Въз основа на приложението на индексиращата глава на аксесоара за машинния инструмент и висящото зъбно колело на обикновената фреза с вертикална повдигаща се маса, като вземем за пример цилиндъра на част от морски високомощен нискоскоростен дизелов двигател, водещата повърхност на гърбицата в равнината на буталото е смлян. При условията на съществуващото машинно оборудване в работилницата, анализирайте структурата на профила на цилиндъра на буталото и водещите параметри, комбинирайте формулата за изчисляване на съотношението на предавката и функцията на приложение на индексиращата глава и анализирайте машинните инструменти, фрезите, индексирането включени глави и зъбни колела. Съответните технически параметри са изчислени и внимателно подредени. След практиката на машинна обработка и тестването на функцията на движение на буталните части, след като са монтирани във въздушния цилиндър на изпускателния клапан на дизеловия двигател, се обобщава набор от стабилно качество и евтини решения за процес на обработка.
#01
снимка
Предговор
снимка
За прецизна обработка на профили с плоски гърбици, най-идеалното решение за процес е фрезоването на CNC машинни инструменти, особено CNC обработващи центри с CNC оси на въртене (ос A или B-ос). Частите за високомощни морски нискоскоростни дизелови двигатели са в малки партиди и от различни видове. Капиталовите инвестиции в оборудването на обработващите центрове с ЦПУ са сравнително големи. Съотношението вход-изход на новия NC машинен инструмент с функция за многоосна обработка само за тази част не е идеално. Обикновените фрезови машини с вертикална повдигаща маса са стандартно производствено оборудване в повечето традиционни цехове за механична обработка. Целта на изследването на процесите на техниците в работилниците е да използват напълно функциите за обработка на съществуващото оборудване за металорежещи машини и да формират евтин вход и високоефективен изход. Буталната плоскостна гърбица е водещата повърхност на движението на направляващия прът и има висока точност. Процесът на смилане включва свързваща обработка, при която линейната ос и оста на въртене са в определено съотношение. Фрезоването на машини, различни от CNC, е трудно. Оловото на гърбицата на равнината на буталото е малко, тоест, за да се образува голям ъгъл на въртене на кратко линейно разстояние, е необходимо да се използват функциите на обикновена вертикална фреза за разработване на нова и зряла линейна ос и технологична схема за обработка на връзка с въртяща се ос [1]. Разгледайте технологията за обработка на частите на плоските гърбици и технологията за нанасяне на зъбни колела, за да гарантирате качеството на обработката на частите.
#02
снимка
Приложение на фреза и съпътстваща предавка на индексираща глава
снимка
Приложението на обикновена вертикална фреза и индексираща глава с обработка на висящи зъбни колела е показано на Фигура 1. Както е показано на Фигура 1a, фрезовата машина с обикновена вертикална повдигаща се маса X53K има надлъжна стъпка на захранващия винт P=6mm. Универсалната индексираща глава FW250 има фиксиран брой 40 и е оборудвана със стандартна налична библиотека с предавки. Опционалните зъби на зъбни колела z са 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90 и 100[2]. Главното задвижващо зъбно колело е монтирано в единия край на надлъжния винтов вал на вертикалната фреза, а задвижваното зъбно колело е монтирано от страната на опашката на индексиращата глава. Между главното задвижващо зъбно колело и задвижваното зъбно колело е окачен комплект зъбни колела със съответно предавателно отношение. Комплектът зъбни колела се настройва към подходящата мрежа. След като празнината е изчистена, фиксирайте я със скобата, заключена от страните на индексиращата глава и опашката. След като инсталацията приключи, надлъжният винт на вертикалната фреза задвижва работната маса за надлъжно подаване. В същото време главното задвижващо зъбно колело, интегрирано с надлъжния винт, предава съответното въртеливо движение към индексиращата глава чрез зъбно колело със съответното предавателно отношение. Въртенето на затягането на индексиращата глава Частите се завъртат съответно, за да се реализира синхронна обработка на връзката на линейната ос и въртящата се ос.
снимка
а) Вертикална фреза X53K
снимка
b) Индексиращата глава е снабдена с висящо зъбно колело
снимка
в) Фрезоване с плоска гърбица
Фигура 1: Диаграма на приложение на обикновена вертикална фреза и индексираща глава, оборудвана с обработка на висящи зъбни колела
#03
снимка
Плоска водеща повърхност на буталната част
снимка
Буталото на цилиндъра в кухината на въздушния цилиндър на възела на изпускателния клапан на морския високомощен нискоскоростен дизелов двигател е прецизна движеща се част. Буталото се върти нагоре или надолу под действието на налягането в цилиндъра. Водещата повърхност на гърбицата на крайната повърхност на буталото задвижва движението на водещия прът в контакт с него. Въртенето на буталото Точността на ъгъла и разстоянието на движение нагоре и надолу е критична за функции като времето на изпускане. Изискванията за размер на обработка за водещата повърхност (0 степен ~144,3 градуса ) на плоската гърбица на буталото са показани на Фигура 2. Плоската гърбица е под формата на издатина на краен пръстен с вътрешен кръг от R6{{ 10}} мм и външен кръг от R70 мм. Той се извива спираловидно нагоре по посока на часовниковата стрелка от 0 градуса (разширен по обиколката R65 mm, ъгъл на нарастване 1,75 градуса). Когато достигне 144,3 градуса, той завършва на повърхността на задната гърбица с височина 5 mm. , стойността на грапавостта на повърхността на гърбицата Ra=3.2μm. Материалът на частите е QT400.
снимка
а) Изглед отгоре на буталото
снимка
b) Напречен разрез на буталото
снимка
в) Диаграма на разширение на оловната повърхност
снимка
г) Изометричен чертеж на бутало
Фигура 2 Размери на повърхността на гърбицата на равнината на буталото на определен модел
#04
снимка
Обработка на повърхността на гърбицата
снимка
4.1 Подготовка на процеса
Изискванията за размерите на процеса на струговане преди процеса на фрезоване на повърхността на буталната гърбица са показани на фигура 3. Процесът на струговане не е представен в тази статия.
снимка
Фигура 3 Изисквания към размерите за процеса на струговане преди процеса на фрезоване на повърхността на буталната гърбица
4.2 Изчислителен избор на съответстващи предавки
(1) Изчисляване на извода на гърбицата L: Височината, съответстваща на аксиалното издигане на спиралата на повърхността на гърбицата 360 градуса, е изводът на гърбицата L. Според размерите на диаграмата на разширение на повърхността на гърбицата на фигура 2c, повърхността на гърбицата се издига h=5mm от 0 градуса до 144,3 градуса и извеждането на гърбицата L се изчислява въз основа на това. От 5/L=144.3/360 можем да получим L=12.474 (mm).
(2) Изчисляване на предавателно отношение i Формулата за изчисляване на предавателно отношение [2] е
i＝40t/L (1)
Във формулата i е предавателното отношение; 40 е фиксираният номер на индексиращата глава; t е надлъжната стъпка на винта на машинния инструмент (mm), а t на вертикалната фреза X53K обикновено е 6 mm; L е изводът на гърбицата (mm).
Съгласно формула (1) изчислението показва, че i=40×6/12,474≈19,24.
(3) Броят на зъбите на зъбното колело се изчислява въз основа на броя на опционалните зъби на зъбното колело, оборудвани с индексираща глава FW250, и изискванията за предавателно отношение. Съгласно конвенционалните 2 комплекта (един комплект главни и задвижвани предавки, свързани с директно предаване) 4 конфигурации на предавки Не може да отговори на изискването за предавателно отношение 19,24. Според мястото за монтаж и условията за фиксиране на конзолата се избират и конфигурират 3 групи от 6 предавки. Формулата за изчисляване на предавателното отношение на предавката [3] е
I＝z1z3z5/(z2z4z6) (2)
Във формулата I е предавателното отношение на предавката; z1, z3 и z5 са съответно зъбите на всяко активно висящо зъбно колело и се дава приоритет на избора от стандартните зъби на зъбното колело на индексиращата глава; z2, z4 и z6 са съответно броят на зъбите на всяко задвижвано висящо зъбно колело и се дава приоритет на избор от Индексиращата глава се предлага стандартно с броя на зъбите на зъбното колело, от които можете да избирате.
Съгласно формула (2) може да се получи трансмисия с 3 групи разпределение на зъбите на 6 зъбни колела
Съотношението I=90×80×70/(35×30×25)=19.2, което е близко до предавателното съотношение i (19,24), изчислено от предния гърбица.
4.3 Проверка на грешки
Предавателното отношение I{{0}}.2 е проектирано въз основа на избора на условия за броя на зъбите на зъбното колело. Предполагаемото отклонение L=40×6/19.2=12.5 (mm) се изчислява с помощта на уравнение (1). След това според ъгъла на повърхността на гърбицата на частта от 144,3 градуса, обратно се приема, че височината h=144.3×12.5/360=5.01 (mm) спрямо изчислената повърхност на гърбицата и грешка от 5 мм от размера, изискван в чертежа, е 0,01 мм, което отговаря на допустимите изисквания за толеранс на размера на частта.
4.4 Практическо приложение
Когато гърбичното фрезоване на равнината на буталото е захванато върху индексиращата глава, индексиращата глава затяга технологичния шпиндел със самоцентриращ се патронник и регулира грешката на концентричността на въртене на шпиндела на По-малко или равно на 0.01 mm. Позиционирайте буталото с вътрешния отвор на буталото и технологичния шпиндел и използвайте Използвайте болтове на свързващ прът и шайби с притискаща плоча, за да захванете и затегнете буталото в отвора с резба в края на технологичния дорник и използвайте циферблатен индикатор, за да проверите въртенето изтичане на буталото. Зъбното колело за повърхностно фрезоване на буталната гърбица е показано на фигура 4. Главните задвижващи зъбни колела Z1 и Z2 са монтирани на надлъжния винтов край на машинния инструмент върху фиксираната скоба. Z2 е задвижваното зъбно колело на Z1. Z3 и Z2 са коаксиални синхронни предавки. Z3 задвижва Z4 и Z2. Z5 и Z4 са коаксиални синхронни предавки. Z5 задвижва зъбното колело Z6, което е окачено от страната на опашката на индексиращата глава (т.е. задвижва вала на висящото колело на индексиращата глава), което в крайна сметка формира водача за въртеливото движение на частите, държани от индексиращата глава и надлъжното подаване движение на машинния инструмент. Връзката между съотношението на хода е, че разстоянието на надлъжно движение на машинния инструмент е 12,5 мм, а буталото се върти на 360 градуса синхронно; разстоянието на надлъжно движение на машинния инструмент е 5,01 мм, а буталото се върти синхронно на 144,3 градуса.
Фрезовият инструмент е φ20 mm високоскоростна стоманена фреза. Параметрите на рязане са скорост на рязане vc=23.55m/min, скорост на шпиндела n=375r/min и подаване f=0.1mm/r. Подравнете линията на оста на крайната мелница, за да съвпадне с централната линия на буталото. Използвайте страничния ръб на челната фреза, за да бъде в долната част на водещата повърхност на гърбицата (-5 mm) и завъртете надлъжния захранващ прът на машинния инструмент надясно, т.е. стартирайте гърбицата на равнината на буталото. Линейната ос и въртящата се ос на фрезоване се обработват едновременно. Процесът е разделен на груба обработка, полуобработка и довършителна обработка. Началната точка на резеца на крайната фреза е 0 градуса в радиалната посока на водещата повърхност, а аксиалната позиция на водещата повърхност е планирана да бъде -3.5 mm (оставяйки поле от 1,5 mm ), -4.8 mm (оставете поле от 0,2 mm) и -5 mm, общо 3 стъпки на фрезоване. След завършване на фрезоването на всяка работна стъпка, фрезата се прибира аксиално в безопасно положение и надлъжното подаване на машинния инструмент се връща обратно в началната позиция на предишната работна стъпка. Като се има предвид обратната грешка на хлабината на предавката, всяко обратно връщане надвишава началната позиция. След около 1 завъртане на началната позиция, върнете се в изходна позиция в посока напред и издърпайте кобилицата на индексиращата глава (въртеливото движение на индексиращата глава се откъсва от ограниченията на съответстващата предавка, т.е. тя се откъсва от надлъжното подаване на масата на машинния инструмент. Ограничение на връзката), след като машинният инструмент се завърти ръчно надлъжно, за да се подаде съответното количество на рязане, се вкарва ограничителното зъбно колело на щифта. След като инструментът се спусне до подходящата позиция, процесът на обработка на връзката от предишната стъпка се повтаря, докато повърхността на гърбицата се обработи до крайния размер.
#05
снимка
Заключение
снимка
Приложението за обработка на фреза с обикновена вертикална повдигаща се маса и индексираща глава, оборудвана с повърхност на гърбица на буталото за фрезоване на висящи зъбни колела, успешно реши проблема с обработката на патентования главен двигател на MAN ES, като 420 mm, 460 mm и друг морски нискоскоростен високомощен дизелов двигател с диаметър на отвора двигател изпускателен клапан цилиндър бутало равнина гърбица, пълно използване на възможностите за обработка на съществуващите обикновени машинни инструменти в цеха, намаляване на разходите за производствено оборудване, увеличаване на гъвкавостта на производствената организация на цеха и постигане на добро качество на продукта и висока ефективност на продукцията, при използване на обикновени фрезови машини за подобни части. Предоставя справка за бърза обработка с висящи зъбни колела.
