सामान्य वर्टिकल लिफ्टिंग टेबल मिलिंग मशीन पर मशीन टूल एक्सेसरी इंडेक्सिंग हेड और हैंगिंग गियर के अनुप्रयोग के आधार पर, उदाहरण के तौर पर समुद्री हाई-पावर लो-स्पीड डीजल इंजन भाग के सिलेंडर को लेते हुए, पिस्टन प्लेन कैम लीड सतह है पिसा हुआ। कार्यशाला में मौजूदा मशीन टूल उपकरण की शर्तों के तहत, सिलेंडर पिस्टन कैम प्रोफ़ाइल संरचना और लीड पैरामीटर का विश्लेषण करें, गियर ट्रांसमिशन अनुपात गणना सूत्र और इंडेक्सिंग हेड के एप्लिकेशन फ़ंक्शन को संयोजित करें, और मशीन टूल्स, मिलिंग कटर, इंडेक्सिंग का विश्लेषण करें हेड और गियर शामिल हैं। प्रासंगिक तकनीकी मापदंडों की गणना और सावधानीपूर्वक व्यवस्था की जाती है। मशीनिंग अभ्यास और डीजल इंजन निकास वाल्व एयर सिलेंडर में स्थापित होने के बाद पिस्टन भागों के आंदोलन फ़ंक्शन परीक्षण के बाद, स्थिर गुणवत्ता और कम लागत वाली मशीनिंग प्रक्रिया समाधानों का एक सेट संक्षेप में प्रस्तुत किया गया है।
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प्रस्तावना
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फ्लैट कैम प्रोफाइल की सटीक मशीनिंग के लिए, सबसे आदर्श प्रक्रिया समाधान सीएनसी मशीन टूल मिलिंग है, विशेष रूप से सीएनसी रोटेशन अक्ष (ए-अक्ष या बी-अक्ष) वाले सीएनसी मशीनिंग केंद्र। उच्च शक्ति वाले समुद्री कम गति वाले डीजल इंजन के सभी हिस्से छोटे बैचों में और विभिन्न प्रकार के होते हैं। एनसी मशीनिंग केंद्र उपकरण में पूंजी निवेश अपेक्षाकृत बड़ा है। अकेले इस हिस्से के लिए मल्टी-एक्सिस मशीनिंग फ़ंक्शन के साथ नए एनसी मशीन टूल का इनपुट-आउटपुट अनुपात आदर्श नहीं है। साधारण वर्टिकल लिफ्टिंग टेबल मिलिंग मशीनें अधिकांश पारंपरिक यांत्रिक प्रसंस्करण कार्यशालाओं में मानक उत्पादन उपकरण हैं। वर्कशॉप तकनीशियनों का प्रक्रिया अनुसंधान लक्ष्य मौजूदा मशीन टूल उपकरण के प्रसंस्करण कार्यों का पूरी तरह से उपयोग करना और कम लागत वाले इनपुट और उच्च दक्षता वाले आउटपुट का निर्माण करना है। पिस्टन प्लेन कैम गाइड रॉड मूवमेंट की मुख्य सतह है और इसमें उच्च परिशुद्धता होती है। मिलिंग प्रक्रिया में लिंकेज प्रोसेसिंग शामिल होती है जिसमें रैखिक अक्ष और रोटेशन अक्ष एक निश्चित अनुपात में होते हैं। गैर-सीएनसी मशीन टूल्स पर मिलिंग मुश्किल है। पिस्टन प्लेन कैम का लीड छोटा है, अर्थात, कम रैखिक दूरी में रोटेशन का एक बड़ा कोण बनाने के लिए, एक नवीन और परिपक्व रैखिक अक्ष विकसित करने के लिए एक साधारण ऊर्ध्वाधर मिलिंग मशीन के कार्यों का उपयोग करना आवश्यक है और रोटरी अक्ष लिंकेज प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी योजना [1]। भागों के प्रसंस्करण की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए प्लेन कैम भागों की प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी और गियर अनुप्रयोग प्रौद्योगिकी का अन्वेषण करें।
#02
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गियर के साथ मिलिंग मशीन और इंडेक्सिंग हेड का अनुप्रयोग
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हैंगिंग गियर प्रोसेसिंग के साथ साधारण वर्टिकल मिलिंग मशीन और इंडेक्सिंग हेड का अनुप्रयोग चित्र 1 में दिखाया गया है। जैसा कि चित्र 1 ए में दिखाया गया है, X53K साधारण वर्टिकल लिफ्ट टेबल मिलिंग मशीन में एक अनुदैर्ध्य फ़ीड स्क्रू पिच P =6 मिमी है। FW250 यूनिवर्सल इंडेक्सिंग हेड की निश्चित संख्या 40 है और यह एक मानक उपलब्ध गियर लाइब्रेरी से सुसज्जित है। वैकल्पिक गियर दांत z 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90 और 100 हैं[2]। मुख्य ड्राइव गियर ऊर्ध्वाधर मिलिंग मशीन के अनुदैर्ध्य स्क्रू शाफ्ट के एक छोर पर स्थापित किया गया है, और संचालित गियर इंडेक्सिंग हेड के टेल साइड पर स्थापित किया गया है। संबंधित ट्रांसमिशन अनुपात वाला एक गियर सेट मुख्य ड्राइव गियर और संचालित गियर के बीच लटका दिया जाता है। गियर सेट को उपयुक्त जाल में समायोजित किया जाता है। गैप साफ हो जाने के बाद, इसे इंडेक्सिंग हेड और टेल साइड पर लॉक किए गए ब्रैकेट से ठीक करें। इंस्टॉलेशन पूरा होने के बाद, ऊर्ध्वाधर मिलिंग मशीन का अनुदैर्ध्य पेंच कार्य तालिका को अनुदैर्ध्य रूप से फ़ीड करने के लिए चलाता है। उसी समय, अनुदैर्ध्य पेंच के साथ एकीकृत मुख्य ड्राइव गियर संबंधित ट्रांसमिशन अनुपात के साथ गियर सेट के माध्यम से संबंधित घूर्णी गति को इंडेक्सिंग हेड तक पहुंचाता है। इंडेक्सिंग हेड क्लैम्पिंग का रोटेशन रैखिक अक्ष और घूर्णन अक्ष के समकालिक लिंकेज प्रसंस्करण का एहसास करने के लिए भागों को तदनुसार घुमाया जाता है।
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a) X53K वर्टिकल मिलिंग मशीन
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बी) इंडेक्सिंग हेड एक हैंगिंग गियर से सुसज्जित है
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ग) प्लेन कैम मिलिंग
चित्र 1: हैंगिंग गियर प्रोसेसिंग से सुसज्जित साधारण वर्टिकल मिलिंग मशीन और इंडेक्सिंग हेड का अनुप्रयोग आरेख
#03
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पिस्टन भाग फ्लैट कैम लीड सतह
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समुद्री उच्च-शक्ति कम गति वाले डीजल इंजन निकास वाल्व असेंबली के वायु सिलेंडर गुहा में सिलेंडर पिस्टन एक सटीक चलने वाला हिस्सा है। सिलेंडर के दबाव की क्रिया के तहत पिस्टन ऊपर या नीचे घूमता है। पिस्टन के अंतिम चेहरे पर कैम लीड सतह इसके संपर्क में गाइड रॉड की गति को संचालित करती है। पिस्टन का घूमना, कोण की सटीकता और ऊपर-नीचे की गति दूरी निकास समय जैसे कार्यों के लिए महत्वपूर्ण है। पिस्टन फ्लैट कैम की लीड सतह (0 डिग्री ~144.3 डिग्री) के लिए प्रसंस्करण आकार की आवश्यकताओं को चित्र 2 में दिखाया गया है। फ्लैट कैम आर6 के आंतरिक सर्कल के साथ एक अंत रिंग बॉस के रूप में है। 10}}मिमी और R70मिमी का एक बाहरी घेरा। यह 0 डिग्री से दक्षिणावर्त दिशा में ऊपर की ओर बढ़ता है (R65mm परिधि पर विस्तारित, कोण 1.75 डिग्री बढ़ता हुआ)। जब यह 144.3 डिग्री तक पहुंच जाता है, तो यह 5 मिमी की ऊंचाई के साथ रियर कैम सतह पर समाप्त होता है। , कैम सतह का सतह खुरदरापन मान Ra=3.2μm। भागों की सामग्री QT400 है.
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क) पिस्टन का शीर्ष दृश्य
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बी) पिस्टन का क्रॉस-अनुभागीय दृश्य
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ग) सीसा सतह विस्तार आरेख
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घ) पिस्टन आइसोमेट्रिक ड्राइंग
चित्र 2 एक निश्चित मॉडल के पिस्टन विमान कैम सतह के आयाम
#04
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कैम लीड सतह की मशीनिंग
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4.1 प्रक्रिया तैयारी
पिस्टन कैम सतह मिलिंग प्रक्रिया से पहले टर्निंग प्रक्रिया की आयामी आवश्यकताओं को चित्र 3 में दिखाया गया है। टर्निंग प्रक्रिया इस आलेख में प्रस्तुत नहीं की गई है।
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चित्र 3 पिस्टन कैम सतह मिलिंग प्रक्रिया से पहले टर्निंग प्रक्रिया के लिए आयामी आवश्यकताएँ
4.2 मिलान गियर का गणना चयन
(1) कैम लेड एल की गणना: कैम सतह सर्पिल के अक्षीय उत्थान के अनुरूप ऊंचाई की दूरी 36 0 डिग्री कैम लेड एल है। चित्र 2सी में लेड सतह विस्तार आरेख के आयामों के अनुसार, कैम की सतह 0 डिग्री से 144.3 डिग्री तक बढ़ जाती है, और कैम लीड एल की गणना इसके आधार पर की जाती है। 5/L=144.3/360 से, हम L=12.474 (मिमी) प्राप्त कर सकते हैं।
(2) ट्रांसमिशन अनुपात की गणना i ट्रांसमिशन अनुपात गणना सूत्र [2] है
i＝40t/L (1)
सूत्र में, i संचरण अनुपात है; 40 अनुक्रमण शीर्ष की निश्चित संख्या है; t मशीन टूल (मिमी) की अनुदैर्ध्य पेंच पिच है, और X53K ऊर्ध्वाधर मिलिंग मशीन का t आम तौर पर 6 मिमी है; एल कैम लीड (मिमी) है।
सूत्र (1) के अनुसार, गणना से पता चलता है कि i=40×6/12.474≈19.24.
(3) गियर दांतों की संख्या की गणना FW250 इंडेक्सिंग हेड से सुसज्जित वैकल्पिक गियर दांतों की संख्या और ट्रांसमिशन अनुपात आवश्यकताओं के आधार पर की जाती है। पारंपरिक 2 सेट (प्रत्यक्ष ट्रांसमिशन से संबंधित मुख्य और चालित गियर का एक सेट) के अनुसार 4 गियर कॉन्फ़िगरेशन ट्रांसमिशन अनुपात 19.24 की आवश्यकता को पूरा करने में असमर्थ है। स्थापना स्थान और ब्रैकेट फिक्सिंग शर्तों के अनुसार, 6 गियर के 3 समूहों का चयन और कॉन्फ़िगर किया जाता है। गियर ट्रांसमिशन अनुपात गणना सूत्र [3] है
I＝z1z3z5/(z2z4z6) (2)
सूत्र में, I गियर ट्रांसमिशन अनुपात है; z1, z3, और z5 क्रमशः प्रत्येक सक्रिय हैंगिंग गियर के दांत हैं, और इंडेक्सिंग हेड के मानक गियर दांतों में से चयन करने को प्राथमिकता दी जाती है; z2, z4, और z6 क्रमशः प्रत्येक चालित हैंगिंग गियर के दांतों की संख्या हैं, और चुनने के लिए प्राथमिकता दी जाती है। इंडेक्सिंग हेड चुनने के लिए गियर दांतों की संख्या के साथ मानक आता है।
सूत्र (2) के अनुसार, 6 गियर दांतों के वितरण के 3 समूहों के साथ एक ट्रांसमिशन प्राप्त किया जा सकता है
अनुपात I=90×80×70/(35×30×25)=19.2, जो कि कैम लीड से गणना किए गए ट्रांसमिशन अनुपात i (19.24) के करीब है।
4.3 त्रुटि सत्यापन
ट्रांसमिशन अनुपात I{0}}.2 को गियर टूथ नंबर स्थितियों के चयन के आधार पर डिज़ाइन किया गया है। अनुमानित लीड L=40×6/19.2=12.5 (मिमी) की गणना समीकरण (1) का उपयोग करके की जाती है। फिर 144.3 डिग्री के पार्ट कैम लीड सतह कोण के अनुसार, इसके विपरीत यह माना जाता है कि गणना की गई कैम लीड सतह की ओर ऊंचाई h=144.3×12.5/360=5.01 (मिमी) है, और ड्राइंग में आवश्यक आकार से 5 मिमी की त्रुटि 0.01 मिमी है, जो भाग आकार सहिष्णुता की स्वीकार्य आवश्यकताओं को पूरा करती है।
4.4 व्यावहारिक अनुप्रयोग
जब पिस्टन प्लेन कैम मिलिंग को इंडेक्सिंग हेड पर क्लैंप किया जाता है, तो इंडेक्सिंग हेड एक स्व-केंद्रित चक के साथ प्रक्रिया स्पिंडल को क्लैंप करता है और स्पिंडल रोटेशन कंसेंट्रिकिटी त्रुटि को 0.01 मिमी से कम या उसके बराबर समायोजित करता है। पिस्टन को पिस्टन के अंदरूनी छेद और प्रोसेस स्पिंडल के साथ रखें, और प्रोसेस मेन्ड्रेल के अंत में थ्रेडेड होल में पिस्टन को कसने और कसने के लिए टाई रॉड बोल्ट और प्रेशर प्लेट वॉशर का उपयोग करें, और रोटेशन की जांच करने के लिए एक डायल इंडिकेटर का उपयोग करें। पिस्टन का ख़त्म होना. पिस्टन कैम सतह मिलिंग गियर को चित्र 4 में दिखाया गया है। मुख्य ड्राइव गियर Z1 और Z2 निश्चित ब्रैकेट पर मशीन टूल के अनुदैर्ध्य स्क्रू अंत पर स्थापित किए गए हैं। Z2, Z1 का चालित गियर है। Z3 और Z2 समाक्षीय तुल्यकालिक गियर हैं। Z3 Z4 और Z2 को चलाता है। Z5 और Z4 समाक्षीय तुल्यकालिक गियर हैं। Z5 Z6 गियर को चलाता है जो इंडेक्सिंग हेड के टेल साइड पर लटका होता है (अर्थात इंडेक्सिंग हेड हैंगिंग व्हील शाफ्ट को चलाता है), जो अंततः इंडेक्सिंग हेड और अनुदैर्ध्य फ़ीड द्वारा रखे गए हिस्सों की घूर्णी गति के लिए गाइड बनाता है मशीन टूल की गति. स्ट्रोक अनुपात के बीच संबंध यह है कि मशीन उपकरण की अनुदैर्ध्य गति दूरी 12.5 मिमी है, और पिस्टन 360 डिग्री समकालिक रूप से घूमता है; मशीन टूल की अनुदैर्ध्य गति दूरी 5.01 मिमी है, और पिस्टन समकालिक रूप से 144.3 डिग्री घूमता है।
मिलिंग टूल एक φ20मिमी हाई-स्पीड स्टील एंड मिल है। काटने के पैरामीटर हैं काटने की गति vc=23.55m/min, स्पिंडल गति n{{4}r/मिनट, और फ़ीड f=0.1mm/r। अंत मिल की अक्ष रेखा को पिस्टन की केंद्र रेखा के साथ संरेखित करें। एंड मिल के किनारे के किनारे को कैम लीड सतह (-5मिमी) के नीचे रखें, और मशीन टूल के अनुदैर्ध्य फ़ीड रॉड को दाईं ओर घुमाएं, यानी पिस्टन प्लेन कैम को चालू करें। मिलिंग के रैखिक अक्ष और रोटरी अक्ष को एक साथ संसाधित किया जाता है। प्रक्रिया को रफ मशीनिंग, सेमी-फिनिशिंग और फिनिशिंग में विभाजित किया गया है। एंड मिल कटर का प्रारंभिक बिंदु लीड सतह की रेडियल दिशा में 0 डिग्री है, और लीड सतह की अक्षीय स्थिति -3.5 मिमी (1.5 मिमी का मार्जिन छोड़कर) रखने की योजना है ), -4.8 मिमी (0.2 मिमी का मार्जिन छोड़ें) और -5मिमी, मिलिंग प्रसंस्करण के कुल 3 चरण। प्रत्येक कार्य चरण की मिलिंग पूरी होने के बाद, मिलिंग कटर को अक्षीय रूप से एक सुरक्षित स्थिति में वापस ले लिया जाता है, और मशीन टूल की अनुदैर्ध्य फ़ीड को पिछले कार्य चरण की प्रारंभिक स्थिति में वापस उलट दिया जाता है। गियर क्लीयरेंस की रिवर्स त्रुटि को ध्यान में रखते हुए, प्रत्येक रिवर्स रिटर्न शुरुआती स्थिति से अधिक होता है। प्रारंभिक स्थिति के लगभग 1 मोड़ के बाद, आगे की दिशा में प्रारंभिक स्थिति पर वापस लौटें और इंडेक्सिंग हेड रॉकर पिन को बाहर खींचें (इंडेक्सिंग हेड की घूर्णन गति मिलान गियर की बाधाओं से अलग हो जाती है, यानी यह अलग हो जाती है मशीन टूल टेबल के अनुदैर्ध्य फ़ीड से। लिंकेज बाधा), संबंधित कटिंग राशि को फीड करने के लिए मशीन टूल को अनुदैर्ध्य रूप से हाथ से क्रैंक करने के बाद, पिन लिंकेज बाधा गियर डाला जाता है। उपकरण को उचित स्थिति में लाने के बाद, पिछले चरण की लिंकेज प्रोसेसिंग प्रक्रिया तब तक दोहराई जाती है जब तक कि कैम लीड सतह तैयार आकार में संसाधित न हो जाए।
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निष्कर्ष
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साधारण वर्टिकल लिफ्टिंग टेबल मिलिंग मशीन और हैंगिंग गियर मिलिंग पिस्टन कैम सतह से सुसज्जित इंडेक्सिंग हेड के प्रसंस्करण अनुप्रयोग ने MAN ES पेटेंट मुख्य इंजन जैसे 420 मिमी, 460 मिमी और अन्य बोर व्यास समुद्री कम गति वाले उच्च-शक्ति डीजल की प्रसंस्करण समस्या को सफलतापूर्वक हल कर दिया है। इंजन निकास वाल्व सिलेंडर पिस्टन प्लेन कैम, कार्यशाला में मौजूदा साधारण मशीन टूल्स की प्रसंस्करण क्षमताओं का पूरा उपयोग करता है, उत्पादन उपकरण की लागत को कम करता है, कार्यशाला के उत्पादन संगठन के लचीलेपन को बढ़ाता है, और अच्छी उत्पाद गुणवत्ता और उच्च आउटपुट दक्षता प्राप्त करता है, समान भागों के लिए साधारण मिलिंग मशीनों का उपयोग करते समय यह लटकते गियर के साथ तेजी से प्रसंस्करण के लिए एक संदर्भ प्रदान करता है।
