Usredotočujući se na rješavanje problema visokoprecizne strojne obrade donje čeone strane rupe zabrtvljenog otvora ventila u tijelu zrakoplovnog ventila, proveli smo neovisno istraživanje i usvojili motorizirani uređaj za brušenje s čeonom površinom s podesivim/stabiliziranim tlakom, parom preciznih vodilica, sferni fit, te kompenzacija pogreške prijenosa i pozicioniranja. (ZL201820823098.4) Nova procesna tehnologija uspješno je riješila tehničke probleme procesa kao što su ravnost, hrapavost površine i vertikalnost na temelju osi vodeće rupe koji zahtijevaju visoku preciznost za donju krajnju površinu dubokih rupa, i proširila visoku -precizna donja strana dubokih rupa. Tehnologija obrade ima prednosti snažne praktičnosti učvršćenja i visoke učinkovitosti obrade.
1 Predgovor
Određeni proizvod servo ventila dizajniran je s posebnom strukturom. Dio ventila ugrađen je u otvor φ15H7 94mm dubok u dijelu tijela ventila. Vanjski promjer ventila i unutarnji promjer otvora ventila povezani su brtvom spojke kliznog ventila (vidi sliku 1). Kada su dijelovi ventila prisiljeni kretati se u različitim položajima, ostvaruje se prebacivanje kruga ulja [1]. Kada je normalno zatvoren, donja ravnina otvora ventila također je brtvena površina. Njegova ravnost, hrapavost površine i okomitost na os rupe su visoki kao IT7 i više. Struktura njegove donje površine i karakteristične vrijednosti prikazane su na slici 2. prikazano.
slika
a) Položaj otvora za spajanje ventila B i C pri otvaranju
slika
b) Položaj otvora za spajanje ventila A i B kada je normalno zatvoren
Slika 1 Shematski dijagram brtve spojke kliznog ventila
slika
Slika 2. Shematski dijagram donje čeone strane otvora ventila i struktura otvora ventila
Ako se ovo tehničko dostignuće uspješno implementira, mora se razviti uređaj za brušenje donje krajnje površine duboke rupe s preciznim vođenjem, malom silom pritiska i stabilnom upravljivošću na temelju principa brušenja u ravnini kako bi se postigla precizna obrada donje krajnje površine rupe. Zbog tehničke blokade strane zrakoplovne tehnologije našoj zemlji, teško je nabaviti relevantnu tehnologiju brušenja. U postojećoj tehnologiji, za brušenje donje ravnine provrta uglavnom se koristi tehnologija magnetno abrazivnog brušenja [2], koja ima prednosti u završnoj obradi složenih zakrivljenih površina. , vrijednost hrapavosti površine se smanjuje i učinkovitost je veća, ali mogućnost promjene ili poboljšanja geometrijske točnosti kao što je ravnost ravnine tla je loša, pa je svestranost loša. U stanju tehnike također postoji metoda brušenja donje krajnje ravnine rupe upotrebom brusne šipke s krajnjom ravninom. Na primjer, patentni dokument CN201361804Y otkriva alat za brušenje na dnu dubokih rupa za CNC stroj za bušenje i glodanje. Međutim, ova komponenta mljevenja još nije korištena. Može uzeti u obzir zahtjeve okomitosti krajnje površine koju treba brusiti i osi referentne rupe. U stvarnom procesu rada, prilikom brušenja donje krajnje ravnine rupa s različitim dubinama rupa, potrebno je izvući rascjepka i zatim odvojiti brusnu šipku od prijenosne šipke. Tek tada se šipka za mljevenje može zamijeniti odgovarajućom duljinom. U isto vrijeme, obrada struktura s dubokim rupama i prorezima je glomazna, ima nisku učinkovitost u stvarnom procesu proizvodnje i nezgodna je za ugradnju [3].
Komponenta za brušenje (broj patenta ZL201820823098.4) neovisno razvijena ovim tehnološkim dostignućem ne samo da može uzeti u obzir zahtjeve kvalitete kao što su ravnost, hrapavost površine i okomitost u odnosu na referentnu os rupe donje krajnje površine rupe, već također može koristiti za površinsko brušenje rupa različitih dubina. , može se izravno zaustaviti, a odgovarajuća brusna šipka može se ukloniti i zamijeniti. Operacija je praktičnija i može dodatno poboljšati učinkovitost mljevenja.
Sve postojeće ključne tehnologije su riješene, a različiti tehnički pokazatelji ne samo da su zadovoljili zahtjeve kvalitete dizajna, već su dosegli i domaću naprednu razinu. Ovo tehnološko dostignuće uspješno je promovirano i primijenjeno u proizvodnji dijelova tijela ventila za proizvode servo ventila koji podržavaju različite nacionalne ključne modele zrakoplova, stvarajući značajne ekonomske koristi i doprinoseći razvoju zrakoplovne industrije moje zemlje.
2 Istraživačke ideje
2.1 Analiza poteškoća procesa
Za obradu dubokih rupa, obrada ravnog dna tradicionalna je poteškoća pri obradi. Posebno za rupu ventila u ovom projektu, omjer dubine rupe i promjera rupe prelazi 6:1, što pripada obradi duboke rupe. Zbog slabe krutosti alata i jakih vibracija i otklona alata, tradicionalnim metodama procesa tokarenja i bušenja teško je istovremeno osigurati hrapavost površine, ravnost i okomitost na referentnu rupu na dnu dubokih rupa visoke preciznosti. Postojeća tehnologija brušenja i poliranja ne može uzeti u obzir tri ključna pokazatelja ovog projekta, stoga je potrebno provesti tehnička istraživanja brušenja donje površine rupe.
Osim toga, ključne karakteristike ovog projekta, ravnost donje krajnje strane rupe {{0}}.01 mm i okomitost donje krajnje strane rupe i osi otvora za podudaranje ventila 0,03 mm, može se izravno detektirati korištenjem trodimenzionalnih koordinata, ali vrijednost hrapavosti površine donjeg kraja rupe Ra=0.1μm, zbog Rupa je duboka i mjerač hrapavosti površine ne može izvršiti izravnu detekciju , pa je potrebno tražiti pouzdanu neizravnu metodu mjerenja.
2.2 Opća ideja
1) Otvor φ15H7 usklađen je s mikro-zazorom ventila, čime se u potpunosti koristi tehnologija podprocesiranja precizne spojke za razvoj preciznih alata za vođenje i čahuru kako bi se zadovoljila vertikalnost visoke preciznosti i drugi zahtjevi. Zatim se oslanjamo na postojeću tehnologiju i principe ravnog brušenja i iskustvo kako bismo razvili podesivi Primjenjuje se tlak/stabilizirajuća sila, a usvaja se dizajn mehanizma kao što je spoj kuglastog zgloba i beskonačna pogreška [4] kako bi se postigla precizna obrada donjeg kraja lice rupe.
2) Brušenje je završni proces, prikladan za obradu s malim dodacima mikrostrojne obrade, a samooštećenje alata za brušenje je ozbiljno. Kako bi se poboljšala učinkovitost proizvodnje, potrebno je razviti novi postupak obrade dna bušotine prije brušenja.
3) S obzirom na težak problem mjerenja vrijednosti površinske hrapavosti Ra=0.1μm na donjoj površini rupe, za rješavanje problema usvojena je metoda pregleda rezanja prvog komada.
Stoga ključ uspjeha ovog projekta leži u razvijenoj procesnoj opremi alata za brušenje, koja istovremeno mora zadovoljiti zahtjeve površinske hrapavosti, ravnosti i vertikalnosti te zadovoljiti zahtjeve učinkovitosti proizvodnje na licu mjesta.
2.3 Tehnička rješenja
(1) Razvoj stola uređaja za brušenje: Neovisno razviti novi tip motoriziranog uređaja za brušenje donje površine rupa. Kako bi se postigla visokokvalitetna i učinkovita obrada brušenja donje čeone površine rupe i zadovoljili konačni zahtjevi proizvoda, najvažnije je brušenje donje čeone površine rupe. Uređaj za brušenje mora uzeti u obzir ravnost i hrapavost površine donje čeone strane rupe, kao i zahtjeve okomitosti u odnosu na os referentne rupe, te koristiti visoko precizne odgovarajuće rupe kao vodilice. Kako bi se osigurao ovaj zahtjev kvalitete, projektni tim je samostalno razvio uređaj za mljevenje (komponenta za mljevenje ZL201820823098 .4).
Brušenje ravnine na dnu provrta ne služi samo za postizanje manje vrijednosti hrapavosti površine, nego što je još važnije, za postizanje veće točnosti ravnine [5]. Što je manja vrijednost pogreške ravnosti, to bolje, a potrebno je smanjiti (tradicionalnu) operaciju brušenja. Oslanjanje na visoko kvalificirane operatere tijekom procesa smanjuje intenzitet rada i time poboljšava učinkovitost brušenja.
(2) Struktura uređaja za brušenje: Projektirani i proizvedeni uređaj za brušenje je motorizirani uređaj za brušenje donjeg kraja rupa (vidi sliku 3), koji osigurava pouzdanu snagu uz pomoć bezstupanjskog podešavanja brzine i ograničene visine alata (kao što je koordinatno bušenje strojevi i druga oprema). Uređaj za mljevenje sastoji se od 4 dijela: mehanizma za regulaciju/stabilizaciju napona, pomoćnog prijenosnog mehanizma s kuglastom glavom, para vodilica i šipke za mljevenje. Mehanizam za regulaciju/stabilizaciju napona, kompresija opruge koja se može kontrolirati za stabilizaciju sile na brusnoj površini. Mehanizam pomoćnog prijenosa s kuglastom glavom olakšava rad spojke. Funkcija kuglaste glave je ispraviti i kompenzirati pogrešku okomitosti između krajnje površine brusne šipke i osi vretena kada je ugrađena, osiguravajući da su radna krajnja površina brusne šipke i krajnja površina koja se brusi u pouzdanom stanju. Ovo je ključ. Vanjska obodna površina igle je dizajnirana da bude niža od središta glave kugle. Par vodilica prikladan je za vođenje prilikom brušenja dna dubokih rupa kako bi se osigurali zahtjevi okomitosti između krajnje površine koju treba brusiti i referentne rupe. Prilikom projektiranja uređaja za brušenje donje krajnje površine s plitkim rupama, nema potrebe za dizajnom vodilice, a kuglasta glava može se automatski izravno poravnati tako da radna krajnja površina brusne šipke odgovara krajnjoj površini koju treba brusiti. Sama brusna šipka zahtijeva visoku preciznost izrade. Na primjer, potrebna je ravnost čeone površine za brušenje i okomitost čeone površine za brušenje u odnosu na referentnu os rotacije da bi se postigla mikronska razina. U isto vrijeme, veličina žila na kraju brusne šipke utječe na kvalitetu i učinkovitost brušenja. Također je ogroman. Iskustvo dizajna "dobro" utora (širina utora 0.25 mm, dubina 0.5~1 mm, razmak 1 mm i ravnomjerno raspoređeno) dobiveno eksperimentalnom provjerom ima učinak poboljšanja kvalitete i učinkovitosti prilikom brušenja donju krajnju površinu rupe φ15H7 dubine 94 mm. Bolje (vidi sliku 4 i sliku 5).
slika
Slika 3 Struktura uređaja za mljevenje
slika
Slika 4 Žile na čeonoj površini brusne šipke
slika
Slika 5 Rezultati usporedbe učinaka brušenja
Proizvodni zahtjevi za ovaj uređaj također su vrlo visoki. Tijekom konstrukcije procesa, dijelovi spojke s odgovarajućim razmakom od {{0}}.004 do 0,006 mm moraju se brusiti/brusiti za obradu unutarnje rupe, te brušenje bez središta/cilindrično brušenje za obradu cilindrični precizni razmak za ispunjavanje funkcija pozicioniranja i vođenja. Za sklopove sa zahtjevom za odgovarajućim razmakom od 0,03 mm, tehnike obrade kao što je razvrtanje/okretanje su usvojene kako bi se zadovoljili zahtjevi sklopa (vidi sliku 6).
slika
Slika 6 Prava radna odjeća
Praktični koraci za izradu alata su sljedeći.
1) Odredite količinu kompresije opruge na temelju elastične sile opruge (pogledajte sliku 7), nacrtajte crtu za označavanje na vanjskoj površini šipke vodilice (crvena oznaka će biti dovoljna) i prethodno zategnite vijak za fiksiranje to.
slika
Slika 7 Stupanj kompresije opruge
2) Stezna glava alatnog stroja drži mehanizam za regulaciju/stabilizaciju napona, kao što je prikazano na slici 8.
slika
Slika 8 Ispitivanje alata
3) Pravilno postavite dio ili ga pričvrstite učvršćenjem tako da površina za brušenje bude u vodoravnom stanju.
4) Namjestite alatni stroj ili dijelove tako da konkavna sferna površina vodilice odgovara konveksnoj sfernoj površini brusne šipke i provjerite je li instalacija na mjestu otpuštanjem vijka.
5) Nanesite jednoliku debljinu abrazivne paste na brusnu krajnju površinu brusne šipke, postavite brusnu šipku u odgovarajuću rupu i ručno potvrdite da je instalacija na mjestu.
6) Umetnite šipku klina u rupu koja odgovara kuglastoj glavi šipke za mljevenje, tako da izložene duljine oba kraja šipke klina budu približno jednake, i ručno provjerite je li spoj pouzdan.
7) Postavite parametre alatnog stroja, pokrenite alatni stroj za operaciju brušenja i zaustavite se nakon brušenja na jedno vrijeme.
Unesite sljedeći radni ciklus dok se ne kvalificira kvaliteta brušene krajnje površine. Treba imati na umu da kada vadite brusnu šipku nakon svakog ciklusa brušenja, treba koristiti vodeni brusni papir za čišćenje okolnih neravnina.
Ovaj uređaj zadovoljava proizvodne potrebe za kontinuiranim i stabilnim operacijama mljevenja. Ne samo da omogućuje da kvaliteta površine za mljevenje zadovolji zahtjeve kvalitete dizajna, već također poboljšava učinkovitost brušenja za više od 5 puta u usporedbi s tradicionalnim ručnim brušenjem. Konkretno, zahtjevi za razinom vještina operatera su uvelike smanjeni, a nema potrebe za određivanjem tehničara montera i osoblja s višim razinama vještina za rad (dovoljno je biti u stanju rukovati opremom) uvelike smanjuje intenzitet rada operatera.
Na slici 9 prikazan je test mljevenja, a empirijski parametri dobiveni su višestrukim testovima. Podaci o iskustvu za brusnu površinu φ15 mm 1: brzina vretena 60r/min, elastičnost opruge 4,6N·mm, premaz W5 debljina filma paste za brušenje oko 0.2mm, trajanje brušenja 15s/vrijeme. Podaci o iskustvu za brusnu površinu φ15mm 2: brzina vretena 60r/min, elastična sila opruge 4,6N·mm, debljina sloja M5 paste za brušenje oko 0,4mm, trajanje brušenja 2,5s/vrijeme. Treba imati na umu da bez obzira koja se metoda koristi, postoji rizik od brušenja ogrebotina ako je vrijeme čekanja predugo. Pastu za mljevenje treba zamijeniti na vrijeme i radnju ciklusa treba provesti dok se dijelovi ne osposobe.
