Stalowy wał wygląda prosto na stole warsztatowym, ale wewnątrz elementu automatyki przenosi obciążenie, kieruje ruchem i ustala tolerancję dla wszystkiego, co jest wokół niego zamontowane. Jeśli średnica odchyli się choćby o kilka mikronów, tuleja może się zakleszczyć, łożysko może nierównomiernie się zużyć lub w ruchomym zespole może powstać luz, który skraca żywotność całej maszyny. Dlatego sekwencja obróbki i wykańczania precyzyjnego wału stalowego ma takie samo znaczenie, jak surowiec, z którego pochodzi.
Dlaczego precyzja wału stalowego ma znaczenie w systemach ruchu i automatyzacji
Wały stalowe, czasami nazywane wałami optycznymi lub kołkami prowadzącymi, w zależności od ich geometrii końcowej, są stosowane wszędzie tam, gdzie element musi płynnie się przesuwać, obracać lub obracać w stosunku do tulei lub łożyska. Stała średnica na całej długości wału to właściwość określająca, czy część pracuje płynnie, czy też wprowadza do zespołu tarcie i wibracje. W elektronice, automatyce i urządzeniach medycznych wał jest często łączony z tuleją z brązu lub stali, w przypadku której prawie nie ma wolnego luzu, więc każda niespójność w okrągłości lub wykończeniu powierzchni objawia się natychmiast w postaci hałasu, zużycia lub przedwczesnej awarii.
Z tego też powodu kupujący zaopatrujący się w rdzenie wałów zwykle patrzą poza rysunek i pytają, w jaki sposób dana część jest faktycznie produkowana. Wał, który ma prawidłowe wymiary w jednym miejscu, ale zwęża się nieznacznie na swojej długości, będzie nadal powodować problemy po zainstalowaniu, dlatego też etap wykańczania po toczeniu niesie ze sobą taki sam ciężar, jak program CNC, który wycina część.
Od surowego pręta po wał toczony CNC
W firmie Kunshan Hong Yongsheng Precision Hardware Products Co., Ltd. produkcja wałów stalowych rozpoczyna się na centrach tokarskich CNC, które wycinają chwyt, średnice stopni i powierzchnie czołowe bezpośrednio z pręta w jednym ustawieniu. Uruchamianie całej części na jednej maszynie, zamiast przenosić ją między wieloma stacjami, utrzymuje koncentryczność pomiędzy różnymi średnicami i eliminuje źródło błędów, które pojawia się, gdy część jest zmieniana w trakcie procesu.
Po obróceniu każdy wał nosi ślady obróbki typowe dla każdej świeżo wyciętej części stalowej. Na tym etapie wymiary mieszczą się już w granicach tolerancji, ale powierzchnia nie jest jeszcze gotowa na dopasowanie ruchome – to nastąpi w następnej kolejności.
Gratowanie i polerowanie powierzchni w celu uzyskania lustrzanego wykończenia
Świeżo obrócone wały przechodzą przez taśmową stację do gratowania i polerowania, gdzie pas ścierny biegnie wzdłuż trzpienia, aby usunąć ślady narzędzi i nadać powierzchni gładkie, odblaskowe wykończenie. Na tym etapie wał stalowy uzyskuje powierzchnię o niskim tarciu niezbędną do powtarzającego się styku ślizgowego lub obrotowego wewnątrz tulei, a także na tym etapie ostre krawędzie pozostałe po toczeniu są zmiękczane, dzięki czemu część jest bezpieczna w obsłudze i łatwa do włożenia podczas montażu.
- Polerowanie taśmą ścierną wyrównuje ślady narzędzia na całej długości trzpienia
- Zaokrąglenie krawędzi na obu końcach zapobiega uszkodzeniu współpracujących tulei przez zadziory podczas wkładania
- Spójne wykończenie powierzchni zmniejsza tarcie podczas pracy wału
Kunshan Hong Yongsheng przeprowadza ten etap polerowania jako standardową część procesu rdzenia wału, a nie jako opcjonalny dodatek, ponieważ wał, który ma prawidłowe wymiary, ale nie jest odpowiednio wykończony, będzie nadal działał słabo po połączeniu z tuleją.
Kontrola próbki przed pakowaniem
Zanim partia zostanie przesłana do pakowania, operatorzy ręcznie pobierają wałki z próbkami i sprawdzają je pod kątem tolerancji rysunku, sprawdzając długość całkowitą, średnicę stopni i stan powierzchni. Części, które przechodzą pozytywnie, są grupowane i pakowane do wysyłki, a każda partia wykazująca odchylenie jest oznaczana, dzięki czemu można skorygować konfigurację CNC przed wycięciem większej liczby elementów. Ta procedura pobierania próbek stanowi drugi punkt kontrolny obok zautomatyzowanego procesu toczenia, podobnie do podejścia kontrolnego stosowanego przez firmę w przypadku szerszych linii elementów złącznych i elementów precyzyjnych.
Sprzęt i certyfikaty stojące za procesem
Opisany powyżej proces szybowy przebiega w standardowym warsztacie produkcyjnym o powierzchni 10 000 metrów kwadratowych, zbudowanym przy inwestycji o wartości ponad 30 milionów juanów. Kunshan Hong Yongsheng zatrudnia ponad 50 pracowników, z czego ponad 70% ma ponad dziesięcioletnie praktyczne doświadczenie w produkcji, wspierane przez tokarki CNC importowane z Japonii wraz z maszynami produkowanymi w kraju, wysoce precyzyjne tajwańskie automaty tokarskie CAM z kroczącym ostrzem i ponad 60 zestawów sprzętu pomocniczego.
| Etap procesu | Sprzęt | Funkcja |
| Obracanie | Tokarki CNC (Japonia / kraj) | Tnie trzpień, stopnie i powierzchnie czołowe z pręta |
| Toczenie o wysokiej precyzji | Tokarki z kroczącym ostrzem CAM (Tajwan) | Obróbka wielkoseryjna małych precyzyjnych części |
| Wykończenie | Stacja gratowania/polerowania taśmowego | Usuwa ślady narzędzi, zmiękcza krawędzie, poleruje trzpień |
| Inspekcja | Precyzyjne przyrządy pomiarowe | Weryfikacja próbki pod kątem tolerancji rysunku |
Sprzęt używany na linii produkcyjnej wałów stalowych w Kunshan Hong Yongsheng
Produkcja odbywa się w ramach udokumentowanego systemu zarządzania jakością obejmującego certyfikaty ISO9001:2015 i IATF16949:2016. Te same ramy mają zastosowanie do firmowych linii elementów złącznych i niestandardowych komponentów, dlatego rdzenie wałów podlegają tym samym standardom identyfikowalności i zapobiegania defektom, co części samochodowe.
Zastosowania i dlaczego globalni nabywcy wybierają Kunshan Hong Yongsheng
Precyzyjne wały stalowe tego rodzaju stosowane są w sprzęcie automatyki, elektronice i urządzeniach komunikacyjnych, instrumentach medycznych, narzędziach pneumatycznych i sprzęcie fitness, wszędzie tam, gdzie gładki trzpień o wąskich tolerancjach musi poruszać się wewnątrz tulei lub tulei prowadzącej. Dzięki rocznej zdolności produkcyjnej wynoszącej ponad 40 milionów sztuk i fabryce zlokalizowanej zaledwie 56 kilometrów od portu w Szanghaju i 66 kilometrów od portu Taicang, Kunshan Hong Yongsheng dostarcza zarówno standardowe rdzenie wałów, jak i w pełni niestandardowe wały stopniowane obrabiane metodą ciągnienia, wsparte tą samą obróbką CNC, ręcznym wykańczaniem i procedurami kontroli, jak pokazano na powyższej linii produkcyjnej.
Kupujący oceniający dostawcę rdzeni wałów mogą zamówić próbki części lub omówić niestandardowe średnice, konfiguracje stopni i wymagania dotyczące wykończenia powierzchni bezpośrednio z zespołem Kunshan Hong Yongsheng przed podjęciem decyzji o uruchomieniu produkcji.
