A A A

OBRÓBKA MECHANICZNA WAŁÓW KORBOWYCH

Jak wspomniano, wały korbowe są częściami bardzo skomplikowa­nymi i pracochłonnymi. W fabrykach samochodów i ciągników do przeważającej liczby ope­racji obróbki wałów korbowych stosuje się maszyny określonego prze­znaczenia. Trudności przy obróbce wałów korbowych wynikają nie tylko ze skomplikowanego kształtu i wysokiej dokładności wymiarów tych części, ale również z ich małej sztywności. Pod wpływem sił skrawania wały mogą się skręcać i wyginać. Dlatego przy ustalaniu kolejności operacji obróbki mechanicznej wałów korbowych należy brać pod uwagę nastę­pujące zasadnicze założenia: a)W czasie obróbki wału, a w szczególności przy operacjach wstęp­nych połączonych zwykle ze zbieraniem znacznych ilości metalu, powinno się dążyć wszystkimi sposobami do usunięcia odkształceń niezbyt sztyw­nego półfabrykatu (skręcenia i wygięcia pod wpływem sił skrawania i mocowania). b)Przy jednoczesnej obróbce kilku powierzchni wału powinno się zbierać w miarę możności równomierne naddatki. c)W celu usunięcia drgań i odkształceń półfabrykatu przy toczeniu i szlifowaniu należy stosować sztywne obrabiarki z oparciem półfabrykatu w wielu miejscach przy dwustronnym napędzie. d)Po operacjach powodujących odkształcenie półfabrykatów należy stosować prostowanie. Czopy główne wałów oraz końce i kołnierze obrabia się ustawiając wały wg baz pomocniczych — nakiełków; czopy korbowe obrabia się ustawiając wał według baz głównych — szlifowanych czopów głównych (łożyskowych). Zmiana baz.przy obróbce wałów jest dokonywana w celu: e)uniknięcia błędów bazowania przez wykorzystanie dokładnie obro­bionych czopów głównych (baza główna) oraz uzyskania wzajemnego dokładnego położenia osi czopów łożyskowych i korbowych (promień korby); f)zapewnienia silnego zamocowania wału i wykorzystania sztyw­niej szych podpór — czopów zamiast nakiełków (uniknięcie ugięcia kłów i zgniecenia nakiełków). Dla kątowego ustawiania wału w czasie obróbki czopów korbowych tworzy się bazy pomocnicze w formie uskoków na ramionach wałów (patrz rysunek 254 i 262, przekrój A—A). Przy ich frezowaniu wał ustawia się w położeniu kątowym wg nieobrobionych czopów korbowych. Często frezowanie tych uskoków łączy się w jednej operacji z frezowaniem występów na dwóch środkowych ramionach 6 (patrz rys. 254); występy te służą jako podparcia przy napędzaniu wału po środku, w celu obróbki skrajnych czopów łożyskowych i końców wału na tokarskich półauto­matach wielonożowych. W niektórych zakładach przed szlifowaniem czopów korbowych wierci się i rozwierca specjalne otwory ustawcze w kołnierzu wału. Otwory te wierci się bazując wał w odpowiednim położeniu kątowym wg przeto­czonych czopów korbowych, zachowując przy tym dokładną współosiowość czopów korbowych i otworów. Otrzymane w ten sposób otwory służą do kątowego bazowania przy szlifowaniu czopów korbowych. Na tarczach zabierakowych szlifierek, stosowanych do tej operacji, umocowane są specjalne kołki ustawcze, wprowadzane w otwory kołnierza wału. Ułat­wiają one dokładne ustalenie wału w potrzebnym położeniu kątowym. Powierzchniowe utwardzanie czopów wałów przy zastosowaniu prądów wysokiej częstotliwości wykonuje się zwykle w następujący sposób: Hartowany czop (lub równolegle kilka współosiowych czopów) osadza się w otwartym induktorze obejmującym czopy w ten sposób, aby po­między powierzchniami induktora i obrabianej części pozostawała równo­mierna szczelina promieniowa l,0l,5 mm. W chwili przepuszczenia przez induktor prądu wysokiej częstotliwości powierzchnia części szybko nagrzewa się na niezbędną głębokość, do temperatury hartowania. Na­grzewanie czopu wału korbowego silnika samochodowego do 830850° na głębokość ok. 4 mm trwa 6 sekund. Po osiągnięciu tej temperatury przez specjalne kanały doprowadza się do induktora wodę pod ciśnieniem 34 atn, ogrzaną do temperatury 3040°. Czas wykonania całej operacji hartowania czopa wynosi 1018 sekund. W zależności od skali produkcji i mocy posiadanego generatora prądu wysokiej częstotliwości czopy hartuje się raz lub kilka razy. W celu usunięcia naprężeń wewnętrznych po zahartowaniu wał odpuszcza się w temperaturze 200220° utrzymując ją w przeciągu około 2 godzin. Plan operacyjny obróbki mechanicznej wałów korbowych układa się zwykle według następującego schematu: g)Prostowanie półfabrykatu na prasie. h)Obróbka baz pomocniczych: i)frezowanie czół wału, j)wiercenie nakiełków, k)frezowanie baz pomocniczych do kątowego ustawiania wału. l)Prostowanie półfabrykatu ze sprawdzeniem bicia w kłach. m)Toczenie czopów korbowych, ich ramion i końców wału. n)Wstępne szlifowanie czopów głównych i końców wału. 6) Toczenie czopów korbowych i przylegających do nich płaszczyzn ramion. 7) Wstępne szlifowanie tych czopów. o)Obróbka otworów: w kołnierzu (do mocowania koła zamachowego i osadzenia łożyska), w przednim końcu wału (na zazębiacz korby rozru­chowej), kanałów olejowych w czopach wału i (w przypadku drążonych czopów korbowych) otworów przelotowych służących do zmniejszenia ciężaru wału. p)Frezowanie wpustów w miejscach osadzenia koła zębatego i koła wentylatora. q)Mycie wału i kontrola. r)Hartowanie powierzchniowe i odpuszczanie czopów wału. s)Mycie wału, kontrola twardości i prostowanie wału. 13) Wygładzające szlifowanie czopów łożyskowych i końców wału, czopów korbowych, zewnętrznych i czołowych powierzchni kołnierza. t)Prostowanie wału w kłach. u)Wyważanie dynamiczne. 16) Wykańczająca obróbka czopów głównych i korbowych (polerowanie lub dogładzanie zewnętrzne). 17) Mycie i ostateczna kontrola wału.