Ogólne uwagi o obróbce mechanicznej tłoków
Tłoki są elementami cienkościennymi i niesztywnymi, co utrudnia spełnienie wymagań określonych warunkami technicznymi.
Przeważająca część obróbki tłoka przypada na jego powierzchnie zewnętrzne (części nośnej, części uszczelniającej, rowków na pierścienie i denka). Wymagana dokładność obróbki uniemożliwia wykonanie jej przy jednym ustawieniu. Na przykład zewnętrzną powierzchnię walcową po zgrubnym toczeniu należy jeszcze toczyć wygładzająco, szlifować itp., co nie może być wykonane na jednej obrabiarce. Ustalanie na wewnętrznej nieobrobionej powierzchni nie daje możliwości dokładnego powtórnego ustawienia tłoka na różnych obrabiarkach. Z drugiej zaś strony ustalanie na powierzchni zewnętrznej nie zapewnia uzyskania równomiernej grubości ścianek, a ponadto natrafia na szereg istotnych trudności wywołanych:
1) koniecznością użycia nadzwyczaj dokładnych uchwytów w celu zapewnienia wymaganej dokładności położenia poszczególnych powierzchni,
2) wzrostem liczby operacji i czasu pomocniczego,
3) małą sztywnością i tym samym możliwością odkształcenia tłoka przy
uchwyceniu od strony części nośnej.
Z podanych względów przy obróbce tłoka stosuje się pomocnicze podstawy obróbkowe umożliwiające dogodne dokonywanie wszystkich ustawień. Najczęściej pomocniczą podstawą obróbkową jest dolna powierzchnia czołowa tłoka wraz z przylegającą do niej wytoczoną na niewielkiej długości wewnętrzną powierzchnią walcową (patrz rys. 198). Obróbka tych powierzchni jest uwarunkowana wprawdzie jedynie względami technologicznymi, jednak jest zazwyczaj przewidywana od razu przez konstruktora.
Zastosowanie opisanej, pomocniczej podstawy obróbkowej zapewnia dobry dostęp przy obróbce najważniejszych powierzchni tłoka (zewnętrzna powierzchnia walcowa, rowki na pierścienie, denko i otwór na sworzeń) oraz umożliwia ich obróbkę przy jednym ustawieniu, a zatem — minimalne błędy ich wzajemnego położenia.
Wytoczenie wewnątrz tłoka stanowiące pomocniczą podstawę obróbkową wykonuje się z dokładnością według klasy 2a lub 3, a ponadto bicie powierzchni czołowej powinno być utrzymane w granicach 0,05f0,07 mm.
Docisk tłoka do powierzchni ustalającej uchwytu osiąga się przy tłokach krótkich najczęściej w sposób podany na rys. 269. Do tego celu służy sworzeń 1, cięgno 2 i kółko 3 umieszczone na drugim końcu wrzeciona 4.
Przesunięcie cięgna w kierunku strzałki w wyniku podkręcania kółkiem powoduje zacisk tłoka. Odwrotnie, odkręcenie kółka umożliwia wyjęcie sworznia i zdjęcie tłoka z uchwytu.
W przypadku długich tłoków ich zacisk odbywa się zwykle za pomocą kła od strony denka. W ten sposób nakiełek jest dodatkową podstawą obróbkową i powinien ściśle odpowiadać poprzednio wspomnianej pomocniczej podstawie obróbkowej. W przeciwnym wypadku nacisk kła spowoduje zniekształcenie tłoka, a uzyskanie dokładnych wyników stanie się niemożliwe. Zacisk za pomocą kła zapewnia większą sztywność ustawienia tłoka przy obróbce.
Przy obróbce wygładzającej i wykańczającej otworu na sworzeń, w celu uniknięcia błędów ustalenia, wykorzystuje się zasadnicze podstawy obróbkowe, tj. denko i zewnętrzną powierzchnię części nośnej.
Kolejność obróbki tłoka uzależniona jest przede wszystkim od materiału i konstrukcji oraz wielkości produkcji. Typowy przebieg obróbki żeliwnego tłoka do silnika ciągnikowego w produkcji seryjnej jest następujący:
1)nakiełkowanie denka, zgrubne toczenie zewnętrznej powierzchni walcowej, zgrubne toczenie denka, zgrubne toczenie pomocniczej podstawy obróbkowej;
2)wykańczające toczenie pomocniczej podstawy obróbkowej i denka oraz toczenie rowków na pierścienie;
3) wiercenie otworu na sworzeń tłokowy;
4) wygładzające toczenie zewnętrznej powierzchni walcowej i denka
oraz toczenie rowków na pierścienie;
3)wiercenie otworów olejowych;
odcinanie występu z, nakiełkiem;
4)wykańczające toczenie denka;
8) zgrubne i wygładzające wytaczanie otworu na sworzeń, wytaczanie
rowków na pierścienie zabezpieczające i przelotowe rozwiercanie otworu
na sworzeń;
9) zgrubne szlifowanie części nośnej;
10) wykańczające toczenie części uszczelniającej i rowków na pierście
nie;
5)wykańczające szlifowanie części nośnej;
bardzo dokładne wytaczanie (przelotowe) otworu na sworzeń;
korygowanie ciężaru tłoka;
kontrola ostateczna.
Obróbka samochodowych tłoków ze stopów lekkich w produkcji masowej przebiega zwykle w następującej kolejności:
6)toczenie pomocniczej podstawy obróbkowej i nakiełkowanie denka;
7)toczenie zewnętrznej powierzchni tłoka:
8)zgrubne i wygładzające toczenie zewnętrznej powierzchni walcowej,
zgrubne i wygładzające toczenie denka z pozostawianiem występu z nakiełkiem,
9)zgrubne i wygładzające toczenie rowków na pierścienie,
10)fazowanie krawędzi rowków na pierścienie i krawędzi denka;
11)zgrubne rozwiercanie, zewnętrzne fazowanie i przelotowe rozwiercanie wygładzające otworu na sworzeń oraz wytaczanie rowków na pierścienie zabezpieczające;
12)wiercenie otworów olejowych;
13)wiercenie otworów ograniczających przecięcia części nośnej oraz frezowanie tych przecięć;
14)korygowanie ciężaru tłoka;
szlifowanie owalnostożkowej części nośnej;
wygładzające i wykańczające wytaczanie otworów na sworzeń;
odcinanie występu z nakiełkiem;
15)wstępne kalibrowanie rozwiertakiem otworu na sworzeń;
cynowanie tłoka;
ostateczne kalibrowanie rozwiertakiem otworu na sworzeń;
kontrola ostateczna i selekcja.