Тема: Технологія обробки важелів, вилок та шатунів

План

1.Призначення та технічні вимоги до важелів та вилок

2.Матеріал і способи одержання заготовок для важелів і вилок

3. Технологічний процес виготовлення деталей типу важелів

4. Виготовлення шатунів

5. Типовий процес обробки шатунів на потоковій лінії

1.Призначення та технічні вимоги до важелів та вилок

Важелі, вилки, коромисла, прихвати та інші подібні деталі є кінематичними ланками механізмів машин і технологічної оснастки і належать до деталей типу ричагів. Ричаги, здійснюючи обертальний чи коливальний рух, передають необхідні сили і забезпечують задані закони руху. Для досягнення необхідного положення ричага при повороті, базування його в механізмі здійснюється по двойній направляючій базі – циліндричному, шліцевому або різьбовому отвору. Інші отвори, осі яких паралельні або перпендикулярні осі отвору є допоміжні бази і вони забезпечують базування приєднаних до них даталей. Торці ричага є опорними базами (див. Рис. 1).

В залежності від службового призначення деталі та її отвори, ці отвори є основними і допоміжними базами виготовляють у межах 6Н…11Н. Відхилення між осьових відстаней не повинні перевищувати (“+” “-“) 0.05…0.1 мм. Осі отворів мають бути паралельні або перпендикулярні; допустимі відхилення 0.02/100 до 0.1/100 мм. Шорсткість торців R_a = 0.32…1.25 мкм. Шорсткість поверхонь отворів R_a = 0.65…2.5 мкм.

2.Матеріал і способи одержання заготовок для важелів і вилок

В якості матеріалів для ричагів і вилок, які не підлягають ударним навантаженням, служить сірий чавун СЧ 12,…, СЧ 15, а для деталей, що працюють у важких умовах використовують СЧ 21,…, СЧ 24. Використовують також сталь 5, конструкційні сталі 35, 45, 40Х, сталь 35Л, 45Л. чавунні заготовки відливають у пішчано-глиняні форми з машинною формовкою.

Стальні заготовки також відливають в опокові форми, а також ковкою, штамповкою, а також литтям по виплавленим моделям, які використовують в масовому виробництві, коли виливок до 3 кг. шорсткість поверхонь R_z = 10…100 мм. допуски на розмір і припуски не перевищують 0.2…0.7 мм. на сторону.

3. Технологічний процес виготовлення деталей типу важелів

При масовому виготовленні деталей типу важелів, заготовка штампується зі сталі 35Л. перша операція – обробка торця, який буде в подальшому установочною базою. Раціонально в цій операції одночасно обробляти два торця, щоб в подальшому забезпечити необхідну паралельність торців. Це можна забезпечити, як фрезеруванням так і методом протягування. В умовах масового виробництва (коромисло клапану автомобіля) економічно виготовляти на протяжному верстаті, оскільки продуктивність процесу буде вищою ніж при фрезеруванні.

На слідуючій операції використовують агрегатний вертикально-свердлильний верстат. Верстат трьохпозиційний. На 2-й позиції розсвердлювання центрального отвору із утворенням фаски. На 3-й позиції зенкерування отвору. Базування по торці заготовки.

Слідуюча операція – протягування шліців на вертикально-протяжному верстаті. Наступна операція – обробка допоміжного отвору. (розсвердлюють отвір, зенкерують, нарізають різьбу мітчиком.). Можна шліфувати два торці на агрегатному плоскошліфувальному верстаті за дві позиції.

Технологічний маршрут виготовлення вилки тяги (рис. 2):

1. Протягування зовнішніх торців 1.

2. Обробка внутрішніх поверхонь вилки №2 (фрезерування або протягування).

3. Агрегатно-свердлильний верстат (розсвердлити отвір, зенкерувати, розвернути №3), просвердлити отвір №4.

4. Виготовлення шатунів

Шатуни є ланками шатунно-кривошипних механізмів, в основному поршневих двигунів внутрішнього згоряння. Вони служать для передачі сили від поршня до колінчатого вала двигуна. При роботі шатуни підлягають дії значних перемінних робочих навантажень і сил інерції. Для цього шатун повинен мати достатню міцність і жорсткість при найменшій масі.

Службове призначення шатунів визначає їх конструкцію – це велика (кривошипна) і мала (поршнева) головки, які з’єднані з тілом по переферії. Більшість шатунів має роз’ємні головки (рис. 3).

У якості матеріалу для шатунів використовують конструктивні сталі 40, 45, леговані сталі 45Г2 , 8 ХНМА, 40ХНМА, 40ХН2МА, а також високоміцні чавуни і титанові сплави.

Заготовки шатунів для двигунів в умовах масового виробництва отримують штампуванням. Нерідко заготовки калібрують і чеканять. Калібрування підвищує точність форми і розмірів заготовки по всьому профілю. В результаті знижується припуск на механічну обробку. Чеканка торців заготовок дозволяє отримати відхилення від відстанів між торцями (“+” “-“) 0.08…0.2 мм., що дозволяє зразу шліфувати деталь.

5. Типовий процес обробки шатунів на потоковій лінії

№п/п	Операція.	Обладнання.	Технологічна база.
1.	Фрезерування торців головок.	Фрезерний верстат.	Зовнішні поверхні головок.
2.	Шліфування торців головок.	Плоскошліфувальн. верстат.	Торці поперемінно.
3.	Протягування базових площадок на великій і малій головках.	Протяжний верстат.	Торці.
4.	Розточка отвору в малій головці.	Агрегатний верстат.	Торці.
5.	Фрезерування місць під гайки на великій головці.	Горизонтально фрезерний верстат.	Малий отвір.
6.	Протягування площини стикування шатуна і кришки.	Протяжний вертикальний верстат.	Торці і бічні поверхні.
7.	Шліфування площини стику шатуна і кришки.	Плоско-шліфувальний верстат.	Малий отвір і торці.
8.	Свердління, зенкерування і розгортування отворів під болти у великій головці.	Агрегатно-свердлильний верстат.
9.	Зенкування фасок в отворах під болти в шатуні.	Вертикально-свердлильний верстат.	Стикові поверхні.
10.	Підрізка зенкером місць під болти і гайки в шатуні і кришці.
11.	Зборка шатуна і кришки.
12.	Чорнова розточка великої головки.	Спеціальний свердлильний верстат.	Малий отвір і торці.
13.	Зенкерування фасок в отворі великої головки.	Вертикально-свердлильний верстат.	Торці.
14.	Шліфувати торці	Плоскошліфувальний верстат.	Торці перемінно.