QIBR-Dünnwandige Schrägkugellager für Roboter

Durch die Verbesserung der Verarbeitungstechnologie von Lagern, die das Problem der Lagerellipse und des Verzugs löst

Vorstellung des Kunden:

Die Marke BYD wurde in Shenzhen geboren und 1995 gegründet. Das Unternehmen ist in vier Hauptbranchen tätig: Automobile, Schienenverkehr, neue Energien und Elektronik. Derzeit deckt BYD als weltweit führender Hersteller von wiederaufladbaren Sekundärbatterien alle Kernkomponenten und Montage von Mobiltelefonen in der IT- und Elektronikkomponentenindustrie ab. Der weltweite Marktanteil von Nickelbatterien, Lithiumbatterien für Mobiltelefone und Mobiltelefon-Tasten hat den ersten Platz erreicht.

a) Herausforderungen (bestehende Probleme, warum wurden sie nicht gelöst)

Im Rahmen der kontinuierlichen Produktverbesserung bereitet BYD die Markteinführung seines Roboterarms der fünften Generation vor, aber die Grundgeschwindigkeit konnte die ursprünglichen Designanforderungen nicht erfüllen. Aus diesem Grund wandten sich der technische Leiter und der Einkaufsleiter von BYD an QIBR, in der Hoffnung, das Problem mithilfe der F&E-Stärke von QIBR lösen zu können.

Wie wir alle wissen, stellen hohe Geschwindigkeit, hohe Belastung und hohe Präzision seit jeher eine Herausforderung für die Forschung und Entwicklung dünnwandiger Eckkontakte dar. Um dieses Problem zu lösen, ist es notwendig, die Materialwissenschaft, die Produktionsgenauigkeit und die Struktur zu verbessern und zu aktualisieren, was eine Herausforderung für die gesamte Branche darstellt.

b) Lösung (Wie QIBR das Problem löst)

Die technische Abteilung von QIBR verwendete 200 Stück H76/168TN1/P4.02 als Testproben und stellte nach der herkömmlichen Verarbeitung und Wärmebehandlung eine Ausschussrate von 90 % fest, von denen 43 % auf elliptische Abweichungen und 45 % auf Abweichungen durch Planverzug zurückzuführen waren.

Die Überwachung und Analyse des Lagerverarbeitungsprozesses und der Vergleich verschiedener Drehverfahren ergaben, dass die qualifizierten Tragzahlen von Lagern mit unterschiedlichen Drehverfahren nach der gleichen Wärmebehandlung sehr unterschiedlich waren. Die übermäßige Verformung des ursprünglichen Lagers nach der Wärmebehandlung war ein wichtiger Faktor, der die Schwierigkeiten beim anschließenden Schleifen verursachte.

Nach Forschung und Analysen kamen die QIBR-Techniker zu dem Schluss, dass die Toleranzprobleme bei der Lagerellipse und der Verzug hauptsächlich auf die folgenden Gründe zurückzuführen sind, und ergriffen entsprechende Verbesserungsmaßnahmen:

Grund 1: Der Einspannpunkt der Drehvorrichtung ist zu klein, weswegen das dünnwandige Lager lokal großen Kräften ausgesetzt wird und sich verformt.

Verbesserungsmaßnahmen: Verbesserung der Vorrichtung und Entwicklung einer speziellen Vorrichtung zur Vergrößerung der Hüllfläche mit dem Lagerring, um den Druck pro Flächeneinheit zu reduzieren und so die Qualität der bearbeiteten Teile zu verbessern.

Grund 2: Die Restspannung des gedrehten Teils ist zu groß und die Verformung nach der Spannungsfreisetzung wegen der Wärmebehandlung ist zu groß.

Verbesserungsmaßnahmen: Reduzierung der Menge an Rückständen nach dem Grobdrehen, Minimierung der Verformung nach der Wärmebehandlung, Hinzufügen von Glühprozess nach dem Grobdrehen, um die innere Spannung nach dem Grobdrehen deutlich zu reduzieren. Entladung der Verformung vor dem Feindrehen und Korrektur der durch den Glühprozess verursachten Verformung während des Feindrehen, um die Maßgenauigkeit und Stabilität des Lagers zu verbessern.

Grund 3: Bei der herkömmlichen Bearbeitungsmethode erfolgt das Hartdrehen und Anfasen nach dem Grobschleifen des Rings. Bei dünnwandigen Lagern wird durch diesen Prozess die Rundheit des Rings stark beeinträchtigt, was zur Beschädigung seiner Bearbeitungsreferenz (äußerer Kreis) führt und letztlich zur Fehlerreflexion, was wiederum zur schlechten Präzision nach dem Schleifen führt.

Verbesserungsmaßnahmen: Auf der Grundlage der Verbesserung der Drehgenauigkeit und unter Berücksichtigung des Verformungsgrads der Wärmebehandlung und des Schleifens wird das Anfasen mit einer hochpräzisen Drehmaschine abgeschlossen. Beim anschließenden Schleifen ist kein Hartdrehen jeder Fase mehr erforderlich, wodurch die durch das Drehen der Fase verursachte Klemm- und Schneidverformung reduziert wird.

Nach den oben genannten Verbesserungsmaßnahmen wurden Stichprobe der Lagerringe nach der Wärmebehandlung gemacht und die Ovalität und Verformung der Ringe waren vor und nach der Verbesserung deutlich verbessert. Auf der Grundlage der Verbesserungsmaßnahmen wurde auch der Schleifprozess verbessert und der Hartdreh-Anfasungsprozess, der unkritische Oberflächenschleifprozess und die radiale Schleifkraft der Ringe wurden reduziert. Durch die umfassende Verbesserung des Drehens und Schleifens konnte die qualifizierte Tragzahl der dünnwandigen Schrägkugellager für den Roboter von weniger als 50 % vor der Verbesserung auf 95 % erhöht werden, wodurch die Verarbeitungsqualität erheblich verbessert wurde.

c) Ergebnisse

1. Optimierte Qualität der Produktverarbeitung.
2. Verbesserte Einstellgenauigkeit.
3. Reduzierte Verarbeitungsschritte.
4. Verbesserte Arbeitseffizienz.
5. Reduzierte Arbeitsintensität und Verarbeitungskosten. 

Referenzen des Kunden

Bei der Kommunikation mit den Technikern von QIBR legte die technische Abteilung unseres Unternehmens die Anforderungen an die Lager fest, in der Hoffnung, das Problem des Lagerschadens wegen der Wärmebehandlung zu lösen und gleichzeitig die Belastung zu gewährleisten, der das Lager standhalten kann. Die Techniker von QIBR testeten die von uns zuvor verwendeten Lager und entwickelten QIBR dünnwandige Schrägkugellager, die die herkömmlichen Lager ersetzen sollten. Wir führten tatsächliche Tests an den installierten Robotern durch und erhielten Daten, die den Erwartungen entsprachen. Dadurch wurden die Probleme des Lagerschadens aufgrund der Verarbeitungstechnologie perfekt gelöst, die Produktionsqualität und die Lebensdauer der Roboter verbessert und auch die Produktionskosten und die Schadensraten gesenkt.

Die Endkunden haben QIBR sehr gelobt und wir werden auch weiterhin die professionellen Produkte von QIBR wählen.