kumštelių gamyba

Kumštelių gamyba

Kumšteliniai mechanizmai mašinos darbo dalims suteikia dėsningus poslinkius.Kumšteliai gali būti įvairaus pavidalo (1 pav.). Jie sukasi, svyruoja arba slankioja. Sekikliai slankioja arba svyruoja. Su kumšteliu sekiklis dažniausia liečiasi ritinėliu. Daugiausia naudojama kumštelių mechanizmų su diskiniais kumšteliais.

Kumštelių mechanizmų darbo paviršiai turi būti atsparūs dilimui ir kontaktinėms apkrovoms. Renkant medžiagas šių mechanizmų detalėms, laikomasi tokių rekomendacijų. Kai slydimo trintis didelė, kumštelį geriausia gaminti iš ketaus, sekantį – iš grūdinto plieno. Mechanizmų, veikiamų riedėjimo ir slydimo trinties bei smūgių, kumštelis gaminamas iš ggrūdinto plieno, sekiklis – iš grūdinto įrankinio plieno. Stiprių smūgių veikiami kumšteliai gaminami iš bronzos arba plasmasės, sekiklis- iš grūdinamo plieno. Kai slydimo trintis didelė, pigiausia medžiaga kumšteliams yra pilkasis, legiruotasis arba balintasis ketus, sekikliams- grūdinamas plienas. Kumštelių mechanizmų, dirbančių dideliu slydimo greičiu, detalių paviršius sustiprinamas termochemiškai.

Mažai apkrauti kumšteliai gaminami iš pilkojo ketaus CЧ15, CЧ20, CЧ30 (lyginant su plienu, pilkasis ketus yra pigesnis, nes paprastesnė gamyba, daugiau priemaišų. Jo geros liejamosios savybės, nesunku apdirbti pjovimo būdu, gerai slopina vibraciją. Trūkumas-didelis ttrapumas) iš termiškai pagerinto plieno 50; vidutiniškai apkrauti ,- iš plieno 50 ir 40X(kokybiško plieno, kuriame yra mažiau kenksmingų priemaišų,taip pat mažiau užterštas mechaniškai.Apdirbus termiškai gaunami geresni rezultatai. Kokybiškas plienas apytikriai 25% brangesnis už paprastąjį) grūdinamo aukštadažne srove, iš cementuojamo pplieno 15, 20X, 20XГ ir12XH3. Smūginių apkrovų veikiamiems mechanizmams tinka azotinamasis plienas 38XMЮA ir 35XЮA.Sunkiai apkrauti kumšteliai gaminami iš grūdinamo plieno 40X , kurio paviršius papildomai užgrūdinamas iki 56..60 HRCэ kietumo aukštadažne srove. Ritinėliams tinka cementuojamasis plienas 20X arba 12XHЗ. Sunkiai apkrauti kumšteliai taip pat gaminami iš plieno ШX15 arba plienoУ8 (anglinio įrankinio plieno, laikančio didesnes smūgines apkrovas), užgrūdinto iki 55..59 HRCэ. Kumštelių ruošiniai gali būti gaminami iš valcuoto strypo, liejami arba štampuojami.

Kumštelių gamyba.Dauguma kumštelių yra disko arba cilindro formos, tas jų cilindriniai ir plokštieji paviršiai apdirbami panašiai kaip įvorės, diskiniai arba cilindriniai krumpliaračiai prieš pjaunant krumplius. Tiksliausiai apdirbami baziniai paviršiai: skylė, galinė plokštuma ir kampinės kumštelio padėties nustatymo elementai. Specifinės kumštelių gamybos operacijos yra kreivojo profilio apdirbimas. Renkantis kkreivojo profilio apdirbimo būdą, reikia atsižvelgti į kumštelio konstrukciją, gamybos tipą ir turimus įrengimus. Dažniausiai kumštelio profilis sudaromas pagal žymėjimą, kopijavimo, kinematiniu būdu ir programinio valdymo staklėmis.

Pagal žymėjimą kumšteliai apdirbami vienetinėje arba smulkių serijų gamyboje, arba kai reikia pagminti liejimo modelį. Paprasčiausiu būdu apdirbamieji paviršiai žymimi naudojantis dalijimo galvute ir žymėjimo įrankiais. Geriau žymėti rankomis pagal šabloną. Sužymėtas kumštelis frezuojamas ir išbaigiamas šaltkalviškai. Didžiausias tokio apdirbimo tikslumas ±0,03 mm. Kai reiklaingas tikslesnio profilio kumštelis, žymima koordinatinėmis ištekinimo staklėmis, oo profilis galutinai išbaigiamas tiksliaisiais šaltkalviškais apdirbimo būdais. Toks darbas nenašus, jį turi dirbti kvalifikuotas darbininkas, bet šitaip galima pagaminti kumštelį, kurio profilio matmenų nuokrypos ne didesnės kaip 0,005.0,01 mm.

Kopijavimo būdu gaminant kumštelį, kopyro, atitinkančio gaminamojo kumštelio profilį, paviršiumi slenka sekiklis. Jo judesį per tam tikrą sistemą kartoja pjovimo įrankis, formuojantis kumštelio profilį. Kopyras, sekiklis ir pjovimo įrankis gali būti sujungti mechaninės (2pav.), elektrinės, hidraulinės arba pneumatinės sekimo sistemos, per striprintuvą valdančios staklių pjovimo įrankį (3 pav). Staklės, kuriose yra sekimo sistema, tobulesnės; jose pastūmos reguliuojamos tolydžiai. Tokiomis staklėmis apdirbto kumštelio matmenys nuo kopyro matmenų skiriasi ±(0,02.0,2) mm. Apdirbtojo paviršiaus šiurkštumas Ra== 1,2.0,3 µm. Šiuo principu galima apdirbti sudėtungus kreivus paviršius ne tik dviejų, bet ir trijų koordinačių kryptimis.

Kinematiniu būdu kumštelių profiliai sudaromi specialiomis staklėmis ir įtaisais, kurie ruošinį ir įrankį judina taip, kad būtų suformuojamas reikiamas kumštelio profiles. Čia nereikia gaminti kopyro ir sudaromas tikslus kumštelio profilis (nėra kopyro gamybos paklaidų, atsirandančių dėl sekiklio-kopyro ir įrankio-ruošinio deformacijos), bet ne visas kreives įmanoma sudaryti kinematiškai.

Kreivąjį diskinio kumštelio profilį serijinėje gamyboje galima frezuoti programinėmis frezavimo staklėmis. Programa dažniausiai užrašoma kodu ISO-7 bit. Frazėje kadro numeris žymimas raide N, programinės sistemos darbo režimas – G, poslinkiai koordinačių kryptimis – X, Y, ZZ arba apskritiminė interpoliacija vienoje iš plokštumų, papildomoji funkcija – M, pastūmos greitis – F, korekcijos požymis L ir kadro pabaiga – LF. Kadre žodis nekartojamas. Matmenys rašomi pokyčiais. Programuojant kiekvieną interpoliacijos atkarpą, naudojamasi vietine stačiakampe koordinačių sistema: apskritimo lanko koordinačių pradžia sutapdnama su apskritimo centru, atkarpos – su pradiniu tašku. Įrankis vienu metu gali judėti kelių koordinačių kryptimi. Programuojant judėjimą, nurodoma koordinatė (X, Y, Z), judėjimo kryptis (ženklas “+” arba “-“) ir šeši skaitmenys, rodantys pokyčių skaičių koordinatėje (vienas impulses – 0,01 mm.) Linijinė interpoliacija žymima kodu G01.

Lanką, kuris netelpa į vieną ketvirtį, reikia padalyti į kelias dalis. Taikant apskritiminę interpoliaciją, nurodoma apdirbamoji plokštuma, apskritiminio judėjimo kryptis (G02 – pagal laikrodžio rodyklę, G03- prieš), pradinio taško koordinatės lanko centro atžvilgiu (su “+“ ženklu) koduojamos raidėmis I, J, K (nulinė pradinė koordinatė nenurodoma), paskutiniojo lanko taško koordinačių pokyčiai.

Pastūmos greitis koduojamas F ir keturiais skaitmenimis. Pirmasis skaitmuo rodo darbo režimą (pavyzdžiui, 4 – stabdymas, 0 – normali pastūma), kiti trys – pastūmą. Paskutiniai du iš pastūmos skaitmenų rodo šimtąsias milimetro dalis, kurios dauginamos iš dešimt, pakelto laipsniu, trimis mažesniu už antrąjį skaitmenį.

Įrankio trajektorija iki ±99,99 mm koreguojama naudojantis 18 jungiklių. Korekcija programuojama raide L ir trimis skaitmenimis, iš kurių pirmasis rrodo korekcijos rūšį, kiti du – korekcijos jungiklio numerį.

3 paveiksle parodytas diskinio kumštelio profilis ir jo apdirbimo programinėmis frezavimo staklėmis programavimo schema [23]. Įrankio spindulio matmuo čia laikomas koregavimo dydžiu. Pradinis yra taškas 1.

5 paveiksle parodyto kumštelio ruošinys lietas iš ketaus CЧ20. Kumštelio bazavimui skyle 120H7 jo sudaromosios statmenumo tolerancija TPR turi būti ne didesnė kaip 0,06mm/34mm. Apdirbtųjų paviršių kietumas – ne mažesnis kaip 200 HB. Šio kumštelio apdirbimo operacijos surašytos 1 lentelėje.

1 lentelė

Operacijų turinys Įrengimai ir tvirtinimo įtaisai Technologinės bazės

Ruošinio liejimas

Plokščiojo galo tekinimas. Skylės ištekinimas iki ø119,3mm ir plėtimas iki ø120H7. Kumštelio galo tekinimas išlaikant 34mm matmenį ir stebulės galo tekinimas išlaikant 35mm matmenį.

Dviejų ø10mm skylių (kaiščiams) ir trijų ø13 mm skylių (frezai įriti frezuojant griovelius) gręžimas. Technologinės skylės ø16H7 gręžimas, gilinimas ir plėtimas

Trijų griovelių 13x33mm frezavimas ir jų pakraščių nulyginimas

Kumštelio profilio frezavimas

Užtvarų valymas, aštrių briaunų suapvalinimas –

Universalios tekinimo staklės. Keturių kumštelių griebtuvas ir įspraustinė

Radialinės gręžimo staklės.

Konduktorius

Pleištų griovelių frezavimo staklės

Kopijuojamosios frezavimo staklės

Šaltkalvio darbastalis, spaustuvai –

Išorinis paviršius

Kumštelio skylė ir išoriniai kontūrai

Kumštelio skylė ir galas

Kumštelio skylė ir technologinė skylė

–

Stambių serijų mašinų gamyboje naudojami revolveriniai ir išilginio tekinimo automatai. Šiuos našius įrengimus būtų galima naudoti ir vidutinių bei smulkių serijų gamyboje, bet tokių automatų kumštelius apdirbti sudėtinga ir ilgai

trunka. Moderniose įmonėse šiems kumšteliams apdirbti naudojamos automatizuotos sistemos, kurios ruošia automatinių operacijų technologiją, projektuoja kumštelį, sudaro programinių frezavimo staklių valdymo programą kumšteliui gaminti arba parenka kumštelį iš anksčiau suprojektuotų ir pagamintų. Universaliosios automatizuotos programų ruošimo sistemos yra sudėtingos, dėl to gali būti sudaromos specializuotos frezavimo staklių programų ruošimo sistemos tekinimo automatų kumšteliams gaminti. Kumštelio kontūro koordinatės (iš darbo brėžinio) surašomos lentelėje. Pagal lentelės duomenis automatiškai sudaroma ekvidistantė (jos spindulys lygus frezos spinduliui). Sudarytos programos nereikia tikrinti staklėse, nes frezos ttrajektorija automatiškai nubraižoma ir ją galima palyginti su kumštelio brėžiniu. Taigi kumštelių gamybos paruošimo ir jų gamybos darbai yra tokie: pradinių duomenų blankų pildymas, performavimas, duomenų apdorojimas ESM ir ekvidistantės braižymas, jos palyginimas su kumštelio brėžiniu ir kumštelio frezavimas programinėmis frezavimo staklėmis.

Tokioms specializuotoms programų ruošimo sistemoms sudaromi automatizuoti darbo vietų kompleksai.

Kumštelių kokybės tikrinimas. Kumštelių cilindrinių ir plokščiųjų paviršių matmenys matuojami universaliosiomis matavimo priemonėsmis arba kalibrais.

Kreivasis kumštelio paviršius tikrinamas įvairiais būdais ir prietaisais. Išmtuojamos kreivojo kumštelio profilio taškų koordinatės. Diskinių kkumštelių(6 pav.) kreivojo profilio matmenys darbo brėžiniuose būna nurodyti polinėje koordinačių sistemoje, cilindrinių (erdvinių) kumštelių matmenys – cilindrinėje koordinačių sistemoje.

Stambių serijų gamyboje kumšteliai matuojami specialiais kreivojo profilio matavimo prietaisais, kuriuose yra kumštelio tvirtinimo įtaisas ir tikslus dalijimo įrenginys kumšteliui ppasukti 20.30” tikslumu bei įrenginys spinduliams matuoti. Tokio prietaiso matavimo antgaliai būna tokios formos kaip kumštelinio mechanizmo sekiklis.

Kumštelio profilį galima tikrinti ir pagal kopyro arba etaloninio kumštelio profilį. Lyginimo principu veikiančio prietaiso schema parodyta 7 paveiksle. Lyginamaisiais kumštelių paviršiais 3 ir 4 rieda ritinėliai 2 ir 5. Indikatorius 12 rodo kumštelių spindulių skirtumą kiekvienoje padėtyje. Tas skirtumas neturi būti didesnis už apdirbimo toleranciją. Kumšteliai įtvirtinami ir išimami išjungus prietaisą, t.y. strekte 8 sujungus svirtis 7 ir 10.

Kumštelių profilius galima matuoti koordinatinėmis matavimo mašinomis.

Naudota literatūra:

1. L.Kumpikas .Mašinų gamybos technologijos pagrindai. Mokslas. Vilnius.1978m.

2. A.J.Bražiūnas. Mašinų gamybos technologija. Mokslo ir enciklopedijų leidykla. Vilnius. 1995m.

3. L.Kulikauskas ir kt. Konstrukcinių medžiagų technologija ir medžiagotyra. Mokslas. Vilnius. 1991m.