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Problemas comunes de procesamiento y métodos de procesamiento de carcasas de fundición a presión
19/06/2025
En la actualidad, la vivienda del nuevo accionamiento eléctrico de energía debería ser la fundición a presión con los más altos requisitos de precisión dimensional de procesamiento. El orificio del cojinete de la carcasa del accionamiento eléctrico es una pieza clave en el sistema de accionamiento, y su calidad de procesamiento afecta directamente la precisión del ensamblaje del cojinete, la eficiencia de la transmisión y la vida útil del equipo. La precisión de procesamiento de las piezas del motor es uno de los factores importantes que afectan el rendimiento y la vida útil del motor. En el proceso de fabricación de piezas de motor, el control de la precisión de procesamiento es fundamental para mejorar el rendimiento del motor, reducir el ruido, prolongar la vida útil y mejorar la calidad del producto. Los tipos, causas y medidas comunes de defectos en carcasas de fundición a presión son:
Precisión dimensional deficiente
1. Problemas principales: tolerancia del diámetro del orificio (demasiado grande o demasiado pequeño), redondez, cilindricidad, tolerancia de posición, desviación de la coaxialidad de múltiples orificios e insuficiente perpendicularidad entre el eje del orificio y la cara final;
2. Posibles razones:
(1) La herramienta de mecanizado está desgastada o los parámetros (como la velocidad de avance y la velocidad de rotación) están configurados incorrectamente;
(2) La rigidez insuficiente de la herramienta o del dispositivo provoca vibraciones durante el procesamiento;
(3) Deformación térmica causada por cambios en la temperatura de procesamiento;
(4) La secuencia no es razonable y el dato de procesamiento no está unificado (como por ejemplo, múltiples errores de sujeción);
(5) Problemas de precisión geométrica de la máquina herramienta (como la excentricidad del husillo);
3. Soluciones convencionales:
(1) Optimización de herramientas: Utilice herramientas de carburo recubierto o herramientas de CBN, supervise automáticamente la vida útil de la herramienta y compruebe periódicamente el desgaste de la herramienta.
(2) Optimizar los parámetros del proceso: Seleccionar parámetros de corte razonables para garantizar la calidad del corte y la precisión del procesamiento; el proceso se completa en dos etapas: mecanizado basto (con margen de reserva) y mecanizado fino (corte de baja velocidad y alta precisión).
(3) Optimización del proceso: Optimizar los procedimientos y la secuencia de procesamiento, reducir el número de procesos y evitar errores causados por múltiples sujeciones y posicionamientos.
(4) Medidas de control de temperatura: El entorno de procesamiento debe mantenerse a una temperatura constante, y el fluido de corte debe mantenerse a una temperatura constante;
(5) Equipos de alta precisión: Utilice centros de mecanizado de cuatro ejes/cinco ejes de alta precisión para garantizar una precisión estable; seleccione las herramientas de procesamiento y los dispositivos adecuados para mejorar la precisión de posicionamiento y sujeción.
(6) Inspección y compensación: Después del procesamiento, se utiliza la máquina de medición de coordenadas tridimensional (MMC) para la inspección y confirmación. Si es necesario, se corrige la trayectoria de procesamiento y se selecciona la lógica de cálculo y evaluación de posición óptima.
Mala calidad de apariencia superficial
1. Manifestación del problema: la rugosidad de la superficie no cumple con el estándar (Ra＞1,6 μm), arañazos, marcas de vibración, rebabas, poros y agujeros de arena;
2. Posibles razones:
- Parámetros de corte inadecuados (como una velocidad de avance demasiado alta)
- Astillamiento del filo de la herramienta o mala eliminación de virutas
- Dureza desigual del material (como puntos duros localizados en las piezas fundidas)
- Control inadecuado del proceso de fundición
3. Soluciones comunes:
- Optimización de parámetros: reducir la velocidad de avance y aumentar la velocidad del husillo (adecuado para acabados con poca profundidad de corte).
- Desbarbado: Utilice una fresa de perfil o una herramienta especial para eliminar las rebabas del orificio.
- Optimización de herramientas: Utilice herramientas adecuadas para la rotura de virutas para evitar que estas se enreden;
Medidas preventivas
1. Monitoreo del proceso: El sistema de medición en línea proporciona información en tiempo real sobre las dimensiones del proceso y realiza ajustes de compensación oportunos;
2. Plan de mantenimiento: Calibrar periódicamente la precisión del husillo de la máquina herramienta;
3. El problema de las virutas de aluminio atascadas en el husillo y el portaherramientas está incluido en la inspección diaria;
4. Equipado con un sistema de detección de rotura de herramientas y un sistema de monitoreo de la vida útil de las herramientas para lograr una alarma automática;
5. La herramienta está equipada con un sistema de detección de espacio de aire para evitar una sujeción anormal;
Tecnología y herramientas de procesamiento comúnmente utilizadas para la apertura de cojinetes
Hay dos materiales comunes para los orificios de los cojinetes de las carcasas de los motores. Uno es incrustar un manguito de acero en la carcasa fundida a presión (los materiales comunes son acero 45#/40Cr/acero inoxidable), y el otro es un orificio hecho de carcasa de aluminio fundido a presión En sí mismo. Las herramientas de procesamiento más utilizadas incluyen escariadores y herramientas de mandrinado.
Los escariadores ajustables son los más utilizados. Estos reducen considerablemente el tiempo de desmontaje de herramientas y de espera para la medición, lo que facilita enormemente la eficiencia y la estabilidad de la producción. La mayoría de los diámetros de los orificios de los cojinetes de las carcasas de accionamiento eléctrico se encuentran dentro de un margen de 2 mm. Si se utiliza un escariador de estructura fija, es fácil que el tamaño del producto se reduzca debido a un ligero desgaste.
Los orificios de los cojinetes de aluminio de la carcasa fundida a presión presentan una relativa facilidad de procesamiento y estabilidad dimensional en la industria. Los orificios más problemáticos son principalmente los de los revestimientos de cilindros incrustados. Al procesar materiales de acero, es muy fácil que se produzcan desgaste o rotura de la herramienta, así como enredos de alambre, lo que da como resultado orificios de cojinete defectuosos. Si no se detectan a tiempo, pueden provocar defectos en el lote, por lo que es fundamental elegir la herramienta y el proceso adecuados.
Gracias a la innovación en investigación y desarrollo tecnológico de los fabricantes de herramientas, ahora existen en el mercado escariadores adecuados para el mecanizado de manguitos de acero, los cuales hemos verificado y comparado en producción real. Como se muestra en la figura a continuación, este escariador es especial para el mecanizado de alta velocidad. El proceso de escariado fino de orificios para cojinetes de manguito de acero D80 tiene un ciclo de 1 a 3 s/orificio y puede mecanizar de forma estable más de 2000 a 5000 orificios para cojinetes de manguito de acero de φ62 a 120 mm. El ajuste también es sencillo. Solo se necesita ajustar el par a ≈25 N/m. La llave hexagonal se ajusta fácilmente y cada rotación compensa con precisión 0,005 mm. La herramienta no necesita desmontarse y se puede ajustar directamente en la máquina herramienta.
Esto también resuelve el problema de la rotura de virutas, eliminando la preocupación de que las virutas de hierro rayen la superficie de las piezas. La rugosidad del rango de vida útil de la herramienta se mantiene por debajo de Ra1.6. Esto no solo garantiza la vida útil de la herramienta, sino que también mejora la eficiencia del proceso y asegura la calidad del producto. Según el fabricante, este escariador ajustable permite mecanizar orificios con un diámetro de entre 12 y 120 mm.
Además, los clientes suelen requerir muestras con especificaciones extremas. El uso de este tipo de herramienta no requiere la fabricación de nuevas piezas ni el desmontaje de la herramienta para su ajuste. El ajuste directo de la máquina herramienta permite satisfacer rápidamente la producción de muestras con especificaciones extremas.
Entre los tres tipos de herramientas ajustables mencionados anteriormente, la fresa de mandrinar ajustable de un solo filo es ligeramente inferior al escariador de múltiples filos en términos de estabilidad dimensional, eficiencia de procesamiento y rugosidad de la pared interior del orificio, especialmente la estabilidad de la cilindricidad y redondez del orificio de apoyo es relativamente deficiente, y puede no ser adecuada para orificios con diámetros más pequeños.
En el caso de las herramientas ajustables, el rango de dimensiones ajustables y la estabilidad dimensional después del ajuste, especialmente la estabilidad de las dimensiones de redondez y cilindricidad y la rugosidad dentro del orificio, son particularmente importantes y también son los factores clave que debemos evaluar al seleccionar las herramientas.
Según la experiencia, al mecanizar orificios para manguitos de acero con herramientas de un solo filo, la vida útil de la herramienta y la estabilidad dimensional presentan desafíos considerables. Asimismo, cuando se requiere un mecanizado intermitente para orificios con ranuras de lubricación en las paredes laterales, la estructura de la herramienta y la selección de la hoja son más exigentes. Es fundamental garantizar tanto la vida útil de la herramienta como la estabilidad dimensional y la eficiencia del mecanizado. Por lo tanto, un escariador ajustable puede ser una mejor opción. Sin embargo, la estabilidad de las dimensiones mecanizadas no se puede garantizar únicamente con las herramientas. También es necesario controlar la estabilidad del dispositivo de sujeción, el margen de mecanizado en bruto y la rigidez del husillo de la máquina herramienta, especialmente el mecanizado y el control de la ranura de raíz en el fondo del orificio del manguito de acero. Independientemente del tipo de herramienta utilizada, es necesario considerar y controlar exhaustivamente todos los factores relevantes que afectan la estabilidad dimensional.
Además, durante la producción en masa de carcasas de fundición a presión, suelen producirse fallos en los lotes debido a que la vida útil de las herramientas se ha agotado o a una detección de tamaño inadecuada tras el cambio de herramientas. Por lo tanto, en el proceso de producción real, es fundamental supervisar y gestionar adecuadamente el proceso 5M1E, y garantizar una trazabilidad precisa de cada producto.
La precisión de mecanizado de las piezas del motor es uno de los factores clave para garantizar el rendimiento y la vida útil del motor. Para garantizar la precisión de mecanizado de las piezas del motor, es necesario considerar y optimizar de manera integral la selección de materiales, la tecnología de mecanizado, los equipos y herramientas, y los métodos de control de la tecnología de mecanizado. Durante el proceso de mecanizadoSe debe establecer un sistema de control de calidad sólido y realizar inspecciones de calidad rigurosas para garantizar que la precisión del mecanizado cumpla con los requisitos. Asimismo, la precisión y la estabilidad del mecanizado pueden mejorarse mediante la optimización de los procesos y el uso de métodos de ensayo modernos.