Maszyna do hartowania wałków rozrządu indukcyjnie

Ⅰ. Dlaczego wałki rozrządu wymagają selektywnego hartowania

Dwa wałki rozrządu mogą wyglądać podobnie, ale wymagają różnych warunków hartowania indukcyjnego. Różnice w geometria płatka krzywki, stanowisko dziennika, materiał i wymagana powierzchnia hartowana mogą zmienić sposób łączenia części z polem indukcyjnym. Ma to wpływ na konstrukcję cewki indukcyjnej, a także na wymaganą częstotliwość, moc wyjściowa i czas nagrzewania. Z tego powodu, sam wałek rozrządu pozostaje punktem wyjścia do opracowania procesu nagrzewania.

Ⅱ. Pionowa maszyna CNC KCJC-500H

Zalecana konfiguracja komputera opiera się na Pionowa hartownica CNC KCJC-500H. To jest pion, jednoosiowy, maszyna jednostanowiskowa przeznaczona do hartowania indukcyjnego elementów typu wał, łącznie z zastosowaniami wałków rozrządu. Pionowy układ zapewnia kontrolowane mocowanie i obrót przedmiotu obrabianego podczas cyklu hartowania.

KCJC-500H jest wyposażony w System CNC GSK96. Obrót przedmiotu obrabianego napędzany jest silnikiem asynchronicznym poprzez reduktor, z prędkością obrotową wrzeciona dostosowaną poprzez konwersję częstotliwości. Do detali o różnej długości, położenie konika można regulować w zależności od wymagań mocowania.

Maszyna może wykonywać różne operacje hartowania, w tym:

• Ciągłe hartowanie zanurzeniowe

• Hartowanie natryskowe

Spawane łoże maszyny jest wyżarzane odprężająco, aby poprawić długoterminową stabilność wymiarową.

Rotacja jest ważną częścią procesu hartowania. Podczas pracy, maszyna przytrzymuje i obraca wałek rozrządu, a proces nagrzewania i hartowania przebiega według zaprogramowanej kolejności. Wymagany ruch zależy od obrabianej powierzchni. Cylindryczny czop i występ krzywki nie mają tej samej geometrii cewki indukcyjnej, więc związek między ruchem przedmiotu obrabianego, pozycja cewki indukcyjnej, moc i czas nagrzewania należy ustalić dla rzeczywistego wałka rozrządu.

System CNC zapewnia kontrolę po stronie maszyny wymaganą do powtarzalnego ruchu i działania. Jest to szczególnie przydatne, gdy ten sam wałek rozrządu jest wielokrotnie przetwarzany w produkcji seryjnej.

Ⅲ. Cewka dostosowana do geometrii wałka rozrządu

Cewka indukcyjna określa, gdzie energia elektromagnetyczna koncentruje się na przedmiocie obrabianym. Do hartowania wałków rozrządu, induktor powinien być opracowany wokół kształtu wałka rozrządu i wymaganej powierzchni hartowanej.

Można zastosować dostosowaną cewkę profilowaną, aby lepiej pasowała do krzywki lub innej wybranej powierzchni niż okrągła cewka ogólnego przeznaczenia. Celem nie jest po prostu dostarczenie większej ilości ciepła do części. Geometria cewki, częstotliwość, moc i czas nagrzewania wpływają na miejsce i sposób ogrzewania powierzchni.

Dlatego różne konstrukcje wałków rozrządu mogą wymagać różnych cewek, nawet jeśli są przetwarzane na maszynie tego samego typu.

Ⅳ. Zasilacz indukcyjny DSP IGBT

System ogrzewania można dopasować do Zasilacz indukcyjny o częstotliwości ultradźwiękowej serii XZG. Te zasilacze są używane W pełni cyfrowa kontrola DSP z tranzystorową konwersją mocy IGBT i równoległym obwodem rezonansowym.

Dostępne tryby sterowania obejmują:

• Prąd stały

• Stała moc

• Stała temperatura

Odpowiedni tryb zależy od wybranej konfiguracji sprzętu i procesu grzania. Regulacja cyfrowa pozwala zasilaczowi indukcyjnemu utrzymać kontrolowaną moc elektryczną podczas cyklu hartowania, zamiast polegać wyłącznie na ustalonym czasie nagrzewania. Do produkcji wałków rozrządu, staje się to szczególnie przydatne, gdy różne obszary robocze lub różne programy części wymagają oddzielnych ustawień procesu.

Następujące zasilacze XZG są dostępne jako konfiguracje dla tego typu systemu hartowania indukcyjnego.

Określony współczynnik mocy wynosi ≥0,96.

Modele te są dostępne w konfiguracjach do zastosowań związanych z hartowaniem wałków rozrządu i innych zastosowań typu wał. Tabeli nie należy odczytywać w ten sposób, że każdy wałek rozrządu wymaga tej samej mocy i częstotliwości. Rzeczywista konfiguracja ogrzewania zależy od przedmiotu obrabianego i procesu hartowania.

V.. Sterowanie ogrzewaniem & Hartowanie

Moc indukcyjna to tylko jedna część procesu. Do wałka rozrządu, na powstały utwardzony obszar wpływa kombinacja:

Zależność ta staje się jeszcze ważniejsza, gdy na jednym komponencie trzeba obrobić kilka krzywek lub czopów. Nie można automatycznie zakładać, że proces opracowany dla jednej geometrii wałka rozrządu da ten sam wynik w przypadku innej części. Dlatego system grzewczy i maszyna muszą działać tak, jak to możliwe jeden proces a nie jako dwa niezależne elementy wyposażenia.

Aby zakończyć proces utwardzania, po podgrzaniu musi nastąpić kontrolowane chłodzenie. KCJC-500H obsługuje oba hartowanie natryskowe i hartowanie ciągłe w zanurzeniu. Odpowiedni układ hartowania zależy od przedmiotu obrabianego i procesu.

Zgodnie z wymaganiami materiału i hartowania, Można zastosować płyn hartujący PAG lub odpowiedni środek hartujący na bazie wody. Warunki hartowania wpływają na końcowy wynik hartowania, podobnie jak warunki ogrzewania, dlatego etap chłodzenia należy rozpatrywać łącznie z procesem indukcyjnym.

Ⅵ. Monitorowanie procesu & Identyfikowalność

Przy powtarzalnej produkcji, sprawdzenie jedynie, czy maszyna zakończyła cykl, dostarcza ograniczonych informacji o tym, co wydarzyło się podczas ogrzewania. Opcja system analizy i monitorowania jakości hartowania może rejestrować i wyświetlać dane procesowe w całym cyklu hartowania indukcyjnego.

Monitorowane parametry mogą obejmować:

Daje to operatorowi więcej informacji o rzeczywistym procesie, a nie tylko o końcowym stanie maszyny.

System monitorowania może porównać rzeczywistą krzywą procesu z ustaloną krzywą odniesienia. Można również zdefiniować górną i dolną granicę procesu. Jeśli monitorowany proces wykracza poza określone limity, system może generować alarmy dotyczące niedogrzania lub przegrzania.

Dostępne funkcje obejmują:

• Porównanie krzywej standardowej i rzeczywistej

• Monitorowanie górnego i dolnego limitu mocy

• Alarm niedogrzania

• Alarm przegrzania

• Przechowywanie historycznych danych procesowych

• Zarządzanie parametrami przedmiotu obrabianego

• Możliwość śledzenia danych produkcyjnych

• Automatyczna identyfikacja kwalifikowanych i niekwalifikowanych wyników przetwarzania

• Automatyczna przerwa i alarm w przypadku zidentyfikowanego wyniku niezgodnego

W bazie danych detali można przechowywać parametry obróbki dużej liczby części, umożliwiając w razie potrzeby przywołanie wcześniej ustalonych danych produkcyjnych. Do powtarzalnej produkcji wałków rozrządu, zapewnia to praktyczny sposób sprawdzenia, czy poszczególne cykle ogrzewania mieściły się w zdefiniowanych warunkach procesu.

System monitorowania zapewnia następującą dokładność wyświetlania wymienionych parametrów procesu:

Wartości te opisują dokładność wyświetlania systemu monitorującego i nie należy ich interpretować jako dokładność obróbki lub dokładność hartowania całej maszyny.

Ⅶ. Główna konfiguracja systemu

System hartowania indukcyjnego wałka rozrządu można zbudować wokół czterech głównych sekcji. Komponenty te współpracują ze sobą w procesie hartowania wałka rozrządu, zamiast być wybierane jako niepowiązane, samodzielne jednostki.

Ⅷ. Typowe zastosowanie

Wałki rozrządu są szeroko stosowane jako kluczowe elementy w silniki samochodowe i są typowym zastosowaniem indukcyjnego hartowania powierzchniowego. Proces stosowany jest tam, gdzie wybrane powierzchnie robocze wymagają ulepszenia:

• Odporność na zużycie

• Twardość powierzchni

• Odporność na obciążenia cykliczne

Jednocześnie, rdzeń elementu zachowuje wytrzymałość wymaganą do pracy mechanicznej. Tę samą platformę sprzętu do hartowania indukcyjnego można również zastosować do innych odpowiednich elementów typu wał, w zależności od ich geometrii i wymagań dotyczących obróbki cieplnej.

Ⅸ. Często zadawane pytania

Ⅹ. System hartowania indukcyjnego wałka rozrządu

Układ do hartowania wałków rozrządu to coś więcej niż pionowa maszyna z dołączoną do niej cewką indukcyjną. Maszyna steruje obrabianym przedmiotem. Zasilacz indukcyjny kontroluje energię grzewczą. Dostosowany induktor określa, w jaki sposób energia jest przekazywana na wybraną powierzchnię, podczas gdy system hartowania kończy cykl hartowania. Tam, gdzie wymagane jest monitorowanie procesu, Parametry elektryczne i chłodzące można również rejestrować i porównywać podczas produkcji.

Do krzywek krzywkowych, czopów i innych wybranych powierzchni wałków rozrządu, te części systemu należy rozpatrywać łącznie. Tę samą pionową platformę CNC można również skonfigurować dla innych elementów typu wał, takie jak automatyczna maszyna do hartowania indukcyjnego przekładni.