7. 4. Методи обробки окремих поверхонь цільнокованих шатунів

Обробка різанням цільнокованої заготовки шатуна складається з декількох технологічних процесів, що охоплюють: 1) обробку суцільної заготовки шатуна до відрізання кришки великої головки; 2) обробку кришки після її відрізання; 3) обробку розрізаного шатуна; 4) складання шатуна з кришкою з частковою обробкою різанням; 5) обробку шатуна в зборі.

Встановлювальними базами шатунів при їхній обробці після розрізування й у зборі з кришкою є площини торців великої і малої головок, площини стиків, отвір у малій головці. Як допоміжні бази використовують оброблені встановлювальні площини на бобишці малої головки, бічні площини, а також площини під головки і гайки стягувальних болтів. Встановлювальні площини на бобишці малої головки і бічні площини служать для встановлення шатуна в зборі при обробці отвору в малій головці шатуна.

Шатуни переважно обробляють на автоматичних лініях. Нижче розглянута обробка різанням на трьох автоматичних лініях шатунів двигунів ЗіЛ. На першій з них виконують роздільну обробку шатуна і кришки великої головки; на другій - для спільну обробку шатуна з кришкою; на третій - обробку шатуна в зборі з кришкою.

Перед обробкою на автоматичній лінії заготовки шатуна і кришки великої головки обробляють різанням для утворення чистових базових поверхонь. Заготовку шатуна обробляють у такому порядку.

I операція - попереднє шліфування з двох сторін торців малої і великої головок;

II операція - протягування встановлювальних площин на бобишках малої головки і торця цієї бобишки;

III операція - протягування площини стику кришки шатуна з півколом великої голівки;

IV операція - протягування бічних площин і площин під головку болта.

Обробка заготовки кришки великої головки полягає в протягуванні, причому на операції І протягують бічні поверхні з двох сторін; на операції II - встановлювальні бічні поверхні; на операції III - площини стику і півкола.

Обробка різанням на автоматичній лінії 1Л103. На лінії встановлено вісім агрегатних верстатів (С1 – С8), які утворюють один потік. На завантажувальній позиції оператори встановлюють і закріплюють у кожен супутник по вісім заготовок шатунів і кришок, які обробляються одночасно. Потім оператор включає поздовжній транспортер, і супутники переміщаються на робочі позиції верстатів, де їх автоматично встановлюють в стаціонарних пристроях.

На агрегатному верстаті С1 свердлять отвори в малій головці шатунів і отвори в шатунах і кришках під болти, а на двохпозиційному агрегатному верстаті С2 ці отвори досвердлюють напрохід (рис.7.2).

Рис.7.2. Обробка на верстаті С2 лінії 1Л103: 1 - шатун; 2 - кришка

На двохпозиційному агрегатному верстаті СЗ зенкують отвори в малій головці восьми шатунів і свердлять (вперше) мастильний отвір у великій головці. На спеціальному агрегатному верстаті С4 зенкують фаски з двох сторін в отворі малої головки і свердлять (вдруге) мастильний отвір у великій головці. На спеціальному верстаті С5 зенкерують фаски в отворах під болти в шатунах і кришках.

На двопозиційному спеціальному верстаті С6 розточують пази замків під вкладиші і знімаються фаски в кріпильних отворах великої головки шатунів і в кришках. На спеціальних верстатах С7 і С8 послідовно досвердлюють (третє свердління) мастильний отвір у великій головці у восьми шатунах і розвірчують отвір у малій головці у восьми шатунах (рис.7.3).

Після обробки на верстаті С8 супутники з шатунами і кришками транспортують в мийну машину, де їх промивають гарячою емульсією, потім – в установку для продування й очищення, далі - на контрольно-вимірювальний пристрій, де одночасно у восьми шатунів перевіряють діаметр отвору в малій головці. Після контролю деталі супутники з деталями надходять на розвантажувальний пристрій, з якого шатуни і кришки зіштовхуються на транспортер.

Такт роботи лінії складає 1,06 хв. Час обробки на верстатах С1...С6 - 0,5 хв, на верстатах С7 і С8 - 1,0 хв.

Після обробки деталей на автоматичній лінії 1Л103 шліфуються стик кришки і площина стику шатуна.

Рис.7.3. Обробка на верстатах С7 і С8 лінії 1Л103: а - розвірчування отвору в малій головці шатуна; б - досвердлювання мастильного отвору у великій головці; 1 - шатун; 2 - вертикальна головка; 3 - горизонтальна головка.

Обробка різанням і складання шатуна з кришкою. Лінія складається з вертикального восьмишпиндельного чотирьохпозиційного агрегатного верстата С1, мийно-сушильного агрегату Р1 і спеціального двохпозиційного агрегатного верстата С2.

На восьмишпиндельному чотирьохпозиційному агрегатному верстаті С1 зенкерують і розвірчують кріпильні отвори в шатунах і кришках. На завантажувальній (першій) позиції оператор встановлює два шатуни і дві кришки в спеціальний пристрій. На другій позиції спільно зенкерують отвори під кріпильні болти в двох шатунах і двох кришках, а на третій позиції ці отвори розвірчують. Після обробки шатуни з кришками переміщають на розвантажувальну позицію, звідки передають у мийно-сушильний агрегат Р1. Там вироби промивають в гарячому содовому розчині і сушать струменем стиснутого повітря.

Потім здійснюють складання шатуна з кришкою на верстаті С2 одночасно на двох робочих позиціях (рис.7.4).

Рис.7.4. Складання шатунів з кришками на верстаті: 1- штовхачі

На першій позиції запресовують два болти в отвори кришки і шатуна, а на другій позиції встановлюють і загвинчують гайки. Точність співпадання осей шатуна і кришки перед запресовуванням болтів забезпечується фіксаторами, а також притисненням шатуна і кришки до базової площини, що знаходиться навпроти їхніх бобишок.

Комплект „шатун – кришка” подають на першу позицію транспортером. Болти для запресовування подають на складання двома вібробункерами. На першій позиції є пристрій для визначення комплектності деталей, які надходять на складання. На початку другої позиції є вібробункер для зберігання і подачі гайок на лотки. Гайки для нагвинчування на болти подають безперервними потоками по двох лотках в орієнтованому положенні (коронками вниз). На другій позиції є контрольний пристрій для перевірки наявності гайок і всього складального комплекту („кришка - шатун - болти”).

Після нагвинчування гайок на болти зібрані шатуни з робочої зони верстата через транспортер і похилий лоток подаються в тару. У випадку некомплектності на позиціях чи на одній з них лінія автоматично зупиняється.

Обробка шатуна в зборі на автоматичній лінії 1Л104. Зібраний шатун із кришкою великої головки обробляється на автоматичній лінії 1Л104, що складається з п'яти верстатів. На завантажувальній позиції оператор встановлює вісім шатунів кожен отвором у малій (верхній) головці на палець пристрою з затисканням по торцевих поверхнях великої і малої головок. З завантажувальної позиції пристрій переміщається транспортером на агрегатний верстат С1, на якому зенкерують отвір у великій головці шатуна і фаску з однієї сторони і свердлять на половину глибини мастильний отвір у малій головці з наступним досвердлюванням після запресування бронзової втулки.

Напівчистове зенкерування отвору у великій головці шатуна і фаски з іншої сторони здійснюють на агрегатному верстаті С2 (рис.7.5).

Запресовування бронзових втулок і контроль наявності втулок в отворах малих головок шатунів виконують на верстаті СЗ. При відсутності втулки в одному із шатунів він скидається, при цьому автоматично подається сигнал, який показує з якої позиції був скинутий шатун без втулки.

Після запресовування втулок деталі переміщають у робочу зону верстата С4, на якому одночасно у восьми шатунів розвірчують отвори у втулках. Заключна обробка на лінії - зняття фасок на втулках і досвердлювання мастильних отворів у малих головках одночасно у восьми шатунів - виконують на агрегатному восьмишпиндельном верстаті С5. Після обробки на ньому шатуни переміщають в тару.

Після автоматичної лінії 1Л104 виконують такі операції:

а) остаточне шліфування торців великої і малої головок у розмір по кресленню;

б) чистове розточування в два проходи отвору у великій головці шатуна з припуском на хонінгування 0,02...0,04 мм;

в) остаточне розточування в два проходи отвору в малій головці шатуна;

г) хонінгування отвору у великій головці шатуна.

Рис.7.5. Обробки шатуна в зборі з кришкою великої головки на лінії 1Л104: а - на верстатах С1; б - на верстатах С2