Basert på bruken av indekseringshodet for maskinverktøytilbehøret og hengehjulet på den vanlige vertikale løftebordfresen, med sylinderen til en marine høyeffekt lavhastighets dieselmotordel som et eksempel, er stempelplanets kamledningsoverflate. frest. Under forholdene til det eksisterende maskinverktøyet i verkstedet, analyser sylinderstempelkamprofilstrukturen og ledningsparametere, kombiner beregningsformelen for giroverføringsforholdet og applikasjonsfunksjonen til indekseringshodet, og analyser maskinverktøyene, freserne, indekseringen hoder og gir involvert. De relevante tekniske parametrene er beregnet og nøye arrangert. Etter maskineringspraksis og bevegelsesfunksjonstesting av stempeldelene etter at de er installert i dieselmotorens eksosventilluftsylinder, oppsummeres et sett med stabil kvalitet og rimelige maskineringsprosessløsninger.
#01
bilde
Forord
bilde
For presisjonsbearbeiding av flate kamprofiler er den mest ideelle prosessløsningen CNC-maskinfresing, spesielt CNC-bearbeidingssentre med CNC-rotasjonsakser (A-akse eller B-akse). Høyeffekt marine lavhastighets dieselmotordeler er alle i små partier og av forskjellige typer. Kapitalinvesteringen i NC maskineringssenterutstyr er relativt stor. Input-output-forholdet til den nye NC-maskinen med flerakset maskineringsfunksjon for denne delen alene er ikke ideell. Vanlige vertikalløftende bordfresemaskiner er standard produksjonsutstyr i de fleste tradisjonelle mekaniske bearbeidingsverksteder. Det er prosessforskningsmålet for verkstedteknikere å fullt ut utnytte prosesseringsfunksjonene til eksisterende maskinverktøy og danne lavkostinnsats og høyeffektiv produksjon. Stempelplankammen er ledeflaten til styrestangbevegelsen og har høy presisjon. Freseprosessen involverer koblingsbehandling der den lineære aksen og rotasjonsaksen er i et visst forhold. Fresing på ikke-CNC-maskinverktøy er vanskelig. Ledningen til stempelplankammen er liten, det vil si for å danne en stor rotasjonsvinkel i en kort lineær avstand, er det nødvendig å bruke funksjonene til en vanlig vertikal fresemaskin for å utvikle en ny og moden lineær akse og roterende akse koblingsbehandlingsteknologiskjema [1]. Utforsk prosesseringsteknologien til plankamdeler og utstyrsapplikasjonsteknologi for å sikre kvaliteten på delebehandlingen.
#02
bilde
Påføring av fresemaskin og indekseringshode som følger med utstyr
bilde
Anvendelsen av vanlig vertikalfres og indekseringshode med hengende tannhjulsbehandling er vist i figur 1. Som vist i figur 1a, har X53K vanlig vertikalløftbordfres en langsgående mateskruestigning P=6mm. Det universelle indekseringshodet FW250 har et fast tall på 40 og er utstyrt med et standard tilgjengelig utstyrsbibliotek. De valgfrie girtennene z er 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90 og 100[2]. Hoveddrivhjulet er installert på den ene enden av den langsgående skrueakselen til den vertikale fresemaskinen, og det drevne giret er installert på baksiden av indekseringshodet. Et girsett med tilsvarende utvekslingsforhold henges mellom hoveddrivgiret og det drevne giret. Girsettet er justert til riktig netting. Etter at gapet er ryddet, fikser du det med braketten låst på indekseringshodet og halesidene. Etter at installasjonen er fullført, driver den langsgående skruen til den vertikale fresemaskinen arbeidsbordet til å mate i lengderetningen. Samtidig overfører hoveddrevet integrert med den langsgående skruen den tilsvarende rotasjonsbevegelsen til indekseringshodet gjennom girsettet med det tilsvarende utvekslingsforholdet. Rotasjonen av indekseringshodeklemmen. Delene roteres tilsvarende for å realisere synkron koblingsbehandling av den lineære aksen og den roterende aksen.
bilde
a) X53K vertikal fresemaskin
bilde
b) Indekseringshodet er utstyrt med et hengehjul
bilde
c) Plan kamfresing
Figur 1: Bruksdiagram for vanlig vertikal fresemaskin og indekseringshode utstyrt med hengende girbehandling
#03
bilde
Stempeldel flat kamledningsoverflate
bilde
Sylinderstempelet i luftsylinderhulrommet til den marine høyeffekts lavhastighets dieselmotoreksosventilenheten er en presisjons bevegelig del. Stempelet roterer opp eller ned under påvirkning av sylindertrykket. Kamledningsflaten på endeflaten av stempelet driver bevegelsen til styrestangen i kontakt med den. Rotasjonen av stempelet Nøyaktigheten av vinkelen og opp-og-ned bevegelsesavstanden er avgjørende for funksjoner som eksostiming. Kravene til behandlingsstørrelsen for ledningsoverflaten (0 grad ~144,3 grader) til den flate stempelkammen er vist i figur 2. Den flate kammen er i form av en enderingboss med en indre sirkel på R6{{ 10}} mm og en ytre sirkel på R70 mm. Den spiraler oppover med klokken fra 0 grader (utvidet på R65 mm omkrets, stigende vinkel 1,75 grader). Når den når 144,3 grader, ender den på den bakre kamflaten med en høyde på 5 mm. , overflateruhetsverdien til kamoverflaten Ra=3.2μm. Materialet til delene er QT400.
bilde
a) Stempel sett ovenfra
bilde
b) Tverrsnitt av stempelet
bilde
c) Ekspansjonsdiagram for blyoverflate
bilde
d) Stempelisometrisk tegning
Figur 2 Dimensjoner på stempelplanets kamflate på en bestemt modell
#04
bilde
Maskinering av kamledningsoverflate
bilde
4.1 Prosessforberedelse
Dimensjonskravene til dreieprosessen før stempelkamoverflatefreseprosessen er vist i figur 3. Dreieprosessen er ikke introdusert i denne artikkelen.
bilde
Figur 3 Dimensjonskrav for dreieprosess før stempelkamoverflatefreseprosess
4.2 Beregningsvalg av matchende gir
(1) Beregning av kamledning L: Høydeavstanden som tilsvarer den aksiale stigningen til kamoverflatespiralen 360 grader er kamledningen L. I henhold til dimensjonene til ekspansjonsdiagrammet for ledningsoverflate i figur 2c, kamflaten stiger h=5mm fra 0 grader til 144,3 grader, og kamledningen L beregnes ut fra dette. Fra 5/L=144.3/360 kan vi få L=12.474 (mm).
(2) Beregning av overføringsforhold i Formelen for beregning av overføringsforhold [2] er
i＝40t/L (1)
I formelen er i overføringsforholdet; 40 er det faste nummeret til indekseringshodet; t er den langsgående skruestigningen til verktøymaskinen (mm), og t til den vertikale fresemaskinen X53K er vanligvis 6 mm; L er kamledningen (mm).
I henhold til formel (1) viser beregningen at i=40×6/12.474≈19.24.
(3) Antall girtenner beregnes basert på antall valgfrie girtenner utstyrt med FW250 indekseringshode og kravene til utvekslingsforhold. I henhold til de konvensjonelle 2 settene (ett sett med hoved- og drevne gir relatert til direkte transmisjon) 4 girkonfigurasjoner Klarer ikke å oppfylle kravet til utvekslingsforhold 19,24. I henhold til installasjonsplassen og festebetingelsene for braketten, velges og konfigureres 3 grupper på 6 gir. Formelen for beregning av giroverføringsforholdet [3] er
I＝z1z3z5/(z2z4z6) (2)
I formelen er I giroverføringsforholdet; z1, z3 og z5 er henholdsvis tennene til hvert aktivt hengende tannhjul, og prioritet er gitt til å velge fra standardgirtennene til indekseringshodet; z2, z4 og z6 er henholdsvis antall tenner til hvert drevet hengende tannhjul, og det prioriteres å velge fra Indekseringshodet leveres standard med antall tannhjulstenner å velge mellom.
I henhold til formel (2) kan man få en transmisjon med 3 grupper med 6 girtenner
Forholdet I=90×80×70/(35×30×25)=19.2, som er nær utvekslingsforholdet i (19,24) beregnet fra kamledningen.
4.3 Feilverifisering
Overføringsforholdet I{{0}}.2 er utformet basert på valg av tanntannforhold. Den antatte ledningen L=40×6/19.2=12.5 (mm) beregnes ved å bruke ligning (1). Deretter i henhold til delen kamlednings overflatevinkel på 144,3 grader , omvendt Det antas at høyden h=144.3×12.5/360=5.01 (mm) mot den beregnede kamlederflaten, og feil på 5 mm fra størrelsen som kreves på tegningen er 0,01 mm, som oppfyller de tillatte kravene til delstørrelsestoleranse.
4.4 Praktisk anvendelse
Når stempelplanets kamfresing er klemt på indekseringshodet, klemmer indekseringshodet prosessspindelen med en selvsentrerende chuck og justerer spindelrotasjonskonsentrisitetsfeilen til Mindre enn eller lik 0.01 mm. Plasser stempelet med stempelets indre hull og prosessspindelen, og bruk Bruk stagbolter og trykkplateskiver til å klemme og stramme stempelet i det gjengede hullet på enden av prosessdoren, og bruk en måleklokke for å kontrollere rotasjonen utløp av stempelet. Fresegiret med stempelkamoverflate er vist i figur 4. Hoveddrevne Z1 og Z2 er installert på den langsgående skruenden av maskinverktøyet på den faste braketten. Z2 er det drevne giret til Z1. Z3 og Z2 er koaksiale synkrongir. Z3 driver Z4 og Z2. Z5 og Z4 er koaksiale synkrongir. Z5 driver Z6-giret som er hengt på baksiden av indekseringshodet (det vil si driver indekseringshodets hengende hjulaksel), som til slutt danner guiden for rotasjonsbevegelsen til delene som holdes av indekseringshodet og den langsgående matingen bevegelse av verktøymaskinen. Forholdet mellom slagforhold er at den langsgående bevegelsesavstanden til verktøymaskinen er 12,5 mm, og stempelet roterer 360 grader synkront; den langsgående bevegelsesavstanden til maskinverktøyet er 5,01 mm, og stempelet roterer synkront 144,3 grader.
Freseverktøyet er en φ20mm høyhastighets endefres av stål. Skjæreparametrene er skjærehastighet vc=23.55m/min, spindelhastighet n=375r/min, og mate f=0.1mm/r. Juster akselinjen til endefresen slik at den faller sammen med senterlinjen til stempelet. Bruk sidekanten på endefresen til å være i bunnen av kamledningsoverflaten (-5mm), og drei den langsgående matestangen til verktøymaskinen til høyre, det vil si start stempelplankammen. Den lineære aksen og den roterende aksen for fresing behandles samtidig. Prosessen er delt inn i grovbearbeiding, halvbearbeiding og etterbehandling. Startpunktet til endefreseren er 0 grader i den radielle retningen til blyoverflaten, og den aksiale posisjonen til blyoverflaten er planlagt å være -3,5 mm (og etterlater en margin på 1,5 mm) ), -4,8 mm (la en margin på 0,2 mm) og -5mm, totalt 3 trinn med fresebehandling. Etter at fresingen av hvert arbeidstrinn er fullført, trekkes freseren aksialt tilbake til en sikker posisjon, og den langsgående matingen til verktøymaskinen reverseres tilbake til startposisjonen til forrige arbeidstrinn. Med tanke på reversfeilen i girklaringen, overskrider hver reversretur startposisjonen. Etter omtrent 1 omdreining av startposisjonen, gå tilbake til startposisjonen i foroverretningen og trekk ut vippepinnen for indekseringshodet (den roterende bevegelsen til indekseringshodet bryter bort fra begrensningene til det matchende giret, det vil si at det bryter bort fra den langsgående matingen til verktøymaskinbordet. Linkage-begrensning), etter at maskinverktøyet er håndsveivet i lengderetningen for å mate den tilsvarende skjæremengden, settes stiftkoblings-begrensningsgiret inn. Etter at verktøyet er senket til riktig posisjon, gjentas koblingsbehandlingsprosessen fra forrige trinn inntil kamlederoverflaten er behandlet til den ferdige størrelsen.
#05
bilde
Konklusjon
bilde
Behandlingsapplikasjonen av vanlig vertikal løftebord fresemaskin og indekseringshode utstyrt med hengende girfresestempelkamoverflate har vellykket løst prosesseringsproblemet til MAN ES patenterte hovedmotorer som 420 mm, 460 mm og annen borediameter marine lavhastighets høyeffektdiesel motoreksosventilsylinder stempelplankam, utnytter prosesseringsevnene til eksisterende ordinære maskinverktøy i verkstedet, reduserer kostnadene for produksjonsutstyr, øker fleksibiliteten til verkstedets produksjonsorganisasjon og oppnår god produktkvalitet og høy produksjonseffektivitet, mens du bruker vanlige fresemaskiner for lignende deler Det gir en referanse for rask bearbeiding med hengende tannhjul.
