Крупные коленчатые валы являются ответственными деталям» мощных
дизельных установок и различных энергетических агрегатов. Они
изготовляются преимущественно из стали и высокопрочного чугуна с
шаровидным графитом.
При механической обработке крупных коленчатых валов необходимо соблюдать
следующие технические условия: биение коренных шеек относительно оси не
должно превышать 0,03 мм; допустимая овальность или конусность коренных
шеек — не более 0,02 мм, а мотылевых — 0,03 мм; перекос шатунных шеек
относительно коренных не более 0,02 мм; допустимое отклонение радиуса
кривошипа не более 0,01 мм на каждые 100 мм длины; допустимое смещение
углов между коленами кривошипа — 15; непараллельность мотылевых шеек
относительно оси вала допускается — 0,15 мм на 1000 мм длины;
неперпендикулярность торца фланца к оси вала допускается 0,01 мм на
каждые 100 мм длины; шероховатость обработки шеек вала — Ra = 0,5 мкм.
На рис. 111 показан схематически трехколенчатый вал, изготовленный из
стали 35. Масса вала 5850 кг. Коленчатый вал по оси коренных шеек имеет
отверстие диаметром 150 мм; отверстия, такого же диаметра имеются в
каждой мотылевой шейке. Заготовка вала может быть получена свободной
ковкой или способом штамповки.
Механическая обработка вала начинается с разметки, при которой торцы
вала отмечаются с припуском 10 мм и проверяются их величина и
расположение. На дисковой пиле или продольнофрезерном станке
обрабатываются по разметке торцы вала. После этой операции длина вала
равна 5580 мм. После обработки торцов размечаются центровые отверстия с
обоих концов по оси коренных шеек и щеки колен вала. После выполнения
центровальной операции вал устанавливают в центрах двухсуппортного
токарного станка и вращающейся головкой протачивают одну из средних
коренных шеек 7 для установки люнета. Под эту шейку подводится люнет,
после чего протачивают все коренные шейки и подрезают торцы с припуском
10 мм на сторону. На крайних шейках 1 и 8 протачивают пояски шириной 100
мм с шероховатостью Rz = 15 мкм под люнеты для установки на станке перед
операцией глубокого сверления.
При глубоком сверлении отверстия засверливаются предварительно с двух
сторон на диаметр 120 мм. На продольно-фрезерном станке выполняется
черновая обработка щек с припуском 10 мм на сторону. Если заготовка вала
выполнена свободной ковкой, то лишний металл приходится удалять из
каждого колена путем высверливания с перекрытием отверстий и вырезки на
дисковой пиле. Мотылевые шейки обрабатываются начерно с припуском 10 мм
на сторону; одновременно заправляются радиусы.
Для обработки шеек и щек применяется фрезерование с помощью фрез
диаметром 450... 1000 мм со вставными твердосплавными ножами.
Конструкция фрез предусматривает заточку ножей вне корпуса; при этом
исключается необходимость в их выверке после установки.