Фрезерование шеек коленвалов. Изготовление коленчатых валов двигателей, страница 2

Заготовки литых коленчатых валов получают литьем в песчаные и оболочковые формы. Отливки, полученные корковым литьем, имеют высокую точность, соответствующую 12 ... 14 квалитетам, припуски на обработку составляют 1,5 ... 3,0 мм. Высокая точность изготовления этих заготовок позволяет в ряде случаев не использовать токарную обработку отдельных поверхностей и начинать их обработку непосредственно со шлифования, что значительно снижает трудоемкость механической обработки. Литые коленчатые валы имеют высокую износостойкость шеек и хорошие эксплуатационные качества. Заготовки литых коленчатых валов очищают на дробеметных установках, подвергают термообработке, обеспечивая твердость после нормализации 235 ... 265 НВ, а затем правят на прессах при температуре около 600°С.

После повторной дробеметной очистки, контроля твердости, степени сфероидизации графита, магнитоскопического контроля заготовки поступают на механическую обработку. Заготовки стальных коленчатых валов получают ковкой или штамповкой на молотах и прессах. Изготовляются заготовки коленчатых валов на поточно-механизированных и автоматических линиях.

Типовые технологические процессы обработки коленчатых валов автомобилей. Стальные и чугунные коленчатые валы грузовых и легковых автомобилей обрабатываются по единой технологической схеме.

Основными базами являются центровые отверстия при выполнении черновой и чистовой обработки, а также при доводке всех поверхностей вала, за исключением шатунных шеек. При обработке шатунных шеек за базы, как правило, принимаются предварительно обработанные коренные шейки вала, что позволяет обеспечить точность радиусов, кривошипов и параллельность шатунных шеек коренным. Угловая ориентация при обтачивании шатунных шеек осуществляется по фрезерованным на щеках площадкам, которые при обработке ориентируются относительно необработанных шатунных шеек.

Для компенсации недостаточной жесткости коленчатых валов вводят промежуточные опоры, используя в качестве вспомогательных технологических баз предварительно обработанные поверхности коренных шеек.

Механическую обработку коленчатых валов производят на поточных, автоматизированных и комплексных автоматических линиях.

В качестве типового процесса рассмотрим технологию механической обработки коленчатого вала двигателя автомобиля ВАЗ-2106. Коленчатый вал (см. рис. 5.12) изготовляют из стали 45. Заготовку получают штамповкой на прессе с высадкой фланца. Твердость заготовки после нормализации не должна превышать 177 ... 255 НВ. К точности обработки основных поверхностей вала предъявляются жесткие требования:

• допуски на размеры шатунных и коренных шеек приняты по 6, 7 квалитетам;

• отклонение от круглости, конусности и вогнутости должно на­ходиться в пределах 0,005 ... 0,01 мм;

• отклонение от параллельности осей шатунных шеек и крайних коренных шеек не должно превышать 0,01 ... 0,03 мм;

• отклонения от плоскостности торца фланца должно быть не более 0,04 ... 0,1 мм, допуск биения фланца на длине его ра­диуса должен быть не более 0,03 ... 0,05 мм;

• значение параметра шероховатости основных поверхностей Ra= 0,16... 0,32 мкм.

Эти требования обусловили необходимость создания такого технологического процесса, при котором обеспечивались бы максимальная точность и стабильность механической обработки.

Изготовление коленчатого вала производится на комплексной автоматической линии, состоящей из нескольких самостоятельных потоков. Основные операции представлены в таблице 5.4.

Операция 10 осуществляется на тринадцатипозиционной авто­матической линии с жесткой связью.