Baserat på appliceringen av verktygsmaskinens tillbehörsindexeringshuvud och hängningsväxeln på den vanliga vertikallyftbordsfräsmaskinen, med cylindern på en marin högeffekts lågvarvig dieselmotordel som ett exempel, är kolvplanets kamledningsyta fräst. Under villkoren för den befintliga verktygsmaskinutrustningen i verkstaden, analysera cylinderkolvens kamprofilstruktur och ledningsparametrar, kombinera beräkningsformeln för utväxlingsförhållandet och applikationsfunktionen för indexeringshuvudet och analysera verktygsmaskiner, fräsar, indexering huvuden och redskap inblandade. De relevanta tekniska parametrarna är beräknade och noggrant arrangerade. Efter bearbetningsövning och rörelsefunktionstestning av kolvdelarna efter att de har installerats i dieselmotorns avgasventils luftcylinder, sammanfattas en uppsättning stabila kvalitets- och lågkostnadslösningar för bearbetningsprocesser.
#01
bild
Förord
bild
För precisionsbearbetning av platta kamprofiler är den mest idealiska processlösningen CNC-maskinfräsning, speciellt CNC-bearbetningscentra med CNC-rotationsaxlar (A-axel eller B-axel). Högeffekts marina lågvarviga dieselmotordelar är alla i små partier och av olika typer. Kapitalinvesteringen i NC-bearbetningscenterutrustning är relativt stor. Förhållandet mellan ingång och utmatning för den nya NC-maskinen med fleraxlig bearbetningsfunktion för denna del är inte idealisk. Vanliga vertikallyftbordsfräsmaskiner är standardproduktionsutrustning i de flesta traditionella mekaniska bearbetningsverkstäder. Det är processforskningsmålet för verkstadstekniker att fullt ut utnyttja bearbetningsfunktionerna hos befintliga verktygsmaskiner och skapa lågkostnadsinsats och högeffektiv produktion. Kolvplankammen är ledytan för styrstångens rörelse och har hög precision. Fräsningsprocessen innefattar länkbearbetning där den linjära axeln och rotationsaxeln är i en viss proportion. Fräsning på icke-CNC-maskiner är svårt. Ledningen av kolvplankammen är liten, det vill säga för att bilda en stor rotationsvinkel på ett kort linjärt avstånd är det nödvändigt att använda funktionerna hos en vanlig vertikal fräsmaskin för att utveckla en ny och mogen linjär axel och bearbetningsteknik för roterande axellänkar [1]. Utforska bearbetningstekniken för plankamdelar och växelapplikationsteknik för att säkerställa kvaliteten på bearbetningen av delar.
#02
bild
Applicering av fräsmaskin och indexeringshuvud medföljande redskap
bild
Användningen av vanlig vertikalfräsmaskin och indexeringshuvud med hängande kugghjulsbearbetning visas i figur 1. Som visas i figur 1a har X53K ordinarie vertikallyftbordsfräs en längsgående matarskruvstigning P=6mm. Det universella indexeringshuvudet FW250 har ett fast nummer på 40 och är utrustad med ett standard tillgängligt växelbibliotek. De valfria kuggarna z är 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90 och 100[2]. Huvuddrivhjulet är installerat på ena änden av den längsgående skruvaxeln på den vertikala fräsmaskinen, och det drivna kugghjulet är installerat på baksidan av indexeringshuvudet. En växelsats med motsvarande utväxling hängs mellan huvuddrivhjulet och det drivna växeln. Växelsatsen justeras till lämpligt nät. När gapet har rensats, fixera det med fästet låst på indexeringshuvudet och stjärtsidorna. Efter att installationen är klar driver den längsgående skruven på den vertikala fräsmaskinen arbetsbordet att mata längsgående. Samtidigt överför huvuddrivhjulet integrerat med den längsgående skruven motsvarande rotationsrörelse till indexeringshuvudet genom växelsatsen med motsvarande utväxlingsförhållande. Rotationen av indexeringshuvudets klämning Delarna roteras i enlighet med detta för att realisera synkron kopplingsbearbetning av den linjära axeln och den roterande axeln.
bild
a) X53K vertikal fräsmaskin
bild
b) Indexeringshuvudet är utrustat med en hänganordning
bild
c) Plankamfräsning
Figur 1: Tillämpningsschema för vanlig vertikal fräsmaskin och indexeringshuvud utrustad med hängande kugghjulsbearbetning
#03
bild
Kolvdel platt kamledningsyta
bild
Cylinderkolven i luftcylinderhålet i den marina högeffektslågvarviga dieselmotorns avgasventil är en rörlig precisionsdel. Kolven roterar uppåt eller nedåt under påverkan av cylindertrycket. Kamledningsytan på kolvens ändyta driver styrstångens rörelse i kontakt med den. Kolvens rotation Noggrannheten i vinkeln och upp-och-nerrörelseavståndet är avgörande för funktioner som avgastid. Kraven på bearbetningsstorleken för ledningsytan (0 grad ~144,3 grader) på kolvens platta kammen visas i figur 2. Den platta kammen är i form av en ändringsklack med en inre cirkel av R6{{ 10}} mm och en yttre cirkel på R70 mm. Den spiralerar uppåt medurs från 0 grader (expanderad på R65 mm omkrets, stigande vinkel 1,75 grader). När den når 144,3 grader slutar den på den bakre kamytan med en höjd av 5 mm. , ytråhetsvärdet för kamytan Ra=3.2μm. Materialet på delarna är QT400.
bild
a) Kolven ovanifrån
bild
b) Tvärsnittsvy av kolven
bild
c) Diagram för expansion av ledningsytan
bild
d) Isometrisk ritning av kolven
Figur 2 Mått på kolvplanskamytan av en viss modell
#04
bild
Bearbetning av kamledningsyta
bild
4.1 Processförberedelse
Dimensionskraven för svarvningsprocessen före fräsningsprocessen för kolvkamytan visas i figur 3. Svarvprocessen introduceras inte i denna artikel.
bild
Figur 3 Dimensionskrav för svarvning före fräsning av kolvkamytan
4.2 Beräkningsval av matchande växlar
(1) Beräkning av kamledning L: Höjdavståndet som motsvarar den axiella höjningen av kamytspiralen 360 grader är kamledningen L. Enligt dimensionerna på ledningsytexpansionsdiagrammet i figur 2c, kamytan stiger h=5mm från 0 grader till 144,3 grader, och kamledningen L beräknas utifrån detta. Från 5/L=144.3/360 kan vi få L=12.474 (mm).
(2) Beräkning av utväxlingsförhållande i Formeln för beräkning av utväxlingsförhållande [2] är
i＝40t/L (1)
I formeln är i utväxlingsförhållandet; 40 är det fasta numret på indexeringshuvudet; t är den längsgående skruvstigningen för verktygsmaskinen (mm), och t för den vertikala fräsmaskinen X53K är vanligtvis 6 mm; L är kamledningen (mm).
Enligt formel (1) visar beräkningen att i=40×6/12.474≈19.24.
(3) Antalet kuggar beräknas baserat på antalet valfria kuggar utrustade med FW250 indexeringshuvud och kraven på utväxlingsförhållandet. Enligt de konventionella 2 uppsättningarna (en uppsättning huvud- och drivväxlar relaterad till direkt växellåda) 4 växelkonfigurationer Kan inte uppfylla kravet på utväxlingsförhållande 19,24. Beroende på installationsutrymmet och monteringsvillkoren för fästet väljs och konfigureras 3 grupper om 6 växlar. Formeln för beräkning av utväxlingsförhållandet [3] är
I＝z1z3z5/(z2z4z6) (2)
I formeln är I utväxlingsförhållandet; z1, z3 och z5 är tänderna på respektive aktiva hängande kugghjul, och prioritet ges till att välja från standardkugghjulen på indexeringshuvudet; z2, z4 och z6 är antalet tänder för varje driven hängande kugghjul, och prioritet ges till att välja mellan. Indexeringshuvudet levereras som standard med antalet kugghjul att välja mellan.
Enligt formel (2) kan en transmission med 3 grupper med 6 kuggfördelning erhållas
Förhållandet I=90×80×70/(35×30×25)=19.2, vilket är nära utväxlingsförhållandet i (19,24) beräknat från kamledningen.
4.3 Felverifiering
Utväxlingsförhållandet I{{0}}.2 är utformat baserat på valet av kuggnummerförhållanden. Den antagna ledningen L=40×6/19.2=12.5 (mm) beräknas med hjälp av ekvation (1). Sedan enligt delen kamlednings ytvinkel på 144,3 grader , omvänt Det antas att höjden h=144.3×12.5/360=5.01 (mm) mot den beräknade kamledningsytan, och fel på 5 mm från den storlek som krävs i ritningen är 0,01 mm, vilket uppfyller de tillåtna kraven på delstorlekstolerans.
4.4 Praktisk tillämpning
När kolvplanets kamfräsning är fastspänd på indexeringshuvudet, klämmer indexeringshuvudet fast processspindeln med en självcentrerande chuck och justerar spindelrotationskoncentricitetsfelet till Mindre än eller lika med 0.01 mm. Placera kolven med kolvens inre hål och processspindeln och använd Använd dragstångsbultar och tryckplåtsbrickor för att klämma och dra åt kolven i det gängade hålet i slutet av processdornen, och använd en mätklocka för att kontrollera rotationen utlopp av kolven. Kolvkamytans fräsväxel visas i figur 4. Huvuddrivhjulen Z1 och Z2 är installerade på den längsgående skruvänden av verktygsmaskinen på det fasta fästet. Z2 är den drivna växeln i Z1. Z3 och Z2 är koaxiala synkrona växlar. Z3 driver Z4 och Z2. Z5 och Z4 är koaxiala synkrona växlar. Z5 driver Z6-växeln som hängs på baksidan av indexeringshuvudet (det vill säga driver indexeringshuvudets hängande hjulaxel), som i slutändan bildar styrningen för rotationsrörelsen av delarna som hålls av indexeringshuvudet och den längsgående matningen verktygsmaskinens rörelse. Förhållandet mellan slagförhållandet är att verktygsmaskinens längsgående rörelseavstånd är 12,5 mm, och kolven roterar 360 grader synkront; det längsgående rörelseavståndet för verktygsmaskinen är 5,01 mm, och kolven roterar synkront 144,3 grader.
Fräsverktyget är en φ20mm snabbfräs av stål. Skärparametrarna är skärhastighet vc=23.55m/min, spindelhastighet n=375r/min och matning f=0.1mm/r. Rikta in pinnfräsens axellinje så att den sammanfaller med kolvens mittlinje. Använd sidokanten på pinnfräsen för att vara i botten av kamledningsytan (-5mm), och vrid den längsgående matarstången på verktygsmaskinen åt höger, det vill säga starta kolvplankammen. Fräsningens linjära och roterande axel bearbetas samtidigt. Processen är uppdelad i grovbearbetning, halvbearbetning och finbearbetning. Startpunkten för pinnfräsen är 0 grader i blyytans radiella riktning, och blyytans axiella position är planerad att vara -3,5 mm (med en marginal på 1,5 mm) ), -4,8 mm (lämna en marginal på 0,2 mm) och -5mm, totalt 3 steg av fräsning. Efter att fräsningen av varje arbetssteg är avslutad dras fräsen axiellt tillbaka till ett säkert läge, och den längsgående matningen av verktygsmaskinen vänds tillbaka till startpositionen för föregående arbetssteg. Med tanke på backningsfelet i växelspelet överskrider varje backåtgång startläget. Efter cirka 1 varv av startpositionen, återgå till startpositionen i framåtriktningen och dra ut indexeringshuvudets vippstift (indexeringshuvudets roterande rörelse bryter sig bort från begränsningarna för matchande växel, det vill säga den bryter av från den längsgående matningen av verktygsmaskinbordet. Länkagebegränsning), efter att verktygsmaskinen har vridits för hand i längdled för att mata motsvarande skärmängd, sätts stiftlänkagets begränsningsväxel in. Efter att verktyget har sänkts till lämplig position, upprepas länkbearbetningsprocessen från föregående steg tills kamledningsytan har bearbetats till den färdiga storleken.
#05
bild
Slutsats
bild
Bearbetningsapplikationen av en vanlig vertikallyftbordsfräsmaskin och indexeringshuvud utrustad med hängande kuggfräskolvkamyta har framgångsrikt löst bearbetningsproblemet med MAN ES patenterade huvudmotorer såsom 420 mm, 460 mm och annan håldiameter marin låghastighets högeffektsdiesel motoravgasventilcylinderkolvplankam, utnyttjar till fullo bearbetningsförmågan hos befintliga vanliga verktygsmaskiner i verkstaden, minskar kostnaden för produktionsutrustning, ökar flexibiliteten i verkstadens produktionsorganisation och uppnår god produktkvalitet och hög utgångseffektivitet, samtidigt som vanliga fräsmaskiner används för liknande delar Det ger en referens för snabb bearbetning med hängande kugghjul.
