Na temelju primjene indeksne glave pomoćnog alatnog stroja i visećeg zupčanika na običnom stroju za glodanje s vertikalnim podiznim stolom, uzimajući kao primjer cilindar dijela brodskog dizelskog motora velike snage i male brzine, prednja površina bregaste ravnine klipa je mljevena. U uvjetima postojeće opreme alatnih strojeva u radionici, analizirati strukturu profila bregastog cilindra klipa i parametre vodjenja, kombinirati formulu za izračun prijenosnog omjera zupčanika i funkciju primjene glave za indeksiranje, te analizirati alatne strojeve, glodala, indeksiranje uključene glave i zupčanici. Relevantni tehnički parametri su izračunati i pažljivo uređeni. Nakon vježbe strojne obrade i ispitivanja funkcije kretanja klipnih dijelova nakon što su ugrađeni u zračni cilindar ispušnog ventila dizelskog motora, sažeti su skup rješenja procesa strojne obrade stabilne kvalitete i niske cijene.
#01
slika
Predgovor
slika
Za preciznu obradu ravnih bregastih profila najidealnije procesno rješenje je CNC alatno glodanje, posebno CNC obradni centri s CNC rotacijskim osima (A-os ili B-os). Dijelovi brodskih niskobrzinskih dizel motora velike snage su u malim serijama i raznih vrsta. Kapitalna ulaganja u opremu NC obradnih centara relativno su velika. Omjer ulaza i izlaza novog NC alatnog stroja s funkcijom višeosne obrade samo za ovaj dio nije idealan. Obične glodalice s vertikalnim podiznim stolom standardna su proizvodna oprema u većini tradicionalnih radionica mehaničke obrade. Cilj istraživanja procesa tehničara u radionicama je potpuno iskorištavanje obradnih funkcija postojeće opreme alatnih strojeva i formiranje jeftinog ulaza i visokoučinkovitog izlaza. Klipni breg je vodeća površina kretanja vodilice i ima visoku preciznost. Proces mljevenja uključuje obradu povezivanja u kojem su linearna os i os rotacije u određenom omjeru. Glodanje na alatnim strojevima koji nisu CNC je teško. Prednji breg klipne ravnine je malen, to jest, da bi se formirao veliki kut rotacije na kratkoj linearnoj udaljenosti, potrebno je koristiti funkcije običnog okomitog stroja za glodanje za razvoj nove i zrele linearne osi i tehnološka shema obrade povezivanja rotacijske osi [1]. Istražite tehnologiju obrade dijelova bregaste ravnine i tehnologiju primjene zupčanika kako biste osigurali kvalitetu obrade dijelova.
#02
slika
Primjena glodalice i pratećeg zupčanika glave za indeksiranje
slika
Primjena obične okomite glodalice i glave za indeksiranje s obradom visećih zupčanika prikazana je na slici 1. Kao što je prikazano na slici 1a, obična glodalica s vertikalnim podiznim stolom X53K ima uzdužni korak dovodnog vijka P=6mm. FW250 univerzalna glava za indeksiranje ima fiksni broj od 40 i opremljena je standardnom dostupnom bibliotekom zupčanika. Opcijski zupci zupčanika su 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90 i 100[2]. Glavni pogonski zupčanik ugrađen je na jednom kraju uzdužne vijčane osovine vertikalne glodalice, a pogonski zupčanik ugrađen je na stražnjoj strani glave za indeksiranje. Set zupčanika s odgovarajućim prijenosnim omjerom obješen je između glavnog pogonskog zupčanika i gonjenog zupčanika. Set zupčanika je podešen na odgovarajuću mrežu. Nakon što se razmak očisti, popravite ga s držačem zaključanim na strani indeksne glave i repa. Nakon završetka instalacije, uzdužni vijak vertikalne glodalice pokreće radni stol na uzdužno pomicanje. U isto vrijeme, glavni pogonski zupčanik integriran s uzdužnim vijkom prenosi odgovarajuće rotacijsko gibanje na indeksnu glavu kroz set zupčanika s odgovarajućim prijenosnim omjerom. Rotacija stezanja glave za indeksiranje Dijelovi se rotiraju u skladu s tim kako bi se ostvarila sinkrona obrada povezivanja linearne osi i rotacijske osi.
slika
a) Vertikalna glodalica X53K
slika
b) Indeksna glava je opremljena zupčanikom za vješanje
slika
c) Ravno bregasto glodanje
Slika 1: Dijagram primjene obične vertikalne glodalice i glave za indeksiranje opremljene obradom visećih zupčanika
#03
slika
Ravna površina bregastog dijela klipa
slika
Klip cilindra u šupljini zračnog cilindra sklopa ispušnog ventila brodskog dizelskog motora velike snage i niske brzine je precizan pokretni dio. Klip se okreće gore ili dolje pod djelovanjem pritiska cilindra. Vodeća površina ekscentra na čeonoj strani klipa pokreće kretanje vodilice u kontaktu s njim. Rotacija klipa Točnost kuta i udaljenosti kretanja gore-dolje kritična je za funkcije kao što je vrijeme ispuha. Zahtjevi za veličinom obrade za glavnu površinu (0 stupanj ~144,3 stupnja) ravnog bregastog klipa prikazani su na slici 2. Ravni bregast je u obliku izbočine krajnjeg prstena s unutarnjim krugom od R6{{ 10}} mm i vanjski krug od R70 mm. Spiralno se okreće u smjeru kazaljke na satu od 0 stupnjeva (prošireno na opsegu R65 mm, uzlazni kut 1,75 stupnjeva). Kada dosegne 144,3 stupnja, završava na stražnjoj površini bregaste visine 5 mm. , vrijednost hrapavosti površine zupčanika Ra=3.2μm. Materijal dijelova je QT400.
slika
a) Pogled odozgo na klip
slika
b) Pogled na presjek klipa
slika
c) Dijagram širenja površine olova
slika
d) Izometrijski crtež klipa
Slika 2. Dimenzije površine bregaste ravnine klipa pojedinog modela
#04
slika
Obrada površine dovoda bregaste osovine
slika
4.1 Priprema procesa
Dimenzionalni zahtjevi procesa tokarenja prije procesa brušenja površine klipnog bregastog grebena prikazani su na slici 3. Proces tokarenja nije predstavljen u ovom članku.
slika
Slika 3. Dimenzionalni zahtjevi za proces tokarenja prije procesa površinskog glodanja klipnog bregastog grebena
4.2 Proračunski izbor odgovarajućih zupčanika
(1) Izračun izvoda ekscentra L: Visinska udaljenost koja odgovara aksijalnom usponu spirale površine ekscentra za 360 stupnjeva je izvod ekscentra L. Prema dimenzijama dijagrama proširenja površine izvoda na slici 2c, površina ekscentra se diže h=5mm od 0 stupnjeva do 144,3 stupnja, a na temelju toga se izračunava prednji dio brijega L. Od 5/L=144.3/360, možemo dobiti L=12.474 (mm).
(2) Izračun prijenosnog omjera i Formula za izračun prijenosnog omjera [2] je
i＝40t/L (1)
U formuli, i je prijenosni omjer; 40 je fiksni broj glave za indeksiranje; t je uzdužni korak vijka alatnog stroja (mm), a t vertikalne glodalice X53K općenito je 6 mm; L je vrh brijega (mm).
Prema formuli (1), izračun pokazuje da je i=40×6/12,474≈19,24.
(3) Broj zubaca zupčanika izračunava se na temelju broja opcijskih zubaca zupčanika opremljenih glavom za indeksiranje FW250 i zahtjevima prijenosnog omjera. Prema konvencionalnim 2 seta (jedan set glavnih i gonjenih zupčanika koji se odnose na izravni prijenos) 4 konfiguracije zupčanika Ne mogu ispuniti zahtjev prijenosnog omjera 19,24. U skladu s prostorom za ugradnju i uvjetima pričvršćivanja nosača, odabiru se i konfiguriraju 3 grupe od 6 zupčanika. Formula za izračun prijenosnog omjera zupčanika [3] je
I＝z1z3z5/(z2z4z6) (2)
U formuli I je prijenosni omjer zupčanika; z1, z3 i z5 su zubi svakog aktivnog visećeg zupčanika redom, a prioritet se daje odabiru standardnih zuba zupčanika indeksne glave; z2, z4, i z6 su redom broj zubaca svakog gonjenog visećeg zupčanika, a prioritet se daje odabiru. Indeksna glava dolazi standardno s brojem zubaca zupčanika za odabir.
Prema formuli (2) može se dobiti mjenjač s 3 skupine raspodjele zubaca po 6 zupčanika
Omjer I=90×80×70/(35×30×25)=19.2, koji je blizu prijenosnog omjera i (19,24) izračunatog iz prednjeg brega.
4.3 Provjera pogreške
Prijenosni omjer I{{0}}.2 projektiran je na temelju odabira uvjeta broja zubaca zupčanika. Pretpostavljeni odvod L=40×6/19.2=12.5 (mm) izračunava se pomoću jednadžbe (1). Zatim prema kutu površine dijela ekscentra od 144,3 stupnja, obrnuto Pretpostavlja se da je visina h=144.3×12.5/360=5.01 (mm) prema izračunatoj površini ekscentra, a pogreška od 5 mm od veličine potrebne na crtežu je 0,01 mm, što zadovoljava dopuštene zahtjeve tolerancije veličine dijela.
4.4 Praktična primjena
Kada je klipno glodanje u ravnini klipa stegnuto na glavi za indeksiranje, glava za indeksiranje steže procesno vreteno sa samocentrirajućom steznom glavom i prilagođava pogrešku koncentričnosti rotacije vretena na Manje od ili jednako 0.01 mm. Postavite klip s unutarnjom rupom klipa i procesnim vretenom i upotrijebite vijke spojne šipke i podloške pritisne ploče za stezanje i zatezanje klipa u otvoru s navojem na kraju procesne igle i upotrijebite brojčanik za provjeru rotacije odstupanje klipa. Klipni zupčanik za površinsko glodanje prikazan je na slici 4. Glavni pogonski zupčanici Z1 i Z2 ugrađeni su na kraju uzdužnog vijka alatnog stroja na fiksnom nosaču. Z2 je gonjeni zupčanik Z1. Z3 i Z2 su koaksijalni sinkroni prijenosnici. Z3 pokreće Z4 i Z2. Z5 i Z4 su koaksijalni sinkroni zupčanici. Z5 pokreće zupčanik Z6 koji je obješen na stražnjoj strani glave za indeksiranje (odnosno, pokreće osovinu kotača za vješanje glave za indeksiranje), koja u konačnici tvori vodič za rotacijsko kretanje dijelova koje drži glava za indeksiranje i uzdužno pomicanje kretanje alatnog stroja. Odnos između omjera hoda je da je uzdužna udaljenost kretanja alatnog stroja 12,5 mm, a klip se rotira za 360 stupnjeva sinkrono; uzdužna udaljenost pomicanja alatnog stroja je 5,01 mm, a klip se sinkrono rotira za 144,3 stupnja.
Alat za glodanje je glodalo od brzoreznog čelika φ20mm. Parametri rezanja su brzina rezanja vc=23.55m/min, brzina vretena n=375r/min i posmak f=0.1mm/r. Poravnajte liniju osi čeonog glodala tako da se podudara sa središnjom linijom klipa. Upotrijebite bočni rub čeonog glodala tako da bude na dnu prednje površine bregaste osovine (-5 mm) i okrenite uzdužnu pogonsku šipku alatnog stroja udesno, odnosno pokrenite klipnu klipnu osovinu. Linearna os i rotacijska os glodanja obrađuju se istovremeno. Proces se dijeli na grubu obradu, poluzavršnu i završnu obradu. Početna točka čeonog glodala je 0 stupnjeva u radijalnom smjeru vodeće površine, a aksijalni položaj vodeće površine planira se na -3.5 mm (ostavljajući marginu od 1,5 mm ), -4.8 mm (ostavite marginu od 0,2 mm) i -5 mm, ukupno 3 koraka obrade glodanjem. Nakon završetka glodanja svakog radnog koraka, glodalo se aksijalno uvlači u siguran položaj, a uzdužni posmak alatnog stroja se vraća u početni položaj prethodnog radnog koraka. Uzimajući u obzir pogrešku unatrag zazora zupčanika, svaki povratak unatrag premašuje početni položaj. Nakon otprilike 1 okreta u početnom položaju, vratite se u početni položaj u smjeru prema naprijed i izvucite klackalicu glave za indeksiranje (rotirajući pokret glave za indeksiranje odvaja se od ograničenja odgovarajućeg zupčanika, to jest, odvaja se od uzdužnog posmaka stola alatnog stroja. Ograničenje poluge), nakon što se alatni stroj ručno okrene uzdužno radi dodavanja odgovarajuće količine rezanja, umeće se zupčanik za ograničenje poluge. Nakon što se alat spusti u odgovarajući položaj, postupak obrade poluge iz prethodnog koraka se ponavlja sve dok se površina vrha ekscentra ne obradi do završne veličine.
#05
slika
Zaključak
slika
Primjena obrade običnog stroja za glodanje s vertikalnim podiznim stolom i glave za indeksiranje opremljene površinom bregastog klipa za glodanje visećih zupčanika uspješno je riješila problem obrade MAN ES patentiranog glavnog motora kao što je 420 mm, 460 mm i drugi brodski dizel motora male brzine i velike snage promjera promjera motor ispušni ventil cilindar klip plane cam , potpuno iskorištavanje mogućnosti obrade postojećih običnih alatnih strojeva u radionici, smanjenje troškova proizvodne opreme, povećanje fleksibilnosti proizvodne organizacije radionice i postizanje dobre kvalitete proizvoda i visoke izlazne učinkovitosti, dok koristite obične glodalice za slične dijelove. Daje referencu za brzu obradu s visećim zupčanicima.
