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ステンレス鋼UGクランクシャフトCNC加工技術

要約
クランクシャフトは、内燃機関の中心部であり、エンジンの中核部である。機能が正確に実行できない場合、エンジンの馬力は正常に使用できません。 クランクシャフトの相対角度は正確でなければなりません。そうしないと、正確な点火タイミングとバルブタイミングが正確に連続して動作することはありません。 このシーケンスに問題がある場合は、結果が爆発であると想像してください。
クランクシャフトは、加工するのが最も困難な加工物の1つです。 それは非常に非対称で、細長く、細長く、使用される材料も非常に加工が悪いが、品質は非常に厳しく、製造要件は非常に高い。 現在広く使用されている3Dソフトウェアプラットフォームを使用することにより、3D立体形状を連続的に改善することにより、クランクシャフトの設計精度を大幅に改善することができ、その結果、性能を向上させるための基礎が築かれる。
キーワード:クランクシャフト、UG、3Dモデリング、自動プログラミング、CNC加工


1.2.1クランクシャフトCNC加工の要件:
クランク軸、偏心軸、偏心スリーブ等は偏心回転部である。 メインジャーナルとベアリングジャーナルの端を含む主な輪郭は、旋盤で機械加工されています。機械加工技術の一般的な特徴は次のとおりです。
ロータジャーナルを加工する場合、シャフトは旋盤スピンドルの回転中心に一致するように調整する必要があります。 したがって、大量生産における最も重要なプロセス要件は、偏心精度を保証するために、妥当な固定具および締付け方法を使用することでなければなりません。
第2は、中心穴と両端の偏心中心穴を加工の基準とすることである。

現在、クランクシャフト自体の精度要求、バッチサイズおよび既存の処理装置レベルの特定の要求に従って、様々な処理方法および処理方法を選択することができる。 例えば、メインジャーナルは、従来の旋盤技術と、旋盤や高速ミリングなどの高度な加工技術を使用して、加工効率と加工品質を向上させることができます。

2.2.2総合設計コンセプト
パラメトリックなデザインは、クランクシャフトの3Dモデリングに使用され、クランクシャフトの局所構造と寸法をいつでも調整できます。 エンジニアは、UGが提供する固有値、配列、その他のフィーチャ編集機能を使用して、フィーチャに基づいてクランクシャフトのパラメトリックな設計を行うことができます。 クランクシャフトの3DモデリングにUGモデリングモジュールを使用する一般的な考え方は、次のように要約できます。


a)スケッチサイズの制約と幾何学的制約を使用して、合理的な曲線インタフェースと曲線のノッチと断面を描画します。 次いで、クランク曲線のソリッドモデル全体が、ストレッチモデリングおよび材料除去操作によって得られる。
b)特徴操作を繰り返して、別のクランクエンティティをコピーする。 ジオメトリ変換命令を使用しないでください。
c)UGによって提供される基本的なボクセル機能を使用して、ボルスタベアリング、キー溝、溝およびねじなどの基本エンティティを完成させます。
d)クランクシャフトエンティティの3次元ソリッドモデルを得るために、上記のすべてのエンティティに対してブール和を実行します。
e)クランクシャフトの端面の中心穴を面取り、丸め、穴あけすることによりクランクシャフトを改良する。
f)上記のモデル化に基づいて、クランクシャフトのコピー動作および部分的な修正を行うことによって、マルチターンクランクシャフトエンティティが構築される。


1.クランクシャフトの3次元モデリング
クランクシャフトの図を図1に示します。 図面の分析を通じて、ほとんどのクランクシャフトが対称的であり、モデリングのための大きな利便性をもたらすことが分かる。 UGのミラーリング機能を使用すると、3Dモデリングの作業負荷を大幅に削減できます。

 クランクシャフト図
主なモデリングプロセスには、次のステップが含まれます。
a)スケッチ内に扇形の輪郭線を描画し(図2参照)、次にUGモデリングモジュールのストレッチ機能を使用してスケッチを生成し、ソリッドのセクタを生成します。
概要のスケッチ

ファン形状のスケッチ拡張    扇形の伸縮スケッチ

b)UGモデリングモジュールのボス機能(図4に示す)。
中間ハーフコーンを生成する

c)UGミラーリング機能を使用して、ステップa)およびb)で生成されたエンティティをミラーリングする。
図5エンティティイメージ

d)UGモデリングモジュールを使用して右端の切頭円錐部分を生成し、同じ方法を使用して右端の円錐台部分を生成する。
正しい円錐台を生成する

e)コーンを発生させ、ボス機能を用いてねじ部のシリンダを生成する。
図7は円錐を作成する

f)解放溝およびねじ山を生成するステップと、
グルーヴ     スレッドを構築する

g)フィレット、面取りなどの詳細な処理を実行してモデリングを完了します。
詳細な処理    完全なクランクシャフトモデリング

2.クランクシャフトCNCシミュレーション
NCシミュレーションクランクシャフトは、以下のステップを含む。
A.プログラムを作成します(図12を参照)。

図12はプログラムを作成する

B.作成ツール:クランクシャフトの加工には、荒加工、仕上げ加工、引き込み加工、およびねじ切りの4つの工具が必要です。
ツールを作成するプロセスを図13に示します。

図13作成ツール


C.ジオメトリを作成する:ブランクのサイズ、ブランクのインストール場所など、ブランクを設定します。
図14はジオメトリを作成します

D.作図操作:カッティングタイプを選択し、カッティングパラメータを設定します。
図15の作成操作

E.上記の設定が完了したら、NCツールパスを生成してダイナミックシミュレーションを実行することができます。
図16粗削り工具の経路  図17仕上げツールパス

F.工具経路を点検し、分析する。 エラーがある場合は、ツールパスを編集できます。 確認後、CNC加工NCコードを生成するための後処理ステージに入ることができます。
図18ツールパス検証

G.生成されたNCコードの一部を以下に示します(荒削りと仕上げのコードはスペースの制限により列挙されています)。
a)ラッピング:

N0010 G94 G90 G20
N0020 G50 X0.0 Z0.0
:0030 T00 H00 M06
N0040 G94 G00 X15.5 Z3.9747
N0050 G97 S0 M03
N0060 G95 G01 Z2.7747 F.3
N0070 Z-.2253 F.5
N0080 X16. Z-76.5
N0090 X16.8485 Z-75.6515 F1.
N0100 G94 G00 X17.
N0110 Z3.9747
N0120 X15.5
N0130 G95 G01 Z2.7747 F.3
N0140 Z-75.4456
N0150 X15.5959 Z-76.5
N0160 X16.
N0170 X16.8485 Z-75.6515 F1.
N0180 G94 G00 Z4.1832
N0190 X15.
N0200 G95 G01 Z2.9832 F.3
N0210 Z-.0168
N0220 X15.5 Z-75.4456
N0230 X16.3485 Z-74.597 F1.
N0240 G94 G00 X16.5
N0250 Z4.1832
N0260 X15.
N0270 G95 G01 Z2.9832 F.3
N0280 Z-69.9456
N0290 X15.5 Z-75.4456
N0300 X16.3485 Z-74.597 F1.
N0310 G94 G00 Z4.2
N0320 X14.5
N0330 G95 G01 Z3. F.3
N0340 Z0.0
N0350 X15. Z-69.9456
N0360 X15.8485 Z-69.097 F1.
N0370 G94 G00 X16.
N0380 Z4.2
N0390 X14.5
N0400 G95 G01 Z3. F.3
N0410 Z-64.4456
N0420 X15. Z-69.9456
N0430 X15.8485 Z-69.097 F1.
N0440 G94 G00 Z4.2
N0450 X14.
N0460 G95 G01 Z3. F.3
N0470 Z0.0
N0480 X14.5 Z-64.4456
N0490 X15.3485 Z-63.597 F1.
N0500 G94 G00 X15.5
N0510 Z4.2
N0520 X14.
N0530 G95 G01 Z3. F.3
N0540 Z-58.9456
N0550 X14.5 Z-64.4456
N0560 X15.3485 Z-63.597 F1.
N0570 G94 G00 Z4.2
N0580 X13.5
N0590 G95 G01 Z3. F.3
N0600 Z0.0
N0610 X14. Z-58.9456
N0620 X14.8485 Z-58.097 F1.
N0630 G94 G00 X15.
N0640 Z4.2
N0650 X13.5
N0660 G95 G01 Z3. F.3
N0670 Z-53.4456
N0680 X14. Z-58.9456
N0690 X14.8485 Z-58.097 F1.
N0700 G94 G00 Z4.2
N0710 X13.
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