VO 9/15
YTBEHANDLING
Nya möjligheter för microfinish-ytbehandling av vevaxlar:
Shoe follows function
Biltillverkare känner till problemen
med ytbehandling av vevaxlar:
Övergångsradier kan inte bearbetas
med samma jämnhet som lagerställena, mantellinjen på lagerställena går inte alltid att följa, rundhetsförbättringar på kolvbultslagren är
annorlunda än de på centrallagren,
och vevaxlar med små stickmått
deformeras genom bearbetningsmaskin för bandytbehandling från
krafter och arbetsstycksoscillation. Horisontell
Microfinish för bearbetning av lastbilsvevaxlar.
För detta har nu innovativa lösningar
utvecklas utifrån praktiska erfarenheter som gör bearbetningsprocessen enklare och säkrare:
En välkänd lastbilstillverkare konstaterade efter att ha utvärderat statistiken från sitt verkstadsnät att en hög procentandel av de rapporterade vevaxelskadorna kunde härledas till
ovanligt höga radialbelastningar på lagren. I nära samarbete med den tyska högprecisionstillverkaren av verktygsmaskiner Thielenhaus Microfinish beslöt man därför att ytbehandla inte bara själva lagerställena, utan även övergångsradierna. Thielenhaus utvecklade en
speciell pressko som gör det möjligt att microfinish-ytbehandla övergångsradierna med
samma jämnhet som vid lagerställena. Denna nya RadiusFlex- sko är nästan lika bred som
det lager som ska ytbehandlas och trycker vid oscillationen in ett band, som är profilerat på
båda sidor, i radien så att radier upp till 90° kan bearbetas helt och hållet. Därmed kunde
problemet lösas med lyckat resultat.
YTBEHANDLING
Ingen risk för deformering mer
På viktoptimerade vevaxlar med smala eller mindre mått för kompakta motorer finns det
risk för deformering till följd av arbetsstyckets oscillation och de bearbetningskrafter som
krävs. Detta har i sin tur en negativ inverkan på lagerläge, mantellinjens form och vevaxelns
cylindricitet. För att bemöta detta har CrankStar-maskinerna en servohydraulisk reglering
av de axiala dubbdockskrafterna, som beror på aktuell oscillation och frekvens. Därigenom
kan även olika arbetsstyckslängder kompenseras.
Ergonomi och flexibel automatisering
På alla maskiner kan vevaxlar för motorer med tre till sex cylindrar bearbetas – delvis till och
med utan någon större förändring av utrustningen. Förutom central-, kolvbults- och stödlager kan även oljetätningssäten ytbehandlas samt flänshål avgradas. Under oscillationen av
arbetsstycket kan stödlagerenheten svängas in. Tack vare en bandkapacitet på 300 meter
över 33 procent kan till och med vid vertikala maskinkoncept längre bytesintervaller uppnås jämfört med bruklig industristandard. Dessutom möjliggör maskinernas speciella ergonomi ett snabbt bandbyte framifrån utan att hela verktygsbärarpaketet behöver köras ut.
Thielenhaus
Blick in i arbetsrummet: Microfinish-ytbehandling av en
lastbilsvevaxel på en CrankStar-maskin.
Flexibel diameter
Hos den ledande tillverkaren av verktygsmaskiner för ytbehandling är även andra innovativa bandpress-skosystem under utveckling och har anmälts till typkontroll eller patent.
Som komplement till de konventionella hårda resp. mjuka skorna har exempelvis en högteknologisk sko skapats som använder ett slags rem för positiv låsning. Med denna sko,
som kallas DiaFlex, kan vevaxlar med samma lagerbredd men med olika diametrar bearbetas utan skobyte. I praktiken, händer det ofta, på grund av högre vridmoment i 3- och
4-cylindriga motorer, att det krävs ett par millimeter mer lagerdiameter. DiaFlex-skon
anpassar sig till aktuell diameter och kan jämna ut skillnader upp till 15 mm utan skobyte.
Korrigering av utbuktning
Under utveckling befinner sig dessutom bandpress-skor för att skapa eller korrigera mantellinjer och utbuktningar på lagerställena. Med den innovativa ShapeFlex-skon kan
bandpresskraften utformas på olika sätt över arbetsstyckets sitsbredd. Det är till exempel
möjligt att arbeta med något högre specifikt tryck vid lagerställenas kanter för att stödja
eller till och med generera en lätt utbuktning, eller för att uppnå den önskade konvexiteten
med så liten variation av utbuktning och symmetri som möjligt.
VO 9/15
Med den nya RadiusFlex-bandpresskon från
Thielenhaus Microfinish kan inte bara själva
lagren, utan även övergångsradierna ytbehandlas med samma ojämnhet.
De vertikala maskinerna för bandytbehandling är konstruerade så att de kan laddas antingen framifrån eller bakifrån. Därigenom garanteras en flexibel anpassning till aktuell
automatisering i produktionslinjen. Därutöver arbetar Thielenhaus för närvarande med att
ytterligare reducera den icke-produktiva tiden vid laddningen av CrankStar-maskinerna.
Nya möjligheter
Med maskinlösningarnas tekniska egenskaper och de banbrytande innovationerna inom
området bandpress-skoteknologi öppnar Thielenhaus Microfinish nya möjligheter för
motortillverkarna och deras underleverantörer att genomföra enklare, snabbare och mer
prisvärda ytbehandlingar av vevaxlar med olika konstruktion. Produktionsfilialer på tre
kontinenter ser till att maskiner och service inte endast är tillgängliga i Europa, utan över
hela världen.
Den innovativa RadiusFlex-bandpresskon – här under arbete
på den horisontella maskinen för vevaxelytbehandling
CrankStar – bidrar till att vevaxelskador kan undvikas.
De vertikala CrankStar-maskinerna kan laddas flexibelt antingen på fram- eller baksidan. Med CrankStar-appen, som kan
laddas ner utan kostnad på iTunes- eller Google-Play-Store, kan
maskinlösningen ses i 3D med hjälp av läsplatta eller smartphone.
Mer information hos:
Thielenhaus Technologies GmbH, Postfach 201855, 42218 Wuppertal / Tyskland,
telefon +49 202 481-0, fax +49 202 45 04 45, eller på internet på www.thielenhaus.com
Författare Wolfgang D. Riedel. Bilder: Thielenhaus Technologies GmbH
Med den nya DiaFlex-bandpresskon kan vevaxlar med samma
lagerbredd, men med olika diametrar bearbetas utan skobyte.
Ytparametrar före och efter ytbehandling på CrankStar-maskiner.
Plattformar för individuella maskinkoncept
CrankStar-maskinplattformarna utformas för personbils- eller lastbilsvevaxlar och kan
som vertikal eller horisontell lösning för bandytbehandling anpassas efter den aktuella
biltillverkarens konkreta behov. Utifrån tillverkarens krav gällande delhantering, cykeltid,
kvalitetstoleranser, arbetsstycksvariationer och bearbetningsuppgifter utvecklar Thielenhaus
ett maskinkoncept som är exakt skräddarsytt efter användarens behov.
Samma rundhetsförbättringar
På alla maskiner gör en optimerad viktutjämning av kolvbultslagerkrafterna på +/- 5
newton att bearbetningskrafterna på den roterande vevtappen hålls konstanta och att de
tröghetskrafter som uppkommer mellan sko och lager kompenseras. Därigenom förbättras
rundheten till exakt samma mått vid alla lagerställen, både på kolvbults- och centrallager.
54
www.verko.se
Vevaxellager före och efter ytbehandlingen.
Utifrån plattformslösningar samt krav och förutsättningar hos användaren tar Thielenhaus
Microfinish fram ett individuellt maskinkoncept.
Den senaste utvecklingen från Thielenhaus Microfinish inom
området bandpresskor: ShapeFlex kan skapa och korrigera
mantellinjer och konvexitet.
www.verko.se
55