Kolesni nosilci in vrtljiva ležaja odločajo o udobju vožnje in varnosti avtomobila. V preteklih letih se je kompleksnost teh komponentov podvozja znatno povečala, saj so se razvili iz pasivnih strukturnih elementov v visoko integrirane in natančne funkcijske module. Raznolikost variant je zelo velika in MAPAL kot tehnološki partner za obdelavo ponuja učinkovite rešitve obdelave za vsako zahtevo.
Kolesni nosilci in zglobna ležaja prevzemajo, odvisno od koncepta osi in vozila, osrednje funkcije v vodilu koles, prenosu moči in krmilni kinematiki. Komponente morajo prenesti velike obremenitve koles in kot varnostno pomembni elementi podlegajo najvišjim mehanskim in kinematičnim zahtevam. Glede na proizvajalca avtomobilov, krmilni sistem, razred vozila in prostor za montažo se uporablja vrsta različnih različic komponent.
Tudi pri uporabljenih materialih obstaja variabilnost. Lito železo se uporablja kot cenovno ugoden material predvsem v spodnjem segmentu vozil, kjer so komponente potrebne v delno velikih količinah. Rešitve za proizvodnjo podjetja MAPAL upoštevajo visoko abrazivnost tega materiala.
V okviru zaostrenih zahtev po učinkovitosti in nenehnega trenda lahke gradnje – ki ga še dodatno spodbuja elektromobilnost – se ti deli vse bolj izdelujejo iz aluminija. Pri tem se dogaja prehod od aluminijastega litja k kovanemu aluminiju, ki prenese večje obremenitve in omogoča daljšo življenjsko dobo. Za obdelavo s strojno obdelavo to predstavlja izziv: Kovanec ima nižjo vsebnost silicija, kar otežuje lomljenje chipov in lahko privede do zagozditve rezil.
Kotačna ležaja postane funkcijski modul
Komponente so postale skozi leta postale bolj kompleksne. Medtem ko je bil prečni nosilec prej preprosto pritrjen na del, danes poteka dodatno ležanje. Da bi to ležanje pravilno vstavili, je potrebno upoštevati ozke tolerance in zagotoviti dobro kakovost površine. Integracija funkcij napreduje. Zavorni čeljusti najdejo točke za pritrditev, prav tako kot kolesna os, prečni nosilec in ABS. Kot funkcijski modul prispeva vrtljivo ležanje k učinkovitosti, vozni dinamiki in tudi k integraciji dodatne senzorike – na primer za avtonomno vožnjo.
Z integracijo te funkcionalnosti se povečujejo tudi zahteve po rešitvah za obdelavo. Predpisane zahteve po natančnosti in ozka tolerančna polja koristijo udobju vožnje, razvoju hrupa in življenjski dobi ležajev. Da bi dosegli čim večjo natančnost in se izognili napakam pri premeščanju, se obdelava vrtilnih ležajev oziroma nosilcev koles vse bolj izvaja v eni nastavitvi in na večspindelnih strojih. Glede na različice komponent industrija dosega serijske količine 500.000 kosov na leto in več.
Za ključne obdelave MAPAL ponuja več rešitev, prilagojenih različnim potrebam strank. V nadaljevanju so te rešitve prikazane na primeru aluminijastih vrtljivih ležajev. S tem proizvajalec orodij upošteva tako raznolikost različic pri proizvajalcih avtomobilov kot tudi različne lastnosti surovih delov in situacijo pri vpetju.
Osredotočanje na glavno ležajno vrtino
Za obdelavo glavne ležajne luknje je MAPAL opredelil različne koncepte orodij. Kot tehnološki partner je seznanjen z zahtevami strank, izbere ustrezno obdelovalno strategijo in jo prilagodi individualnim razmeram na terenu.
Glede na postopek litja in konturo je lahko izvrtina popolnoma predlitana, blizu konture predlitana z radialnim odmikom 4 mm ali v najboljšem primeru predstanjkana. V prvem koraku je torej pogosto potrebna velika odstranitev materiala. Predelavo izvajajo strokovnjaki MAPAL s PKD krožnimi rezalnimi orodji, da zmanjšajo odmik in predelajo izvrtino blizu konture. Glede na konturo izvrtine se izvajajo različni procesi z rezalnimi orodji, orodji za vrtanje-frezanje ali vrtalnimi orodji z zarezo za zadnje vrtanje. Zahteve glede toleranc za glavno ležajno izvrtino segajo do IT6.
Če se obdeluje v dveh položajih in je prisotna kritična ali nestabilna napetostna situacija, trostopenjski obdelovalni koncept za aluminijaste zglobne ležaje najprej predvideva predobdelavo z orodjem za frezanje iz PKD z obeh strani. Nato se z dvema PKD orodjema za vrtanje dokončno obdelajo premeri.
Če je možno izvrtino obdelati z obdelavo v krogu, MAPAL ponuja rešitev za obdelavo, ki omogoča višje vrednosti rezanja. Tukaj se pokaže zmogljivost rezalnika OptiMill-Diamond-SPM z trdno spajkanimi PKD rezili. Zahvaljujoč svoji visoko pozitivni geometriji rezil in optimiziranim prostorninam za odrezke zmanjšuje rezalne sile do 15 odstotkov v primerjavi s tradicionalnimi PKD rezalniki. Optimalno vgrajena PKD rezila zagotavljajo visoko stabilnost med obdelavo. Alternativa z zamenljivimi rezili je v tem primeru rezalnik NeoMill-Alu-QBig. Ta aluminijasti rezalnik za visoke obsege je zasnovan za uporabo pri visokih vrtljajih. Osnovno telo je MAPAL opremil s sistemom za fino uravnoteženje. Na koncu kompleksno PKD rezalno orodje dokonča celotno konturo glavne izvrtine.
Če je treba upoštevati najožje tolerance, MAPAL po predobdelavi z OptiMill-Diamond-SPM izbere večstopenjski obdelovalni stroj z zamenljivimi rezalnimi ploščicami za polobdelavo, za končno obdelavo pa se v tem primeru uporablja fino obdelovalno orodje z EasyAdjust sistemom. Pri tem sistemu je zožitev rezila že integrirana v kaseto, ki služi kot nosilec za rezilo. Tako odpade postopek nastavitve za zožitev stranskega rezila. Premer se klasično natančno nastavi, tako da so zagotovljeni visoko natančni rezultati obdelave.
Dopolnjuje se MAPAL rešitev portfelj za obdelavo glavne ležajne luknje z One-Shot rešitvami za obdelavo predstanjšanih aluminijastih vrtljivih ležajev. Vrtno-frezarska oziroma frezarska kombinacijska orodja s PKD rezili so zelo učinkovita, na primer v obdelovalnih situacijah z zelo stabilnim pritrjevanjem, ki omogoča končno frezanje konture. Strankam, ki nimajo možnosti nastavitve in raje izbirajo alternativo trdno spajkanim PKD orodjem, MAPAL priporoča orodje z zamenljivimi rezalnimi ploščami. Tangencialni frezar je kompleksen koncept orodja, ki združuje največje število obdelovalnih korakov v enem orodju.
Da kolo ostane na poti
Poleg glavne luknje ležaja je povezava med prečnim nosilcem še ena značilnost na vrtilnem ležaju, na katero se osredotoča MAPAL. Povezava med prečnim nosilcem je osrednja povezava med vrtilnim ležajem in podvozjem. Visoke tolerance, ki zahtevajo IT6, ozke oblikovne in položajne tolerance ter kakovosti površin so potrebne, da pritrdilni elementi natančno ohranjajo kolo v tiru. Tudi tukaj MAPAL prilagaja orodja glede na posamezne zahteve. Postopek običajno vključuje dve orodji, pod določenimi pogoji pa je mogoča tudi rešitev One-Shot.
Predobdelava poteka v polnem materialu, pri čemer so ušesa povezave prečnih nosilcev v vpenjalni napravi večinoma nepodprta. Zato je pomembno, da med predobdelavo ustvarimo le majhen rezalni tlak. MAPAL zato tudi tukaj izkorišča prednosti OptiMill-Diamond-SPM, ki izvrtine obdeluje v heliksnih poteh, ne da bi deformiral del. Ker se pri visokih vrednostih pomika in helikalnega dovoda obdeluje, v praksi pride do velikega razvoja toplote, saj pogosto poteka tudi hlajenje z MMS, kar lahko vodi do nastanka oblog. Deformacije izvrtin, ki nastanejo zaradi tega, pa so opazne šele po ohlajanju končnega dela. Z velikim razumevanjem procesa in celovitim pristopom k povezavi prečnih nosilcev MAPAL skupaj s svojimi strankami razvija optimalen proces, ki maksimalno izkorišča potenciale produktivnosti in hkrati izključuje take negativne učinke.
Pri končni obdelavi lahko vpenjalna naprava zahteva uporabo orodij z velikimi izrastki do 300 mm. Pri tako dolgih orodjih lahko pri zagonu vretena pride do nagibnega momenta na orodju, zaradi česar nastavljena premera orodja ne pride do dela. Da bi tudi v teh pogojih omogočili visoke tolerance v proizvodnji, je za MAPAL spet sistem EasyAdjust prva izbira. Z enostavno obdelavo omogočajo orodne kasete natančno nastavitev premera orodja z le enim vijakom. Tako so popravki premera mogoči z minimalnim trudom, da se ohranijo zahteve kakovosti v procesu. Za obdelave, kjer je zahtevana nekoliko manjša natančnost, je na voljo alternativno trdno lepljeno PKD orodje za končno obdelavo.
Natančnost na povezavi z osjo kolesa
Še ena funkcionalno kritična obdelava se nanaša na izvrtino za vijake, preko katere so prečni ležaji in os kolesa povezani z močjo, kar zahteva visoko natančnost konture. Med to obdelavo je treba del obrniti v določen položaj, da se lahko vključi. Zaradi kota lahko pri obdelavi pride do velikih odbojev, ki povzročijo, da se uporabljeni PKD kroglični rezkalnik začne zibati. Glasni zvoki obdelave, slaba kakovost površine in natančnost oblike ter kratka življenjska doba orodij bi bili rezultat.
MAPAL zagotavlja z optimalno zasnovo orodij, da se tudi ta težka obdelovalna situacija obvladuje procesno varno. Natančno določena razporeditev rezil in položaj rezil ter ustrezna priprava rezalnih robov zavestno preprečujejo zibanje orodja in hkrati zagotavljajo visoko zmogljivost.
Kompetenca za ključ v roke za zahtevne komponente
Obdelava prečnih ležajev zahteva poglobljeno procesno in aplikacijsko znanje ter natančno zasnovo glede na posamezne zahteve strank. V tem okviru pridobivajo projekti ključ v roke vse večji pomen. MAPAL je to področje ciljano razvijal v strateško osredotočenost in združuje načrtovanje procesov, zasnovo in dobavo vpenjalnih naprav in orodij, programiranje in zagon v integriranem pristopu. Tako tehnološki partner podpira svoje stranke pri uspešni in učinkoviti izvedbi zahtevnih obdelav.
Kontakt:
