Видеокурс по SIMATIC STEP 7


Обработка толкателя клапана автомабильного двигателя

Обработка толкателя клапана автомабильного двигателя
Указанная деталь относится к классу «круглые стержни». Ее конструктивными особенностями являются относительно небольшие размеры (класс мелких деталей) и достаточно высокие требования к точности размеров и качеству поверхности. Деталь представляет собой стержень диаметром d = 16 мм и длиной I = 62 мм (рис. 5.2). Допуск на размер основной (цилиндрической) поверхности составляет 0,017 мм, шероховатость поверхности Ra = 0,4 мкм и Ra = 0,1 мкм (соответственно 8-й и 10-й класс). Деталь изготавливается из стали 15Х, подвергается химико-термической обработке (цементация и закалка) до HRC 54-62.


Рис. 5.2. Толкатель клапана бензинового двигателя (1-12 - номера поверхности детали)

В качестве заготовки используется пруток, устанавливаемый в цанговом патроне. При малом объеме выпуска обработку производят на токарном, токарно-револьверном станках, а при большом объеме выпуска операции точения, сверления отверстий и нарезание резьбы выполняются на одно-, четырех- или шестишпиндельных прутковых автоматах. Если полная обработка детали с одной установки невозможна, вторая сторона детали обычно обрабатывается на токарноревольверных станках при незначительном и на многорезцовых станках полуавтоматах — при большом выпуске. После токарной обработки производится выполнение второстепенных операций —- фрезерование лысок, сверление мелких отверстий и т. д. После этого детали проходят ТО, а затем шлифование стержня и головки.

При обработке из прутка d = 36 мм (с учетом диаметра головки) на одну деталь расходуется 661 г. металла (при весе готовой детали 105 г.), причем излишне загружаются станки токарной группы. С применением индивидуального нагрева, встроенного в высадочный автомат, представилась возможность за один ход пресса высаживать головку толкателя из прутка диаметром 16,45 мм, расходуя для этого лишь 150 г. металла при выпуске 40 деталей в минуту, т. е. производительность увеличивается десятикратно. При таком изменении процесса уменьшился объем механической обработки толкателя. При массовом производстве этих деталей стало целесообразным встраивание в поточную линию оборудования для рубки заготовок из прутка и высадки головки.

Новый вид заготовки изменил процесс обработки толкателя, позволил использовать высокопроизводительные десятипозиционные полуавтоматы, работающие двадцатью инструментами одновременно, а для шлифования стержня применять автоматизированные бесцентрово-шлифовальные станки с магазинной загрузкой, а также автоматизированные станки для шлифования головки. В результате такого изменения процесса трудоемкость обработки толкателя сократилась с 13,8 до 1,94 мин., при одновременной экономии 511 г. металла на одну деталь.

Технологический процесс изготовления толкателя клапана включает следующие операции и методы обработки:
1) рубка заготовки из прутка;
2) высадка головки с одновременным индукционным нагревом;
3) черновое и чистовое точение стержня и головки (поверхности 1,3,5,6,10); сверление отверстия, зенкование фаски, нарезание резьбы (поверхности 7,8);
4) фрезерование лыски;
5) черновое шлифование стержня (поверхность 1);
6) черновое шлифование головки (поверхность 11);
7) моечная операция;
8) контроль предыдущих операций;
9) ХТО — цементация и закалка (с изоляцией отверстия);
10) очистка от окалины и загрязнений;
11) получистовое шлифование стержня (поверхность 1);
12) чистовое шлифование головки (поверхность 11);
13) скругление острых кромок (поверхность 10 и др.);
14) чистовое шлифование стержня (поверхность 1);
15) полирование головки (поверхность 11);
16) контроль точности размеров и твердости поверхности;
17) фосфатирование стержня и тарелки (головки);
18) доводка стержня (поверхность 1);
19) мойка и сушка детали;
20) окончательный контроль;
21) консервация и упаковка при необходимости.

Указанный технологический процесс может рассматриваться как типовой при изготовлении других деталей этого класса: поршневой палец, шкворень, стержень переключения, рессорный палец.

Применяемые в технологии металлообработки методы можно условно разделить по доминирующему управляющему воздействию...

Влияние методов обработки на качество поверхности деталей

Проведенные исследования и произведенный опыт показывают, что механические свойства обрабатываемого материала и характер...

Влияние качества поверхности на коррозионную стойкость деталей

Детали машин, приборов и аппаратов в реальных условиях эксплуатации работают в различных средах...