CS252162B1 - Způsob výroby pístních kroužků - Google Patents

Abstract

Účelem řešení je zpřesnit a zproduktivnit výrobu pístních kroužků, které se dosud vyráběly metodou tvarového soustružení na jednoúčelových strojích pomoci kopírovacích vaček. Dosahuje se toho tím, že se polotovar tvarově frézuje na číslicově řízené frézce.

Description

Vynález se týká způsobu výroby pístních kroužků a řeší zvýšení přesnosti geometrického tvaru pří současném zvýšení produktivity.

Dosud známé postupy pro výrobu pístních kroužků jsou založeny na metodě tvarového soustružení na jednoúčelových strojích, u nichž je tvar kroužku určen kopírovací vačkou. Nevýhodou tohoto postupu je, že přesnost výroby závisí na dosažitelné přesnosti vačky, která musí být pro každý typ, jmenovité rozměry kroužku a mechanické vlastnosti obráběného materiálu zhotovena individuálně. Ztěžuje to přizpůsobení prováděné operace obrábění tvaru požadovaným parametrům pístních kroužků. V průběhu výroby se vlivem opotřebení vačky snižuje geometrická přesnost kroužků, které tak požadované parametry ztrácejí. Tento postup vyžaduje nákladné speciální jednoúčelové soustruhy, u nichž je produktivita omezena dosažitelnými řeznými rychlostmi, únosnými pro pohyb kopírovacího suportu.

Tyto nevýhody odstraňuje způsob výroby pístních kroužků podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se polotovar pístních kroužků tvarově frézuje na číslicově řízené frézce.

Vynález zajišťuje vyšší kvalitu a výkon při výrobě pístních kroužků. Umožňuje docílení a udržení požadovaných parametrů mechanických hodnot, geometrické přesnosti a vhodné rozdělení radiálního přítlaku pístních kroužků. Použitím číslicově řízené frézky se odstraní závislost na nákladných speciálních jednoúčelových strojích s kopírovací vačkou. Přesnost a výkon obbrábění není omezen dynamickými silami, vznikajícími u soustruhu pohybem kopírovacího suportu, což se projeví zejména při výrobě kroužků větších rozměrů, nebo kroužků s větší ovalitou. Zcela odpadne konstrukce a drahá výroba kopírovacích vaček. Zajistí se tak jednak tvarová a opakovaná přesnost výroby za současného zvýšení výkonu obrábění, jednak rychlá změna výroby z jednoho typu kroužku na druhý a možnost přizpůsobení speciálním požadavkům.

V případě, že tavba pro odlitky polotovare nedosáhne požadovaných mechanických hodnot, lze snadno korigovat řídicí program frézky změněnému modulu pružnosti materiálu tak, aby parametry kroužků byly dodrženy, což u používaných soustruhů nelze bez nové konstrukce a výroby kopírovací vačky provést a dochází k vyzmetkování celé tavby.

Další výhodou použití číslicově řízené frézky je to, že program pro její řízení může být snadno zhotoven na počítači, který pro libovolné požadované parametry pístních kroužků nejprve provede nezbytné pevnostní výpočty, stanoví průběh radiálního přítlaku, určí geometrický tvar kroužků a pak vypočte příslušnou trajektorii pohybu nástrojů. Využití číslicově řízené frézky podle vynálezu ve spojení s výpočetní technikou se projeví zvláště výrazně při vývoji pístních kroužků, kdy lze snadno ověřit nejvýhodnější tvar kroužku, průběh radiálního přítlaku, velikost výřezu zámku a současně navrhnout optimální tvar polotovarů, vedoucí k úspoře materiálu a zlepšení mechanických vlastností.

Použitím číslicově řízené frézky ve spojení s výpočetní technikou se umožní i přesná výroba rozpínacího trnu pro rozřezávání pouzdra tak, aby upínacími silami nedošlo k deformaci pístních kroužků. Výpočty a výroba slévárenských modelů a rozpínacích trnů pro rozřezávání závisejících na vyráběném tvaru kroužků je jedním ze zcela nových účinků navrženého postupu, který při dosavadním výrobním postupu není možné uplatnit.

Na připojeném výkresu je znázorněno schéma tvarového frézování odlitků pouzdra, kde obr. la představuje v bokoryse obrábění vnější i vnitřní plochy odlitku, obr. lb půdorys obrábění, obr. 2a bokorys rozřezávání obrobeného odlitku a obr. 2b půdorys rozřezávání.

Podle obr. 1 je na stole frézky upnut poanocí uipínače 2 odlitek 1 pouzdra za odlitou přírubu 9 tak, aby byl volný přístu_tp ik oibbrábění vnější i vnitřní plochy. Obrábění funkčních ploch je provedeno válcovou frézou 4, jejíž osa se pohybuje po vypočtené první trajektorii 5 tak, aby břity nástroje zhotovily přesný geometrický tvar nejprve povrchu a pak po druhé trajektorii 6 vnitřní plochy pouzdra.

Trajektorie je vypočtena z rovnice zakřiveného prutu. Jako podklad pro výpočet byla použita obecná metodika výpočtů pístních kroužků ve volném stavu (Kogan/Namij. Při řešení úkolu bylo nutné vyřešit dvě základní oblasti: aj vhodným způsobem aplikovat pro řešení na počítači obecnou metodiku výpočtu tvaru neutrálního vlákna pístního kroužku tak, aby bylo možné v širokých mezích snadno měnit základní konstrukční parametry s minimálními nároky na přípravu vstupních dat.

Tyto změny vstupních parametrů umožní pružně měnit průběh radiálního přítlaku, vlastností materiálu, výkresové rozměry atd. Vlastní obrábění odlitku pouzdra až po rozřezání na jednotlivé kroužky automaticky navázat na předchozí výpočet tvaru tak, aby bylo možné libovolně měnit i technologické podmínky obrábění, bj zajistit automatizované vygenerování řídicí děrné pásky pro frézku FCV63 -1- NS — 452. Byla vytvořena řada výpočetních a technologických podprogramů (makroinstrukcíJ v jazyku APS, které zajišťují splnění uvedených požadavků, včetně snadného zadávání výpočtů.

Opravou postprocesoru pro kontinuální frézování na FCV63 byl zajištěn výstup řídicího programu na děrnou pásku v kódu EIA ev.ISO.

Jak je patrno z obr. 2, je do vytvořené dutiny pouzdra 1 vložen rozpínací trn , který během rozřezávání sadou pilových kotoučů 7 zabraňuje odlomení kroužků při jejich dořezávání. Osa sady pilových kotoučů 7 se při tom pohybuje rovněž po vypočtené třetí trajektorii 8 tak, aby byla dodržena rovnoměrná hloubka řezání vzhledem k oválně obrobeného odlitku 1.

Vynález je použitelný zejména v oblasti vývoje a výroby pístních kroužků spalovacích motorů, kompresorů a čerpadel.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Způsob výroby pístních kroužků z odlitku, vyznačený tím, že odlitek (1) se upne za přírubu (9) a válcovou frézou (4) se fréVYNÁLEZU zuje nejprve povrch a potom vnitřní plocha odlitku (lj, načež se sadou pilových kotoučů (7) obrobený odlitek (lj rozřeže.

   1 list výkresů