Виды станков для шлифовки коленчатых валов - Moto40.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Виды станков для шлифовки коленчатых валов

Обработка коленчатых валов

Обработка однородных элементов коленчатых валов различной конструкции и разных размеров имеет много общего. Коленчатые валы обладают сравнительно небольшой жесткостью и легко деформируются под воздействием радиальных и осевых нагрузок, поэтому при обработке, особенно чистовой, надо принимать меры, предотвращающие деформацию.

Обработка коленчатых валов ведётся обычно в три этапа: черновая, чистовая и отделочная. В том случае, когда заготовки коленчатых валов получают свободной ковкой, обработка ведётся в три-четыре этапа: обдирка, черновая, чистовая и отделочная обработка. Черновая и чистовая обработка коренных шеек и концов крупных коленчатых валов производится на токарных станках. Для устранения деформации вала в центрах обрабатывают только шейки, расположенные близко к концам, затем вал устанавливают этими шейками в люнеты, после чего обрабатывают другие шейки. Одновременно с этим обрабатывают торцевые поверхности, контуры и скосы щёк, то есть все поверхности, оси вращения которых совпадают с осью коренных шеек.

У валов небольших размеров коренные шейки часто обрабатывают на многорезцовых специальных токарных станках с двусторонним или центральным приводом. Вал устанавливают обработанными средней или крайними шейками во вращающийся люнет или специальные патроны. Одновременно обрабатывается часть или все свободные от зажима коренные шейки и торцовые поверхности щёк (см.рис1). каждая шейка или пара щёк обрабатывается тремя призматическими резцами: два резца переднего суппорта обрабатывают торцовые поверхности щёк, галтели и прилегающие к ним части шейки, а третий резец заднего суппорта – среднюю часть шейки. Резцы работают как фасонные, с радиальной подачей. Вследствие того что резцы расположены с двух сторон обрабатываемой шейки, уменьшается деформация вала.


Рисунок №1 – обработка коренных и торцевых поверхностей шеек коленчатого вала

Черновую и чистовую обработку производят на одинаковых станках, которые отличаются только настройкой (размерами посадочных мест в патронах и люнетах, размером и формой резцов). Специфической операцией при изготовлении коленчатых валов является обработка шатунных шеек и поверхностей шеек, оси которых не совмещены с осью коренных шеек. Для обработки шатунных шеек крупных коленчатых валов широко применяют станки с вращающимся суппортом (см.рис.2). Универсальность этих станков и достаточно высокая производительность позволяют применять их при различных выпусках.

Коленчатый вал закрепляют коренными шейками в призмы стоек 4, установленных на станине станка. Совмещение оси обрабатываемой шейки с осью вращения резцов достигается путём разворота вала и смещения корпуса 1 по направляющим 3 в поперечном направлении. На призматических направляющих 7, укреплённых на кольце 8, которое вращается в корпусе при помощи червячной пары, перемещаются два суппорта 6. Подача суппортов осуществляется от электродвигателя с редуктором 9 через ходовые винты. Установку вала проверяют при помощи скобы 5, которой изменяют расстояние от вращающегося кольца до накерненного на щеке центра шейки. Подрезание щёк производится одновременно двумя резцами, движущимися навстречу один другому. Протачивание шейки производится резцами, установленными на размер, при движении корпуса по направляющим 2 вдоль оси шейки.

Обтачивание шатунных шеек небольших валов при большом выпуске производится на станках с двусторонним приводом; при этом вкладыши в патронах для установки вала смещены на величину радиуса кривошипа (см.рис.3). С одной установки обрабатывают шейки, расположенные на другой оси. Угловое положение вала в патроне при обработке крайних шатунных шеек фиксируют по базовой площадке или риске на щеке, а при обработке остальных шеек – по обработанной крайней шатунной шейке.


Рисунок №2 – Станок с вращающимся суппортом для обтачивания крупных коленчатых валов

Рисунок №3 – Обтачивание шатунных шеек на станке с двухсторонним приводом

Обработка ведётся двумя резцами с переднего суппорта и одним резцом с заднего суппорта, так же как при обработке коренных шеек. Прямоугольные щёки коленчатых валов обрабатывают на вертикально-фрезерных или продольно фрезерных станках торцевыми фрезами.

Щёки круглой формы обрабатывают на токарных станках, преимущественно с двусторонним приводом, аналогично обработке шатунных шеек. Обработку обычно ведут проходными резцами с продольной подачей. Щёки овальной формы обрабатывают или по частям такими же способами, как и круглые щёки, или на токарно-копировальных многосуппортных станках, конструктивно подобных станкам для обработки кулачковых валов, схема работы которых показана на рис.4.

Смотрите также

Шейки коленчатых валов после чистового обтачивания подвергают отделочной обработке. Шейки очень крупных валов подвергают отделочной обработке на токарных станках одновременно с чистовым обтачиванием. Эта работа ведётся вручную рабочими высокой квалификации. Форму поверхности шеек проверяют на краску по эталонным стальным вкладышам, а размеры и взаимное положение шеек – микрометрами и индикаторами.

В настоящее время отделка шеек коленчатых валов тепловозных и судовых двигателей производится так же, как и небольших коленчатых валов, на специальных шлифовальных станках. Шлифование коренных шеек производят с установкой вала в центрах и люнетах. При шлифовании крупных валов установку люнетов проверяют путём контроля изменения расстояния между щеками индикаторным приспособлением. Если вал при вращении изгибается, расстояние между щеками изменяется. При этом допускается изменение расстояния между щеками не более 0,01-0,02 мм. Регулировкой люнетов достигается правильное положение оси вала, и при этом положении шлифуются шейки. Шлифование шатунных шеек производится на шлифовальных станках с двусторонним приводом (см.рис.5). Коленчатый вал, так же как при обтачивании шатунных шеек, устанавливают концевыми коренными шейками в патроны 5 с эксцентрично расположенными вкладышами 2. На конце вала закрепляют делительный диск 6 с пазами 3, который фиксатором 4 удерживается в требуемом положении.

При незажатых делительном диске и патронах вал устанавливают так, чтобы шлифуемые шатунные шейки имели минимальное биение. Затем патроны и делительный диск закрепляют на валу, а вал прочно закрепляют хомутами 7, после чего производят последовательное шлифование шеек, оси которых совпадают с осью вращения шпинделей станка. Шлифование ведется с постепенным поджимом люнетов 1, установленных под шлифуемые шейки. После шлифования пары шеек вал поворачивают до совмещения осей следующей пары шеек с осью вращения шпинделей станка, фиксатор вводят в паз делительного диска и затем производят шлифование следующей пары шеек. При шлифовании шеек на специализированных станках размеры контролируют индикаторной трёхконтактной скобой.


Рисунок №4 – Обтачивание кулачков на токарно-копировальном станке

Рисунок №5 – Шлифование шатунных шеек на станке с двухсторонним приводом

Шейки валов после шлифования полируют или подвергают суперфинишированию. Схема работы станка для суперфиниширования коленчатого вала показана на рис 6. К шейкам коленчатого вала, вращающегося в центрах станка, прижимаются абразивные бруски 1 головок для суперфиниширования. Головки закреплены на коленчатых валах 2, вращающихся синхронно с обрабатываемой деталью, вследствие чего обеспечивается постоянный контакт брусков с шейками. Вращающийся от электродвигателя эксцентриковый палец 4 сообщает брускам возвратно-поступательные движения вдоль шейки. Работа ведётся с обильным охлаждением детали керосином.


Рисунок №6 – Схема работы станка для суперфиниширования шеек коленчатого вала

Полирование шеек производят на подобных станках, но у них вместо абразивных брусков закреплены жимки, охватывающие шейку вала и прижимающие к обрабатываемой поверхности мелкозернистую шлифовальную шкурку.
Для подвода смазки к подшипникам в шейках и щеках коленчатых валов деталей делают отверстия. Эти отверстия имеют малый диаметр (6-10 мм) и большую глубину. В мелкосерийном производстве обработку отверстий для смазки производят по кондукторам на радиально-сверлильных станках. В крупносерийном и массовом производстве для этого используют специальные станки, часто многошпиндельные, работающие с частными отводами сверла для удаления стружки, или автоматические линии. Отвод и подвод свёрл осуществляется автоматически после сверления 4-5 мм. Чтобы предотвратить поломку свёрл, станки для глубокого сверления часто снабжают устройствами, отводящими сверла при появлении крутящего момента.

Статья создана с использованием литературы: “Технология производства двигателей внутреннего сгорания”, М.П. Ягудин

Шлифовальные станки – разновидности, назначение, особенности

Шлифовальный станок – это устройство, используемое для обработки заготовок из различных материалов абразивным инструментом и способное обеспечить шероховатость поверхности от 0,02 до 1,25 микрон. Шлифовальные станки, которые могут иметь различное конструктивное исполнение, позволяют эффективно решать задачи, связанные с обработкой поверхностей деталей, изготовленных из разных материалов.

Одна из многочисленных разновидностей шлифовальных станков

Применение шлифовальных станков

С помощью станка для шлифования можно осуществлять ряд технологических операций:

  • шлифовку внутренних, а также наружных поверхностей деталей, имеющих различную форму и назначение;
  • заточку инструментов различного назначения;
  • обдирку, шлифование, а также отрезку отливок из металла, изделий со сложным профилем;
  • обработку зубчатых деталей, а также деталей с резьбой;
  • формирование на стальных прутках канавки шпоночного и спиралевидного типа.

Шлифовальный станок практически незаменим при работе с деталями, изготовленными из керамических и магнитных материалов и отличающимися сложностью обработки и высокой хрупкостью. Кроме того, шлифовальные станки способны выполнять технологические операции шлифовки и обдирки на высокоскоростных режимах, что делает такое оборудование эффективным и производительным. На этих станках можно в процессе обработки удалять с поверхности заготовки большое количество металла за короткий промежуток времени.

На видео ниже работа круглошлифовального станка с ЧПУ:

Все шлифовальные станки работают по одному принципу: обработка металла осуществляется за счет одновременного вращения абразивного круга и перемещения или вращения обрабатываемой детали. Рабочей поверхностью является периферия или торец абразивного круга, а заготовка движется по отношению к ней по прямолинейной или дуговой траектории. Любой шлифовальный станок содержит в своей конструкции несколько кинематических цепей, которые обеспечивают:

  • передвижение рабочего стола в продольном и поперечном направлении, что возможно благодаря гидравлическому приводу;
  • вращение рабочего инструмента – шлифовального круга, осуществляемое за счет индивидуального привода рабочего инструмента;
  • подачу заготовки или инструмента в поперечном направлении за счет гидравлического или электромеханического привода;
  • правку круга, которую можно выполнять вручную за счет использования электромеханической либо гидравлической системы;
  • вращение заготовки или рабочего стола;
  • подачу рабочего инструмента на глубину, что может выполняться за счет гидравлического или механического привода.
Читайте также:  Авиаперевозки грузив из китая

Классификация шлифовального оборудования

В зависимости от области применения станки для шлифования подразделяются на целый ряд типов.

Это оборудование предназначено для шлифовки цилиндрических (Ø 25–600 мм) и конических заготовок. Такие станки имеют в своей конструкции шпиндель, вращающийся в горизонтальной плоскости, который может передвигаться на специальных салазках. Деталь, требующая обработки, может зажиматься в патроне или между центрами задней и передней бабки.

Такие станки применяются для шлифования наружных и торцевых поверхностей цилиндрических заготовок (Ø 25–300 мм), а также деталей конической формы. Для выполнения обработки заготовки могут фиксироваться в центрах или в патроне.

Универсальный круглошлифовальный станок

Шлифовальные станки этого типа используются для обработки цилиндрических (Ø 150–400 мм), конических и профильных заготовок, которые фиксируются в центрах оборудования. Обработка осуществляется за счет поперечного движения (врезания) абразивного круга.

Круглошлифовальный врезной станок

Обработка на таком оборудовании может выполняться по двум схемам: на проход (цилиндрические поверхности (Ø 25–300 мм)) и методом врезания (цилиндрические, конические и профильные поверхности). Отличительной особенностью шлифовальных станков данного типа является то, что в их конструкции не предусмотрены центры для фиксации заготовок.

Бесцентровый круглошлифовальный станок

Сюда относятся станки для шлифования прокатных вальцов цилиндрической, конической и профильной конфигурации. Фиксация заготовок на станках этого типа осуществляется при помощи центров оборудования.

Для шлифования шеек коленчатых валов

На таких станках, работающих по методу врезания, выполняют одновременную или последовательную шлифовку шатунных шеек коленчатых валов.

Станок для шлифования шеек коленчатых валов

Эти устройства позволяют обрабатывать цилиндрические и конические отверстия в широком интервале размеров (диаметром 1–10 см на настольном шлифовальном станке и до 100 см – на производственном).

Обработка на таком оборудовании выполняется торцом или периферией абразивного круга. Шлифовальные станки этого типа могут оснащаться дополнительными устройствами, что дает возможность выполнять на них обработку заготовок из металла сложной конфигурации. В зависимости от расположения шпинделя плоскошлифовальные станки могут быть горизонтальными и вертикальными. В конструкции таких устройств также может быть предусмотрена одна или две колонны.

На этом оборудовании можно одновременно выполнять обработку двух плоских поверхностей, что значительно увеличивает его производительность. Такие шлифовальные станки, на которых обрабатываемые детали фиксируются на специальном подающем устройстве, могут быть вертикального или горизонтального типа.

Двухсторонний плоскошлифовальный станок

Максимальная длина направляющих, которые можно обрабатывать при помощи этих шлифовальных станков, составляет 1000–5000 мм. Направляющими таких типов оснащены станины, рабочие столы, салазки и другие узлы оборудования различного назначения.

Такие шлифовальные станки служат для заточки различного инструмента с максимальным диаметром 100–300 мм (метчики, развертки, зенкеры, фрезы и др.). Технические возможности оборудования этого типа позволяют оснащать его дополнительными приспособлениями для обработки цилиндрических заготовок, а также для внутреннего и торцевого шлифования.

Универсальный заточной станок

Это шлифовальное оборудование применяют для обдирки и зачистки поверхности заготовок методом шлифования. На таких станках используются абразивные круги диаметром 100–800 мм.

Это шлифовальное оборудование применяется для выполнения притирки заготовок с плоскими и цилиндрическими поверхностями. Диаметр абразивных дисков, которые устанавливаются на таких станках, составляет 200–800 мм.

На этом оборудовании выполняют притирку калибровочного и измерительного инструмента, изготовленного из металла. Максимальный диаметр калибров и инструментов, которые можно обрабатывать на станках этого типа, – 50–200 мм.

С помощью такого оборудования выполняют притирку отверстий, максимальный диаметр которых составляет 100–300 мм.

Это станки, предназначенные для выполнения отделочных (притирочных) операций. На таких устройствах обрабатывают различные изделия из металла: коленчатые валы с максимальным диаметром 100–200 мм, шпиндели оборудования, поршни и др.

Такие станки служат для выполнения полировки деталей из металла. На этом универсальном оборудовании можно выполнять полировку плоских, цилиндрических, конических, внутренних поверхностей, а также заготовок сложной конфигурации. В качестве рабочего инструмента на этих станках может быть использован бесконечный ремень шириной 100–200 мм или мягкий полировальный круг диаметром 100–200 мм.

Существуют также хонинговальные станки, которые используются для выполнения тонкого шлифования (0,04–0,08 мм на диаметр).

Делаем простейший шлифовальный станок своими руками

Учитывая тот факт, что серийное шлифовальное оборудование стоит недешево, есть смысл задуматься над тем, чтобы изготовить такой станок своими руками. Даже простейший самодельный станок, сделать который совсем несложно, позволит вам с высокой эффективностью и качеством выполнять шлифовку заготовок различной конфигурации.

Несущим элементом самодельного станка для выполнения шлифовальных работ является станина, на которой закрепляются два барабана и электрический двигатель. Для изготовления станины можно использовать толстый стальной лист, из которого вырезается площадка требуемого размера.

С двигателем все намного проще: его можно снять со старой стиральной машины, которая уже отслужила свой срок. Барабаны можно сделать наборными, для этого удобно использовать плиту ДСП, из которой вырезаются диски требуемого диаметра.

Простой самодельный станок из подручных средств

В качестве примера разберем последовательность действий по изготовлению самодельного шлифовального станка, станина которого имеет размеры 50х18 см. В первую очередь, из стального листа вырезают саму станину, а также рабочий стол, на котором будет закреплен электродвигатель. Размеры такого стола будут составлять примерно 18х16 см.

Важно, чтобы торцы станины и рабочего стола, которые будут соединяться, были обрезаны максимально ровно. Толстый лист металла, из которого вы будете изготавливать станину и рабочий стол, сложно разрезать вручную, поэтому лучше выполнить такую процедуру на фрезерном станке. В станине и рабочем столе необходимо просверлить по три отверстия и надежно соединить их при помощи болтов. Только после этого устанавливается двигатель и надежно соединяется с поверхностью рабочего стола таким образом, чтобы основание двигателя плотно прилегало к поверхности площадки.

Еще один самодельный станок, собранный «на коленке»

Выбирая электродвигатель для своего самодельного шлифовального оборудования, важно обращать внимание на мощность: она должна быть не ниже 2,5 кВт, а частота вращения – около 1500 об/мин. Если использовать привод с более скромными характеристиками, то станок будет обладать невысокой эффективностью. Можно избежать необходимости использования редуктора, если грамотно подобрать диаметры ведущего и натяжного барабана.

Выбирать диаметры барабанов следует в зависимости от того, с какой скоростью будет перемещаться абразивная лента. Так, если скорость движения ленты должна быть приблизительно 20 м/сек, то необходимо изготовить барабаны диаметром 20 см. Для установки натяжного барабана используется неподвижная ось, а ведущий фиксируется непосредственно на валу электродвигателя. Чтобы сделать вращение натяжного барабана более легким, используется подшипниковый узел. Площадку, на которой устанавливается натяжной барабан, лучше всего сделать с некоторым скосом, это обеспечит плавный контакт абразивной ленты с обрабатываемой заготовкой.

Вариант самоделки немного сложнее

Не составит особой сложности изготовить и барабаны для самодельного шлифовального станка. Для этого необходимо нарезать из ДСП квадратные заготовки размером 20 на 20 см, в центре каждой из которых просверливается отверстие. Затем эти заготовки собираются в пакет толщиной 24 см, который протачивается для формирования цилиндрического барабана диаметром 20 см.

Чтобы абразивная лента не проскальзывала на барабанах, на их поверхность можно натянуть широкие резиновые кольца, которые обычно нарезают из камеры велосипеда или мопеда. Ширина абразивной ленты, которую можно изготовить самостоятельно, должна составлять порядка 20 см.

Ленты для ленточно-шлифовальных станков

Как на производстве, так и в домашних условиях часто используются шлифовальные станки, рабочим инструментом в которых является матерчатая лента со слоем абразивного порошка. Основой таких лент является плотная материя (бязь, саржа) или специальная бумага, а абразивный слой на них фиксируется при помощи клеевого состава.

Эффективность использования такой ленты зависит от ряда параметров: плотности нанесения абразивного порошка и состава его зерен. Большей эффективностью отличаются ленты, порошок на которых занимает не более 70% их площади. Объясняется это тем, что обрабатываемый материал не забивается между абразивными зернами такой ленты. В качестве абразивного порошка, наносимого на рабочую поверхность ленты, могут использоваться как природные, так и искусственные материалы, но все они должны обладать высокой твердостью.

Одна из разновидностей ленточно-шлифовального станка

Классифицируются ленты, устанавливаемые на шлифовальный станок, по номеру, обозначающему величину абразивных зерен, выраженную в сотых долях миллиметра. Надежность и эффективность такой ленты зависит также и от типа клея, который используется для фиксации абразивных зерен. На сегодняшний день используется два типа такого клея: мездровый и из синтетической смолы.

Как правило, ленточные шлифовальные станки применяются на деревообрабатывающих предприятиях. Лента на таких станках может также крепиться и на бобины, что позволяет отнести их к категории круглошлифовального оборудования. Но в большинстве случаев эти станки делают универсальными, выполнять на них обработку деревянных деталей можно как при помощи ленты, так и с использованием шлифовальных кругов.

Читайте также:  Как сэкономить время и ресурсы при покупке запчастей с разборов

Шлифовка валов: техника выполнения, необходимые материалы и инструменты, пошаговая инструкция работы и советы специалистов

Шлифовка валов или, в принципе, операция шлифования – это процедура обработки заготовки, которая заключается в применении режущего инструмента из абразивного материала. Поверхность после такой обработки представляет собой совокупность микроследов. Их оставляют абразивные зерна, имеющиеся на инструменте. Поверхность же готового изделия отличается минимальной шероховатостью.

Описание шлифовального приспособления

Шлифовка валов проводится с применением шлифовального круга. Данный круг представляет собой тело пористого типа, состоящее из большого количества абразивных зерен. Эти зерна скрепляются между собой связкой. Кроме того, между данными зернами и связками располагаются поры. Сами по себе зерна изготовлены из очень прочного материала, а их количество достигает десятков или даже сотен тысяч.

Что касается рабочего профиля круга для шлифовки валов, то он состоит из режущих кромок зерен абразивного типа. Они располагаются на разном удалении от поверхности. Кроме того, процесс шлифовки – это процедура, во время которой снимается стружка. Из-за того что происходит снятие стружки в большом количестве, это приводит не только к измельчению материала, но и к значительному выделению тепла в зоне контакта. Именно по этой причине данная операция осуществляется лишь при наличии постоянного поступления большого количество смазочно-охлаждающих веществ.

Общие виды шлифовки

На сегодняшний день выделяется три основных вида шлифования валов – это тонкое, предварительное, чистовое. При применении предварительного типа шлифовки удается достичь точности 8-9 по квалитету. Что касается второго важного фактора – шероховатости, то она составляет от 0,4 до 6,3 мкм. Проводить шлифовку валов чистового типа можно только после того, как заготовка пройдет термическую обработку. Такая процедура позволяет увеличить точность до 6-7 по квалитету и уменьшить шероховатость до 0,2-3,2 мкм. Наиболее точный метод – это тонкое шлифование, которое позволяет достичь шероховатости в 0,025-0,1 мкм. Процесс также делится на два вида – это круглое и бесцентровое.

Шлифовка круглого типа

Станок для шлифовки шеек коленчатого вала или для любых других изделий круглого и цилиндрического типа выполняется на круглошлифовальных станках. При этом заготовка будет монтироваться в центре, в патроне или цанге устройства. На сегодняшний день различают два основных вида выполнения круглого шлифования – это продольная подача и метод врезания.

Что касается первого типа, то это процедура, которая проходит при помощи возвратно-поступательных перемещений. В данном случае перемещается деталь относительно шлифовального круга.

Шлифовка методом врезания осуществляется кругом, ширина которого должна быть больше, чем длина участка, который необходимо обработать. В таком случае круг будет иметь подачу лишь поперечного типа. Если использовать фасонный круг, то можно обрабатывать несколько деталей одновременно. Так как данный метод является более производительным, чем с продольной подачей, то его применяют гораздо чаще на крупносерийных и массовых производствах.

Бесцентровое шлифование

Данная операция осуществляется на станках бесцентрово-шлифовального типа. В данном случае используются также способы продольной подачи и врезания.

Что касается операции с продольной подачей, то она используется для обработки гладких валов. Процедура врезания применяется для обработки валов, имеющих буртик. Данным способом можно обрабатывать детали, которые характеризуются конической поверхностью. Для этого обычно применяется ведущий круг, заправленный на конус.

Стоит добавить, что при использовании метода резания круг постепенно теряет форму и режущую способность. Довольно часто это называют засаливанием круга. Для того чтобы вернуть круг в первоначальное состояние и тем самым вернуть его эксплуатационные характеристики на прежний уровень, используется процедура правки. Данная процедура осуществляется алмазами в оправах, алмазными карандашами и т.д. Сам по себе процесс правки не влияет на шлифовку, но если провести его некачественно, то характеристики круга ухудшатся, а значит, он будет хуже проводить операцию.

Станки для коленчатого вала

На сегодняшний день хорошим решением будет использовать станок для шлифовки коленчатых валов AMC-SCHOU.

Данное оборудование изготавливается из сверхпрочных отливок. Устройство обладает гидравлическим подводом круга, а также фиксирующими штифтами. Отличительная особенность прибора заключается в достаточно быстром регулировании подачи круга, которое осуществляется без обратной реакции.

Основная процедура, которая требуется при ремонте коленвала – это шлифовка. Данная операция позволяет исправить геометрию устройства, исправить сколы, повысить ресурс двигателя, а также снизить риск появления новых проблем.

Шлифовка шеек коленчатого вала в настоящее время позволяет устранять задиры и износы. Сам по себе процесс шлифовки данного приспособления – это опция, которая требует наличия специального станочного оборудования, а также высоких навыков специалиста.

Шлифовка рулевой рейки

Шлифовка рулевого вала – это также достаточно распространенная операция. Специалисты рекомендуют применять ее лишь в том случае, если ржавчина на приспособлении поверхностного типа. Кроме того, максимальное уменьшение диаметра допускается не более 0,1 мм. В том случае, если коррозия считается глубокой, то допускается стачивание детали на 0,5 мм, не более. Если шлифовка происходит самостоятельно, то очень важно, чтобы рабочая зона вала была идеально отшлифована. Чаще всего при ручной обработке для этого используется наждачная бумага. Обычно обработка начинается при использовании очень грубой бумаги Р80. Далее зернистость уменьшается, а для финальной обработки вовсе используется наиболее мелкая наждачная бумага.

Заводские работы

Что касается шлифовки вала рулевой рейки в мастерской или на производстве, то для этого используется специальный станок, которым должен управлять опытный токарь. При этом важно знать, что во время работы необходимо постоянно контролировать отклонение формы. Оно должно идти в соответствии с нормативными документами. Прежде чем начать ремонт, необходимо провести визуальный осмотр детали, чтобы сделать вывод о целесообразности проведения шлифовки вала.

На сегодняшний день достаточно важным аспектом процедуры стала ее стоимость. Она зависит от таких факторов, как тип штока, объем работы и толщины корродированного слоя. Основным преимуществом шлифовки силовых валов реек в мастерских стало то, что у них имеются стенды для проверки работоспособности изделия. Если появляются какие-либо недочеты, то есть возможность их моментального устранения.

Станок для шлифовки коленчатых валов – современное оборудование для промышленных целей

Содержание:

Современный станок для шлифовки коленчатых валов отличается от образцов времён СССР возможностью затрачивать минимум труда при точечном восстановлении детали. При ремонте двигателя важно соблюдать точность, удаляя нанесённые повреждения, уменьшая диаметр вала. Каждый профессионал учитывает разницу при нагреве металла, руководствуясь таблицами, предоставляемыми работодателем. Станки, предлагаемые рынком на сегодняшний день, являются простыми в использовании. Производителем минимально снижен риск возникновения опасности во время использования, поэтому оператору не обязательно обладать специальными знаниями об использовании. Оборудование является надёжным и долговечным при доступной рыночной цене.

Особенности и назначение станков.

Особенностью большинства современных станков является возможность обработки шейки шатуна без повторного монтажа патрона. Возможен выбор комплектации станка со столом, оснащённым гидравликой. Подача данного стола разделена на поперечную и плавно переменную.

Типичный станок для шлифовки коленчатых валов имеет следующие особенности:

  • Все станки оборудованы системой, позволяющей выверять положение коленвала. Размещение патронов взаимное и производится в четырёх направлениях. Надёжный зажим позволит быстро центровать вал. На патронах установлены индикаторы, контролирующие положение.
  • Если перемещать головку против основного стопора, служащего основанием для коррекции, устанавливается положение О.
  • Патроны вращаются на 360 градусов.
  • Вращение доступно с микрометрической точностью.
  • Простая замена центральных патронов.
  • Крепления оборудованы зажимами только двух типов, что делает его простым в обслуживании, используя только 2 типа ключей.
  • Шатунные и коренные шейки можно обрабатывать в центрах.

Особое внимание следует обращать на материал, из которого изготовлены основные детали. Он должен быть прочным, так как на него идёт основная нагрузка. Назначение вышеперечисленных деталей заключается в беспрерывной фиксации детали с последующими манипуляциями при обработке.

Основные составляющие станка.

Конструкция или так называемая основа станка является монолитной. Выполняется, как правило, из чугуна и предназначена для любых размеров валов. Покрытие направляющих частей позволяет избежать трения, обеспечивая использование приводных узлов шлифовальной, передней и задней бабки на длительный срок. Электронная часть оборудуется надёжными элементами, обеспечивая надёжность и долговечность рабочего процесса. Передняя бабка включается плавно. Оператор может регулировать частоту вращения в зависимости от необходимости. Шпиндель приводится в действие от электродвигателя. Задняя бабка легко перемещается вдоль стола. Вал на неё устанавливается легко с последующей регулировкой зажима центра.

Система установки облегчена, поэтому все действия оператора являются быстрыми и простыми. Регулировка патронов предусматривает четыре направления, патроны оборудованы индикатором.

Центровка также максимально упрощена при помощи индикатора, определяющего вибрации шейки в обеих плоскостях. Станки с гидравлической подачей стола обязательно оснащены ограничителем хода. И поскольку машина имеет большое количество трущихся частей, необходима постоянная подача смазывающейся жидкости. Жидкость необходимо периодически менять, поскольку при нагреве она теряет вязкость и насыщается отходами трения. Модульная конструкция бака оснащена роликами, поэтому периодическая очистка бачка и смена жидкости упрощена и может занять пару минут.

В комплектацию производителем вносится набор стандартного оборудования, включающий в себя:

  • Систему охлаждения, оборудованную сосудом для резерва и насосом.
  • Пару патронов, оборудованных индикатором для самоцентровки.
  • Комплект противовесов.
  • Круг для шлифовки со ступицей.
  • Устройство, правящее боковую и лицевую части алмазного круга.
  • V-образный искатель центра для шеек шатуна.
  • Ступицу, предназначенную для установки баланса круга.
  • Комплект кожухов.
  • Набор инструментов.
  • Съёмник для шлифовального круга.
  • Инструкцию для использования.
Читайте также:  Шины для экстремального бездорожья

Подбирая машину для обработки коленчатого вала, внимательно изучите рынок. Помните, что качественное оборудование обеспечит долговечность работы при надлежащем уходе и эксплуатации. Соблюдайте технику безопасности при работе, не оставляйте на рабочем месте посторонних предметов и своевременно заменяйте смазочную жидкость.

Оборудование для ремонта коленчатых валов

Коленчатый вал — наиболее нагруженная деталь двигателя. На него действуют переменные по величине и направлению силы значительной величины, изгибая вал одновременно в разных сечениях. Поверхности шеек вала должны противостоять износу на протяжении многих тысяч часов работы.

Самые распространенные повреждения валов происходят из-за недостаточной смазки. В основном это задиры шеек, которые всегда сопровождаются увеличением зазора в подшипнике, износом рабочих поверхностей с грубыми кольцевыми рисками, а иногда перегревом и даже расплавлением вкладышей.

При задире шеек, который сопровождается местным нагревом поверхности шейки, иногда весьма значительным, в сотни градусов, нарушается соосность коренных шеек вала, вал искривляется.

Перед ремонтом коленчатого вала необходима тщательная проверка наличия всех возможных дефектов: соосности шеек, биения, эллипсности и конусности шеек, дисбаланса. Для проверки вал устанавливается на призмы крайними коренными шейками, а у средних с помощью стойки с индикатором измеряется биение. Проверяется также биение хвостовика и поверхностей сальников. Далее производят тщательное измерение диаметров коренных и шатунных шеек. При этом обращают внимание на износ средней и крайних коренных шеек (он может быть повышен), а также на эллипсность шатунных шеек. Последнее измерение выполняют в нескольких плоскостях — при наличии эллипсности минимальный размер шейки обычно получается в направлении, сдвинутом на 20. 40° против вращения от плоскости, проходящей через радиус кривошипа.

Ремонт коленчатых валов проводится в три этапа:

  • 1) правка коленвала;
  • 2) шлифование коренных и шатунных шеек;
  • 3) балансировка вала.

Правка вала. Стальные коленчатые валы правят на специальном прессе (рис. 7.7). Вал устанавливают на призмы крайними коренными шейками и, обеспечивая передачу усилия на среднюю шейку, перегибают в противоположную сторону на величину, превышающую прогиб примерно в 10 раз.

Чугунные коленчатые валы правят методом наклепа. После определения биения шеек вал устанавливается так, чтобы внут-

Рис. 7.7. Пресс для правки стальных коленчатых валов

ренняя поверхность шейки с задирами была обращена вверх и затем специальной оправкой (типа тупого зубила), направленной в галтель шейки, при помощи пневматического молотка наклепывают галтели с перекрытием образующихся лунок. Периодически проверяя индикатором вал на биение, доводят биение до значения 0,05. 0,08 мм. При этом повышается усталостная прочность вала, снижаются напряжения в опасном сечении. После правки не возникают остаточные деформации, исключается необходимость нагрева вала, обеспечивается высокая точность.

Шлифование шатунных и коренных шеек. Слабое место любого коленчатого вала — это шатунные шейки, включая галтели (переходы от шейки к щекам-противовесам). После шлифования шатунных шеек внутренние напряжения в их поверхностном слое могут резко изменить свое значение, что явится причиной деформации всего вала. Если коренные шейки шлифовать раньше шатунных, то вал в той или иной степени деформируется — ось коренных шеек изогнется, а сами шейки получат взаимное биение.

Однако не всегда шатунные шейки шлифуются в первую очередь. При шлифовке шатунных шеек вал устанавливается в патронах станка, и если поверхность вала, зажимаемая кулачками патрона, некондиционная, а восстановленная (например, хвостовик вала наваривался), то вначале шлифуется установочная база, и лишь затем — шатунные шейки. В противном случае возникнет погрешность базирования, и шатунные шейки окажутся не параллельными коренным.

Шлифование коренных шеек можно производить на круглошлифовальных станках. Круглошлифовальный станок состоит из станины 9, передней 5и задней Обабок, шлифовальной бабки 7 (рис. 7.8). На верхних направляющих станины установлен стол 2. На верхней части стола установлен поворотный суппорт

Рис. 7.8. Круглошлифовальный станок:

а — компоновка станка; б — общий вид станка; 1 — шток; 2 — стол; 3 — верхняя поворотная часть стола; 4 — коробка скоростей; 5 — передняя бабка; 6 — абразивный круг; 7 — шлифовальная бабка; 8 — задняя бабка; 9 — станина;

с передней 5 и задней 8 бабками. На задней части станины размещена шлифовальная бабка 7 с абразивным кругом 6. Стол станка перемещается в продольном направлении штоком 1 гидроцилиндра 10.

Для шлифования коренных шеек коленчатых валов применяют специализированные станки с приспособлениями, позволяющими сместить ось коренных шеек относительно оси вращения вала в станке. Для шлифования шатунных шеек вал устанавливается в патроны станка так, чтобы его ось вращения проходила через одну из шатунных шеек. Однако смещенный вал, вращаясь вокруг оси одной из шатунных шеек, может быть несбалансирован. Большой дисбаланс при вращении приведет к деформации самого вала и элементов станка, в результате чего снизится качество обработки — появится эллипсность шейки, ее ось окажется не параллельной оси коренных шеек. Уменьшить дисбаланс вала в этом случае позволяют специальные грузы, закрепляемые на планшайбах напротив патронов станка. Массу и расположение балансировочных грузов подбирают в зависимости от массы вала и радиуса кривошипа.

Балансировка валов. Балансировка — уравновешивание вращающихся машинных частей (деталей или изделий типа: диск — шкивы, автомобильные колеса, маховики; вал — распределительный вал, коленчатый вал).

Для большинства вращающихся деталей осью вращения является ось, проходящая через центры опорных поверхностей цапф изделия. Несовпадение этой оси с главной центральной осью инерции, что может быть результатом погрешностей технологии изготовления изделия, его эксплуатации или конструктивных особенностей, приводит к появлению некомпенсированных центробежных сил и моментов, вызывающих быстрый износ подшипников, повышенные вибрации машины, изгибные колебания ее элементов и др.

Совмещения осей при балансировке достигают установкой уравновешивающих масс на изделии удалением избыточных (неуравновешенных) масс или зацентровкой изделия в точках пересечения главной центральной оси инерции с поверхностью изделия; через эти точки проходит ось вращения.

В зависимости от взаимного расположения главной центральной оси инерции, оси вращения изделия различают статическую и динамическую балансировку (рис. 7.9).

Рис. 7.9. Виды балансировки:

а — статическая; б — динамическая; / — главная центральная ось инерции; 2 — ось вращения изделия (детали); ЦТ — центр тяжести; т — неуравновешенная масса (дисбаланс); Р — противовесы (уравновешивающий груз)

Статическую балансировку (СБ) применяют при параллельном смещении главной центральной оси инерции относительно оси вращения. СБ сводится к компенсации центробежной силы, вызываемой неуравновешенной массой т при вращении, и осуществляется установкой противовеса Р в одной плоскости исправления. Термин «статическая балансировка» возник исторически в связи с тем, что неуравновешенность массы можно обнаружить также статически, установив изделие на прямолинейные горизонтальные направляющие, на которых ротор под действием силы тяжести на неуравновешенную массу повернется тяжелым местом вниз. Однако С Б пригодна только для деталей типа «диск».

Динамическую балансировку (ДБ) применяют при угловом смещении главной центральной оси инерции относительно оси вращения изделия; при этом оси пересекаются в центре тяжести изделия (такой дисбаланс характерен для деталей типа «вал»). В данном случае динамическая неуравновешенность является следствием центробежного момента и может быть компенсирована установкой грузов в двух плоскостях исправления, создающих компенсирующую пару центробежных сил с плечом Ь.

Зависимость между массой уравновешивающих грузов тР и угловым смещением ф главной центральной оси инерции имеет вид:

где / — момент инерции изделия, Н • м 2 ; ? — ускорение свободного падения, м/с 2 ; Ь — осевое расстояние между грузами, м.

Величину дисбалансов т находят при вращении изделия на специальной балансировочной машине. При этом определяют центробежные силы или моменты этих сил, действующих на вал изделия.

Для ДБ применяют балансировочные машины с ручным или механизированным устранением дисбаланса и компенсационные машины — автоматы.

На рис. 7.10 показана схема рамной машины для ДБ коленчатых и распределительных валов. Рама 2, связанная со станиной 1 шарниром 11 и пружиной, может совершать колебательные движения вокруг шарнира. Балансируемое изделие 4 уста-

Рис. 7.10. Схема рамной машины для ДБ коленчатых и распределительных

1 — станина; 2 — рама; 3 — опоры; 4 — балансируемое изделие; 5 — исполнительный механизм; 6— компьютер; 7— преобразователь сигнала; 8— усилитель; 9 — блок показывающих приборов; 10 — акселерометр; 11 — шарнир; I, И —

плоскости центра масс уравновешивающих грузов

навливают в опорах 3 рамы так, чтобы одна из плоскостей, например 1-І, проходила через ось шарнира. Изделию сообщают вращение, несколько превышающее частоту собственных колебаний всей системы, затем привод отключают. При снижении скорости вращения изделия размах колебаний рамы возрастает и достигает наибольшей величины при резонансном числе оборотов детали. По резонансным амплитудам находят величину и направление размещения уравновешивающих масс вначале в плоскости И—II. После установки детали так, чтобы плоскость II—II проходила через ось шарнира 3 ив плоскости 1-І.

Замер резонансных частот производят с помощью акселерометра 10. Сигнал от акселерометра передается на усилитель 8. При ручной или полуавтоматической балансировке сигнал от усилителя передается на блок показывающих приборов 9. В современных машинах сигнал передается системе автоматической балансировки, состоящей из преобразователя сигнала 7, компьютера 6 и исполнительного механизма 5.

Ссылка на основную публикацию