【连载·缓慢更新】蒸汽机模型制作 帖子复活感言:话说这个帖子已经太监太久鸟……还是要善始善终才好 如果还有关注的童鞋,应该会记得假期只更新到滑阀而已……再以后这个帖子就太监了 既然放了最终图,楼主就开始顾左右而言他 某人曾经曰过:所谓工欲善其事,必先利其器 现在大家都是凡加工必数控,然而事实上,楼主完成介个模型用的“器”,却只是不多的几台而已,并且全部都是传统机床 PS, 果壳提示俺字数超过1W字……机床部分请点这里,见本帖114楼 PSS,把机床部分移到最后以后,还是超过字数,于是俺把8月12日更新的部分移到了115楼……
原始设计来自米国《Popular Science》,在1947年连载了几期。俺结合手头的条件,对其作了一些修改,并修正了原图中不合理的部分 总装以后的效果如图,立式,单缸,双作用式,可换向。缸径1.25吋,冲程1吋,设计转速1500rpm。
原始设计用了若干铸件,因为没有铸造条件,全部改成焊件或者整料直接切削加工出来。
轴承座安装部分,先在底座体上立铣止口,再铜焊上去。用磷铜焊条+焊药,火焰钎焊。 ============================================================ ============================================================== 两种轴承除了尺寸外,工艺是差不多的。铜料锯下后,先上立铣铣出公母止口,并铣平接触面。各处留切削余量待用。涂焊剂,锡焊成一体以备钻,铰孔。焊得时候发现,这种情形下,配合不宜太紧(我做成轻压入),因为两侧上锡压合的时候,间隙太小很不容易对准。 焊成一体后,再上立铣床,找正装夹。铣与轴承座的配合部分。此处最后一两刀要试切一小段,拿轴承座上的槽来比划一下,再来调整之。 =============================================================== 铣主轴承各处到尺寸,打轴承下半部分的定位销孔(设计在这里是不完善的,存在过度定位,好在我孔打得很正,没有遇到装配问题),并打安装孔。这里虽然用了铣床上的数字显示,结果有一侧孔还是出现了些偏差,影响螺钉安装。应该是两次打孔中间的一次出了点问题。好在差的不多,改腰形孔。 本来应该一鼓作气攻丝并加工轴承孔的,结果准备好的M2.5丝锥全部忘了带去,工作室里也没有这么小规格的现成货。于是就转而先制作曲轴的毛坯,找了一条钢六方,车直径至0.5吋。此处因为要在经常掉头中保持同轴度,用两顶尖法,结果在工作室里找鸡心夹找了好久,据称已经长久没有人用这个方法了,囧。 到周末了,停止更新两天 ============================================================== 主轴承座孔攻丝。 以底面作基准,在铣床上用90度角板装夹,根据主轴承槽槽壁,用百分表找正到高度方向偏斜1/1000吋以内。分几级钻-扩-铰10毫米主轴承孔。 主轴毛坯上车床,粗,紧车至于主轴承孔成略紧的动配合,余量留作研磨用。 加热熔化焊锡,使得主轴承两半分离。刮清焊锡并测试接触面积。用研磨膏研磨主轴和轴承,到转动灵活。 飞轮毛坯下料(1吋低碳钢板锯出),锯去四角以减小车削加工量。画线,车床上用四爪卡盘找正,粗车轮槽,轮毂至尺寸(现在还夹在车床上,故无图)。 ============================================================== 从一块方形的厚板到最后飞轮成形,颇费了点功夫。 先在四爪上车轮槽,再换三爪,用内卡爪卡住轮槽,粗精车轮缘处到直径。其间遇到一点问题,这块板子上曾经有人电焊过,焊点的周围就变成了一个硬点,大大影响车刀的切削。结果在砂轮上将那一处大部磨去以后才得以继续顺利切下去。 车成形以后,钻中心孔,钻-扩-铰轴孔到尺寸。曲轴毛坯继续上车床,车轴向和径向尺寸到要求。实际的配合比我预想中松,可能需要在轴上滚花来解决,待处理。 铣床上用角板装夹,与台面成50度,铣斜面,打顶丝螺孔。M4的顶丝暂时没用,先找了一颗螺钉代替。 本来另一侧的轮槽,外圆和内孔都是在一次装夹里车出的,应当不存在不同轴的问题,结果不然。装上去以后,端面和周向还是有少许跳动,看来轴线是有点歪了。想了想原因,多半是打孔时钻头磨制不当,一刃切削较强,一刃较弱,并且造成的偏斜在后续的扩孔-铰孔中也没有修正过来。看了看原来的文章,作者的工艺是先打轴孔,再用心轴,两顶尖,车外圆和端面,这样可以解决现有的问题,俺不用心轴,直接将装配起来的曲轴毛坯装夹车制,应该也能获得类似的效果,甚至会更好?@玉米加农炮 求建议 ============================================================= ============================================================= 从简化加工并容易获得较高精度起见,这个模型的曲轴是四件拼成,分别是轴身一件,曲拐侧板两件,曲拐轴一件。今天做了两个侧板,本来有望全部成功的,结果不幸在配作轴身配合部分的时候错了一个尺寸,直接导致整个轴身要返工从来……大悲剧 两块侧板的工艺是这样的: -侧板先下料,铣平到厚度尺寸,并铣齐两边。 本来轴身上的与侧板配合的轴颈部分,是要车到成过盈配合的,结果一时智障,读错了刻度,等切下去发现太小的时候,已经悔之晚矣。长度虽然不大,但是破坏了重要的轴向定位尺寸,为了完美起见,决定另作一根。现在正在进行中 ============================================================= 曲轴总算有个模样了,先车与侧板配合的轴颈到尺寸,用细锉+砂纸略微修出锥度,同时打光表面。涂油后用手压机压入。压第二块侧板的时候,要留意对齐另一孔。俺是用相应尺寸的心轴来对齐的。压好侧板后压拐轴,也是修成小锥度,先用软锤打入,再用压力机压紧。压成后在轴毂连接处打销孔,砸进销子,在车床和砂带机上修整端面并倒角。下一步是切去轴身的中间间隔部分,并修整之。整根轴成功与否,事实上寄于切断后两段能够保持同轴。 ============================================================== 原始设计,连杆用5矩形钢条,车制后烧红扭转90度。因为缺少相应的条件,改为整块切出。在铣床上铣出零件的最大轮廓尺寸5/8×3/4吋,并铣平一个端面。连杆大头轴承在6月28日已经制妥。此时用上。 工艺流程如下。 阶段成果见图 ================================================================ 四爪卡盘上车处链接部分以后,连杆开始有点样子了。但是随后各种不顺,小头部分本拟压入心轴后在回转工作台上铣出,结果貌似铰刀超差,铰出的孔和心轴配合不紧,铣刀一切上去整个连杆就转动鸟,不仅没把圆弧切出来,反而啃掉一块需要保留的部分。无奈之下,圆弧只能手工在砂轮上磨出,好在不影响重要尺寸,难看就先难看一点罢。 完成连杆后顺手车了个销子,和连杆上小头孔配合。 下一步是做导轨部分,找了一个大圆棒,在车床上扒出外圆,接着车内孔,端面。明天要做的是切断,装心轴后车另一端面,分度头上铣槽和平面。 ================================================================ 顺着机座的尺寸一路上去,是十字头导管。原来的设计也是铸件,此处改成三件焊合。导管体一件,支腿两件。 这个零件的最大直径略大,有2吋,俺在材料堆里找了找,有2.75吋的低碳圆钢,尺寸大的有点多,也就先这样了。 车好全部外圆到尺寸,用卧式带锯机切断,再掉头装夹,车法兰侧的端面,留一点余量待切。手压床上压入心轴后,在万能分度头+顶尖的帮助下,铣两个对侧的两个平面。 接下来在铁板上画线,锯坯料下来。先铣一侧作为基准面,然后夹在铣床工作台上,找准尺寸立铣折弯槽。折弯部分成型后焊接加强。 ================================================================ 十字头导管的焊合是在7月12日进行的,期间遇到一点定位上的问题。仔细找正焊合后位置基本还是比较正的。 焊好后压心轴,装在车床上车平底部安装面。 焊接时在曲轴侧板上也点了两点,再次加强一下。今天做了切断,讲原来轴身中间的间隔部分切去,以形成真正意义上的曲轴。结果尚好。切断之前在车床上做了同轴度的检查,有少量焊接热变形,于是在轴颈上又光了一刀。其余的同轴度问题,可能要到V形块和平板上校正了。 曲轴切好后,连杆也有地方去了,将曲拐的轴颈部分砂磨抛光后,连杆装上可以顺畅转动。 下一步是镗导管内圆,并加工十字头。本拟先打安装孔,将导管安装在基座上再镗孔的,结果难以找准水平和前后方向的位置,因而还是先保证十字头处的配合后,再行加工为妥。 两张图,一张是装起来摆摆样子,一张显示连杆装上曲轴后的情况 ================================================================ 早上一去,先两顶尖车平顶面,并且保证十字头导管总高在尺寸内。 随后是镗内孔的工作,这个活计想想简单,动起手来还真不是那么容易,主要是设置和调整的功夫。首先要检查铣床主轴对台面的垂直度,用杠杆百分表装在主轴上,转动测量台面上的几点,并且调节立铣头的俯仰和旋转。机床精度保证后,是找正内孔圆周。还是用装在工作台上,结合百分表的读数一点点调节到位,最后锁紧工作台,同时设定零点。用镗头镗孔很简单,不叙。总共的设定时间,要有45分钟以上,和工作室的人说起,他们倒也风趣,"Welcome to our world". 镗玩内孔后,是加工十字头的工作。现在车床上切出全部外圆,黄铜非常易于切削,并且极易得到良好的表面质量。钻中心孔和螺纹底孔,攻丝。随后是上铣床铣出两边的让位槽,并钻,铰销孔和顶丝孔。 过程中有一点教训,即使有貌似很好的量具,也一定要试切!车十字头外圆的时候,原先是按照测量出来的导管内径尺寸车制,结果出来一试,非常松旷,明显是有一个度数有误。换了一把游标卡尺再测,结果相差0.005吋(0.127mm),怪不得会那么松。只好原件作废,重切一件。在单件加工的时候,量具自身可能带来相当程度的误差,不能盲目迷信之,还是要以试切后的配合为准。 镗完的内孔,表面质量已经不错,再加以研磨则更佳 临时装配好后,“活塞运动”轻快灵活 ================================================================ 近期略微有点不在状态,加之好友携家属来,花了几天陪同一起游玩,故而更新松懈了。兹将一周来进展,一同更新之。 气缸体 缸盖(透盖,闷盖,填料函压盖) 活塞,活塞杆 活塞环
全部完成后,上油试装,转动尚灵便,至此底座-曲轴-连杆-十字头-活塞杆-活塞的尺寸链基本建立起来了,下一步是配气机构的加工 看看人家的模型载16人,嘿嘿嘿,lz加油 |
|