Na základe aplikácie indexovacej hlavy príslušenstva obrábacieho stroja a závesného zariadenia na bežnej fréze so zvislým zdvíhacím stolom, pričom ako príklad berieme valec časti námorného vysokovýkonného nízkorýchlostného dieselového motora, je vodiaci povrch vačkovej roviny piestu frézované. V podmienkach existujúceho vybavenia obrábacích strojov v dielni analyzujte štruktúru profilu vačky valcového piestu a parametre vedenia, kombinujte vzorec na výpočet prevodového pomeru a aplikačnú funkciu indexovacej hlavy a analyzujte obrábacie stroje, frézy, indexovanie zapojené hlavy a ozubené kolesá. Príslušné technické parametre sú vypočítané a starostlivo usporiadané. Po nácviku obrábania a skúške pohybovej funkcie piestových častí po ich inštalácii do vzduchového valca výfukového ventilu dieselového motora je zhrnutý súbor stabilných kvalitných a lacných riešení procesu obrábania.
#01
obrázok
Predslov
obrázok
Pre presné obrábanie plochých vačkových profilov je najideálnejším procesným riešením CNC obrábacie frézovanie, najmä CNC obrábacie centrá s CNC rotačnými osami (os A alebo os B). Diely vysokovýkonných lodných nízkorýchlostných dieselových motorov sú všetky v malých sériách a rôznych typov. Kapitálové investície do zariadení NC obrábacích centier sú pomerne veľké. Vstupno-výstupný pomer nového NC obrábacieho stroja s funkciou viacosového obrábania len pre túto súčiastku nie je ideálny. Bežné vertikálne zdvíhacie stolové frézky sú štandardným výrobným zariadením vo väčšine tradičných mechanických dielní. Cieľom procesného výskumu dielenských technikov je plne využiť funkcie spracovania existujúcich zariadení obrábacích strojov a vytvoriť nízkonákladový vstup a vysoko efektívny výstup. Vačka roviny piesta je vodiacim povrchom pohybu vodiacej tyče a má vysokú presnosť. Proces frézovania zahŕňa spracovanie spojenia, v ktorom sú lineárna os a os rotácie v určitom pomere. Frézovanie na iných ako CNC obrábacích strojoch je náročné. Nábeh vačky roviny piesta je malý, to znamená, že na vytvorenie veľkého uhla otáčania v krátkej lineárnej vzdialenosti je potrebné použiť funkcie bežnej vertikálnej frézky na vývoj novej a vyspelej lineárnej osi a schéma technológie spracovania spojenia rotačnej osi [1]. Preskúmajte technológiu spracovania dielov rovinných vačiek a technológiu aplikácie ozubených kolies, aby ste zaistili kvalitu spracovania dielov.
#02
obrázok
Aplikácia frézky a sprievodného ozubeného kolesa indexovacej hlavy
obrázok
Aplikácia bežnej vertikálnej frézky a indexovacej hlavy so spracovaním závesného ozubeného kolesa je znázornená na obrázku 1. Ako je znázornené na obrázku 1a, bežná stolová frézka X53K s vertikálnym zdvihom má stúpanie skrutky s pozdĺžnym posuvom P=6mm. Univerzálna indexovacia hlava FW250 má pevný počet 40 a je vybavená štandardne dostupnou knižnicou ozubených kolies. Voliteľné zuby ozubenia z sú 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90 a 100[2]. Hlavné hnacie koleso je inštalované na jednom konci pozdĺžneho skrutkového hriadeľa vertikálnej frézky a hnané koleso je inštalované na zadnej strane indexovacej hlavy. Medzi hlavné hnacie koleso a hnané koleso je zavesené ozubené koleso s príslušným prevodovým pomerom. Súprava ozubených kolies je nastavená na príslušný záber. Po odstránení medzery ju upevnite pomocou konzoly zaistenej na strane indexovacej hlavy a zadnej časti. Po dokončení inštalácie pozdĺžna skrutka vertikálnej frézky poháňa pracovný stôl tak, aby sa pozdĺžne podával. Súčasne hlavné hnacie ozubené koleso integrované s pozdĺžnou skrutkou prenáša príslušný rotačný pohyb na indexovaciu hlavu cez súkolesie s príslušným prevodovým pomerom. Otáčanie upínania indexovacej hlavy Časti sa otáčajú zodpovedajúcim spôsobom, aby sa realizovalo synchrónne spracovanie väzby lineárnej osi a rotačnej osi.
obrázok
a) Vertikálna frézka X53K
obrázok
b) Indexovacia hlava je vybavená závesným zariadením
obrázok
c) Rovinné vačkové frézovanie
Obrázok 1: Schéma aplikácie bežnej vertikálnej frézky a indexovacej hlavy vybavenej spracovaním závesného zariadenia
#03
obrázok
Plochá vodiaca plocha piestovej časti
obrázok
Piest valca v dutine vzduchového valca zostavy výfukového ventilu námorného vysokovýkonného nízkootáčkového dieselového motora je presná pohyblivá časť. Piest sa pôsobením tlaku vo valci otáča nahor alebo nadol. Vodiaci povrch vačky na čelnej strane piesta poháňa pohyb vodiacej tyče, ktorá je s ním v kontakte. Otáčanie piesta Presnosť uhla a vzdialenosti pohybu hore a dole je rozhodujúca pre funkcie, ako je časovanie výfuku. Požiadavky na veľkosť spracovania pre vodiaci povrch (0 stupeň ~144,3 stupňa) plochej vačky piesta sú znázornené na obrázku 2. Plochá vačka je vo forme výstupku koncového krúžku s vnútorným kruhom R6{{ 10} mm a vonkajší kruh R70 mm. Špirála nahor v smere hodinových ručičiek od 0 stupňov (rozšírené na obvode R65 mm, uhol stúpania 1,75 stupňa). Keď dosiahne 144,3 stupňa, skončí na povrchu zadnej vačky s výškou 5 mm. , hodnota drsnosti povrchu vačky Ra=3.2μm. Materiál dielov je QT400.
obrázok
a) Pohľad zhora na piest
obrázok
b) Pohľad v reze na piest
obrázok
c) Schéma rozšírenia olovenej plochy
obrázok
d) Izometrický výkres piestu
Obrázok 2 Rozmery povrchu vačky roviny piesta určitého modelu
#04
obrázok
Obrábanie povrchu vačkového vedenia
obrázok
4.1 Príprava procesu
Rozmerové požiadavky procesu sústruženia pred procesom frézovania povrchu vačky piesta sú znázornené na obrázku 3. Proces sústruženia nie je v tomto článku predstavený.
obrázok
Obrázok 3 Rozmerové požiadavky na proces sústruženia pred procesom frézovania povrchu vačky piesta
4.2 Výpočet výberu zodpovedajúcich prevodových stupňov
(1) Výpočet stúpania vačky L: Výšková vzdialenosť zodpovedajúca axiálnemu stúpaniu špirály povrchu vačky o 360 stupňov je stúpanie vačky L. Podľa rozmerov diagramu rozšírenia vodiaceho povrchu na obrázku 2c povrch vačky stúpa h=5mm od 0° do 144,3° a na základe toho sa vypočítava stúpanie L. Z 5/L=144.3/360 môžeme získať L=12,474 (mm).
(2) Výpočet prevodového pomeru i Vzorec na výpočet prevodového pomeru [2] je
i＝40t/L (1)
Vo vzorci je i prevodový pomer; 40 je pevné číslo indexovacej hlavy; t je pozdĺžne stúpanie skrutky obrábacieho stroja (mm) a t vertikálnej frézky X53K je všeobecne 6 mm; L je vedenie vačky (mm).
Podľa vzorca (1) výpočet ukazuje, že i=40×6/12,474≈19,24.
(3) Počet zubov ozubeného kolesa sa vypočíta na základe počtu voliteľných zubov ozubeného kolesa vybavených indexovacou hlavou FW250 a požiadaviek na prevodový pomer. Podľa konvenčných 2 súprav (jedna súprava hlavných a hnaných ozubených kolies súvisiacich s priamym prevodom) 4 konfigurácie prevodových stupňov Neschopnosť splniť požiadavku prevodového pomeru 19,24. Podľa inštalačného priestoru a podmienok upevnenia konzoly sa vyberú a nakonfigurujú 3 skupiny po 6 prevodoch. Vzorec na výpočet prevodového pomeru [3] je
I＝z1z3z5/(z2z4z6) (2)
Vo vzorci je I prevodový pomer; z1, z3 a z5 sú zuby každého aktívneho závesného ozubeného kolesa v tomto poradí a priorita je daná výberu zo štandardných zubov ozubeného kolesa indexovacej hlavy; z2, z4 a z6 predstavujú počet zubov každého poháňaného závesného kolesa a prioritu má výber z Indexovacia hlava sa štandardne dodáva s počtom zubov ozubeného kolesa, z ktorých si môžete vybrať.
Podľa vzorca (2) je možné získať prevodovku s 3 skupinami po 6 ozubených kolies
Pomer I=90×80×70/(35×30×25)=19.2, ktorý je blízky prevodovému pomeru i (19,24) vypočítanému z vedenia vačky.
4.3 Overenie chyby
Prevodový pomer I{{0}}.2 je navrhnutý na základe výberu podmienok počtu zubov ozubeného kolesa. Predpokladaný náskok L=40×6/19.2=12.5 (mm) sa vypočíta pomocou rovnice (1). Potom podľa uhla vodiacej plochy časti vačky 144,3 stupňa, inverzne. Predpokladá sa, že výška h=144.3×12.5/360=5.01 (mm) smerom k vypočítanej ploche vedenia vačky a chyba 5 mm od veľkosti požadovanej na výkrese je 0,01 mm, čo spĺňa prípustné požiadavky na toleranciu veľkosti dielu.
4.4 Praktická aplikácia
Keď je vačkové frézovanie roviny piesta upnuté na indexovacej hlave, indexovacia hlava upne procesné vreteno pomocou samostrediaceho skľučovadla a nastaví chybu sústrednosti otáčania vretena na Menšiu alebo rovnú 0,01 mm. Umiestnite piest s vnútorným otvorom piesta a procesným vretenom a pomocou skrutiek spojovacej tyče a podložiek prítlačnej dosky upnite a utiahnite piest v závitovom otvore na konci procesného tŕňa a pomocou číselníka skontrolujte otáčanie. hádzanie piestu. Ozubené koleso na frézovanie povrchu piestovej vačky je znázornené na obrázku 4. Hlavné hnacie kolesá Z1 a Z2 sú namontované na pozdĺžnom skrutkovom konci obrábacieho stroja na pevnej konzole. Z2 je hnané ozubené koleso Z1. Z3 a Z2 sú koaxiálne synchrónne prevody. Z3 pohony Z4 a Z2. Z5 a Z4 sú koaxiálne synchrónne prevody. Z5 poháňa ozubené koleso Z6, ktoré je zavesené na zadnej strane indexovacej hlavy (to znamená, že poháňa hriadeľ závesného kolesa indexovacej hlavy), ktoré v konečnom dôsledku tvorí vedenie pre rotačný pohyb častí držaných indexovacou hlavou a pozdĺžny posuv. pohyb obrábacieho stroja. Vzťah medzi zdvihovým pomerom je taký, že vzdialenosť pozdĺžneho pohybu obrábacieho stroja je 12,5 mm a piest sa synchrónne otáča o 360 stupňov; vzdialenosť pozdĺžneho pohybu obrábacieho stroja je 5,01 mm a piest sa synchrónne otáča o 144,3 stupňa.
Frézovacím nástrojom je stopková fréza φ20 mm z rýchloreznej ocele. Rezné parametre sú rýchlosť rezania vc=23.55m/min, rýchlosť vretena n=375r/min a posuv f=0.1mm/r. Zarovnajte os čelnej frézy tak, aby sa zhodovala so stredovou čiarou piesta. Použite bočnú hranu stopkovej frézy tak, aby bola na spodnej strane vodiacej plochy vačky (-5 mm) a otočte pozdĺžnu podávaciu tyč obrábacieho stroja doprava, to znamená, že spustite vačku roviny piesta. Lineárna os a rotačná os frézovania sa spracovávajú súčasne. Proces je rozdelený na hrubé obrábanie, polodokončovanie a dokončovanie. Počiatočný bod stopkovej frézy je 0 stupňa v radiálnom smere povrchu elektródy a axiálna poloha povrchu elektródy je plánovaná na -3,5 mm (s okrajom 1,5 mm ), -4,8 mm (ponechajte okraj 0,2 mm) a -5 mm, spolu 3 kroky frézovania. Po ukončení frézovania každého pracovného kroku sa fréza axiálne stiahne do bezpečnej polohy a pozdĺžny posuv obrábacieho stroja sa obráti späť do východiskovej polohy predchádzajúceho pracovného kroku. Vzhľadom na spätnú chybu vôle prevodového stupňa presahuje každý spätný chod východiskovú polohu. Asi po 1 otočení východiskovej polohy sa vráťte do východiskovej polohy smerom dopredu a vytiahnite kolísku indexovacej hlavy (rotačný pohyb indexovacej hlavy sa odtrhne od obmedzení zodpovedajúceho ozubeného kolesa, to znamená, že sa odtrhne z pozdĺžneho posuvu stola obrábacieho stroja. Spojovacia väzba), potom, čo sa obrábací stroj pozdĺžne zalomí rukou, aby sa podávalo zodpovedajúce množstvo rezu, sa vloží obmedzovacie ozubené koleso kolíka. Po spustení nástroja do vhodnej polohy sa proces spracovania spoja z predchádzajúceho kroku opakuje, až kým sa povrch vačkového vedenia nespracuje na konečnú veľkosť.
#05
obrázok
Záver
obrázok
Aplikácia spracovania bežnej vertikálnej zdvíhacej stolovej frézky a indexovacej hlavy vybavenej povrchom vačky piestu na frézovanie závesného ozubeného kolesa úspešne vyriešila problém spracovania patentovaného hlavného motora MAN ES, ako je 420 mm, 460 mm a iný priemer otvoru pre námornú nízkorýchlostnú vysokovýkonnú naftu vačka valca výfukového ventilu piestu, plné využitie možností spracovania existujúcich bežných obrábacích strojov v dielni, zníženie nákladov na výrobné zariadenia, zvýšenie flexibility organizácie výroby dielne a dosiahnutie dobrej kvality výrobkov a vysokej výstupnej efektívnosti, pri použití bežných fréz na podobné diely poskytuje referenciu pre rýchle spracovanie so závesnými prevodmi.
