5.3. Особливості механічної обробки блоків

Звичайно технологічний процес обробки заготовок блоків складається зі значної кількості операцій (від 40 до 80), які виконують на лініях механічної обробки, в склад яких входять спеціалізовані та спеціальні верстати, високопродуктивні верстати-автомати й автоматичні потокові лінії.

Значна вага блоків потребує механізації ручних операцій зі встановлення і зняття блоків на верстатах і при міжопераційному транспортуванні.

Обробку більшості поверхонь ведуть, базуючи блок по привальній площині нижнього піддона картера - нижньої площини і двох точних встановлювальних отворів на цій площині. Таке базування дає можливість надійно закріпити блок у процесі обробки і точно координувати його положення відносно шпинделів верстатів. Однаковий метод базування дозволяє застосовувати на більшості операцій однотипні пристосування для установки.

Обробку блоків починають звичайно з фрезерування встановлювальних бобишок, спеціально вилитих на бічній стороні блоку. Оброблені торці цих бобишок потім служать встановлювальною базою при обробці основних площин блоку - верхньої і нижньої. Первинною базою при фрезеруванні встановлювальних бобишок є чорнові основні отвори двох крайніх циліндрів блоку; іноді для цієї операції блоки додатково орієнтують по напівциліндрах гнізд вкладишів двох крайніх корінних підшипників. Таке базування забезпечує перпендикулярність верхньої і нижньої площин при їхній обробці до осей вилитих основних отворів циліндрів і паралельність цих площин осі підшипників колінчастого вала. Це дає можливість залишати мінімальні припуски під обробку на основних поверхнях блоку.

Рис.6.2. Розміщення встановлювальних поверхонь і отворів на заготовці V-подібного блока циліндрів

Після обробки верхньої і нижньої площин свердлять і розвірчують два отвори в нижній площині блоку (звичайно розташовані по діагоналі), що є встановлювальними. Далі здійснюються операції з обробки інших площин блока (передньої, задньої, обох бічних).

Після обробки площин розточують (начорно) отвори циліндрів і обробляють поверхні гнізд підшипників колінчастого вала, замків кришок корінних підшипників і торці їхніх гнізд.

На цій стадії звичайно закінчується попередня обробка основних поверхонь блоку, яка супроводжується зніманням значної кількості металу. Наступний етап обробки заключається в обробці кріпильних отворів малих діаметрів в усіх площинах блоку (свердління, розвірчування, нарізування різьб тощо) і в обробці отворів і посадкових місць під клапани і штовхачі, а також під встановлення допоміжних механізмів двигуна (масляний насос, привід розподільника тощо).

Потім виконується чистова обробка: чистове розточування й обробка основних отворів циліндрів, складання блока з кришками корінних підшипників і їхнє спільне розточування під вкладиші підшипників колінчастого вала. Часто остання операція поєднується з обробкою отворів під розподільний вал, що забезпечує паралельність осей оброблюваних отворів і задану точність відстані між ними.

Для одночасного розточування основних отворів циліндрів звичайно застосовують багатошпиндельні розточувальні верстати з числом шпинделів, що відповідає числу циліндрів блоку; за допомогою багатошпиндельних головок на агрегатних свердлильних верстатах так само обробляють клапанні й інші отвори.

Оздоблювальні операції блоків циліндрів складаються з тонкого розточування і наступного хонінгування дзеркал циліндрів (звичайно дворазового), тонкого розточування чи розвірчування отворів під напрямні клапанів і штовхачі, тонкого розточування отворів під вкладиші корінних підшипників і отворів під шийки чи підшипникові втулки розподільного вала.

Високі вимоги до поверхонь гнізд тонкостінних біметалічних вкладишів корінних підшипників у відношенні точності та шорсткості викликали необхідність хонінгування вказаних поверхонь на спеціалізованих верстатах.

При обробці блоків двигунів високого класу застосовують також повторне тонке фрезерування чи шліфування верхньої і нижньої площин. Ці операції вводять для усунення похибок форми поверхонь, які викликаються їх деформаціями при попередній обробці. Іноді цю обробку роблять перед переходом до ряду операцій з чистової обробки інших поверхонь блоку - щоб створити точну площину для базування при остаточній обробці.

Герметичність водяної сорочки і циліндрових порожнин у процесі механічної обробки перевіряють на гідрофікованих стендах звичайно двічі: перший раз - після попередніх операцій, щоб знайти тріщини, раковини і пористість після видалення ливарного припуску; другий раз - наприкінці обробки.

В автомобільній промисловості блоки циліндрів обробляють на потокових ділянках, які складаються з автоматичних ліній і високопродуктивних верстатів індивідуального обслуговування, котрі зв'язують окремі автоматичні лінії.

На заводах з особливо великою програмою випуску майже цілком здійснюється автоматизація ділянок по обробці цих складних, трудомістких деталей, включаючи міжопераційний транспорт, обробку, контроль, повертання і перекидання блоків у процесі обробки з різних сторін, очищення від стружки, проміжну складання з гільзами, гніздами, кришками тощо, гідравлічне випробування блоків. Часто операції з обробки базових поверхонь (площини бобишок, нижня і верхня площини, встановлювальні отвори в нижній площині) виносять з автоматичних ліній. Цю обробку виконують на високопродуктивному устаткуванні індивідуального обслуговування перед обробкою на автоматичних лініях.

Рис.6.3. Операційний ескіз V-подібного блока циліндрів, який обробляється на автоматичній лінії

Іноді обробку первинних баз (торців бобишок) виконують у ливарному цеху, а в механічному цеху виконують всю іншу обробку.