עיבוד שבבי של מצלמות שטוחות בוכנה במכונות כרסום אנכיות רגילות

בהתבסס על היישום של ראש האינדקס של אביזר המכונה וציוד התלייה על מכונת כרסום שולחן הרמה אנכית רגילה, תוך נטילת הצילינדר של חלק מנוע דיזל ימי בעל הספק גבוה במהירות נמוכה כדוגמה, משטח עופרת הזיקה של מטוס הבוכנה הוא טחינה. בתנאים של ציוד המכונות הקיים בבית המלאכה, נתחו את מבנה פרופיל פקה הבוכנה של הצילינדר ופרמטרי ההובלה, שלבו את נוסחת חישוב יחס העברת ההילוכים ופונקציית היישום של ראש האינדקס, ונתחו את המכונות, חותכי הכרסום, האינדקס ראשים וגלגלי שיניים מעורבים. הפרמטרים הטכניים הרלוונטיים מחושבים ומסודרים בקפידה. לאחר תרגול עיבוד שבבי ובדיקת תפקוד התנועה של חלקי הבוכנה לאחר התקנתם בצילינדר האוויר של שסתום הפליטה של ​​מנוע הדיזל, מסוכמים סט פתרונות עיבוד עיבוד באיכות יציבה ובעלות נמוכה.

#01

תְמוּנָה

הַקדָמָה

תְמוּנָה

לעיבוד מדויק של פרופילי פקה שטוחים, פתרון התהליך האידיאלי ביותר הוא כרסום מכונות CNC, במיוחד מרכזי עיבוד CNC עם צירי סיבוב CNC (ציר A או B). חלקי מנועי דיזל ימיים בעלי הספק גבוה הם כולם בקבוצות קטנות ומסוגים שונים. ההשקעה ההונית בציוד מרכזי עיבוד NC גדולה יחסית. יחס הקלט-פלט של כלי מכונת ה-NC החדש עם פונקציית עיבוד מרובת צירים עבור חלק זה בלבד אינו אידיאלי. מכונות כרסום שולחן הרמה אנכיות רגילות הן ציוד ייצור סטנדרטי ברוב סדנאות העיבוד המכני המסורתיות. מטרת מחקר התהליך של טכנאי הסדנאות היא לנצל באופן מלא את פונקציות העיבוד של ציוד מכונה קיים וליצור קלט בעלות נמוכה ותפוקה ביעילות גבוהה. מצלמת מישור הבוכנה היא משטח העופרת של תנועת מוט המדריך ובעלת דיוק גבוה. תהליך הכרסום כולל עיבוד הצמדה שבו הציר הליניארי וציר הסיבוב נמצאים ביחס מסוים. כרסום על כלי מכונה שאינם CNC קשה. ההובלה של מצלמת מישור הבוכנה קטנה, כלומר, כדי ליצור זווית סיבוב גדולה במרחק ליניארי קצר, יש צורך להשתמש בפונקציות של מכונת כרסום אנכית רגילה כדי לפתח ציר ליניארי חדש ובוגר. ערכת טכנולוגיית עיבוד ציר סיבובי [1]. חקור את טכנולוגיית העיבוד של חלקי פקה מטוסים וטכנולוגיית יישומי ציוד כדי להבטיח את איכות עיבוד החלקים.

#02

תְמוּנָה

יישום ציוד נלווה למכונת כרסום וראש אינדקס

תְמוּנָה

היישום של מכונת כרסום אנכית רגילה וראש אינדקס עם עיבוד ציוד תלוי מוצג באיור 1. כפי שמוצג באיור 1a, מכונת כרסום שולחן הרמה אנכית X53K הרגילה בעלת גובה בורג הזנה אורכי P=6mm. לראש האינדקס האוניברסלי FW250 יש מספר קבוע של 40 והוא מצויד בספריית ציוד זמינה סטנדרטית. שיני ההילוכים האופציונליות z הן 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90 ו-100[2]. גלגל ההינע הראשי מותקן בקצה האחד של פיר הבורג האורכי של מכונת הכרסום האנכית, והציוד המונע מותקן בצד הזנב של ראש האינדקס. ערכת הילוכים עם יחס העברה מתאים תלויה בין גלגל ההינע הראשי לגלגל ההילוך המונע. ערכת ההילוכים מותאמת לרשת המתאימה. לאחר פינוי הפער, תקן אותו כשהתושבת נעולה בצדי הראש והזנב. לאחר השלמת ההתקנה, הבורג האורכי של מכונת הכרסום האנכית מניע את שולחן העבודה להזנה לאורך. במקביל, גלגל ההינע הראשי המשולב עם הבורג האורכי מעביר את תנועת הסיבוב המתאימה לראש האינדקס דרך ערכת ההילוכים עם יחס ההעברה המתאים. הסיבוב של הידוק ראש האינדקס החלקים מסובבים בהתאם כדי לממש עיבוד הצמדה סינכרוני של הציר הליניארי והציר המסתובב.

תְמוּנָה
א) מכונת כרסום אנכית X53K
תְמוּנָה
ב) ראש האינדקס מצויד בציוד תלייה

תְמוּנָה
ג) כרסום פקה מישורית
איור 1: דיאגרמת יישום של מכונת כרסום אנכית רגילה וראש אינדקס המצויד בעיבוד ציוד תלייה

#03

תְמוּנָה

חלק בוכנה משטח מוביל פקה שטוח

תְמוּנָה

בוכנת הצילינדר בחלל גליל האוויר של מכלול שסתום הפליטה של ​​מנוע הדיזל הימי בעל הספק גבוה במהירות נמוכה הוא חלק נע מדויק. הבוכנה מסתובבת למעלה או למטה תחת פעולת לחץ הצילינדר. משטח מוביל הפיקה על פני הקצה של הבוכנה מניע את תנועת מוט ההובלה במגע איתו. סיבוב הבוכנה הדיוק של הזווית ומרחק התנועה למעלה ולמטה הוא קריטי עבור פונקציות כמו תזמון פליטה. דרישות גודל העיבוד למשטח העופרת (0 מעלות ~144.3 מעלות ) של הפקה השטוחה הבוכנה מוצגות באיור 2. הפקה השטוחה היא בצורת בוס טבעת קצה עם עיגול פנימי של R6{{ 10}} מ"מ ועיגול חיצוני של R70 מ"מ. הוא מתגלגל כלפי מעלה בכיוון השעון מ-0 מעלות (מורחב על היקף R65mm, זווית עולה 1.75 מעלות). כאשר הוא מגיע ל-144.3 מעלות, הוא מסתיים על פני המצלמה האחורית בגובה של 5 מ"מ. , ערך החספוס של פני השטח של משטח הפיקה Ra=3.2μm. החומר של החלקים הוא QT400.

תְמוּנָה
א) מבט מלמעלה של הבוכנה

תְמוּנָה
ב) מראה חתך של הבוכנה

תְמוּנָה
ג) דיאגרמת הרחבת משטח עופרת
תְמוּנָה
ד) ציור איזומטרי בוכנה
איור 2 מידות של משטח הפקה של מישור הבוכנה של דגם מסוים

#04

תְמוּנָה

עיבוד שבבי של משטח עופרת זיקה

תְמוּנָה

4.1 הכנת תהליך

הדרישות הממדיות של תהליך הסיבוב לפני תהליך כרסום פני השטח של פקה הבוכנה מוצגות באיור 3. תהליך הסיבוב אינו מוצג במאמר זה.

תְמוּנָה

איור 3 דרישות מידות לתהליך הפנייה לפני תהליך כרסום פני השטח של פקה בוכנה

4.2 בחירת חישוב של גלגלי שיניים תואמים

(1) חישוב של עופרת זיקה L: מרחק הגובה המתאים לעלייה הצירית של ספירלת משטח הפיקה ב-360 מעלות הוא עופרת הזיזים L. בהתאם לממדים של דיאגרמת הרחבת פני העופרת באיור 2c, משטח הפיקה עולה h=5mm מ-0 מעלות ל-144.3 מעלות, והובלת הזיקה L מחושבת על סמך זה. מ-5/L=144.3/360, נוכל לקבל L=12.474 (מ"מ).

(2) חישוב יחס העברה i נוסחת חישוב יחס העברה [2] היא

i＝40t/L (1)

בנוסחה, i הוא יחס ההעברה; 40 הוא המספר הקבוע של ראש האינדקס; t הוא גובה הבורג האורכי של כלי המכונה (מ"מ), ו-t של מכונת הכרסום האנכית X53K הוא בדרך כלל 6 מ"מ; L הוא מוביל הפיקה (מ"מ).

לפי הנוסחה (1), החישוב מראה כי i=40×6/12.474≈19.24.

(3) מספר שיני ההילוכים מחושב על סמך מספר שיני ההילוכים האופציונליות המצוידות בראש האינדקס FW250 ודרישות יחס ההעברה. לפי 2 סטים קונבנציונליים (סט אחד של גלגלי שיניים ראשיים ומונעים הקשורים להעברת הילוכים ישירה) 4 תצורות הילוכים לא מסוגלים לעמוד בדרישת יחס העברה 19.24. על פי שטח ההתקנה ותנאי הקיבוע של התושבת, נבחרות ומוגדרות 3 קבוצות של 6 הילוכים. נוסחת חישוב יחס ההילוכים [3] היא

I＝z1z3z5/(z2z4z6) (2)

בנוסחה, I הוא יחס העברת ההילוכים; z1, z3 ו-z5 הם השיניים של כל ציוד תלייה פעיל בהתאמה, וניתנת עדיפות לבחירה משיני גלגל השיניים הסטנדרטיות של ראש האינדקס; z2, z4 ו-z6 הם בהתאמה מספר השיניים של כל ציוד תלייה מונע, וניתנת עדיפות לבחירה מתוך ראש האינדקס מגיע כסטנדרט עם מספר שיני גלגל השיניים לבחירה.

לפי נוסחה (2), ניתן לקבל תיבת הילוכים עם 3 קבוצות של חלוקה של 6 שיני הילוכים

היחס I=90×80×70/(35×30×25)=19.2, שקרוב ליחס ההעברה i (19.24) שחושב מתוך מוביל הזיז.

4.3 אימות שגיאה

יחס ההעברה I{{0}}.2 מתוכנן על סמך בחירת תנאי מספר שן ההילוכים. ההובלה המשוערת L=40×6/19.2=12.5 (מ"מ) מחושבת באמצעות משוואה (1). לאחר מכן, בהתאם לזווית משטח מוביל הזיז של החלק של 144.3 מעלות, הפוך. ההנחה היא שהגובה h=144.3×12.5/360=5.01 (מ"מ) לכיוון משטח מוביל הזיז המחושב, וה- שגיאה של 5 מ"מ מהגודל הנדרש בשרטוט היא 0.01 מ"מ, העומדת בדרישות המותרות של סובלנות לגודל חלק.

4.4 יישום מעשי

כאשר כרסום הזיקה של מישור הבוכנה מהדק על ראש האינדקס, ראש האינדקס מהדק את ציר התהליך באמצעות צ'אק מרוכז את עצמו ומתאים את שגיאת ריכוזיות סיבוב הציר לפחות מ- או שווה ל-0.01 מ"מ. מקם את הבוכנה עם החור הפנימי של הבוכנה וציר התהליך, והשתמש בברגים של מוטות קשר ובדסקיות לוחות לחץ כדי ללחוץ ולהדק את הבוכנה בחור ההברגה בסוף ציר התהליך, והשתמש במחוון חיוג כדי לבדוק את הסיבוב בריצה של הבוכנה. גלגל הכרסום משטח פקה הבוכנה מוצג באיור 4. גלגלי ההינע הראשיים Z1 ו-Z2 מותקנים על קצה הבורג האורכי של כלי המכונה על התושבת הקבועה. Z2 הוא הגיר המונע של Z1. Z3 ו-Z2 הם גלגלי שיניים סינכרוניים קואקסיאליים. Z3 מניע את Z4 ו-Z2. Z5 ו-Z4 הם גלגלי שיניים סינכרוניים קואקסיאליים. Z5 מניע את גלגל השיניים Z6 התלוי בצד הזנב של ראש האינדקס (כלומר, מניע את פיר הגלגל התלוי של ראש האינדקס), שבסופו של דבר מהווה את המנחה לתנועת הסיבוב של החלקים המוחזקים על ידי ראש האינדקס וההזנה האורכית תנועה של כלי המכונה. הקשר בין יחס שבץ הוא שמרחק התנועה האורכי של כלי המכונה הוא 12.5 מ"מ, והבוכנה מסתובבת 360 מעלות באופן סינכרוני; מרחק התנועה האורך של כלי המכונה הוא 5.01 מ"מ, והבוכנה מסתובבת באופן סינכרוני 144.3 מעלות.

כלי הכרסום הוא כרסום פלדה מהיר בגודל φ20 מ"מ. פרמטרי החיתוך הם מהירות חיתוך vc=23.55m/min, מהירות ציר n=375r/min, והזנה f=0.1mm/r. יישר את קו הציר של חרסנת הקצה כך שיעלה בקנה אחד עם קו האמצע של הבוכנה. השתמש בקצה הצד של חרסנת הקצה כדי להיות בתחתית משטח מוביל הזיז (-5 מ"מ), וסובב את מוט ההזנה האורכי של כלי המכונה ימינה, כלומר, הפעל את מצלמת מישור הבוכנה. הציר הליניארי והציר הסיבובי של כרסום מעובדים בו זמנית. התהליך מתחלק לעיבוד גס, חצי גימור וגימור. נקודת ההתחלה של חותך הקצה הוא 0 מעלות בכיוון הרדיאלי של משטח העופרת, והמיקום הצירי של משטח העופרת מתוכנן להיות -3.5 מ"מ (משאיר שוליים של 1.5 מ"מ ), -4.8 מ"מ (להשאיר שוליים של 0.2 מ"מ) ו--5 מ"מ, בסך הכל 3 שלבים של עיבוד כרסום. לאחר השלמת הכרסום של כל שלב עבודה, חותך הכרסום נסוג בציר למצב בטוח, וההזנה האורכית של כלי המכונה הופכת חזרה למצב ההתחלתי של שלב העבודה הקודם. בהתחשב בטעות ההיפוך של מרווח ההילוכים, כל חזרה לאחור חורגת ממצב ההתחלה. לאחר כסיבוב 1 של עמדת ההתחלה, חזרו לעמדת ההתחלה בכיוון קדימה ושלפו את סיכת הנדנדה של ראש האינדקס (תנועת הסיבוב של ראש האינדקס מתנתקת מהאילוצים של ההילוך התואם, כלומר מתנתקת. מההזנה האורכית של טבלת כלי המכונה. אילוץ הצמדה), לאחר שהמכונה סובלת ביד אורכית כדי להזין את כמות החיתוך המתאימה, מוכנס גלגל ההצמדה של ההצמדה. לאחר הורדת הכלי למיקום המתאים, תהליך עיבוד ההצמדה של השלב הקודם חוזר על עצמו עד שמשטח מוביל הזיז מעובד לגודל המוגמר.

#05

תְמוּנָה

סיכום

תְמוּנָה

יישום העיבוד של מכונת כרסום שולחן הרמה אנכית רגילה וראש אינדקס המצוידים במשטח מצלמת כרסום ציוד תלוי פתר בהצלחה את בעיית העיבוד של המנוע הראשי המוגן בפטנט של MAN ES כגון 420 מ"מ, 460 מ"מ ועוד דיזל ימי עם הספק גבוה בקוטר קדח. מצלמת בוכנה של שסתום פליטה של ​​מנוע, ניצול מלא של יכולות העיבוד של כלי מכונות רגילים קיימים בבית המלאכה, הפחתת עלות ציוד הייצור, הגדלת הגמישות של ארגון הייצור של הסדנה, והשגת איכות מוצר טובה ויעילות תפוקה גבוהה, תוך שימוש במכונות כרסום רגילות לחלקים דומים זה מספק התייחסות לעיבוד מהיר עם גלגלי שיניים תלויים.