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Conception de dispositif pour le meulage de manchons à parois minces

L'usinage de nombreuses pièces à manchon à parois minces dans la production quotidienne est difficile en raison de leurs exigences de précision élevées, de leur tendance à se déformer et des limitations structurelles du trou central.

Le poussoir convertit la rotation de l'arbre à cames en mouvement vertical pour contrôler le calage des soupapes, garantissant ainsi le bon fonctionnement du moteur diesel.

Une extrémité du poussoir comporte un rouleau et une goupille de rouleau, et la surface sphérique de l'autre extrémité s'emboîte dans la surface sphérique de la tête.

Le poussoir coulisse fréquemment dans le tube de guidage et doit positionner avec précision le rouleau et la tête pour un ajustement correct de l'arbre à cames et du siège de la tête.

Le rouleau doit maintenir un ajustement de plus de 95 % avec le profil de l'arbre à cames pour assurer un roulement fluide à grande vitesse et éviter un désalignement avec le poussoir.

Les tolérances serrées et la déformation du poussoir rendent le meulage du cercle extérieur difficile, ce qui entraîne des goulots d'étranglement de la production.

Nous devons étudier la technologie de rectification de précision afin d'améliorer la qualité et l'efficacité des poussoirs de soupapes des moteurs diesel.

Les pré-requis techniques

La figure 1 montre un certain type de structure de poussoir de moteur diesel.

Cette pièce en acier à faible teneur en carbone carburé nécessite une tolérance de 0.03 mm, une rugosité de Ra 0.5 µm et une cylindricité de φ0.03 mm, nécessitant une rectification cylindrique fine.

Le trou et la rainure de la goupille du rouleau nécessitent une tolérance géométrique élevée, les techniciens doivent donc finir d'usiner le cercle extérieur.

Figure 1 Structure du poussoir
Figure 1 Structure du poussoir

1-Cercle extérieur usiné ; 2-Came d'alésage ; 3-Port d'arrêt

Difficile à analyser

La figure 1 illustre une pièce de précision à paroi mince avec un rapport de rainure de 1.8:1, qui forme un porte-à-faux faible sujet à la déformation sous serrage.

L'autre extrémité est un trou borgne à paroi mince, difficile à serrer et sujet à la déformation.

Étant donné que la structure de la pièce limite l'ajout d'un mandrin, le meulage du cercle extérieur dans son ensemble nécessite de trouver un moyen pour que la machine-outil entraîne la rotation de la pièce.

Conception du programme de luminaires

En fonction de la structure et des exigences de la pièce, deux méthodes de rectification cylindrique sont proposées.

Programme 1

Les opérateurs effectuent le processus de rectification sur la rectifieuse cylindrique MG1432 et conçoivent l'outillage pour le positionnement à deux centres.

Nous rectifions les dimensions D1 à H7 à l'aide d'un mandrin expansible. Le contre-écrou 1 serre le mandrin sur le manchon expansible 2 pour un centrage et un serrage précis.

Nous fraisons un plat sur le cercle extérieur de l'arbre pour s'adapter au mandrin central du poulet, permettant la rotation de la pièce pendant le meulage.

À l'autre extrémité, le trou de la goupille du rouleau de la pièce est fini selon D2.

D2 = D-0.5, D étant la dimension finale du trou de la goupille à galet. La goupille de positionnement 3, conçue pour un ajustement à faible jeu H7/g6, est insérée dans D2 pour le positionnement.

La goupille de positionnement 3 s'adapte au trou H5/g7 de la biellette 6. Serrez l'écrou 4 pour serrer les pièces.

Percer un trou central B2.5/8 sur l'extrémité de la biellette de direction. Vérifier que le faux-rond est ≤ 0.05 mm avant de serrer l'écrou pour l'usinage.

Figure 2 Option 1 dispositif de meulage
Figure 2 Option 1 dispositif de meulage

1-Écrou de blocage ;2-Manchon d'expansion ;3-Goupille de positionnement

4-Écrou de pression ;5-Tirant

Fig. 3 Structure de la tige de direction 5 de l'outillage du poussoir
Fig. 3 Structure de la tige de direction 5 de l'outillage du poussoir

Option 2

La figure 4 illustre le positionnement et la rectification à deux centres sur la MG1432. La pièce finie respecte les tolérances de taille D1 à H7 avec le mandrin de positionnement 1.

Pour éviter toute déformation, sélectionnez soigneusement la direction de la force de serrage et le point de gravité.

Mandrin de positionnement et butée D1 avec la sélection de l'ajustement à petit jeu H7/g6, utilisé pour localiser.

Concevez la plaque de pression de la tête de crochet 2 pour appuyer sur l'alésage de la pièce et serrez l'écrou sur le dispositif de fixation 3 pour fixer le dispositif de positionnement et la pièce ensemble.

Tracez une ligne sur l'extrémité du levier de la tête du crochet pour aider l'opérateur à confirmer sa direction.

En même temps, le cercle extérieur du mandrin de centrage est fraisé à plat pour faciliter le montage de la pince de serrage.

Chanfreiner le trou de graissage D3 (1 mm × 60°) à l'extrémité de la pièce (figure 1). S'assurer que le faux-rond est ≤ 0.03 mm et que la coaxialité est ≤ φ 0.05 mm avant le chanfreinage et la rectification fine du cercle extérieur d.

Le gabarit de meulage en nature est illustré à la figure 5.

Figure 4 Option 2 dispositif de meulage
Figure 4 Option 2 dispositif de meulage

1-Mandrin de positionnement ; 2-Plaque de tête à crochet ; 3-Écrou

4-Centre d'extension

Fig. 5 Objet physique du dispositif de meulage cylindrique
Fig. 5 Objet physique du dispositif de meulage cylindrique

Vérification de l'effet

Vérification des deux programmes ci-dessus par traitement. L'effet est le suivant.

Le programme 1 souffre d'une déformation de serrage, ce qui entraîne un taux de réussite de 68 % et un temps de traitement de 30 minutes par pièce.

Le programme 2 offre une fixation rapide et facile avec une faible force de serrage, aucune déformation, un taux de réussite de 95 %, un dépassement de 5 % sans déformation et 15 minutes par pièce.

La comparaison montre que le programme 2 produit moins de déformation, une meilleure qualification et une plus grande efficacité, idéal pour la production de masse.

Conclusion

Cet article propose des conceptions de dispositifs de meulage pour réduire les problèmes de déformation et de serrage dans les pièces à parois minces, améliorant ainsi la qualité et l'efficacité de l'usinage.

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