鍛造旋轉(zhuǎn)體中心孔的加工方法及加工系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鍛造旋轉(zhuǎn)體中心孔的加工方法及鍛造旋轉(zhuǎn)體中心孔的加工系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]—般而言，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸等高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體，為了抑制旋轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)等，需要在軸心周?chē)攘己玫厝〉闷胶狻Ｈ艏庸ばD(zhuǎn)體時(shí)所使用的中心孔的位置精度不佳，則旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)不平衡量會(huì)增大。因此，必需恰當(dāng)?shù)貨Q定中心孔的位置。
[0003]專(zhuān)利文獻(xiàn)I公開(kāi)了一種用于決定中心孔位置的下述方法。專(zhuān)利文獻(xiàn)I的方法中，首先，測(cè)定坯料狀態(tài)的鍛造旋轉(zhuǎn)體的三維形狀。根據(jù)該測(cè)定值決定暫定中心孔。模擬以暫定中心孔為基準(zhǔn)的加工，算出旋轉(zhuǎn)體的加工后的假想形狀。算出該假想形狀的旋轉(zhuǎn)不平衡量。并且，在所算出的旋轉(zhuǎn)不平衡量處于能夠修正的范圍內(nèi)的情況下，將暫定中心孔定為實(shí)際加工時(shí)的中心孔。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利公報(bào)特許4791577號(hào)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的方法中，對(duì)所有的旋轉(zhuǎn)體進(jìn)行三維形狀的測(cè)定及模擬。因此，生產(chǎn)效率差。另外，自以往，在模具更換時(shí)才對(duì)批次(lot)進(jìn)行更新，并且一個(gè)批次地調(diào)整旋轉(zhuǎn)不平衡量。由于一個(gè)批次中所含的旋轉(zhuǎn)體的數(shù)量較多，因而旋轉(zhuǎn)不平衡量的偏差范圍大，因此必須預(yù)先將用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)不平衡量的調(diào)整量設(shè)定得較大。這會(huì)增加鍛造旋轉(zhuǎn)體的質(zhì)量，故不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供一種能夠提高生產(chǎn)效率并且能夠使鍛造旋轉(zhuǎn)體輕量化的鍛造旋轉(zhuǎn)體中心孔的加工方法及鍛造旋轉(zhuǎn)體中心孔的加工系統(tǒng)。
[0009]為了解決所述問(wèn)題，本發(fā)明的鍛造旋轉(zhuǎn)體中心孔的加工方法，是對(duì)由鍛造模具制造的鍛造旋轉(zhuǎn)體加工中心孔的方法，其包括:批次設(shè)定工序，將所述鍛造模具的模具偏移調(diào)整后到下一次模具偏移調(diào)整之前被鍛造的多個(gè)所述鍛造旋轉(zhuǎn)體設(shè)定在同一鍛造批次；三維形狀測(cè)定工序，從一個(gè)所述鍛造批次中抽取多個(gè)所述鍛造旋轉(zhuǎn)體作為樣本，測(cè)定所述各樣本的三維形狀，分別取得該測(cè)定結(jié)果亦即三維形狀測(cè)定數(shù)據(jù)；暫定中心孔位置設(shè)定工序，對(duì)每一所述樣本，分別根據(jù)其所述三維形狀測(cè)定數(shù)據(jù)設(shè)定暫定中心孔的位置；不平衡量算出工序，根據(jù)所述各樣本的所述三維形狀測(cè)定數(shù)據(jù)和預(yù)先設(shè)定的設(shè)計(jì)上的所述鍛造旋轉(zhuǎn)體的最終形狀的三維形狀設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，算出各樣本的以所述暫定中心孔為基準(zhǔn)進(jìn)行了指定加工的模擬后的最終形狀下的旋轉(zhuǎn)不平衡量；判定工序，判定所述各樣本的旋轉(zhuǎn)不平衡量是否處于預(yù)先設(shè)定的允許范圍內(nèi)；平均值算出工序，對(duì)被判定為所有樣本的所述旋轉(zhuǎn)不平衡量處于所述允許范圍內(nèi)的鍛造批次，算出該鍛造批次的所有樣本的所述旋轉(zhuǎn)不平衡量的平均值；中心孔加工位置決定工序，算出所述旋轉(zhuǎn)不平衡量的平均值為零的中心孔的位置，將所算出的中心孔的位置定為該算出所用的樣本所屬的鍛造批次中所含的所有所述鍛造旋轉(zhuǎn)體的中心孔加工位置；中心孔加工工序，在加工某一鍛造旋轉(zhuǎn)體時(shí)，在該鍛造旋轉(zhuǎn)體上的針對(duì)該鍛造旋轉(zhuǎn)體所屬的鍛造批次而決定的所述中心孔加工位置加工中心孔。
[0010]另外，本發(fā)明的鍛造旋轉(zhuǎn)體中心孔的加工系統(tǒng)，是加工由鍛造模具制造的鍛造旋轉(zhuǎn)體的中心孔的加工系統(tǒng)，其包括:三維形狀測(cè)定單元，從所述鍛造模具的模具偏移調(diào)整后到下一次模具偏移調(diào)整之前被鍛造且被設(shè)定在同一鍛造批次的多個(gè)所述鍛造旋轉(zhuǎn)體中抽取多個(gè)所述鍛造旋轉(zhuǎn)體作為樣本，測(cè)定所述各樣本的三維形狀，分別取得該測(cè)定結(jié)果亦即三維形狀測(cè)定數(shù)據(jù)；暫定中心孔位置設(shè)定單元，對(duì)每一所述樣本，分別根據(jù)其所述三維形狀測(cè)定數(shù)據(jù)設(shè)定暫定中心孔的位置；不平衡量算出單元，根據(jù)所述各樣本的所述三維形狀測(cè)定數(shù)據(jù)和預(yù)先設(shè)定的設(shè)計(jì)上的所述鍛造旋轉(zhuǎn)體的最終形狀的三維形狀設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，算出各樣本的以所述暫定中心孔為基準(zhǔn)進(jìn)行了指定加工的模擬后的最終形狀下的旋轉(zhuǎn)不平衡量；判定單元，判定所述各樣本的旋轉(zhuǎn)不平衡量是否處于預(yù)先設(shè)定的允許范圍內(nèi)；平均值算出單元，對(duì)被判定為所有樣本的所述旋轉(zhuǎn)不平衡量處于所述允許范圍內(nèi)的鍛造批次，算出該鍛造批次的所有樣本的所述旋轉(zhuǎn)不平衡量的平均值；中心孔加工位置決定單元，算出所述旋轉(zhuǎn)不平衡量的平均值為零的中心孔的位置，將所算出的中心孔的位置定為該算出所用的樣本所屬的鍛造批次中所含的所有所述鍛造旋轉(zhuǎn)體的中心孔加工位置；中心孔加工單元，在加工某一鍛造旋轉(zhuǎn)體時(shí)，在該鍛造旋轉(zhuǎn)體上的針對(duì)該鍛造旋轉(zhuǎn)體所屬的鍛造批次而決定的所述中心孔加工位置加工中心孔。
[0011]此處，旋轉(zhuǎn)不平衡量不僅包含各樣本的旋轉(zhuǎn)不平衡量的大小的絕對(duì)值，而且還包含這些旋轉(zhuǎn)不平衡量的相位的信息。因此，關(guān)于旋轉(zhuǎn)不平衡量是否處于允許范圍內(nèi)的判定，并非僅判定各樣本的旋轉(zhuǎn)不平衡量的絕對(duì)值是否處于允許范圍內(nèi)，還考慮旋轉(zhuǎn)不平衡量的相位而進(jìn)行判定。
[0012]同樣地，關(guān)于旋轉(zhuǎn)不平衡量的平均值的算出，并非僅算出各樣本的旋轉(zhuǎn)不平衡量的絕對(duì)值的平均值，還考慮旋轉(zhuǎn)不平衡量的相位而進(jìn)行算出。即，在極坐標(biāo)系中，考慮從中心向旋轉(zhuǎn)不平衡量(從中心算起的長(zhǎng)度(半徑)為旋轉(zhuǎn)不平衡量的大小，方向是指旋轉(zhuǎn)不平衡量的相位)的位置延伸的向量，對(duì)表示各樣本的旋轉(zhuǎn)不平衡量的向量進(jìn)行合成，將以樣本數(shù)除合成后的向量的大小所得的值作為平均值來(lái)算出。
[0013]根據(jù)該發(fā)明，并不對(duì)批次中所含的所有旋轉(zhuǎn)體進(jìn)行三維形狀測(cè)定及模擬，而是僅對(duì)從批次中抽取的樣本進(jìn)行三維形狀測(cè)定及模擬。因此，能夠提高生產(chǎn)效率。另外，每當(dāng)進(jìn)行模具偏移調(diào)整時(shí)重新設(shè)定批次，并對(duì)該批次決定中心孔加工位置。因此，能夠?qū)⒁粋€(gè)批次內(nèi)的旋轉(zhuǎn)體的數(shù)量抑制得較少，從而能夠?qū)⒁粋€(gè)批次內(nèi)的旋轉(zhuǎn)不平衡量的偏差抑制得較小。因此，能夠?qū)榱藢?duì)旋轉(zhuǎn)不平衡量進(jìn)行修正加工而必須對(duì)鍛造旋轉(zhuǎn)體預(yù)先設(shè)置的調(diào)整量減小，從而能夠使鍛造旋轉(zhuǎn)體輕量化。
[0014]較為理想的是，在所述鍛造旋轉(zhuǎn)體中心孔的加工方法中還包括:中心孔加工位置存儲(chǔ)工序，在所述中心孔加工位置決定工序之后被實(shí)施，使該中心孔加工位置決定工序中所決定的所述中心孔加工位置與所述鍛造批次的識(shí)別信息關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元中；其中，在所述中心孔加工工序中，根據(jù)所述鍛造批次的識(shí)別信息，從所述存儲(chǔ)單元讀出所述鍛造旋轉(zhuǎn)體的中心孔加工位置。
[0015]另外，較為理想的是，在所述鍛造旋轉(zhuǎn)體中心孔的加工系統(tǒng)中還包括:存儲(chǔ)單元，將由所述中心孔加工位置決定單元決定的所述中心孔加工位置與所述鍛造批次的識(shí)別信息關(guān)聯(lián)地予以存儲(chǔ)；其中，所述中心孔加工單元根據(jù)所述鍛造批次的識(shí)別信息，從所述存儲(chǔ)單元讀出所述鍛造旋轉(zhuǎn)體的中心孔加工位置。
[0016]這樣，針對(duì)指定的鍛造批次而決定的中心孔加工位置，基于該鍛造批次的識(shí)別信息，而從存儲(chǔ)單元被讀出，因此，能夠使中心孔的加工工序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化。
[0017]較為理想的是，在所述鍛造旋轉(zhuǎn)體中心孔的加工方法及鍛造旋轉(zhuǎn)體中心孔的加工系統(tǒng)中，所述鍛造旋轉(zhuǎn)體為發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸。
[0018]這樣，在鍛造旋轉(zhuǎn)體為發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸的情況下，仍能夠獲得上述效果。
[0019]另外，較為理想的是，在所述批次設(shè)定工序中，在所述鍛造模具被更換時(shí)，將該更換后所制造的所述鍛造旋轉(zhuǎn)體的鍛造批次設(shè)定為與該更換前所制造的所述鍛造旋轉(zhuǎn)體不同的鍛造批次。
[0020]這樣，除了在模具偏移調(diào)整時(shí)之外，在模具更換時(shí)，也對(duì)批次進(jìn)行更新，僅將模具大致處于同一的狀態(tài)下制造的鍛造旋轉(zhuǎn)體設(shè)定在同一批次中。因此，能夠進(jìn)一步減小批次內(nèi)的旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)不平衡量。這會(huì)進(jìn)一步減小必須對(duì)鍛造旋轉(zhuǎn)體預(yù)先設(shè)置的調(diào)整量，使鍛造旋轉(zhuǎn)體實(shí)現(xiàn)輕量化。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的中心孔加工方法的鍛造旋轉(zhuǎn)體制造系統(tǒng)的方框圖。
[0022]圖2是說(shuō)明圖1的中心孔決定處理裝置的方框圖。
[0023]圖3是說(shuō)明圖1的中心孔加工方法的流程圖。
[0024]圖4是用于說(shuō)明圖1的中心孔加工方法中的批次設(shè)定工序的圖形。
[0025]圖5是用于說(shuō)明圖1的中心孔加工方法中的三維形狀測(cè)定工序及暫定中心孔位置設(shè)定工序的曲軸的概略側(cè)視圖。
[0026]圖6是用于說(shuō)明圖1的中心孔加工方法中的模具偏移調(diào)整工序的鍛造模具的下模的概略俯視圖。
[0027]圖7是用于說(shuō)明圖1的中心孔加工方法中的不平衡量算出工序至中心孔加工位置決定工序的圖。
[0028]圖8是說(shuō)明與圖7作比較的情況下以到模具更換之前作為一個(gè)鍛造批次時(shí)的不平衡量算出工序至中心孔加工位置決定工序的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下，說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的鍛造旋轉(zhuǎn)體中心孔的加工系統(tǒng)及鍛造旋轉(zhuǎn)體中心孔的加工方法。
[0030]圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的加工系統(tǒng)的鍛造旋轉(zhuǎn)體制造系統(tǒng)的方框圖。
[0031]在本實(shí)施方式中，制造如圖5所示的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸C作為鍛造旋轉(zhuǎn)體。加工系統(tǒng)按照加工順序包含鍛造工作站stl、中心孔決定工作站St2及加工工作站St3。
[0032]首先，說(shuō)明制造系統(tǒng)的概要。
[0033]在鍛造工作站Stl中進(jìn)行模具鍛造。鍛造工作站Stl中配置有上下一對(duì)鍛造模具(上模和下模，以下有時(shí)將鍛造模具僅稱(chēng)為模具)。模具對(duì)鍛造坯料加壓，將模具形狀復(fù)寫(xiě)到鍛造坯料上。在鍛造工作站Stl中，通過(guò)模具鍛造來(lái)鍛造加工前的狀態(tài)即坯料狀態(tài)的曲軸C。以下，將該坯料狀態(tài)的曲軸C適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為曲軸C的坯料。
[0034]上模和下模的相對(duì)位置有時(shí)會(huì)偏移。即，有時(shí)會(huì)發(fā)生所謂的模具偏移。在發(fā)生了模具偏移的情況下，鍛造出的曲軸C的形狀會(huì)偏離所希望的設(shè)計(jì)形狀。這會(huì)產(chǎn)生曲軸C的旋轉(zhuǎn)不平衡。在鍛造工作站Sti中，