Hva er vanlige problemer ved slemstangsbearbeiding?

Overflateunfullkometheter som påvirker ytelse

Ved kamakselmekling er uregelmessig overflatefinish en av de vanligste utfordringene. Det må oppnås glatte og nøyaktige overflater for at kamakselen skal fungere sammen med ventilløfterne og opprettholde motorens tidsstyring. Enhver skadet overflate, selv de minste som verktøymerker, vibrasjonsmerker eller uregelmessig materialefjerning, kan føre til redusert motorvirkningsgrad og økt friksjon og slitasje over tid. Utmodede meklingverktøy, ikke-optimale skjæreparametere eller utilstrekkelig stabilisering av arbeidsstykket kan føre til slike problemer. For eksempel vil en sløvet skjærekant gi ujevne kanter på kamakselløbene. Hvis det er for mye vibrasjon under meklingen, vil overflatene få bølgeform som påvirker korrekt kontakt med andre motordele. For å løse disse problemene kan overflatekvaliteten forbedres ved regelmessig vedlikehold og justering av verktøy, optimale skjære hastigheter og tilførsel, samt forbedrede spenningsystemer for kamakselen.

For kamaksler er stramme dimensjonelle toleranser avgjørende, ettersom selv små unøyaktigheter kan forstyrre motorsynkronisering og føre til ytelsesproblemer. Noen vanlige dimensjonelle problemer inkluderer feil kamtopphøyder, uregelmessige grunnringsdiametre og ukorrekt justering av nøkkelfurer. Disse problemene skyldes ofte varmeutvidelse av arbeidsstykket – bearbeiding av kamakslar laget av legeringsstål kan føre til skjær som er nøyaktige under prosessen, men som faller utenfor toleransen når arbeidsstykket kjøles ned. Feil utstyrskalibrering kan også være en årsak; CNC-maskiner og måleinstrumenter som ikke kalibreres regelmessig, kan produsere arbeid som ligger utenfor de kravde toleransene. Et eksempel er en kamaksel der kamtopphøyden er 0,05 mm under spesifikasjonen, noe som fører til at motorventilene ikke åpner fullt, og resulterer i effekttap og økt drivstofforbruk. For å løse presisjonsproblemer, stoler produsenter på temperaturregulert bearbeiding, høypresisjons måleinstrumenter som koordinatmålemaskiner, og sanntids-overvåking av kritiske dimensjoner under bearbeiding.

Materialfeil som påvirker holdbarhet

Nøkler utsettes for ekstreme belastninger og spenninger når motorer er i drift. Derfor kan materielle feil i arbeidsstykket sterkt redusere nøkkelens holdbarhet. Vanlige materielle feil inkluderer inneslutninger, porøsitet og varierende herdhetsproblemer forårsaket av uregelmessig varmebehandling. Inneslutninger, som smuss eller oksyginneslutninger, og andre porøsitetsfeil kan skape svake områder i noken som vil sprekke under belastning; porøsitet vil også fremme oljelekkasje og korrosjon i noken etter hvert som tiden går. Ujevn varmebehandling fører til at overflateherdheten på noken varierer uregelmessig, noe som betyr at mykere områder slites raskere, mens de harde områdene blir sprø og kan sprekke av. For eksempel kan en noken med en porøs kam utvikle oljelommer som reduserer smøringen, og dermed føre til overdreven slitasje på noken og ventilløftere. For å unngå slike materielle feil må produsentene sikre seg at de kjøper råmaterialer fra pålitelige leverandører, utfører grundige inspeksjoner før bearbeiding og følger nøyaktige varmebehandlingsprosedyrer for å oppnå jevn herdhet og styrke.

Slitasje på bearbeidingsverktøy

Snerneverktøyene for kamaksler består av tresker, svinginnsetninger og slipehjul som utsettes for slitasje som kan påvirke kvaliteten på kamakselen og effektiviteten i hele bearbeidingsprosessen. Når verktøyene slites, kreves større kraft for å skjære gjennom materialet, noe som fører til problemer med overflate eller dimensjoner. Et slitent slipehjul kan føre til uregelmessig materialfjerning, som igjen fører til at kamakselen får uregelmessige lobbeprofiler. Økt slitasje på verktøyene fører til mer tid og høyere kostnader ved bearbeiding, siden de må byttes ut oftere. Slitasjen akselereres blant annet ved bruk av verktøy i hurtigstål på herdet stål til kamaksel-legeringer, for høye tilbakeløpshastigheter eller mangel på svarthullsvæske. Produsenter har utviklet tiltak for å forlenge verktøyets levetid, for eksempel ved bruk av verktøymaterialer som er tilpasset kamaksel-legeringer, bruk av innsettingsverktøy, anvendelse av høytytende svarthullsvæsker for å håndtere varme og friksjon, samt implementering av systemer for overvåking av verktøyets levetid som advarer brukere om behov for verktøybytte.

Monterings- og etterbearbeidelseskompatibilitetsproblemer

En kamaksel kan fortsatt ha problemer selv etter perfekt bearbeiding hvis den er inkompatibel med andre motordeler under montering. Vanlige kompatibilitetsproblemer inkluderer tapper som ikke passer, feil splintprofiler og overflaterester som hindrer montering. For eksempel kan det skje glidning og tidsinnstillingsproblemer hvis tappene på kamakselen og krumtaktsaksel ikke låses helt inn. Restprodukter på kamakselen, som maskinskjæreste eller olje, kan skrape andre deler under montering, blokkere oljekanaler og føre til smøreproblemer. For å unngå slike monteringsproblemer har produsenten strenge rengjøringsrutiner etter bearbeiding. De sørger også for at nøkkelmål som splintprofiler og andre monteringsdetaljer er bearbeidet innenfor de spesifiserte toleransene og avstandsmål, slik at kamakselen passer sammen med andre motordeler. Moderne visuelle inspeksjonssystemer er spesielt nyttige, da de raskt og enkelt kan oppdage små overflatevariasjoner på monteringsflater som ofte overses av det blotte øyet eller manuelle inspeksjonsverktøy.