Med fokus på å løse problemet med høypresisjonsmaskinering av hullets nedre endeflate av et forseglet ventilhull i et luftfartsventilhus, utførte vi uavhengig forskning og tok i bruk en motorisert slipende endeflateenhet med justerbart/stabilisert trykk, presisjonsguidepar, sfærisk passform, og kompensasjon for overførings- og posisjonsfeil. (ZL201820823098.4) Den nye prosessteknologien har vellykket løst prosesstekniske problemer som flathet, overflateruhet og vertikalitet basert på styrehullets akse som krever høy presisjon for bunnenden av dype hull, og utvidet den høye -presisjon nederste endeflate av dype hull. Behandlingsteknologien har fordelene med sterk armatur praktisk og høy prosesseringseffektivitet.
1 Forord
Et visst servoventilprodukt er designet med en spesiell struktur. En ventildel er installert i et φ15H7 94mm dypt hull i ventilhusdelen. Ventilens ytre diameter og ventilhullets indre diameter er forbundet med en glidende ventilkoblingstetning (se figur 1). Når ventildelene blir tvunget til å bevege seg i forskjellige posisjoner, realiseres oljekretsbyttet [1]. Når normalt lukket, er bunnplanet av ventilhullet også tetningsflaten. Dens flathet, overflateruhet og vinkelrett på hullets akse er så høy som IT7 og høyere. Dens bunnoverflatestruktur og karakteristiske verdier er vist i figur 2. vist.
bilde
a) Posisjonen til ventilens tilkoblingshull B og C ved åpning
bilde
b) Plassering av ventilforbindelseshull A og B når normalt lukket
Figur 1 Skjematisk diagram av glideventilens koblingstetning
bilde
Figur 2 Skjematisk diagram av undersiden av ventilhullet og strukturen til ventilhullet
Hvis denne tekniske prestasjonen er vellykket implementert, må en dyphullsslipeanordning for bunnende overflate med presisjonsføring, lavtrykkskraft og stabil kontrollerbarhet utvikles basert på planslipeprinsippet for å oppnå presisjonsbearbeiding av hullets bunnendeoverflate. På grunn av den tekniske blokaden som utenlandsk luftfartsteknologi pålegger vårt land, er det vanskelig å få tak i relevant slipeteknologi. I den eksisterende teknologien, for sliping av bunnplanet av hullet, brukes generelt magnetisk slipeteknologi [2], som har fordeler ved etterbehandling av komplekse buede overflater. , reduserer overflateruhetsverdien og effektiviteten er høyere, men evnen til å endre eller forbedre den geometriske nøyaktigheten som flatheten til jordplanet er dårlig, så allsidigheten er dårlig. I kjent teknikk er det også en fremgangsmåte for sliping av hullets bunnendeplan ved å bruke en slipestang med et endeplan. For eksempel viser CN201361804Y patentdokumentet et dypt hulls bunnslipeverktøy for en CNC-bore- og fresemaskin. Imidlertid er denne slipekomponenten ennå ikke tatt i bruk. Den kan ta hensyn til vinkelrett krav til endeflaten som skal slipes og aksen til referansehullet. I selve operasjonsprosessen, når du sliper bunnplanet av hull med forskjellige hulldybder, er det nødvendig å trekke ut splinten og deretter skille slipestangen fra overføringsstangen. Først da kan slipestangen skiftes ut med tilsvarende lengde. Samtidig er prosessering av dype hull og slissede strukturer tungvint, har lav effektivitet i selve produksjonsprosessen og er upraktisk å installere [3].
Slipekomponenten (patentnummer ZL201820823098.4) uavhengig utviklet av denne teknologiske prestasjonen kan ikke bare ta hensyn til kvalitetskrav som flathet, overflateruhet og vinkelrett i forhold til referansehullaksen til bunnenden av hullet, men kan også brukes til overflatesliping av forskjellige hulldybder. , kan den stoppes direkte og den tilsvarende slipestangen kan fjernes og erstattes. Operasjonen er mer praktisk og kan forbedre slipeeffektiviteten ytterligere.
Alle eksisterende nøkkelteknologier er løst, og ulike tekniske indikatorer har ikke bare oppfylt designkvalitetskravene, men også nådd det innenlandske avanserte nivået. Denne teknologiske prestasjonen har blitt promotert og brukt i produksjonen av ventilhusdeler for servoventilprodukter som støtter en rekke nasjonale nøkkelflymodeller, genererer betydelige økonomiske fordeler og bidrar til utviklingen av mitt lands luftfartsindustri.
2 Forskningsideer
2.1 Analyse av prosessvansker
For dyphullsbehandling er flatbunnsbehandling en tradisjonell prosesseringsvanskelighet. Spesielt for ventilhullet i dette prosjektet overstiger forholdet mellom hulldybde og hulldiameter 6:1, som tilhører dyphullsbehandling. På grunn av dårlig verktøystivhet og alvorlig verktøyvibrasjon og -nedbøyning, er det vanskelig for tradisjonelle dreie- og boreprosessmetoder å samtidig sikre overflateruhet, flathet og vinkelrett på referansehullet i bunnen av dype hull med høy presisjon. Den eksisterende slipe- og poleringsteknologien kan ikke ta hensyn til de tre nøkkelindikatorene til dette prosjektet, så det er nødvendig å utføre teknisk forskning på hullsliping av bunnenden.
I tillegg er nøkkelkarakteristikkene til dette prosjektet, planheten til den nedre endeflaten av hullet {{0}}.01 mm og vinkelrettheten til den nedre endeflaten av hullet og aksen til ventilens matchende hull 0,03 mm, kan detekteres direkte ved hjelp av tredimensjonale koordinater, men overflateruhetsverdien til den nederste endeflaten av hullet Ra=0.1μm, på grunn av Hullet er dypt og overflateruhetsmåleren kan ikke utføre direkte deteksjon , så en pålitelig indirekte målemetode må søkes.
2.2 Generell idé
1) φ15H7-hullet er matchet med mikroklaringen til ventilen, og gjør full bruk av presisjonskoblings-subprosesseringsteknologi for å utvikle en presisjonsstyrestolpe og styrebøssingsverktøy for å møte høypresisjons vertikalitet og andre krav. Deretter trekker vi på eksisterende teknologi og planslipeprinsipper og erfaring for å utvikle en justerbar trykk/stabiliserende kraft påføres, og mekanismedesign som kuleleddforbindelse og uendelig feil tas i bruk [4] for å oppnå presisjonsbearbeiding av bunnenden forsiden av hullet.
2) Sliping er en etterbehandlingsprosess, egnet for bearbeiding med små mikrobearbeidingskvoter, og selvskaden av slipeverktøy er alvorlig. For å forbedre produksjonseffektiviteten er det nødvendig å utvikle en ny prosess for bearbeiding av bunnen av hullet før sliping.
3) I lys av det vanskelige problemet med å måle overflateruhetsverdien Ra=0.1μm på bunnoverflaten av hullet, brukes metoden for skjæreinspeksjon i første stykke for å løse problemet.
Derfor ligger nøkkelen til suksessen til dette prosjektet i det utviklede prosessutstyret for slipeverktøy, som samtidig må oppfylle kravene til overflateruhet, flathet og vertikalitet, og oppfylle kravene til produksjonseffektivitet på stedet.
2.3 Tekniske løsninger
(1) Utvikling av slipeenhetstabell: Utvikle uavhengig en ny type motorisert hullslipeenhet for bunnenden. For å oppnå høykvalitets og effektiv slipebehandling av hullets bunnende overflate og oppfylle de endelige kravene til produktet, er det viktigste slipingen av hullets bunnende overflate. Slipeanordningen må ta hensyn til planheten og overflateruheten til bunnen av hullets endeflate, samt vertikalitetskravene i forhold til referansehullets akse, og bruke høypresisjons matchende hull som føringer. For å sikre dette kvalitetskravet utviklet prosjektteamet uavhengig en slipeanordning (slipekomponent ZL201820823098 .4).
Å slipe planet i bunnen av hullet er ikke bare for å oppnå en mindre overflateruhetsverdi, men enda viktigere, for å oppnå en høyere plannøyaktighet [5]. Jo mindre flathetsfeilverdien er, jo bedre, og det er nødvendig å redusere den (tradisjonelle) slipeoperasjonen. Stolen på dyktige operatører under prosessen reduserer arbeidsintensiteten og forbedrer dermed slipeeffektiviteten.
(2) Strukturen til slipeanordningen: Den konstruerte og produserte slipeanordningen er en motorisert hullslipeanordning for bunnenden (se figur 3), som gir pålitelig kraft ved hjelp av trinnløs hastighetsjustering og begrenset verktøyhøyde (for eksempel koordinatboring) maskiner og annet utstyr). Slipeanordningen består av 4 deler: en spenningsregulerende/stabiliserende mekanisme, en kulehode hjelpeoverføringsmekanisme, et styrepar og en slipestang. Spenningsregulerende/stabiliserende mekanisme, kontrollerbar fjærkompresjon for å stabilisere kraften på slipeoverflaten. Kulehodets hjelpetransmisjonsmekanisme letter clutchdriften. Kulehodets funksjon er å korrigere og kompensere for vertikalitetsfeilen mellom endeflaten til slipestangen og spindelaksen når den er installert, og sikre at arbeidsendeflaten til slipestangen og endeflaten som skal slipes er i pålitelig passform. Dette er nøkkelen. Den ytre omkretsflaten til pinnen er utformet for å være lavere enn midten av kulehodet. Styreparet er egnet for føring ved sliping av bunnen av dype hull for å sikre vinkelrett krav mellom endeflaten som skal slipes og referansehullet. Ved utforming av en slipeanordning med grunne hull på bunnen er det ikke nødvendig å designe en føring, og kulehodet kan automatisk justeres direkte slik at arbeidsendeflaten til slipestangen passer til endeflaten som skal slipes. Selve slipestangen krever høy produksjonspresisjon. For eksempel kreves flatheten til slipeendeflaten og vinkelrettheten til slipeendeflaten i forhold til rotasjonsreferanseaksen for å nå mikronnivået. Samtidig påvirker venestørrelsen på slipestangens endeflate slipekvaliteten og effektiviteten. Det er også enormt. Designopplevelsen med "brønn"-spor (sporbredde 0.25 mm, dybde 0.5~1 mm, avstand 1 mm og jevnt fordelt) oppnådd gjennom eksperimentell verifisering har effekten av å forbedre kvalitet og effektivitet ved sliping den nederste endeflaten på φ15H7-hullet med en dybde på 94 mm. Bedre (se figur 4 og figur 5).
bilde
Figur 3 Struktur av slipeanordning
bilde
Figur 4 Årer på endeflaten av slipestangen
bilde
Figur 5 Sammenligningsresultater av slipeeffekter
Produksjonskravene til denne enheten er også svært høye. Under prosesskonstruksjon må koblingsdeler med et matchende gap på {{0}}.004 til 0,006 mm slipes/slipes for å behandle det indre hullet, og senterløs sliping/sylindrisk sliping for å behandle den sylindriske presisjonsklaringen for å møte posisjonerings- og styrefunksjonene. For sammenstillinger med et samsvarende gap på 0,03 mm, brukes prosesseringsteknikker som rømme/dreiing for å oppfylle monteringskravene (se figur 6).
bilde
Figur 6 Faktiske arbeidsklær
De praktiske trinnene for verktøy er som følger.
1) Bestem mengden av fjærkompresjon basert på den elastiske kraften til fjæren (se figur 7), tegn en markeringslinje på den ytre overflaten av styrestangen (en rød markør vil være tilstrekkelig), og forstramme jekkskruen for å feste den.
bilde
Figur 7 Fjærkompresjonsmengde
2) Maskinchucken holder spenningsregulerings-/stabiliseringsmekanismen, som vist i figur 8.
bilde
Figur 8 Verktøytest
3) Plasser delen riktig eller fest den med en feste slik at overflaten som skal slipes er i horisontal tilstand.
4) Juster maskinverktøyet eller delene slik at den konkave sfæriske overflaten på styrestangen passer til den konvekse sfæriske overflaten på slipestangen, og kontroller om installasjonen er på plass ved å løsne jekkskruen.
5) Påfør en jevn tykkelse av slipepasta på slipeendeflaten til slipestangen, plasser slipestangen i det tilsvarende hullet, og bekreft manuelt at installasjonen er på plass.
6) Sett stiftstangen inn i hullet som tilsvarer kulehodet på slipestangen, slik at de eksponerte lengdene på begge endene av stiftstangen er omtrent like, og bekreft manuelt at forbindelsen er pålitelig.
7) Still inn verktøymaskinparameterne, start verktøymaskinen for slipeoperasjon, og stopp etter sliping for en enkelt varighet.
Gå inn i neste operasjonssyklus til kvaliteten på bakkeoverflaten er kvalifisert. Det skal bemerkes at når du tar ut slipestangen etter hver slipesyklus, bør vannsandpapir brukes til å rense de omkringliggende grader.
Denne enheten dekker produksjonsbehovene til kontinuerlige og stabile slipeoperasjoner. Det gjør det ikke bare mulig for kvaliteten på slipeoverflaten å oppfylle designkvalitetskravene, men forbedrer også slipeeffektiviteten med mer enn 5 ganger sammenlignet med tradisjonell manuell sliping. Spesielt er kravene til operatørens ferdighetsnivå sterkt redusert, og det er ikke nødvendig å utpeke montørteknikere og personell med ferdighetsnivåer over for å betjene (det er tilstrekkelig å kunne betjene utstyret) reduserer arbeidsintensiteten til operatørene i stor grad.
Figur 9 viser slipetesten, og de empiriske parameterne ble oppnådd gjennom flere tester. Erfaringsdata for φ15mm slipeoverflate 1: spindelhastighet 60r/min, fjærelastisitet 4,6N·mm, belegg W5 slipepasta filmtykkelse ca. 0.2mm, slipevarighet 15s/tid. Erfaringsdata for φ15mm slipeoverflate 2: spindelhastighet 60r/min, fjærelastisk kraft 4,6N·mm, belegg M5 slipepasta filmtykkelse ca. 0,4mm, slipevarighet 2,5s/tid. Det skal bemerkes at uansett hvilken metode som brukes, er det fare for sliperiper dersom timeouten er for lang. Slipepastaen bør skiftes ut i tide og syklusoperasjonen bør utføres til delene er kvalifisert.
