Care Sunt Problemele Comune în Prelucrarea Arborelui Cu Came?

Imperfecțiuni ale Finisajului Suprafeței care Afectează Performanța

În prelucrarea arborelui cu came, o suprafață finisată neuniformă este una dintre cele mai frecvente provocări întâlnite. Trebuie obținute suprafețe netede și precise pentru ca arborele cu came să funcționeze corect cu tachetii supapelor și să mențină sincronizarea motorului. Orice deteriorare a suprafeței, chiar și cele mai mici, cum ar fi urme ale sculei, vibrații sau îndepărtarea neuniformă a materialului, poate duce la ineficiențe ale motorului și la creșterea frecării și uzurii în timp. Utilizarea unor unelte de prelucrare învechite, parametri de tăiere necorespunzători sau o stabilizare inadecvată a semifabricatului pot provoca aceste probleme. De exemplu, dacă scula de tăiere este tocită, camele arborelui vor avea margini nerefinate. Dacă există prea multe vibrații în procesul de prelucrare, suprafețele vor prezenta ondulații care vor afecta contactul corespunzător cu alte componente ale motorului. Pentru a rezolva aceste probleme, calitatea finisării suprafeței poate fi îmbunătățită prin întreținerea și reconditionarea sculelor, utilizarea unei viteze optime de tăiere și avans, precum și prin îmbunătățirea sistemelor de fixare a arborelui cu came în timpul prelucrării. Probleme de precizie dimensională

Pentru arborii cu came, toleranțele strânse ale dimensiunilor sunt cruciale, deoarece chiar și mici inexactități pot perturba sincronizarea motorului și pot duce la probleme de performanță. Unele probleme dimensionale frecvente includ înălțimi necorespunzătoare ale cailor, diametre neuniforme ale cercului de bază și decalarea canalelor de pană. Aceste probleme sunt adesea cauzate de dilatarea termică a semifabricatului — prelucrarea arborilor cu came din oțel aliat poate duce la tăieturi precise în timpul procesării, dar care ies din toleranță atunci când semifabricatul se răcește. O calibrare necorespunzătoare a echipamentelor poate fi, de asemenea, o cauză; mașinile CNC și dispozitivele de măsurare care nu sunt calibrate regulat pot genera piese care nu respectă toleranțele cerute. Un exemplu este un arbore cu came a cărui înălțime a camei este cu 0,05 mm sub specificație, ceea ce ar face ca supapele motorului să nu se deschidă complet, ducând la pierderea puterii și la o creștere a consumului de combustibil. Pentru a remedia problemele de precizie, producătorii se bazează pe prelucrarea în mediu controlat din punct de vedere termic, dispozitive de măsurare de înaltă precizie, cum ar fi mașinile de măsurat coordonate, și monitorizarea în timp real a dimensiunilor critice în timpul prelucrării.

Defecte ale materialelor care afectează durabilitatea

Arborele cu came este supus unor sarcini și tensiuni extreme în timpul funcționării motorului. Prin urmare, orice defecte de material ale semifabricatului pot reduce considerabil durabilitatea arborelui cu came. Defectele frecvente legate de material includ incluziuni, porozitate și probleme de duritate variabilă datorate unui tratament termic neuniform. Incluziunile, cum ar fi impurități sau incluziuni de oxid, precum și alte defecte de porozitate, pot crea zone slabe în arborele cu came care se pot crăpa sub sarcină; porozitatea va favoriza, de asemenea, scurgerile de ulei și coroziunea în timp. Un tratament termic neregulat duce la variații haotice ale durității suprafeței arborelui cu came, ceea ce înseamnă că zonele mai moi se vor uza mai repede, iar cele mai dure vor deveni casante și vor avea tendința să se ciobească. De exemplu, un arbore cu came care are o came poroasă poate dezvolta buzunare de ulei care reduc lubrifierea, provocând o uzură excesivă a arborelui cu came și a tachetelor supapelor. Pentru a evita aceste defecte de material, producătorii trebuie să se asigure că achiziționează materiale prime de la furnizori de încredere, să efectueze inspecții amănunțite înainte de prelucrare și să respecte proceduri precise de tratament termic pentru a obține o duritate și o rezistență uniforme.

Uzură și deteriorare a sculelor de prelucrare

Uneltele de prelucrare pentru arborii cu came sunt compuse din freze, plăcuțe de strunjire și discuri abrazive care se uzează în timpul funcționării, ceea ce poate afecta calitatea arborelui cu came și eficiența întregii prelucrări. Pe măsură ce uneltele se uzează, tăierea materialului necesită o forță mai mare, ceea ce duce la probleme legate de finisarea suprafeței sau dimensiuni. Un disc abraziv uzat poate cauza o îndepărtare neuniformă a materialului, rezultând profile de came neuniforme. Uzura crescută a uneltelor determină o creștere a timpului și costurilor de prelucrare, datorită necesității înlocuirii mai frecvente. Uzura uneltelor este accelerată, de exemplu, atunci când se utilizează unelte din oțel rapid pe aliaje de arbori cu came căliți, viteze de avans excesive sau lipsa lichidului de răcire. Producătorii au dezvoltat măsuri pentru a prelungi durata de viață a uneltelor, cum ar fi utilizarea materialelor pentru unelte special adaptate aliajelor de arbori cu came, utilizarea plăcuțelor interschimbabile, aplicarea lichidelor de răcire de înaltă performanță pentru combaterea căldurii și frecării, precum și implementarea sistemelor de monitorizare a duratei de viață a uneltelor care avertizează utilizatorul cu privire la necesitatea înlocuirii acestora.

Probleme de compatibilitate la asamblare și prelucrare ulterioară

Un arbore cu came poate totuși avea probleme chiar și după o prelucrare perfectă, dacă este incompatibil cu alte componente ale motorului în timpul asamblării. Problemele frecvente de compatibilitate includ canalele de pană care nu se potrivesc, profilele de canelură incorecte și contaminanții de pe suprafețe care împiedică montarea. De exemplu, canalele de pană de la arborele cu came și arborele cotit care nu se blochează complet pot provoca alunecarea și probleme de sincronizare. Contaminanții rămași pe arborele cu came, cum ar fi așchii de metal rezultate din prelucrare sau ulei, pot zgâria alte componente în timpul asamblării, pot bloca conductele de ulei și pot cauza probleme de ungere. Pentru a evita problemele de compatibilitate la asamblare, producătorul are politici stricte de curățare după prelucrare. De asemenea, se asigură că dimensiunile principale, cum ar fi profilele de canelură și alte elemente de fixare, au fost prelucrate conform toleranțelor și jocurilor proiectate, astfel încât arborele cu came să se integreze corect cu celelalte piese ale motorului. Sistemele moderne de inspecție vizuală sunt deosebit de utile, deoarece identifică rapid și ușor variațiile minore ale suprafețelor de contact, care sunt adesea ignorate de ochiul liber sau de instrumentele de inspecție.