Basant-se en l'aplicació del capçal d'indexació d'accessoris de la màquina-eina i l'engranatge penjant a la fresadora de taula elevadora vertical ordinària, prenent com a exemple el cilindre d'una peça d'un motor dièsel de baixa velocitat marí d'alta potència, la superfície de plom de la lleva del pla del pistó és fresat. En les condicions de l'equip de màquina-eina existent al taller, analitzeu l'estructura del perfil de la lleva del pistó del cilindre i els paràmetres de plom, combineu la fórmula de càlcul de la relació de transmissió d'engranatges i la funció d'aplicació del capçal d'indexació i analitzeu les màquines eina, freses, indexació. caps i engranatges implicats. Els paràmetres tècnics rellevants es calculen i es disposen amb cura. Després de la pràctica de mecanitzat i les proves de la funció de moviment de les peces del pistó després d'instal·lar-les al cilindre d'aire de la vàlvula d'escapament del motor dièsel, es resumeix un conjunt de solucions de procés de mecanitzat de qualitat estable i de baix cost.
#01
imatge
Pròleg
imatge
Per al mecanitzat de precisió de perfils de lleves planes, la solució de procés més ideal és el fresat de màquina-eina CNC, especialment centres de mecanitzat CNC amb eixos de rotació CNC (eix A o eix B). Les peces de motor dièsel marins de baixa velocitat d'alta potència es troben totes en lots petits i de diversos tipus. La inversió de capital en equips de centre de mecanitzat NC és relativament gran. La relació d'entrada-sortida de la nova màquina-eina NC amb funció de mecanitzat de diversos eixos només per a aquesta peça no és ideal. Les fresadores de taules elevadores verticals normals són equips de producció estàndard a la majoria dels tallers de processament mecànic tradicionals. L'objectiu d'investigació de processos dels tècnics de taller és utilitzar plenament les funcions de processament dels equips de màquina-eina existents i formar una entrada de baix cost i una sortida d'alta eficiència. La lleva plana del pistó és la superfície principal del moviment de la barra de guia i té una alta precisió. El procés de fresat implica un processament d'enllaç en què l'eix lineal i l'eix de rotació estan en una certa proporció. El fresat en màquines-eina no CNC és difícil. El plom de la lleva plana del pistó és petit, és a dir, per formar un gran angle de gir en una distància lineal curta, cal utilitzar les funcions d'una fresadora vertical ordinària per desenvolupar un eix lineal nou i madur i Esquema de tecnologia de processament d'enllaços d'eix giratori [1]. Exploreu la tecnologia de processament de peces de lleves planes i tecnologia d'aplicació d'engranatges per garantir la qualitat del processament de peces.
#02
imatge
Aplicació de la fresadora i el capçal indexador que acompanya l'engranatge
imatge
L'aplicació de la fresadora vertical ordinària i el capçal d'indexació amb processament d'engranatges penjants es mostra a la figura 1. Tal com es mostra a la figura 1a, la fresadora de taula elevadora vertical ordinària X53K té un pas de cargol d'alimentació longitudinal P =6 mm. El capçal d'indexació universal FW250 té un nombre fix de 40 i està equipat amb una biblioteca d'engranatges estàndard disponible. Les dents d'engranatge opcionals z són 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90 i 100[2]. L'engranatge principal s'instal·la en un extrem de l'eix del cargol longitudinal de la fresadora vertical, i l'engranatge conduït s'instal·la al costat de la cua del capçal d'indexació. Un conjunt d'engranatges amb una relació de transmissió corresponent està penjat entre l'engranatge principal i l'engranatge conduït. El conjunt d'engranatges s'ajusta a la malla adequada. Un cop esborrat el buit, fixeu-lo amb el suport bloquejat als costats del cap i la cua d'indexació. Un cop finalitzada la instal·lació, el cargol longitudinal de la fresadora vertical impulsa la taula de treball per alimentar-se longitudinalment. Al mateix temps, l'engranatge principal integrat amb el cargol longitudinal transmet el moviment de rotació corresponent al capçal d'indexació a través del conjunt d'engranatges amb la relació de transmissió corresponent. La rotació de la subjecció del capçal d'indexació Les peces es giren en conseqüència per realitzar un processament d'enllaç sincrònic de l'eix lineal i l'eix giratori.
imatge
a) Fresadora vertical X53K
imatge
b) El capçal indexador està equipat amb un engranatge penjant
imatge
c) Fresat de lleves planes
Figura 1: Diagrama d'aplicació de la fresadora vertical normal i el capçal indexador equipat amb processament d'engranatges penjants
#03
imatge
Part del pistó superfície de la lleva plana
imatge
El pistó del cilindre a la cavitat del cilindre d'aire del conjunt de la vàlvula d'escapament del motor dièsel de baixa velocitat marí d'alta potència és una peça mòbil de precisió. El pistó gira cap amunt o cap avall sota l'acció de la pressió del cilindre. La superfície de la lleva a la cara extrema del pistó impulsa el moviment de la vareta guia en contacte amb ella. La rotació del pistó La precisió de l'angle i la distància de moviment amunt i avall és fonamental per a funcions com ara el temps d'escapament. Els requisits de mida de processament per a la superfície de plom (0 grau ~ 144,3 graus) de la lleva plana del pistó es mostren a la figura 2. La lleva plana té la forma d'un boc d'anell final amb un cercle interior de R6{{ 10}}mm i un cercle exterior de R70mm. Gira en espiral cap amunt en el sentit de les agulles del rellotge des de 0 graus (expandit a la circumferència R65 mm, angle ascendent 1,75 graus). Quan arriba als 144,3 graus, acaba a la superfície de la càmera posterior amb una alçada de 5 mm. , el valor de la rugositat superficial de la superfície de la lleva Ra=3.2μm. El material de les peces és QT400.
imatge
a) Vista superior del pistó
imatge
b) Vista en secció transversal del pistó
imatge
c) Diagrama d'expansió superficial de plom
imatge
d) Dibuix isomètric del pistó
Figura 2 Dimensions de la superfície de la lleva plana del pistó d'un model determinat
#04
imatge
Mecanitzat de la superfície de la lleva
imatge
4.1 Preparació del procés
Els requisits dimensionals del procés de tornejat abans del procés de fresat de superfícies de la lleva del pistó es mostren a la figura 3. El procés de tornejat no s'introdueix en aquest article.
imatge
Figura 3 Requisits dimensionals per al procés de tornejat abans del procés de fresat de superfícies de lleves del pistó
4.2 Selecció de càlcul d'engranatges coincidents
(1) Càlcul del cable de la lleva L: la distància d'alçada corresponent a la pujada axial de l'espiral de la superfície de la lleva 360 graus és el cable de la lleva L. Segons les dimensions del diagrama d'expansió de la superfície del cable de la figura 2c, el La superfície de la lleva augmenta h=5mm des de 0 graus fins a 144,3 graus, i el cable de la lleva L es calcula a partir d'això. A partir de 5/L=144,3/360, podem obtenir L=12,474 (mm).
(2) Càlcul de la relació de transmissió i La fórmula de càlcul de la relació de transmissió [2] és
i＝40t/L (1)
A la fórmula, i és la relació de transmissió; 40 és el número fix del capçal d'indexació; t és el pas longitudinal del cargol de la màquina-eina (mm) i t de la fresadora vertical X53K és generalment de 6 mm; L és el cable de la lleva (mm).
Segons la fórmula (1), el càlcul mostra que i=40×6/12,474≈19,24.
(3) El nombre de dents d'engranatge es calcula en funció del nombre de dents d'engranatge opcionals equipades amb el capçal d'indexació FW250 i els requisits de relació de transmissió. D'acord amb els 2 conjunts convencionals (un conjunt d'engranatges principals i conduïts relacionats amb la transmissió directa) 4 configuracions d'engranatges No es pot complir el requisit de relació de transmissió 19.24. Segons l'espai d'instal·lació i les condicions de fixació del suport, es seleccionen i configuren 3 grups de 6 engranatges. La fórmula de càlcul de la relació de transmissió d'engranatges [3] és
I＝z1z3z5/(z2z4z6) (2)
A la fórmula, I és la relació de transmissió d'engranatges; z1, z3 i z5 són les dents de cada engranatge penjat actiu respectivament, i es dóna prioritat a la selecció de les dents d'engranatge estàndard del capçal d'indexació; z2, z4 i z6 són, respectivament, el nombre de dents de cada engranatge penjat conduït, i es dóna prioritat a la selecció d'entre El capçal d'indexació ve de sèrie amb el nombre de dents de l'engranatge per triar.
Segons la fórmula (2), es pot obtenir una transmissió amb 3 grups de distribució de 6 dents d'engranatge
La relació I=90×80×70/(35×30×25)=19.2, que és propera a la relació de transmissió i (19,24) calculada a partir del cable de la lleva.
4.3 Verificació d'errors
La relació de transmissió I{{0}}.2 està dissenyada en funció de la selecció de les condicions del nombre de dents de l'engranatge. La derivació suposada L=40×6/19.2=12.5 (mm) es calcula mitjançant l'equació (1). Aleshores, d'acord amb l'angle de la superfície de la lleva de la part de 144,3 graus, a la inversa, s'assumeix que l'alçada h=144,3×12,5/360=5,01 (mm) cap a la superfície de la lleva calculada, i la L'error de 5 mm de la mida requerida al dibuix és de 0,01 mm, que compleix els requisits permesos de tolerància a la mida de la peça.
4.4 Aplicació pràctica
Quan el fresat de lleves plànols del pistó es subjecta al capçal d'indexació, el capçal d'indexació subjecta l'eix de procés amb un mandril autocentrant i ajusta l'error de concentricitat de rotació de l'eix a Menor o igual a 0,01 mm. Col·loqueu el pistó amb el forat interior del pistó i l'eix de procés i utilitzeu els cargols de la barra d'acoblament i les volanderes de la placa de pressió per subjectar i estrènyer el pistó al forat roscat al final del mandril del procés i utilitzeu un indicador de dial per comprovar la rotació. esgotament del pistó. L'engranatge de fresat de superfície de la lleva del pistó es mostra a la figura 4. Els engranatges principals Z1 i Z2 estan instal·lats a l'extrem del cargol longitudinal de la màquina-eina al suport fix. Z2 és l'engranatge conduït de Z1. Z3 i Z2 són engranatges síncrons coaxials. Z3 unitats Z4 i Z2. Z5 i Z4 són engranatges síncrons coaxials. Z5 condueix l'engranatge Z6 que es penja al costat de la cua del capçal d'indexació (és a dir, acciona l'eix de la roda penjant del capçal d'indexació), que finalment forma la guia per al moviment de rotació de les peces subjectes pel capçal d'indexació i l'alimentació longitudinal. moviment de la màquina-eina. La relació entre la relació de carrera és que la distància de moviment longitudinal de la màquina-eina és de 12,5 mm i el pistó gira 360 graus de manera sincrònica; la distància de moviment longitudinal de la màquina-eina és de 5,01 mm i el pistó gira de manera sincrònica 144,3 graus.
L'eina de fresat és una fresa d'acer d'alta velocitat de φ20mm. Els paràmetres de tall són la velocitat de tall vc=23,55 m/min, la velocitat del cargol n=375r/min i l'alimentació f{=0,1 mm/r. Alineeu la línia de l'eix de la fresa final perquè coincideixi amb la línia central del pistó. Utilitzeu la vora lateral de la fresa d'extrem a la part inferior de la superfície de la lleva (-5mm) i gireu la barra d'alimentació longitudinal de la màquina-eina cap a la dreta, és a dir, inicieu la lleva plana del pistó. L'eix lineal i l'eix rotatiu de fresat es processen simultàniament. El procés es divideix en mecanitzat en brut, semiacabat i acabat. El punt inicial de la fresa final és de 0 graus en la direcció radial de la superfície de plom, i la posició axial de la superfície de plom es preveu que sigui de -3,5 mm (deixant un marge d'1,5 mm). ), -4,8 mm (deixeu un marge de 0,2 mm) i -5mm, un total de 3 passos de processament de fresat. Un cop finalitzat el fresat de cada pas de treball, la fresa es retreu axialment a una posició segura i l'alimentació longitudinal de la màquina-eina es torna a la posició inicial del pas de treball anterior. Tenint en compte l'error invers del joc de l'engranatge, cada retorn invers supera la posició inicial. Després d'aproximadament 1 volta de la posició inicial, torneu a la posició inicial en la direcció cap endavant i traieu el balancí del capçal d'indexació (el moviment giratori del capçal d'indexació es trenca amb les limitacions de l'engranatge coincident, és a dir, es trenca. des de l'alimentació longitudinal de la taula de la màquina-eina. Restricció d'enllaç), després que la màquina-eina s'hagi girat a mà longitudinalment per alimentar la quantitat de tall corresponent, s'insereix l'engranatge de restricció de l'enllaç. Després de baixar l'eina a la posició adequada, el procés de processament de l'enllaç del pas anterior es repeteix fins que la superfície del cable de la lleva es processa a la mida acabada.
#05
imatge
Conclusió
imatge
L'aplicació de processament de la fresadora de taula d'elevació vertical normal i el capçal d'indexació equipat amb una superfície de pistó de fresat d'engranatges penjant ha resolt amb èxit el problema de processament del motor principal patentat MAN ES com ara 420 mm, 460 mm i altres dièsel marí de baixa velocitat d'alta potència. Lleva del pistó del cilindre de la vàlvula d'escapament del motor, aprofitant al màxim les capacitats de processament de les màquines-eina ordinàries existents al taller, reduint el cost de l'equip de producció, augmentant la flexibilitat de l'organització de la producció del taller i aconseguint una bona qualitat del producte i una alta eficiència de producció, mentre s'utilitzen fresadores ordinàries per a peces similars Proporciona una referència per a un processament ràpid amb engranatges penjants.
