Analisi del processo di lavorazione tipico delle parti dell'albero motore e progettazione di attrezzature di fresatura speciali
L'albero motore è una delle parti più importanti di un motore diesel e la qualità della sua lavorazione e fabbricazione influiscono direttamente sul normale funzionamento e sulla durata di un motore diesel.
L'albero motore è costituito principalmente dalla parte anteriore dell'albero motore, dal perno principale, dal perno di biella, dalla manovella, dal blocco di bilanciamento, dalla parte posteriore dell'albero motore, ecc. Il suo ruolo principale è quello di trasferire la pressione del gas al gruppo biella pistone in uscita esterna di coppia, può azionare il meccanismo di distribuzione del gas del motore a combustione interna e una varietà di altri accessori.
L'ambiente di lavoro e le condizioni di forza dell'albero motore sono molto complessi e sono soggetti a variazioni periodiche della pressione del gas, della forza centrifuga, della forza di inerzia e di altri effetti compositi, pertanto nella lavorazione e nella produzione delle parti dell'albero motore la precisione dimensionale, la precisione di posizionamento e la rugosità superficiale presentano requisiti elevati.
In questo articolo, attraverso il tipico albero motore l'analisi del processo di lavorazione dei pezzi e la progettazione di un apposito dispositivo di fresatura per sedi di chiavetta migliorano l'efficienza della lavorazione dei pezzi dell'albero motore e riducono l'intensità di manodopera, per garantire la precisione della lavorazione dei pezzi.
Analisi del processo di lavorazione delle parti dell'albero motore
1. Analisi dei requisiti tecnici delle parti
La figura 1 mostra che gli elementi di lavorazione del pezzo sono più: tornitura Φ28mm, Φ50mm, Φ Cerchio esterno da 42 mm e smusso C1, C2 e arco R1, R5.
Archi R1 e R5; foratura Φ6 fori olio inclinati, Φ4 fori inclinati di 30° nel perno di biella e Φ25 fori; fresatura del lato manovella, del perno di biella, della faccia terminale sinistra e della faccia terminale destra; rettifica Φ70 superfici cilindriche; maschiatura 2 × G1 /2; angolo richiesto su ogni smusso.
Requisiti angolari a ogni smusso, requisiti dimensionali a ogni smusso, il raggio del raccordo è di 3 mm se non contrassegnato; la superficie terminale sinistra del pezzo è il riferimento per la progettazione e la lavorazione nella direzione della lunghezza; per alcuni pezzi è richiesta un'elevata qualità superficiale; i pezzi grezzi sono normalizzati per ottenere un'elevata qualità.
I pezzi grezzi devono essere normalizzati per aumentarne la durezza e migliorarne la plasticità e la tenacità; controllare il colore della linea di calibro della conicità per determinare se la superficie di contatto è maggiore del 70%.
Secondo l'analisi, la parte è complessa e comprende processi di tornitura, fresatura, foratura e maschiatura; per garantire la precisione della lavorazione e migliorare l'efficienza della lavorazione, è necessario formulare ragionevolmente il processo di lavorazione e la progettazione di attrezzature speciali.
In base alle caratteristiche strutturali dell'albero motore, viene adottato il principio di unità di riferimento per garantire la coassialità dei perni, ovvero il foro superiore viene utilizzato come riferimento di posizionamento per la lavorazione di sgrossatura e finitura dei perni principali. Durante la sgrossatura e la finitura Φ65 perni di biella, due ΦCome riferimento di posizionamento vengono utilizzati 70 perni del mandrino.
Per ridurre il numero di serraggi, per evitare serraggi multipli causati da bassa efficienza e scarsa precisione, la selezione principale dell'attrezzatura di lavorazione del centro di tornitura. La selezione dei metodi di lavorazione dovrebbe considerare le caratteristiche di ciascun metodo di lavorazione, la precisione di lavorazione, la rugosità superficiale e l'economicità dei vari metodi di lavorazione. Una considerazione completa dei vari fattori dei metodi di lavorazione superficiale è mostrata nella Tabella 1.
2. Preparazione dei percorsi di processo
Seguendo i principi di base di "prima il benchmark", "prima il grezzo, poi il fine" e "prima il principale, poi il secondario", il programma del processo preliminare è formulato come segue.
Processo 10 Fusione
Processo 20 Normalizzazione
Processo 30 Tornitura della faccia terminale, punzonatura del foro centrale
Procedura 40 Tornitura grezza del cerchio esterno e del lato della manovella R96.
Processo 50 Tornitura grezza del cerchio esterno e della faccia terminale dell'estremità lunga dell'albero
Processo 60 Tornitura sgrossatura conicità 1:10
Processo 70 Tornitura di sgrossatura dell'estremità corta dell'albero cilindrico e frontale.
Processo 80 Tornitura semi-finitura di estremità cilindrica e faccia terminale di albero corto
Processo 90 Tornitura semi-finitura dell'estremità corta dell'albero e della faccia frontale
Processo 100 Tornitura semi-finitura estremità lunga e faccia dell'albero
Processo 110 Tornitura di precisione dell'estremità corta dell'albero e della faccia frontale
Processo 120 Fresatura lato manovella
Processo 130 Fresatura dei perni di biella
Processo 140 Foratura 2 × ΦFori 25
Processo 150 Maschiatura 2 × G1 /2″ filettature
Processo 160 Trapano 2 × Φ6 fori diagonali per l'olio
Procedura 170 Forare un foro inclinato di 30 gradi Φ4 nel perno di biella
Ispezione del processo 180
Processo 190 Tempra superficiale
Processo 200 Rettifica grezza del perno principale
Processo 210 Fresatura della sede della chiavetta dell'estremità lunga dell'albero
Processo 220 Fresatura della sede della chiavetta dell'estremità lunga dell'albero
Processo 230 Conicità di rettifica 1: 10
Processo 240 Rettifica grossolana dei perni di biella
Processo 250 Rettifica fine dei perni di biella
Processo 260 Rettifica fine del perno principale
Processo 270 Tornitura delle scanalature di retrazione
Processo 280 Tornitura filettatura M42 × 2
Processo 290 Sbavatura
Ispezione del processo 300
Processo 310 Pulizia, sigillatura dell'olio e stoccaggio
Progettazione di attrezzature per fresatura di sedi chiavette
1. Analisi del progetto
Per progettare un dispositivo di fresatura per sedi per chiavette da 12 × 40 mm nel Processo 210, è necessario limitare il pezzo in lavorazione a 6 gradi di libertà.
Durante la fresatura della sede della chiavetta, il perno lungo dell'albero motore è già stato lavorato. Pertanto, la linea centrale delle due facce terminali dell'albero motore viene selezionata come riferimento di posizionamento principale per la lavorazione e vengono utilizzati due posizionamenti a V per limitare il movimento e la rotazione dell'asse X e dell'asse Z del pezzo, l'albero di serraggio viene utilizzato per limitare il movimento dell'asse Y sulla faccia terminale destra dell'albero motore e il blocco di posizionamento viene utilizzato per limitare la rotazione dell'asse Y sul perno della biella.
Questo metodo di posizionamento può limitare completamente i 6 gradi di libertà del pezzo; in questo momento l'albero motore fa parte del posizionamento completo e il programma di posizionamento è realizzabile.
Pertanto, l'elemento di posizionamento del dispositivo di fissaggio è un blocco a V, mentre l'elemento di serraggio è un supporto e una piastra regolabili.
Gli elementi di posizionamento sono mostrati nella Fig. 2. A causa della scarsa flessibilità del blocco a V largo, del lungo tempo di lavorazione, della complessità del processo di lavorazione e del consumo di materiale, vengono utilizzati due blocchi a V stretti al posto del blocco a V largo e il ruolo dei due blocchi a V stretti è lo stesso di quello del blocco a V largo.
Elemento di serraggio come mostrato nella Figura 3, l'elemento di serraggio progettato soddisfa il principio di progettazione di un dispositivo di serraggio, struttura relativamente semplice, facile da elaborare, facile da usare, buone prestazioni e può garantire una corsa di serraggio sufficiente.
La fonte di alimentazione di questo elemento di serraggio è il serraggio manuale: l'utente utilizza una chiave per regolare il dado sul supporto per controllare l'altezza della piastra di pressione, modificando così l'entità della forza di compressione.
2. Progettazione del dispositivo di fresatura delle sedi delle chiavette
Sulla base dell'analisi di cui sopra, progettare l'attrezzatura per la fresatura delle sedi delle chiavette come mostrato nella Figura 4.
Avvitare i due blocchi a V, posizionando il blocco e il blocco di supporto sul corpo di serraggio, quindi fissare il corpo di serraggio nella scanalatura a T della guida del tavolo attraverso il blocco a T, posizionare i due Φ70 perni di banco dell'albero motore sul blocco a V (il movimento e la rotazione dell'albero motore nell'asse X e nell'asse Z sono limitati), l'albero di banco di collegamento è a contatto con il blocco di posizionamento (la rotazione dell'albero motore nell'asse Y è limitata), quindi ruotare la parte superiore dell'albero di serraggio per far sì che la parte superiore dell'albero di serraggio entri in contatto con il foro superiore dell'albero motore (la rotazione dell'albero motore nell'asse Y è limitata). Ruotare la parte superiore dell'albero di serraggio in modo che la parte superiore dell'albero di serraggio sia a stretto contatto con il foro superiore dell'albero motore (il movimento dell'albero motore nell'asse Y è limitato), premere le due piastre contro il Φ70 perno principale dell'albero motore e controllare l'albero motore sul corpo di serraggio serrando le viti.
Durante lo smontaggio, allentare le viti sui due piatti, ruotare i piatti a un certo angolo, ruotare l'albero di serraggio ed estrarre l'albero motore (vedere Fig. 5). Questo dispositivo ha una struttura semplice, è facile da smontare e installare e migliora notevolmente la precisione di posizionamento e l'efficienza della lavorazione dei pezzi.
Conclusione
Attraverso lo studio dei requisiti tecnici delle parti dell'albero motore, dei metodi di lavorazione e processo di lavorazione programmi, per l'elaborazione di parti complesse simili per fornire un certo riferimento. Il dispositivo di fresatura per sedi chiavette Process 210 progettato è facile da usare e ha un'elevata precisione di lavorazione, che è stata applicata praticamente e ha ottenuto grandi vantaggi economici.