книги / Основы технологии машиностроения. Методы обработки заготовок и технологические процессы изготовления типовых деталей машин

О к о н ч а н и е т а б л . 1 2 . 2 9

Примечание. Обработку поршневых колец на операциях 30–90 производят партиями из 30–50 колец, закрепленных в приспособ- лении (на оправке или в стакане) в сжатом состоянии.

Верхнее компрессионное кольцо подвергается также хромированию и лужению.

При изготовлении маслосъемных колец после раста- чивания дополнительно выполняются операции по протачи- ванию канавок и фрезерованию прорезей для отвода масла.

Поршневые кольца должны быть размагничены. Механическая обработка индивидуальных отливок

поршневых колец начинается с обдирочного шлифования внутренней и наружной поверхностей одновременно не- скольких заготовок (10–16) на специальном бесцентрово- шлифовальном станке. На рис. 12.53 представлены схемы шлифования наружной и внутренней поверхностей порш- невых колец.

422

Рис. 12.53. Схемы обдирочного шлифования внутренней и внешней поверхностей поршневых колец на специальном бесцентрово-шлифоваль- ном станке: а – общий вид; б – внутренней поверхности; в – наружной поверхности

Оправка (см. рис. 12.53, б) с широким шлифоваль- ным кругом 1, расположенным внутри набора заготовок 2, вращаясь, перемещается в горизонтальном направлении, прижимая заготовки кругом к вращающимся резиновым роликам 3. Свободное перемещение оправки с шлифо- вальным кругом по направляющим и ее самоустанавлива- ние в зависимости от изменения радиуса кривизны заго- товки, при постоянстве давления, обеспечивает образова- ние сложного криволинейного профиля заготовки порш- невого кольца без копира.

При обдирочном шлифовании наружной поверхно- сти (см. рис. 12.53, в) заготовки поршневых колец надева- ют на стальной ролик 4 и прижимают к нему резиновыми роликами 3. При обдирочном шлифовании удаляются ли- тейные уклоны и снимают литейную корку толщиной 0,2 мм.

423

Затем предварительно шлифуют торцы заготовок поршневых колец на специальных двусторонних шлифо- вальных автоматах типа А945 непрерывного действия. Схе- ма шлифования торцов заготовок поршневых колец на дву- стороннем шлифовальном автомате показания на рис. 12.54.

Рис. 12.54. Схема шлифования торцов заготовок поршневых колец на двустороннем автомате не- прерывного действия

Заготовки поршневых колец помещаются в загру- зочный магазин с подающим устройством 4, откуда двумя роликами 1 они перемещаются между направляющими линейками 3 к двум шлифовальным кругам 2. Пройдя ме- жду шлифовальными кругами, обработанные заготовки поршневых колец попадают в приемный бункер. При чер- новом шлифовании торцов снимают припуск 0,1–0,2 мм на сторону.

424

Чистовое шлифование торцов осуществляется на стан- ках типа 3317 со смещенными шпинделями. В этих станках заготовка поршневого кольца направляется двумя боковыми линейками и шлифуется в зоне перекрытия шлифовальных кругов. В процессе шлифования за счет разности окружных скоростей заготовка поршневого кольца поворачивается во- круг своей оси. Припуск, снимаемый при чистовом шлифо- вании торцов, составляет 0,03–0,05 мм на сторону.

Для чернового обтачивания наружной поверхно- сти 30–50 заготовок поршневых колец (до вырезки в них замка) устанавливают на оправку и обрабатывают одно- временно по копиру, соответствующему теоретической форме поршневого кольца в свободном состоянии. Угло- вая ориентация колец на оправке производится по специ- альным приливам или углублениям на внутренней по- верхности заготовки, полученным при литье. Центрирова- ние заготовок на оправке выполняют по трем точкам на- ружного контура заготовки. После обработки по копиру на многорезцовом токарно-копировальном станке заго- товки не снимают с оправки, а передают на горизонталь- но-фрезерный станок для вырезки и калибрования замка. На рис. 12.55 показаны схемы обработки заготовок порш- невых колец по наружной поверхности и вырезке замка.

Рис. 12.55. Схемы обработки поршневых колец:

а– обтачивание по наружному диаметру;

б– вырезание замка

425

После вырезки замка заготовки поршневых колец по- ступают на растачивание внутренней поверхности. Эту операцию производят, чтобы получить равномерную ради- альную толщину поршне- вых колец. Ее выполняют в специальном патроне, по-

казанном на рис. 12.56. Заготовки поршневых

колец набирают в гильзу 4 приспособления и с торцов зажимают в ней струб- цинами 3. Гильзу вставля-

ют в патрон 2, центрируют в приспособлении по коническим ребрам гильзы и затягивают пневматическим приводом- тягой 1. Затем выполняют растачивание внутреннего диа- метра набора заготовок поршневых колес.

Для чистового наружного обтачивания применяют центровые оправки. Партия заготовок поршневых колец предварительно устанавливается в сжатом виде в стакан, затем в него вводится оправка, на которой заготовки зажи- маются осевым усилием, после чего оправка с закреплен- ными на ней заготовками колец извлекается из стакана и поступает на чистовую токарную обработку.

Внешние кромки верхнего компрессионного кольца перед хромированием закругляют или снимают с них фас- ки. Маслосъемные кольца, в отличие от компрессионных колец, имеют канавки и окна для отвода масла. Канавки протачивают на токарно-многорезцовых станках набором канавочных резцов, а окна прорезают на горизонтально- фрезерных станках с помощью делительного приспособле- ния, ориентирующего поворот оправки с поршневыми

426

кольцами на определенный угол при радиальной подаче фрезы. В обоих случаях заготовки поршневых колец наби- рают на оправку так же, как при обтачивании наружной поверхности, но в меньшем количестве, чтобы предотвра- тить смещение канавок по высоте.

Операции технического контроля выполняются на ав- томатах с использованием пневматических, световых, элек- троконтактных и других устройств.

12.7.4. Технологический процесс обработки гильз цилиндров

Гильзы цилиндров являются ответственными деталя- ми шатунно-поршневой группы двигателя. Различают су- хие и мокрые гильзы. Сухие (короткие) гильзы из материа- ла повышенной износостойкости устанавливают в верхней части цилиндра двигателя и прилегают всей своей наруж- ной поверхностью к цилиндру блока двигателя. Их запрес- совывают в цилиндры блока двигателя или в мокрые гиль- зы, затем зеркало цилиндра окончательно обрабатывают совместно с гильзой. Сухие гильзы применяют в основном в блоках двухтактных двигателей. Мокрые гильзы сопря- гаются с блоком лишь по посадочным пояскам и по торцу буртов, а наружная поверхность между поясками может оставаться необработанной.

Блоки тракторных и автомобильных двигателей, как правило, имеют мокрые гильзы. Гильзы изготавливают из серых чугунов СЧ 20, СЧ 30 и из специальных чугунов с легирующими добавками.

Повышение износостойкости зеркала цилиндра в ря- де случаев достигается хромированием его поверхности слоем толщиной 0,05–0,1 мм. Для повышения износостой-

427

кости автотракторных гильз поверхность зеркала гильзы подвергают закалке с нагревом токами высокой частоты до твердости HRC 40–50 на глубину не менее 1,5 мм.

Заготовки гильз изготовляются литьем в земляные, оболочковые формы или центробежным литьем. Припуски на механическую обработку составляют 1,5–2,5 мм на сто- рону. Отливки очищают от песка и пригоревшей земли и подвергают отжигу. Основной объем работ по механиче- ской обработке гильз приходится на токарные и расточные операции. При обработке необходимо учитывать, что гиль- за представляет собой тонкостенный цилиндр, легко де- формируемый под действием усилий зажима и сил резания.

Основные технические требования к механической обработке заключаются в следующем. Точность изготовле- ния отверстия автотракторных гильз обеспечивается в пре- делах 6–8-го квалитета. Для получения точного сопряжения с поршнем гильзы в пределах допуска сортируют на груп- пы с более жестким допуском в пределах 10–20 мкм. До- пустимое отклонение формы отверстия на всей гильзе должно быть в пределах допуска группы (10–20 мкм).

Допуски на диаметры наружных поверхностей (поса- дочные пояски) обычно назначаются по 6–7-му квалитету точности. Биение посадочных поясков относительно внут- ренней поверхности должно быть не более 0,1 мм, а их ше- роховатость Rz = 10…20 мкм. Шероховатость зеркала ци- линдра тракторного двигателя должна соответствовать

Ra ≤ 0,32 мкм, автомобильного двигателя – Ra ≤ 0,16 мкм.

В обработанном виде гильза должна быть подвергну- та гидравлическому испытанию под давлением 0,4 МПа в течение 2 минут.

428

П р о д о л ж е н и е т а б л . 1 2 . 3 0