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toyoda机床(toyoda机床数控系统)

发布时间:2023-04-25 21:18:32 人气:59 来源:

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丰田汽车的历史?

  丰田(トヨタ豊田)是世界十大汽车工业公司之一,全球最大的汽车公司,丰田喜一郎1933年在丰田自动织机制作所成立汽车部,1937年汽车部正式从丰田自动织机制作所中独立出来,成立丰田汽车工业公司。早期的丰田牌、皇冠、光冠、花冠汽车名噪一时,近来的克雷西达、凌志豪华汽车也极负盛名。TOYOTA在汽车的销售量、销售额、知名度方面均是世界三强公司之一。TOYOTA生产包括一般大众性汽车、高档汽车、面包车、跑车、四轮驱动车、商用车在内的各种汽车。
  丰田创始人为丰田喜一郎。1895年,丰田喜一郎出生于日本,毕业于东京帝国中学工学部机械专业。1929年底,丰田喜一郎亲自考察了欧美的汽车工业。1933年,在“丰田自动织布机制造所”设立了汽车部。丰田喜一郎的同学隈部一雄从德国给他买回一辆德国DKW牌前轮子驱动汽车,经过两年的拆装研究,终于1935年8月造出了一辆GI牌汽车。该车是二冲程双缸,木制车身,车顶用皮革缝制。
  1934年,丰田喜一郎决定创立汽车生产厂。1937年成立了“丰田汽车工业株式会社”,地址在爱知县举田盯,初始资金1200万日元,员工300多人。
  1936年底至1937年初,丰田制造的卡车因质量差销售一直不景气。日本发动了侵华战争后,陆军大批采购卡车,丰田公司的所有库存车一售而空,丰田公司赚了大钱。
  1950年4月,丰田汽车乐售公司成立,1950年6月,朝鲜战争爆发,美军46亿日元的巨额订货,丰田迅速发展起来。1952年3月27日,丰田喜一郎因一时激动而脑溢血去世。1974年,丰田与日野、大发等16家公司组成了丰田集团,同时与280多家中小型企业组成协作网。1982年7月,丰田汽车工业公司和丰田汽车销售公司重新合并,正式更名为丰田汽车公司。
  丰田的产品范围涉及汽车、钢铁、机床、电子、纺织机械、纤维织品、家庭日用品、化工、建筑机械及建筑业等。1993年,总销售额为852.83亿美元,位居世界工业公司第5位。全年生产汽车445万辆,占世界汽车市场的9.4%。2006年,丰田的全球汽车销量为880.8万辆。
  日本丰田公司已经成为世界最大汽车制造商,在世界汽车生产业中有着举足轻重的作用。
  丰田公司的三个椭圆的标志是从1990年初开始使用的。标志中的大椭圆代表地球,中间由两个椭圆垂直组合成一个T字,代表丰田公司。它象征丰田公司立足于未来,对未来的信心和雄心。
  该企业品牌在世界品牌实验室(World Brand Lab)编制的2006年度《世界品牌500强》排行榜中名列第一百。
  2008年度《世界收入500强》排行榜中名列第5。
  TOYOTA标志的含义(1989年10月设定)
  此标志发表于1989年10月,TOYOTA创立50周年之际,设计的重点是椭圆形组成的左右对称的构成。椭圆是具有两个中心的曲线,表示汽车制造者与顾客心心相印。并且,横竖两椭圆组合在一起,表示丰田(TOYOTA)的第一个字母T。背后的空间表示TOYOTA的先进技术在世界范围内拓展延伸,面向未来,面向宇宙不断飞翔。
  丰田喜一郎(KiichiroToyoda,1894年-1952年):丰田汽车公司的创始人,他缔造了丰田汽车工业股份有限公司,实现了他父亲的遗愿:生产“日本制造”的汽车。
  生产汽车之前
  丰田喜一郎出生于1895年,其父亲丰田佐吉既是日本有名的纺织大王,也是日本大名鼎鼎的“发明狂”。
  其实,丰田的历史可以追溯到1896年。那一年,29岁的丰田佐吉发明了“丰田式汽动织机”。他发明的这台织机不仅是日本有史以来第一台不依靠人力的自动织机,而且与以往织机不同的,是可以由一名挡车工同时照看3至4台机器,极大地提高了生产力。连当时世界排名第一的纺织机械厂家英国普拉德公司也向丰田佐吉发出了转让专利权的请求,最终佐吉在1929年(昭和4年)以10万英镑(合当时的100万日元)的价格出让了这项专利的使用权。
  进军汽车领域
  1930年,63岁的丰田佐吉去世。他留给子女的是一家拥有近万名员工的欣欣向荣的棉纺厂。丰田佐吉的长子丰田喜一郎对日本以外的世界兴趣十足。喜一郎曾对欧洲和美国进行了考察,欧美轰轰烈烈的工业革命使他受到强烈震撼,而汽车更使他热血沸腾。他认定汽车必然是未来举足轻重的交通工具。
  当丰田喜一郎开始研制汽车时,美国的通用汽车公司和福特汽车公司早已成为举世闻名的大企业了。在大量生产技术和市场运作方面,两家公司的实力足以让世界其他的所有汽车生产厂家望尘莫及,并且分别将各自的汽车组装厂开到了日本。
  然而,丰田喜一郎并没有把美国两大汽车巨头的举动过多地放在心上。他全身心地投入到以大量生产为基础的国产汽车工业的创立。在丰田自动织机制作所内,一个全新部门----汽车部诞生了。1937年(昭和12年)8月28日,汽车部宣告从丰田自动织机制作所独立出来,作为一家拥有1200万日元资本金的新公司,“丰田自动车工业株式会社”从此踏上了自己崭新的历程。
  在新落成的工厂,aa型轿车开始投产了,最初每个月的产量仅有150辆。一年以后,对日本汽车工业抱着坚定信心的丰田喜一郎不顾周围的一片反对意见,果断地决定投入4500万日元巨资构筑月产量2000辆的生产体制,而这项巨额投资几乎相当于公司资本金的四倍!
  日本是个自然资源贫乏的国家,因此丰田喜一郎认为,开发燃耗功率高、可靠耐用的汽车对日本汽车工业来说乃是至关重要的课题。1939年,公司成立了蓄电池研究所,开始着手电动汽车的研制。1940年,丰田生产了约l5000辆汽车,其中98%是客货两用车。当年它推出了一款较为紧凑的新型轿车,配备4缸2.2升48马力发动机,在外形上更接近瑞典的富pv60。丰田公司虽然在汽车方面没有多少经验。但却坚守一个信条:模仿比创造更简单,如果能在模仿的同时给予改进,那就更好。喜一郎与其父亲的理念一脉相承,他知道首先必须生产安全、牢固、经济、传统的汽车,而不是创新性的产品。所以在很长一段时间内,所有的丰田车都具有这样的特点。
  受到战争摧残
  1941年12月,太平洋战争爆发,到1945年8月二战结束时,日本的工业生产设施几乎毁坏殆尽,丰田的工厂也在战争中受到了惨重的破坏。战后头几年,日本经济处于一片混乱之中,对于原本就相当落后的日本汽车工业,公司员工无不对其发展前景深感担忧。为了将汽车工业作为和平时期发展经济的支柱产业完成它的重建,丰田于1945年(昭和20年)9月决定在原有的卡车批量生产体制的基础上组建新的小型轿车工厂。做出这项决定主要是考虑到美国的汽车厂家不生产小型轿车,指望因此而避开同美国汽车厂家的直接竞争。1947年1月,第一辆小型轿车的样车终于试制成功。根据流体力学原理,这辆样车采用了流线型车身和脊梁式车架结构,配以四轮独立悬架构成了一种全新的车体机制,最高时速达到87公里。
  从样车诞生后又经过两年时间,到了1949年丰田的事业终于驶上了稳定发展的轨道。
  进入发展壮大期
  1962年,丰田开始进军欧洲。这一年,丰田汽车产量首次突破了百万大关。
  1965年名神高速公路(名古屋至神户)的开通揭开了日本公路交通高速时代的序幕。经历了战争、战后空白年代的日本汽车产业,可以说是当时日本所有的工业产业中最不具备国际竞争力的领域。但是丰田却预见到了大规模的国际贸易和资本的自由化不久必将席卷日本,为迎接新时期的到来,丰田一方面加紧开发性能更高的新车,同时为增强生产能力、提高质量水平而倾注了极大的努力。所有这些努力终于结出了丰硕的果实,丰田汽车在1965年荣获了deming大奖。同一年,日本政府取消了对进口汽车的关税壁垒,从此丰田在性能和价格两方面与国外汽车厂家开始了真正的较量!
  1966年上市的 corolla( 花冠)轿车作为家用轿车深受广大消费者青睐,从而掀起了一场大众汽车热。后来于 1968年出口北美又获得了成功,带动了销售量直线上升。到今天花冠已经生产了将近3000万辆,几乎可以说是世界上销量最大的汽车车型了。现在,它在中国也有了生产。
  以经济大发展为背景,日本的汽车市场显示出了前所未有的增长势头, 1967年国内总生产量达到300万辆,超出了当时的西德而一跃成为世界第二位汽车生产大国。在这种情况下,丰田根据需求将会进一步扩大的预测,持续加大了对新工厂新设备的投资。
  日本汽车产业的急速增长,刺激了美国政府和美国三大汽车巨头要求资本自由化的迫切心情。 1971年(昭和46年),日本政府废除了对于资本投资的政府管理,随之日本几家汽车厂家开始了与美国的三大汽车公司的合作。然而丰田却不甘心随波逐流,无论如何要固守自己作为国产汽车厂家的立场,一方面努力降低生产成本,一方面加快了年产200万辆生产体制的建设步伐。
  1970年底,丰田推出了小型跑车 celica(赛利卡),在04年年底停产之前,它已经生产了差不多400万辆。
  1971年,丰田的年产量达到了200万辆, 一跃成为世界第三大汽车制造商。
  石油危机成了丰田发展的契机
  1973年,伴随着第4次中东战争的爆发,世界经济遇到了第一次石油危机。对于石油资源几乎百分之百依赖进口的日本来说,整个经济活动全都受到巨大影响,马上陷入了极大的混乱之中。战后初期那种恶性通货膨胀再度席卷日本,对汽车的需求一落千丈。在这种形势下,丰田将新的起点瞄准在资源的有限性上,有力地开展了节省资源、节省能源、降低成本的运动。丰田喜一郎的堂弟丰田英二始终坚信汽车绝不是什么“奢侈品”,对于社会而言汽车绝对是真正的必需品。面对笼罩日本社会的一片悲观情绪,丰田恪守一个“忍”字,蓄势以待,准备迎接重振雄风之日的到来。
  1973年和1979年的两度石油危机在极大程度上改变了美国的汽车需求结构,人们的选择热点开始由大型车转向了节省燃油的小型车,缺少小型车生产技术的美国汽车厂家逐渐地失去了往日的竞争优势。为了摆脱困境,美国的汽车厂家再三敦促政府和议会尽快对进口日本汽车实施限制。同时他们也一再要求日本汽车厂家到美国投资建厂,以便和美国汽车厂家在同一起点上开展竞争。随着日美贸易摩擦的加剧,美国汽车厂家的这些主张在美国议会以及部分社会舆论中间煽动起了一股对日本车的抵触情绪,以丰田为首的日本汽车厂家也十分担心任凭这种情况发展下去会损害良好的日美关系。1981年对美出口轿车自主限制协议生效。为了不失去美国汽车市场,同时也出于担心那些对燃耗性能优越的小型车有着特别钟爱的美国消费者会因此而受到选择上的局限,日本各汽车厂家开始把在美国设立生产据点的问题作为了自己新的经营课题。在这种情况下,丰田决定与美国通用汽车公司进行合作生产,这样不仅可以为当地创造出一些就业机会,同时还可以向美国汽车厂家转让小型轿车的生产技术。
  1983年,为了与本田的雅阁系列轿车在北美市场上争夺,丰田推出了佳美(CAMRY)车系,从此便一发不可收拾,几乎成了丰田除了花冠以外最受欢迎的车型,发展到今天,已经是第七代了。而且最新一代的佳美已经确定要在中国生产。
  今天,丰田已经发展成为拥有数个车系,数十个车型和车款的庞大家族。它所含盖的车型从最低端的民用经济小汽车,一直到最高级的豪华轿车和SUV。不管在世界上哪个地方制造的丰田车,都会尽力做到全球统一的丰田高质量品质,这也是为什么丰田能在全球获得成功的一个重要原因。今天,丰田已经在利润上超过全球第一和第二汽车公司的总和了。明天,还有什么不可能的吗?
  大事记
  1867 丰田佐吉诞生
  1924 丰田佐吉发明“不停止自动换梭丰田自动织机(G型)”
  1929 将自动织机的专利转让给英国公司
  1930 丰田喜一郎开始研究开发小型汽油发动机
  1933 在丰田自动织机制作所内设立汽车部
  1936 丰田AA型轿车问世
  1937 丰田汽车工业公司诞生(资本金1,200万日元)
  1938 举母工厂(现在的总公司工厂)建成投产
  1950 经营危机(劳资争议以及精简员工)成立丰田汽车销售公司
  1951 开始推行“动脑筋,提方案”制度
  1957 首次向美国出口丰田轿车 设立美国丰田汽车销售公司
  1959 元町工厂建成投产
  1962 签订《劳资宣言》
  1965 荣获Deming奖
  1966 COROLLA花冠车问世 开始与日野汽车工业公司进行业务合作
  1967 开始与大发工业公司进行业务合作
  1972 日本国内累计汽车产量达到1,000万辆
  丰田邀请中国汽车工业代表团访日
  1974 成立丰田财团
  1975 参与住宅建设事业
  1982 丰田汽车工业公司与丰田汽车销售公司合并为丰田汽车公司
  1984 与美国通用的合资公司NUMMI在美国建成投产
  1988 位于美国肯塔基州的独资生产厂家TMMK建成投产
  1990 COROLLA花冠车累计产量达到1,500万辆
  1992 位于英国的独资生产厂家TMUK建成投产
  1997 PRIUS普锐斯(混合动力汽车)投产上市
  1998 位于美国印第安纳州的独资生产厂家TMMI和西维吉尼亚州的独资生产厂家TMMWV建成投产
  1999 在纽约和伦敦证券市场分别上市
  日本国内累计汽车产量达到1亿辆
  位于印度的生产厂家TKM建成投产
  2000 中国 四川丰田汽车有限公司建成投产
  2001 位于法国的独资生产厂家TMMF建成投产
  2002 F1参战
  与中国第一汽车集团公司就全面合作达成协议
  中国 天津丰田汽车有限公司(现天津一汽丰田汽车有限公司)建成投产
  2004 中国 广州丰田汽车有限公司成立
  2005年 LEXUS雷克萨斯品牌在中国第一家经销店开业
  全新CROWN皇冠轿车实现中国制造
  广州丰田发动机有限公司AZ发动机整机下线出口
  第一款在中国生产和销售的混合动力车PRIUS普锐斯下线
  2006年 广州丰田汽车有限公司国产CAMRY凯美瑞轿车下线
  LEXUS雷克萨斯品牌三款重量级车型ES350、IS300、LS460登陆中国
  2006年 天津丰田的卡罗拉下线
  [编辑本段]旗下在售汽车品牌
  FJ Cruiser
  FJ Cruiser的外型,承袭于名为FJ40的SUV,相信是丰田的车迷都会非常了解这款车型,这款车1955年上市、距今已有四十多年历史的“老牌”SUV,是一款内装配备极为精简(真的是除了仪表板之外什么也没有了!)、具有可拆式硬顶的车型,当它卸下硬顶,就成为一款Pick-Up,车身外观方正刚硬、几乎没有任何曲线,与JEEP的Wrangler、奔驰的G-Class有着近似的风格。

参考资料:http://baike.baidu.com/view/19530.htm

Koyo轴承( 光洋精工株式会社)网站是什么??

光洋精工株式会社和丰田工机株式会社已于2006年1月1日成功合并,合并后的新公司名为JTEKT Corporation (株式会社 捷太格特)。
“JTEKT”是由joint(结合), joy(高兴), japan的“J”和再与“有卓越技术的人员”意思的古希腊语“Tekton”相组合所表现出的新的创造复合词。另外,词尾的“KT”是“Koyo Seiko(光洋精工)”和“Toyoda Kouki(丰田工机)”双方公司的开头字母。
以轴承行业为中心的光洋精工(株)和以机床行业为基础的丰田工机(株)自创业以来一直专门从事产品制造,并立志于不断提高广大群众的生活水准。
这次合并使新公司JTEKT拥有了世界第1的转向器行业市场份额,并结合轴承行业,机床行业,传动行业成为主要的4大行业,将各行业进行充分自由的组合,成为能够综合提供[启动机器的技术]的制造厂商。
新的JTEKT将生产出何种新的产品,请大家拭目以待。并同时请大家对JTEKT今后的产品制造寄予厚望。
日本光洋精工株式会社是一家举世闻名的综合性轴承企业。光洋精工设计和生产的轴承品种遍及各行各业。小的有内径仅为一毫米的办公室自动化用的微型轴承,大的有外径超过七米的世界上最大的隧道掘进机轴承。此外,汽车轴承也是光洋精工特别擅长的领域。
目前,包括光洋精工在内的光洋集团公司已经在全球拥有一个由70多家生产企业和销售公司组成的网络。通过这个网络,光洋集团公司能够及时并且保质保量地向包括中国客户在内的全世界的客户提供可靠的产品和服务。
在中国,光洋集团公司以其实干而著称。公司现已设有两个办事处、两家销售公司和十二家生产
日本网:http://www.jtekt.co.jp
中国网:http://www.jtekt.com.cn

曲轴的加工工艺、设计步骤、流程

  引擎的主要旋转机件,装上连杆后,可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。
  是发动机上的一个重要的机件,其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的,有两个重要部位:主轴颈,连杆颈,(还有其他)。主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。曲轴的润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑. 这个一般都是压力润滑的,曲轴中间会有油道和各个轴瓦相通,发动机运转以后靠机油泵提供压力供油进行润滑、降温。发动机工作过程就是,活塞经过混合压缩气的燃爆,推动活塞做直线运动,并通过连杆将力传给曲轴,由曲轴将直线运动转变为旋转运动。曲轴的旋转是发动机的动力源。也是整个船的源动力。
  曲轴制造技术/工艺的进展
  1、球墨铸铁曲轴毛坯铸造技术
  (1) 熔炼
  高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。国内主要是以冲天炉为主的生产设备,铁水未进行预脱硫处理;其次是高纯生铁少、焦炭质量差。目前已采用双联外加预脱硫的熔炼方法,采用冲天炉熔化铁水,经炉外脱硫,然后在感应电炉中升温并调整成分。目前,在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。
  (2) 造型
  气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺,可获得高精度的曲轴铸件,该工艺制作的砂型具有无反弹变形量等特点,这对于多拐曲轴尤为重要。目前,国内已有一些曲轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺,不过,引进整条生产线的只有极少数厂家,如文登天润曲轴有限公司引进了德国KW铸造生产线。
  2、钢曲轴毛坯的锻造技术
  近几年来,国内已引进了一批先进的锻造设备,但由于数量少,加之模具制造技术和其他一些设施跟不上,使一部分先进设备未发挥应有的作用。从总体上来讲,需改造和更新的陈旧的普通锻造设备多,同时,落后的工艺和设备仍占据主导地位,先进技术有所应用但还不普遍。
  3、机械加工技术
  目前国内曲轴生产线多数由普通机床和专用机床组成,生产效率和自动化程度相对较低。粗加工设备多采用多刀车床车削曲轴主轴颈及拐颈,工序的质量稳定性差,容易产生较大的内应力,难以达到合理的加工余量。一般精加工采用MQ8260等曲轴磨床粗磨-半精磨-精磨-抛光,通常靠手工操作,加工质量不稳定。
  随着贸易全球化的到来,各厂家已意识到了形势的严峻性,纷纷进行技术改造,全力提升企业的竞争力,近年来引进了许多先进设备和技术,进展速度很快。就目前状况来讲,这些设备和技术基本依赖进口。下面就哈尔滨东安动力、一汽大柴、文登天润曲轴、滨州海得曲轴等公司的情况作以介绍。
  哈尔滨东安集团曲轴生产线为全自动柔性流水生产线,粗加工生产线由德国的专机自动线(LINDENMAIER)、数控车-车拉、数控高速随动外铣(BOEHRINGER)、圆角滚压机(HEGENSCHEIDT-MFD)和止推面车滚专机、淬火机(EMA)等组成;精加工生产线由日本的数控高速CBN磨床(TOYODA)、动平衡机、抛光机(IMPCO-NACHI)、检测机、清洗机等组成。连杆轴颈加工则采用了数控高速随动加工技术,全线采用高速CBN砂轮磨削技术,磨削线速度达到120m/s。
  文登天润曲轴通过引进德、美、意等发达国家的先进设备,组建了具有当今国际先进水平的大型曲轴生产基地,由CBN磨床、HAAS立式和卧式加工中心、意大利SAIMP磨床、德国HELLER曲轴内铣床和SA-FINA抛光机等设备组成的机加工生产线已经开始大批量生产。
  一汽大柴曲轴生产线粗、精加工工序位于不同的车间,从而保证了精加工车间的清洁。粗加工有曲轴质量定心机、数控内铣床等设备,精加工设备由英国LANDIS、日本TOYADA数控曲轴磨床等进口先进设备组成。
  滨州海得曲轴经过技术改造,组建了数控曲轴机加工生产线,粗加工设备由数控车床、数控曲轴铣床等设备组成,精加工设备由数控磨床、数控砂带抛光机、滚磨光整机等设备组成,近期准备购进日本TOYADA工机数控磨床等关键设备,检验设备有美国ADCOLE曲轴三坐标测量机(见图3)、粗糙度仪等组成。值得一提的是,海得曲轴公司在全国专业曲轴生产厂家中率先应用了球墨铸铁曲轴圆角滚压和滚磨光整新技术,取得了良好的经济效益和社会效益。
  辽宁鸿发曲轴生产线经过技术改造后,主要由三台数控车床(进口VT36、CAK6163、CAK6150)、两台数控内铣(S1-305B)为主的粗加工设备;七台数控曲轴磨床(1台进口CBN砂轮3L1、2台H197B、4台H229B)和荧光磁粉探伤机等精加工设备;去应力采用8台井炉,氮化处理采用7台离子氮化炉,淬火热处理采用法国进口EFD公司生产的CIHM12全自动淬火机床和推杆式回火炉。同时由美国进口的曲轴综合测量仪可以对曲轴进行全尺寸检验,产品质量得到了可靠的保障,同时具备了三条生产线同时加工的生产能力。
  可以看出,发动机曲轴制造技术进展最为迅速的是机械加工装备,比较典型的加工工艺是铣削和磨削。下面简要介绍GF70M-T曲轴磨床和VDF 315 OM-4高速随动外铣床,其先进程度可见一斑:
  GF70M-T曲轴磨床是日本TOYADA工机开发生产的专用曲轴磨床,是为了满足多品种、低成本、高精度、大批量生产需要而设计的数控曲轴磨床。该磨床应用工件回转和砂轮进给伺服联动控制技术,可以一次装夹而不改变曲轴回转中心即可完成所有轴颈的磨削,包括随动跟踪磨削连杆轴颈;采用静压主轴、静压导轨、静压进给丝杠(砂轮头架)和线性光栅闭环控制,使用TOYADA工机生产的GC50 CNC控制系统,磨削轴颈圆度精度可达到0.002mm;采用CBN砂轮,磨削线速度高达120m/s,配双砂轮头架,磨削效率极高。
  VDF 315 OM-4高速随动外铣床是德国BOEHRINGER公司专为汽车发动机曲轴设计制造的柔性数控铣床,该设备应用工件回转和铣刀进给伺服连动控制技术,可以一次装夹不改变曲轴回转中心随动跟踪铣削曲轴的连杆轴颈。VDF 315 OM-4高速随动外铣采用一体化复合材料结构床身,工件两端电子同步旋转驱动,具有干式切削、加工精度高、切削效率高等特点;使用SIEMENS 840D CNC控制系统,设备操作说明书在人机界面上,通过输入零件的基本参数即可自动生成加工程序,可以加工长度450~700mm、回转直径在380mm以内的各种曲轴,连杆轴颈直径误差为±0.02mm。
  4、热处理和表面强化处理技术
  曲轴的热处理关键技术是表面强化处理。球墨铸铁曲轴一般均采用正火处理,为表面处理做好组织准备,表面强化处理一般采用感应淬火或氮化工艺。锻钢曲轴则采用轴颈与圆角淬火工艺。引进的设备有AEG全自动曲轴淬火机床、EMA淬火机床等。
  据国外资料介绍,球墨铸铁曲轴采用圆角滚压工艺与离子氮化结合使用进行复合强化,可使整条曲轴的抗疲劳强度提高130%以上。国内部分厂家近几年也进行了这方面的实践,取得了良好的效果。
  曲轴圆角滚压加工方面,德国赫根塞特(HEGENSCHEIDT-MFD AUTOMATIC)生产的机床应用了变压力滚压和矫正专利技术,是比较好的圆角滚压设备,但价格昂贵。目前国内在这方面的研究也有了一定的成果,东风汽车有限公司工艺研究所的“曲轴圆角滚压强化与滚压校直技术研究开发及应用”解决了国内企业化巨资引进国外技术的问题,该课题获得了原国家机械工业局科技进步二等奖。
  曲轴制造技术的发展趋势
  1、铸造技术
  (1)熔炼
  对于高牌号铸铁的熔化,将采用大容量中频炉进行熔炼或变频中频炉熔炼,并采用直读光谱仪检测铁水成分。球墨铸铁处理采用转包,研制新品种球化剂,采用随流孕育、型内孕育及复合孕育等先进孕育方法。熔化过程的各参数实现微机控制和屏幕显示。
  (2)造型
  消失模铸造将得到发展和推广。在砂型铸造中,无箱射压造型和挤压造型将受到重视并继续在新建厂或改建厂中推广应用。原有的高压造型线将继续使用,其中部分关键元件将得到改进,实现自动组芯和下芯。
  2、锻造技术
  以热模锻压力机、电液锤为主机的自动线是锻造曲轴生产的发展方向,这些生产线将普遍采用精密剪切下料、辊锻(楔横轧)制坯、中频感应加热、精整液压机精压等先进工艺,同时配有机械手、输送带、带回转台的换模装置等辅机,形成柔性制造系统(FMS)。通过FMS可自动更换工件和模具以及自动进行参数调节,在工作过程中不断测量。显示和记录锻件厚度和最大压力等数据并与定值比较,选择最佳变形量以获得优质产品。由中央控制室监控整个系统,实现无人化操作。
  3、机械加工技术
  曲轴粗加工将广泛采用数控车床、数控内铣床、数控车拉床等先进设备对主轴颈、连杆轴颈进行数控车削、内铣削、车-拉削加工,以有效减少曲轴加工的变形量。曲轴精加工将广泛采用CNC控制的曲轴磨床对其轴颈进行精磨加工。此种磨床将配备砂轮自动动平衡装置、中心架自动跟踪装置、自动测量、自动补偿装置、砂轮自动修整、恒线速度等功能要求,以保证磨削质量的稳定。高精设备依赖进口的现状,估计短期内不会改变。
  4、热处理技术和表面强化技术
  (1)曲轴中频感应淬火
  曲轴中频感应淬火将采用微机监控闭环中频感应加热装置,具有效率高、质量稳定、运行可控等特点。
  (2)曲轴软氮化
  对于大批量生产的曲轴来说,为了提高产品质量,今后将采用微机控制的氮基气氛气体软氮化生产线。氮基气氛气体软氮化生产线由前清洗机(清洗干燥)、预热炉、软氮化炉、冷却油槽、后清洗机(清洗干燥)、控制系统及制气配气等系统组成。
  (3)曲轴表面强化技术
  球墨铸铁曲轴圆角滚压强化将广泛应用于曲轴加工中,另外,圆角滚压强化加轴颈表面淬火等复合强化工艺也将大量应用于曲轴加工中,锻钢曲轴强化方式将会更多地采用轴颈加圆角淬火处理。
  曲轴止推面磨削烧伤工艺分析
  在磨削淬火钢曲轴止推面时,可能产生以下3种烧伤:
  1.回火烧伤
  如果磨削区的温度未超过淬火钢的相变温度,但已超过马氏体的转变温度,止推面表层金属的回火马氏体组织将转变成硬度较低的回火组织(索氏体或托氏体),这种烧伤称为回火烧伤。
  2.淬火烧伤
  如果磨削区温度超过了相变温度,再加上冷却液的急冷作用,表层金属发生二次淬火,使表层金属出现二次淬火马氏体组织,其硬度比原来的回火马氏体的高,在它的下层,因冷却较慢,出现了硬度比原先的回火马氏体低的回火组织(索氏体或托氏体),这种烧伤称为淬火烧伤。
  3.退火烧伤
  如果磨削区温度超过了相变温度,而磨削区域又无冷却液进入,表层金属将产生退火组织,表面硬度将急剧下降,这种烧伤称为退火烧伤。在曲轴成形磨削中,多属于此种烧伤。
  改善磨削烧伤的途径
  磨削热是造成磨削烧伤的根源,故改善磨削烧伤有两个途径:一是尽可能地减少磨削热的产生;二是改善冷却条件,尽量使产生的热量少传入工件。
  1.有沉割槽的曲轴止推轴颈
  在图1中,曲轴止推轴颈有较深的沉割槽,而沉割槽已在以前工序加工好,在磨削时不用磨削沉割槽,只需磨削止推轴颈和两个止推面。在这种情况下,即使是使用成形砂轮磨削,只要使用强力冷却、合理的磨削余量和选择好砂轮参数,一般情况下可以避免磨削烧伤缺陷的出现。在使用窄砂轮磨削止推轴颈时,可采用的方案是:调整程序和砂轮的角度磨削,使砂轮从轴颈的右侧以斜切方式进入,磨削至要求尺寸,再快速沿原角度方向斜退出;使砂轮从轴颈的左侧以斜切方式进入,磨削至要求尺寸,再快速沿原角度方向斜退出;使砂轮从轴颈的中间快速切入磨削至要求尺寸,再快速退出。在上述磨削时,要应用强力冷却。至此,止推轴颈及两侧面磨削完毕。
  2.无沉割槽的曲轴止推轴颈
  图2所示曲轴止推轴颈无沉割槽,在磨削时需磨削止推轴颈和两个止推面,另外还有两个成形圆角。在这种情况下,即使是使用窄砂轮磨削,使用强力冷却,也很难避免磨削烧伤缺陷的出现。下面分两种磨削方式来分述解决方案:
  (1)成形磨削。在成形磨削中,其产生烧伤的主要原因是磨削热的大量积累和冷却液无法进入而造成的退火烧伤,退火烧伤造成曲轴止推面硬度下降,表层产生退火组织,止推面的耐磨性变差,严重影响发动机的运行稳定性。根据其造成烧伤的主要因素,我们分别从3个方面入手:选择合适的砂轮、选择合理的磨削余量和改善冷却条件。
  ①选择合适的砂轮。淬火钢曲轴止推面硬度高、面积大,砂粒易磨钝。为了避免砂粒磨钝而产生大量磨削热,砂轮硬度宜选软些,以便磨钝的砂粒及时脱落,保持砂轮的自锐性。组织较软的砂轮气孔多,其中可以容纳切屑,避免砂轮堵塞,又可将冷却液或空气带入磨削区域,从而使磨削区域温度降低。
  在保证曲轴止推面粗糙度要求的前提下,宜选择较粗粒度的砂轮,以达到较高的去除比率;另外,砂轮必须精细地平衡,以便砂轮工作时处于良好的平衡状态;砂轮必须及时修整以保持其锋利;影响砂轮修整频次的因素很多,包括被磨材料的纯度和类型、冷却液的净度等;修整砂轮的金刚石支座必须牢固,若金刚石表面上有0.5~0.6mm的磨损量,标志金刚石已磨钝了,应及时更换;严格控制砂轮传动系统及砂轮心轴的间隙;砂轮传动带松紧调整合适。
  ②选择合理的磨削余量和磨削参数。在生产实践中,常以提高工件速度,减少径向进给量来减少工件表面烧伤和裂纹。有一种经验为0.1mm磨削法,即在最后加工的0.1mm余量中,逐渐减少进给量,可以去掉前两次磨削行程中产生的表面损伤层,以减少磨削烧伤。
  根据以上理论,我们在生产实践中采用曲轴止推轴颈多工序磨削,分为粗磨、半精磨和静磨等工序。经过多工序磨削后,曲轴止推轴颈直径余量为0.15~0.25mm,止推面单边余量为0.04~0.07mm,成形磨削再配以强力冷却等措施,可有效避免烧伤缺陷的产生。值得一提的是,选择合理的磨削余量,还可以防止止推面出现喇叭口形状(因防止烧伤,一般选择较软的砂轮,余量太大,磨粒脱落较块,容易出现锥面)。
  ③改善冷却条件,实施强力冷却。冷却液必须有效充分,冷却液必须喷到磨削区域;流量一般为40~45L/min,以实现充分冷却;压力一般为0.8~1.2N/mm2,以冲去粘在砂轮上的切屑;保持冷却液的纯净,妥善地过滤,以清除冷却液的切屑、磨粒等脏物;冷却液的容器要足够大,以免掺入过多的气体或泡沫;防止冷却液的温度急剧升高或降低,一般控制冷却系统的容积和工作间的室温,就足以控制冷却液的温度,然而在特殊储况下应当使用散热器。
  (2)窄砂轮磨削(砂轮宽度低于止推轴颈档宽尺寸)。在使用窄砂轮磨削中,成形磨削采用的防烧伤措施均可应用于此种方法的磨削,只不过窄砂轮磨削在砂轮进给方式上可有更多的选择。一种是径向切入法磨削,此种磨削如调整不当可造成前文所述的喇叭口形状;另一种是斜切方式磨削,第一步,使砂轮从轴颈的右侧以斜切方式进入,磨削至要求尺寸,再快速沿原角度方向斜退出;第二步,使砂轮从轴颈的左侧以斜切方式进入,磨削至要求尺寸,再快速沿原角度方向斜退出;第三步,使砂轮从轴颈的中间快速切入磨削至要求尺寸,再快速推出。其工序磨削余量和冷却方式与成形磨削采用一致的参数。

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