Колісні опори та поворотні підшипники визначають комфорт їзди та безпеку автомобіля. За останні роки складність цих компонентів підвіски значно зросла, оскільки вони перетворилися з пасивних структурних елементів на високоефективні та точні функціональні модулі. Різноманітність варіантів дуже велика, і MAPAL пропонує як технологічний партнер для обробки ефективні рішення для кожного запиту.
Колісні опори та поворотні підшипники виконують в залежності від концепції осі та автомобіля центральні функції у веденні коліс, передачі сил та кінематиці кермового управління. Компоненти повинні витримувати великі навантаження на колеса і підлягають найвищим механічним та кінематичним вимогам як елементи, що мають значення для безпеки. В залежності від виробника автомобілів, системи кермового управління, класу автомобіля та доступного простору використовується безліч різних варіантів компонентів.
Також у використаних матеріалах є варіації. Чавун використовується як економічний матеріал, особливо в нижньому сегменті автомобілів, де деталі потрібні в значних кількостях. Виробничі рішення від MAPAL враховують високу абразивність цього матеріалу.
У зв'язку з посиленням вимог до ефективності та триваючою тенденцією до легкості – що також підсилюється електромобільністю – ці компоненти все частіше виготовляються з алюмінію. При цьому відбувається перехід від алюмінієвого лиття до кованого алюмінію, який витримує більші навантаження та забезпечує довший термін служби. Для обробки це становить виклик: коване матеріал має нижчий вміст кремнію, що ускладнює ламкість стружки і може призвести до налипання на ріжучих кромках.
Поворотний підшипник стає функціональним модулем
Компоненти з часом стали складнішими. Якщо раніше поперечна балка просто кріпилася до деталі, то сьогодні відбувається додаткове підшипник. Щоб правильно встановити цей підшипник, необхідно дотримуватися вузьких допусків і забезпечити високу якість поверхні. Інтеграція функцій продовжує розвиватися. Гальмівний супорт також має точки кріплення, як і маточина колеса, поперечна балка та ABS. Як функціональний модуль, поворотний підшипник сприяє ефективності, динаміці руху та інтеграції додаткових сенсорів – наприклад, для автономного водіння.
З інтеграцією цих функцій зростають також вимоги до рішень у сфері обробки матеріалів. Встановлені вимоги до точності та вузькі допуски сприяють комфортності їзди, розвитку шуму та тривалості служби підшипників. Щоб досягти максимальної точності та уникнути помилок при переведенні, обробка поворотних підшипників або опор коліс все частіше відбувається в одній установці та на багатошпиндельних верстатах. Залежно від варіанту деталі, промисловість досягає обсягів виробництва від 500 000 штук на рік і більше.
Для вирішальних обробок компанія MAPAL пропонує кілька рішень, адаптованих до різних умов замовників. У наступному прикладі ці рішення будуть розглянуті на прикладі алюмінієвих поворотних підшипників. Таким чином, виробник інструментів враховує як різноманітність варіантів у виробників автомобілів, так і різну природу заготовок та ситуацію з їх фіксацією.
Головне підшипникове свердління в центрі уваги
Для обробки головного підшипникового отвору компанія MAPAL визначила різні концепції інструментів. Як технологічний партнер, вона ознайомлена з відповідними вимогами клієнтів, обирає відповідну стратегію обробки та адаптує її до індивідуальних умов на місці.
Залежно від способу лиття та контуру, отвір може бути повністю литим, литим близько до контуру з радіальним надлишком 4 мм або, в найкращому випадку, попередньо пробитим. На першому етапі часто необхідно значне видалення матеріалу. Попередню обробку виконують фахівці MAPAL за допомогою PKD-циркулярних фрез, щоб зменшити надлишок і попередньо обробити отвір близько до контуру. Залежно від контуру отвору реалізуються різні процеси з використанням фрез, свердлильно-фрезерних інструментів або свердлильних інструментів з гачковим різцем для зворотного свердління. Вимоги до точності для основного підшипникового отвору досягають IT6.
Якщо обробка проводиться в двох фіксаціях і існує критична або нестабільна ситуація фіксації, триступенева концепція обробки для алюмінієвих поворотних підшипників спочатку передбачає попередню обробку з використанням PKD-фрези з обох сторін. Потім за допомогою двох PKD-розширювальних інструментів обробляються діаметри.
Якщо отвір можна обробити круговим фрезеруванням, MAPAL пропонує рішення для обробки, яке дозволяє досягати вищих значень різання. Тут демонструє свою продуктивність фреза OptiMill-Diamond-SPM з твердо припаяними PKD-ножами. Завдяки своїй високопозитивній геометрії різання та оптимізованим стружковим просторам, вона зменшує різальні сили до 15 відсотків у порівнянні з традиційними PKD-фрезами. Оптимально вмонтовані PKD-ножі забезпечують високу стабільність під час обробки. Альтернативою з змінними різальними пластинами є NeoMill-Alu-QBig. Ця алюмінієва фреза для обробки великого обсягу призначена для використання на високих обертах. Основне тіло MAPAL оснащене системою точного балансування. На завершення, складний PKD-фрезерний інструмент обробляє всю контур основного отвору.
Якщо потрібно дотримуватися найвужчих допусків, MAPAL після попередньої обробки за допомогою OptiMill-Diamond-SPM вибирає багатоступеневий розширювальний інструмент з змінними ріжучими пластинами для напівобробки, а для фінішної обробки в цьому випадку використовується тонкий розширювальний інструмент з системою EasyAdjust. У цій системі звуження ріжучої кромки вже інтегровано в касету, яка служить для кріплення ріжучої кромки. Таким чином, процес налаштування для звуження бокової ріжучої кромки відпадає. Діаметр класично точно регулюється, що забезпечує високо точні результати обробки.
Доповнюється портфоліо рішень MAPAL для обробки основного підшипникового отвору рішеннями One-Shot для обробки попередньо вирізаних алюмінієвих поворотних підшипників. Свердлильно-фрезерні або фрезерні комбіновані інструменти з PKD-ножами є високоефективними, наприклад, у ситуаціях обробки з дуже стабільним закріпленням, які дозволяють фінішну фрезерну обробку контурів. Клієнтам, які не мають можливості налаштування та віддають перевагу альтернативі до міцно паяних PKD-інструментів, MAPAL рекомендує інструмент з змінними ріжучими пластинами. Тангенціальний фрезер є складною концепцією інструмента, яка об'єднує максимальну кількість етапів обробки в одному інструменті.
Щоб колесо залишалося в колії
Поряд з головним отвором під підшипник, з'єднання поперечної балки є ще однією характеристикою поворотного підшипника, на якій зосереджена увага компанії MAPAL. З'єднання поперечної балки є центральним інтерфейсом між поворотним підшипником і ходовою частиною. Високі вимоги до допусків IT6, вузькі формо- і розташувальні допуски, а також якість поверхні є необхідними, щоб елементи кріплення точно тримали колесо в колії. І тут компанія MAPAL підбирає інструменти відповідно до конкретних вимог. Процес зазвичай включає два інструменти, за певних умов також можливе рішення в один прохід.
Попередня обробка здійснюється на повному матеріалі, при цьому лапки з'єднання поперечних важелів у затискному пристрої зазвичай не підпираються. Тому важливо під час попередньої обробки створювати лише невеликий різальний тиск. Тому MAPAL також використовує переваги OptiMill-Diamond-SPM, який фрезерує отвори по спіральних траєкторіях, не деформуючи деталь. Оскільки виготовлення відбувається з високими значеннями подачі та спірального подавання, на практиці виникає велике тепловиділення, оскільки часто відбувається охолодження за допомогою MMS, що, в свою чергу, може призвести до утворення наростів. Однак деформації отвору, що виникають внаслідок цього, можна виявити лише після охолодження готової деталі. Завдяки великому розумінню процесу та цілісному підходу до з'єднання поперечних важелів MAPAL спільно з клієнтами розробляє оптимальний процес, який максимально використовує потенціал продуктивності та одночасно виключає такі негативні ефекти.
Під час остаточної обробки затискний пристрій може вимагати використання інструментів з великими виступами до 300 мм. При таких довгих інструментах наближення шпинделя може викликати момент нахилу на інструменті, внаслідок чого встановлений діаметр інструмента не досягає деталі. Щоб забезпечити високі вимоги до допусків у виробництві навіть за таких умов, для MAPAL знову ж таки система EasyAdjust є першим вибором. Завдяки простому управлінню інструментальні касети дозволяють точно налаштовувати діаметр інструмента лише за допомогою одного гвинта. Таким чином, корекції діаметра можливі з мінімальними витратами, щоб підтримувати вимоги до якості в процесі. Для обробок, де вимоги до точності є дещо менш високими, доступний альтернативно закріплений PKD-інструмент для остаточної обробки.
Точність на з'єднанні з маточиною колеса
Ще одна критично важлива обробка стосується свердління отворів для гвинтів, через які поворотні підшипники та маточина колеса з'єднуються зусиллям, що вимагає високої контурної точності. Під час цієї обробки деталь повинна бути повернена в певне положення, щоб можна було виконати обробку. Через кутове положення під час обробки можуть виникати великі відхиляючі сили, які можуть призвести до коливань використовуваного PKD-кулькового фрезера. Гучні звуки обробки, погана якість поверхні та точність форми, а також короткий термін служби інструментів були б результатом.
MAPAL забезпечує оптимальне проектування інструментів, щоб навіть ця складна ситуація обробки була надійно контрольована. Точно визначене розташування різців та положення різців, а також відповідна підготовка ріжучих країв свідомо запобігають коливанням інструмента та одночасно забезпечують високу продуктивність.
Компетенція під ключ для вимогливих компонентів
Обробка поворотних підшипників вимагає глибоких знань про процеси та застосування, а також точного проектування відповідно до вимог клієнтів. На цьому фоні проекти під ключ набувають все більшого значення. MAPAL цілеспрямовано розвиває цю сферу до стратегічного фокусу, об'єднуючи проектування процесів, розробку та постачання затискних пристроїв і інструментів, програмування та введення в експлуатацію в інтегрованому підході. Таким чином, технологічний партнер підтримує своїх клієнтів у реалізації навіть вимогливих обробок надійно та ефективно.
Контакт:
