每周按17个班次进行加工,产生的干切屑应存放到容屑车里。在对润滑没有进行优化的情况下,粘有油的切屑就很容易粘附在刀杆上。如果刀杆的空心锥柄没有正确地拉紧到主轴锥孔里,那么在进行加工时,这种切屑就会造成故障。较小的切屑能对刀具的圆跳动产生不利影响,亦即影响到工件的加工质量,而对于装有能最佳地适配具体加工工艺过程的双通道微量润滑系统的切削机床,是不会出现这样的问题的。对于这里所述的缸体加工,孔间距450mm的公差至少为0.02mm。一些孔的公差为0.01mm。

Kesting先生说 :“我认为微量润滑加工要比任何的湿式加工更好”,再则,基于其四年多采用双通道微量润滑技术的经验。首次用Bielomatik公司的双通道微量润滑系统来大量装备的加工中心,使这种装备成为Honsel公司今后机床投资的绝对标准。双通道微量润滑装置的能力在当时已对机床的选择产生了影响。Kesting先生和Gutscher先生知道,这个系统可以针对其生产过程的单个加工工艺精确地调整微量润滑,由此可以使企业生产在经济和生态环境上获得最佳的解决。“为了实现这个目标”,Gutschker先生说道,“我们认为除了进行微量润滑技术的培训外,再通过Bielomatik公司专家的指导,往往可以用较短的时间来实现这个目标。”

Bielomatik公司除了提供集中润滑装置外,还提供单通道微量润滑系统和双通道微量润滑系统,因此,公司熟悉技术装备的优点和应用领域。单通道微量润滑系统安装简单和便于改装,并操作简单。对于需要轮翻进行湿式加工和微量润滑加工的场合,这种单通道微量润滑系统就可以利用内部的供油设施,并且这种单通道微量润滑系统需要的安装空间也比较小。而通过主轴供给的湿润剂已在位于主轴润滑油输入端前的装置中完成油—气混合。

在双通道系统,依靠一个随着主轴回转的喷管(内、外通道)经过主轴内通道分开供给的空气和润滑液。油和空气的混合比例与所采用的刀具无关,可以针对具体的加工工艺和作为绝对的容积量进行调整。这使工艺过程的优化要比单通道系统变得较为简单。在较高的主轴转速和由此而产生离心力的情况下,不会产生不均匀的供油,这应归因于强制性供油。对于高生产率和高主轴转速(达经过改动机电的转速40000r/min)的成本最佳的生产或者对于采用有着很多换刀的柔性生产模式来说,Bielomatik公司的双通道系统应是一种优先选择的解决办法。

所使用的润滑油量,有定量功能的微量润滑系统和刀具是影响切削工艺过程效率最重要的因素.当然,Honsel公司对于它的刀具供应商明确表示,订购的是适合于双通道微量润滑系统使用的刀具,并环绕着切削加工,使它的技术诀窍能借助于双通道微量润滑技术来不断改进工艺过程和进一步扩大工艺使用范围。

用户

Honsel公司(Honsel国际技术公司—HIT)在轻金属加工领域是世界上领先的企业。通过铸造、挤压和轧制等所有生产工艺生产铝和锰材产品。Honsol公司通过其在汽车领域的核心业务以及在德国、法国和巴 西等国投资设厂,已使它成为国际汽车工业的开发商和公认的供应商。Honsel公司直接向欧洲和美国的汽车工业以及向他们的总成供应商提供发动机零件、传动件和底盘零部件,以及提供车身零件。其生产垂直延伸到零部件的全部加工和装配。

Honsol股份公司

59872 Meschede 0291/ 传真 0291/ (end)

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