مطالعه موردی: کارخانه تولید دنده‌های خودرو با استفاده از مواد ساینده CBN نرخ عیب را به ۰٫۸٪ کاهش داد

در بازار سخت‌گیر و رقابتی تولید خودرو، کاهش جزئی نرخ رد می‌تواند میلیون‌ها دلار صرفه‌جویی برای شرکت به ارمغان آورد. یک تولیدکنندهٔ قطعات جعبه‌دنده با اندازهٔ متوسط با مشکل افزایش بیش از حد بازکاری و نرخ رد بالاتر از ۶٫۵ درصد مواجه بود که عمدتاً ناشی از سوختگی‌های سطحی و ترک‌های ریز ناشی از فرآیند سنگ‌زنی بود. این امر هزینه‌های تولید را افزایش داد و زمان‌بندی تحویل محصولات و رضایت مشتریان را به خطر انداخت. این مطالعهٔ موردی بررسی می‌کند که چگونه یک تولیدکننده توانست در کمتر از شش ماه نرخ رد را به کمتر از ۰٫۸ درصد برساند و از ابرازی‌های CBN شرکت ژنگژو روی‌زوآن دایموند تول، محدوده

مشکل: چرا چرخ‌های اکسید آلومینیوم عملکرد نداشتند

این تأمین‌کنندهٔ متوسط قطعات دندهٔ جعبه‌دندهٔ خودرو، دنده‌ها و شفت‌های سخت‌شدهٔ پوسته‌ای با سختی ۶۲ تا ۶۴ HRC را با استفاده از چرخ‌های اکسید آلومینیوم پردازش می‌کرد. اگرچه چرخ‌های اکسید آلومینیوم از نظر هزینه ارزان‌تر بودند، اما دانه‌های اکسید آلومینیوم به سرعت کند می‌شدند و گرماي زیادی در منطقهٔ سنگ‌زنی تولید می‌کردند. این گرما اغلب منجر به:

سوختگی‌های سطحی که با آزمون نفوذ رنگ‌دهنده قابل مشاهده بودند.

ترک‌های ریز و در نتیجه کاهش عمر مفید قطعه نهایی.

نیاز به تنظیم مکرر چرخ‌های سنگ‌زنی و در نتیجه افزایش زمان‌های ایست و هزینه‌های ابزار.

تغییرات در پرداخت سطحی، که منجر به ایجاد مشکلات در مراحل مونتاژ بعدی می‌شود.

میانگین ضایعات در کارگاه ۶٫۵٪ (۵ تا ۸ درصد) بود. مدیران کیفیت خسارت سالانه ناشی از نقص‌ها را بیش از ۴۰۰٫۰۰۰ دلار برآورد کردند.

راه‌حل: تغییر به چرخ‌های CBN مهندسی‌شده

کارخانه با مهندسان کاربردی شرکت «ژنگژو روئی‌زوآن» مشورت کرد و موافق شد آزمایشی با چرخ‌های CBN سفارشی انجام دهد. شرکت روئی‌زوآن چرخ CBN با پیوند فلزی را توصیه کرد که به‌طور خاص برای ماشین‌کاری فولادهای سخت‌شده چرخ‌دنده طراحی شده بود. به‌طور خاص:

اندازه ذرات CBN: B151 (تقریباً ۱۰۰/۱۲۰ مش)

نوع پیوند: ماتریس فلزی در واقع تثبیت بهتر ذرات را فراهم می‌کند.

غلظت: ۱۵۰٪، که در واقع امکان برش سریع‌تر را فراهم می‌کند.

سرعت‌های عملیاتی (سازگون با سنگ‌زن‌های فعلی) در محدوده ۴۵ تا ۶۰ متر بر ثانیه

برخلاف اکسید آلومینیوم، سختی بسیار بالای CBN باعث می‌شود ذرات ساینده در طول کل چرخهٔ سنگ‌زنی تیز باقی بمانند. بندِ فلزی در واقع عملکرد منبع جذب حرارت را دارد و به‌صورت مؤثری حرارت را از قطعه خارج می‌کند. روئی‌ژوان همچنین داده‌های گسترده‌ای از فرآیند سنگ‌زنی ارائه داد، از جمله سرعت بهینهٔ چرخش چرخ، نرخ پیشروی و سیال خنک‌کننده.

نتایج: نرخ عیوب به ۰٫۸٪ کاهش یافت

پس از آزمایش دو هفته‌ای روی یکی از خطوط سنگ‌زنی چرخ‌دنده‌های آن‌ها تأیید شد:

کاهش عیوب: عملاً هیچ سوختگی یا ترک‌های ریزی مشاهده نشد؛ نرخ ضایعات در طول آزمایش از ۶٫۵٪ به ۱٫۲٪ پس از برخی اصلاحات کاهش یافت و سپس در سطح ۰٫۸٪ ثابت شد.

افزایش عمر چرخ: هر چرخ CBN قادر به تولید بیش از ۴۵۰۰ قطعه در هر بار تنظیم (دراست) بود، در حالی که این عدد برای اکسید آلومینیوم تنها ۳۰۰ قطعه یا کمتر بود. هزینه‌های ابزارآلات سالانه بیش از ۷۰٪ کاهش یافته است.

فرآوانی تنظیم (دراست): اکسید آلومینیوم نیازمند تنظیم پس از هر ۵۰ تا ۱۰۰ قطعه بود، در حالی که برای CBN تنها یک بار در هر ۱۵۰۰ قطعه لازم است؛ این امر امکان استفاده از دستگاه برای سایر کارها را فراهم می‌کند.

بهبود پرداخت سطح: مقادیر Ra از ۰٫۸ میکرومتر به ۰٫۴ میکرومتر کاهش یافت و عملیات دوم صیقل‌زنی حذف شد.

مدیر کارخانه اعلام کرد که این تغییر سالانه بیش از ۶۰۰۰۰۰ دلار آمریکا صرفه‌جویی ایجاد کرده است — رقمی قابل توجه در مقایسه با برآوردهای اولیه.

چرا چرخ‌های CBN شرکت تشنگژو روئی‌زوآن تفاوت ایجاد کردند

انتقال به چرخ‌های CBN با ترکیب عوامل زیر موفقیت‌آمیز بود:

سفارشی‌سازی متناسب با کاربرد: شرکت روئی‌زوآن چرخ‌های CBN خود را مطابق با جنس دقیق چرخ‌دنده، سختی آن، پارامترهای ماشین و سیال خنک‌کننده‌ای که توسط سازنده چرخ‌دنده استفاده می‌شد، تنظیم کرد.

کنترل دقیق کیفیت: این چرخ‌ها استانداردهای تولید ISO 9001 را رعایت می‌کردند و در واقع همراه با گزارش‌های آزمون فردی ارائه می‌شدند.

پشتیبانی فنی: مهندسان شرکت روئی‌زوآن آموزش‌های لازم را در مورد پارامترهای جدید سنباده‌زنی ارائه دادند و اجرای اولیه را نظارت کردند.

گواهینامه‌ها: این چرخ‌ها دارای گواهینامه‌های CE، SGS و TUV بودند و استانداردهای خودروسازی کارخانه (IATF 16949) را برآورده می‌کردند.

خلاصه

تغییر به چرخ‌های CBN با پیوند فلزی سفارشی، به این کارخانه تولید دنده کمک کرد تا بازدهی قابل توجهی در زمینه پرداخت سطحی و کاهش نقص‌های سمباده‌زنی حاصل کند. این شرکت سالانه بیش از ۶۰۰٫۰۰۰ دلار آمریکا صرفه‌جویی کرد؛ این صرفه‌جویی ناشی از کاهش ضایعات، افزایش طول عمر ابزار و کاهش زمان ایست‌کاری ماشین‌آلات بود. از سال ۲۰۱۴ شرکت ژنگژو روئی‌زوآن برای ابزارهای الماسی، شرکت محدوده «روئی‌زوآن» در کمک به مشتریان صنعتی برای کاهش هزینه‌های سمباده‌زنی و بهبود کیفیت با عرضه کاملی از مواد ساینده الماسی و CBN فعالیت می‌کند. برای انجام بررسی فرآیند سمباده‌زنی خود با شرکت روئی‌زوآن تماس بگیرید.