Zamerali sme sa na vyriešenie problému vysoko presného obrábania spodnej čelnej plochy otvoru utesneného otvoru ventilu v telese leteckého ventilu, vykonali sme nezávislý výskum a prijali sme motorizované zariadenie na brúsenie čelnej plochy s nastaviteľným/stabilizovaným tlakom, presným vodiacim párom, sférické uloženie a kompenzácia chýb prenosu a polohovania. (ZL201820823098.4) Nová procesná technológia úspešne vyriešila technické problémy procesu, ako je rovinnosť, drsnosť povrchu a zvislosť na základe osi vodiaceho otvoru, ktoré si vyžadujú vysokú presnosť pre spodnú koncovú plochu hlbokých otvorov, a rozšírili vysoké -presná spodná čelná plocha hlbokých otvorov. Technológia spracovania má výhody silnej praktickosti upevnenia a vysokej účinnosti spracovania.
1 Predslov
Určitý produkt servoventilu je navrhnutý so špeciálnou štruktúrou. Časť ventilu je nainštalovaná v otvore s hĺbkou φ15H7 94 mm v časti tela ventilu. Vonkajší priemer ventilu a vnútorný priemer otvoru ventilu sú spojené posuvným tesnením spojky ventilu (pozri obrázok 1). Keď sú časti ventilu nútené pohybovať sa v rôznych polohách, dochádza k prepínaniu olejového okruhu [1]. Keď je normálne zatvorené, spodná rovina ventilového otvoru je tiež tesniacou plochou. Jeho rovinnosť, drsnosť povrchu a kolmosť na os otvoru sú také vysoké ako IT7 a vyššie. Jeho spodná povrchová štruktúra a charakteristické hodnoty sú znázornené na obr.
obrázok
a) Poloha ventilu spájajúceho otvory B a C pri otváraní
obrázok
b) Poloha ventilových spojovacích otvorov A a B pri normálne zatvorenom stave
Obrázok 1 Schematický diagram tesnenia spojky posúvača
obrázok
Obrázok 2 Schematický diagram spodnej čelnej plochy ventilového otvoru a štruktúry ventilového otvoru
Ak sa tento technický úspech úspešne implementuje, musí byť vyvinuté zariadenie na brúsenie povrchu dna hlbokého otvoru s presným vedením, nízkou tlakovou silou a stabilnou ovládateľnosťou na princípe rovinného brúsenia, aby sa dosiahlo presné opracovanie povrchu dna otvoru. Vzhľadom na technickú blokádu, ktorú na našu krajinu uvalila zahraničná letecká technika, je ťažké získať príslušnú technológiu brúsenia. V existujúcej technológii sa na brúsenie spodnej roviny otvoru vo všeobecnosti používa technológia magnetického abrazívneho brúsenia [2], ktorá má výhody pri dokončovacom spracovaní zložitých zakrivených plôch. , hodnota drsnosti povrchu klesá a účinnosť je vyššia, ale schopnosť zmeniť alebo zlepšiť geometrickú presnosť, ako je rovinnosť základnej roviny, je slabá, takže všestrannosť je nízka. V doterajšom stave techniky tiež existuje spôsob brúsenia spodnej koncovej roviny otvoru pomocou brúsnej tyče s koncovou rovinou. Napríklad patentový dokument CN201361804Y opisuje nástroj na brúsenie dna hlbokých otvorov pre CNC vyvrtávačku a frézku. Tento brúsny komponent však ešte nebol použitý. Môže brať do úvahy požiadavky na kolmosť koncového povrchu, ktorý sa má brúsiť, a os referenčného otvoru. V samotnom prevádzkovom procese je pri brúsení spodnej koncovej roviny otvorov s rôznou hĺbkou otvoru potrebné vytiahnuť závlačku a následne oddeliť brúsnu tyč od prevodovej tyče. Až potom je možné brúsnu tyč vymeniť za zodpovedajúcu dĺžku. Súčasne je spracovanie hlbokých otvorov a štrbinových štruktúr ťažkopádne, má nízku účinnosť v skutočnom výrobnom procese a je nepohodlné na inštaláciu [3].
Brúsny komponent (číslo patentu ZL201820823098.4) nezávisle vyvinutý týmto technologickým úspechom môže nielen brať do úvahy kvalitatívne požiadavky, ako je rovinnosť, drsnosť povrchu a kolmosť vzhľadom na os referenčného otvoru spodnej koncovej plochy otvoru, ale tiež môže použiť na povrchové brúsenie rôznych hĺbok otvorov. , možno ho priamo zastaviť a príslušnú brúsnu tyč možno vybrať a vymeniť. Prevádzka je pohodlnejšia a môže ďalej zlepšiť účinnosť mletia.
Všetky existujúce kľúčové technológie boli vyriešené a rôzne technické ukazovatele nielen splnili požiadavky na kvalitu dizajnu, ale dosiahli aj domácu pokročilú úroveň. Tento technologický úspech bol úspešne propagovaný a aplikovaný pri výrobe častí tela ventilov pre produkty servoventilov, ktoré podporujú rôzne národné kľúčové modely lietadiel, vytvárajúc značné ekonomické výhody a prispieva k rozvoju leteckého priemyslu mojej krajiny.
2 Výskumné nápady
2.1 Analýza ťažkostí procesu
Pre spracovanie hlbokých otvorov je spracovanie s plochým dnom tradičným problémom spracovania. Najmä pre ventilový otvor v tomto projekte pomer hĺbky otvoru k priemeru otvoru presahuje 6: 1, čo patrí k spracovaniu hlbokých otvorov. V dôsledku nízkej tuhosti nástroja a silných vibrácií a vychýlenia nástroja je pre tradičné metódy procesu sústruženia a vyvrtávania ťažké súčasne zabezpečiť drsnosť povrchu, rovinnosť a kolmosť na referenčný otvor na dne vysoko presných hlbokých otvorov. Existujúca technológia brúsenia a leštenia nemôže brať do úvahy tri kľúčové ukazovatele tohto projektu, preto je potrebné vykonať technický výskum na brúsenie spodnej časti otvoru.
Okrem toho kľúčové charakteristiky tohto projektu, rovinnosť spodnej koncovej plochy otvoru {{0}},01 mm a kolmosť spodnej koncovej plochy otvoru a os otvoru zodpovedajúceho ventilu 0,03 mm, možno priamo detegovať pomocou trojrozmerných súradníc, ale hodnota drsnosti povrchu spodnej koncovej plochy otvoru Ra=0.1μm, v dôsledku Otvor je hlboký a merač drsnosti povrchu nemôže vykonať priamu detekciu , preto je potrebné hľadať spoľahlivú metódu nepriameho merania.
2.2 Všeobecná myšlienka
1) Otvor φ15H7 je zladený s mikrovôľou ventilu, pričom sa plne využíva technológia podspracovania presnej spojky na vývoj presného vodiaceho stĺpika a vodiaceho puzdra, aby sa splnila vysoko presná zvislosť a ďalšie požiadavky. Potom vychádzame z existujúcej technológie a princípov a skúseností rovinného brúsenia, aby sme vyvinuli nastaviteľný tlak/stabilizačná sila a prijala sa konštrukcia mechanizmu, ako je spojenie guľového kĺbu a nekonečná chyba [4], aby sa dosiahlo presné opracovanie spodného konca. tvár diery.
2) Brúsenie je dokončovací proces, vhodný na spracovanie s malými prídavkami na mikroobrábanie a samopoškodenie brúsnych nástrojov je vážne. Aby sa zvýšila efektívnosť výroby, je potrebné vyvinúť nový proces spracovania dna otvoru pred brúsením.
3) Vzhľadom na zložitý problém merania hodnoty drsnosti povrchu Ra=0.1μm na spodnom povrchu otvoru sa na vyriešenie problému používa metóda kontroly rezania prvého kusu.
Kľúčom k úspechu tohto projektu je preto vyvinuté zariadenie na spracovanie brúsnych nástrojov, ktoré musí súčasne spĺňať požiadavky na drsnosť povrchu, rovinnosť a zvislosť a spĺňať požiadavky na efektivitu výroby na mieste.
2.3 Technické riešenia
(1) Vývoj stola brúsneho zariadenia: Nezávisle vyviňte nový typ motorizovaného zariadenia na brúsenie spodného konca otvoru. Aby sa dosiahlo kvalitné a efektívne opracovanie povrchu dna otvoru brúsením a splnili sa konečné požiadavky na výrobok, najdôležitejšie je brúsenie povrchu dna otvoru. Brúsne zariadenie musí brať do úvahy rovinnosť a drsnosť povrchu spodného koncového čela otvoru, ako aj požiadavky na zvislosť vzhľadom na os referenčného otvoru a ako vodidlá používať otvory s vysokou presnosťou. Na zabezpečenie tejto kvalitatívnej požiadavky projektový tím nezávisle vyvinul brúsne zariadenie (brúsny komponent ZL201820823098 .4).
Brúsenie roviny na dne otvoru nie je len na získanie menšej hodnoty drsnosti povrchu, ale čo je dôležitejšie, na získanie vyššej presnosti roviny [5]. Čím menšia je hodnota chyby rovinnosti, tým lepšie a je potrebné znížiť (tradičnú) operáciu brúsenia Spoliehanie sa na vysoko kvalifikovaných operátorov počas procesu znižuje náročnosť práce a tým zlepšuje účinnosť brúsenia.
(2) Konštrukcia brúsneho zariadenia: Navrhnuté a vyrobené brúsne zariadenie je motorizované brúsne zariadenie na spodnom konci otvoru (pozri obrázok 3), ktoré poskytuje spoľahlivý výkon pomocou plynulého nastavenia rýchlosti a obmedzenej výšky nástroja (ako je súradnicové vŕtanie stroje a iné zariadenia). Brúsne zariadenie sa skladá zo 4 častí: mechanizmus na reguláciu/stabilizáciu napätia, mechanizmus pomocného prevodu s guľovou hlavou, vodiaci pár a brúsna tyč. Mechanizmus regulácie/stabilizácie napätia, ovládateľné stláčanie pružiny na stabilizáciu sily na brúsnom povrchu. Mechanizmus pomocnej prevodovky s guľovou hlavou uľahčuje činnosť spojky. Funkciou guľovej hlavy je korigovať a kompenzovať chybu zvislosti medzi koncovým povrchom brúsnej tyče a osou vretena, keď je nainštalovaná, čím sa zabezpečí, že pracovná koncová plocha brúsnej tyče a koncový povrch, ktorý sa má brúsiť, sú v spoľahlivom strihu. Toto je kľúč Vonkajší obvodový povrch čapu je navrhnutý tak, aby bol nižšie ako stred guľovej hlavy. Vodiaci pár je vhodný na vedenie pri brúsení dna hlbokých otvorov, aby sa zabezpečili požiadavky na kolmosť medzi koncovým povrchom, ktorý sa má brúsiť, a referenčným otvorom. Pri navrhovaní brúsneho zariadenia na spodnom konci plytkého otvoru nie je potrebné navrhovať vodidlo a guľová hlava môže byť automaticky zarovnaná priamo tak, aby povrch pracovného konca brúsnej tyče zodpovedal koncovému povrchu, ktorý sa má brúsiť. Samotná brúsna tyč vyžaduje vysokú výrobnú presnosť. Napríklad na dosiahnutie mikrónovej úrovne je potrebná rovinnosť brúsneho čela a kolmosť brúsneho čela vzhľadom na referenčnú os otáčania. Veľkosť žily čelnej plochy brúsnej tyče zároveň ovplyvňuje kvalitu a účinnosť mletia. Je tiež obrovský. Skúsenosti s dizajnom drážok „studne“ (šírka drážky 0,25 mm, hĺbka 0,5 až 1 mm, rozstup 1 mm a rovnomerne rozmiestnené) získané prostredníctvom experimentálneho overenia majú vplyv na zlepšenie kvality a účinnosti pri brúsení spodná čelná plocha otvoru φ15H7 s hĺbkou 94 mm. Lepšie (pozri obrázok 4 a obrázok 5).
obrázok
Obrázok 3 Konštrukcia brúsneho zariadenia
obrázok
Obrázok 4 Žily na koncovom povrchu brúsnej tyče
obrázok
Obrázok 5 Porovnanie výsledkov mletia
Výrobné požiadavky na toto zariadenie sú tiež veľmi vysoké. Počas procesnej konštrukcie je potrebné časti spojky so zodpovedajúcou medzerou {{0}}.{4}}04 až 0,006 mm je potrebné honovať/brúsiť, aby bolo možné opracovať vnútorný otvor, a brúsenie bez hrotu/cylindrické brúsenie na spracovanie presná cylindrická vôľa na splnenie funkcií polohovania a vedenia. Pre zostavy s požiadavkou na zodpovedajúcu medzeru 0,03 mm sa na splnenie požiadaviek na zostavu používajú techniky spracovania, ako je vystružovanie/sústruženie (pozri obrázok 6).
obrázok
Obrázok 6 Skutočný pracovný odev
Praktické kroky pre nástroje sú nasledovné.
1) Určte veľkosť stlačenia pružiny na základe elastickej sily pružiny (pozri obrázok 7), nakreslite značkovaciu čiaru na vonkajší povrch vodiacej tyče (postačí červená značka) a predbežne utiahnite zdvíhaciu skrutku, aby ste ju zafixovali to.
obrázok
Obrázok 7 Veľkosť stlačenia pružiny
2) Skľučovadlo obrábacieho stroja drží mechanizmus na reguláciu/stabilizáciu napätia, ako je znázornené na obrázku 8.
obrázok
Obrázok 8 Test nástrojov
3) Diel správne umiestnite alebo ho upevnite prípravkom tak, aby brúsená plocha bola vo vodorovnom stave.
4) Upravte obrábací stroj alebo diely tak, aby konkávny guľový povrch vodiacej tyče zodpovedal konvexnému guľovému povrchu brúsnej tyče a skontrolujte, či je inštalácia na mieste uvoľnením skrutky zdviháka.
5) Naneste rovnomernú hrúbku brúsnej pasty na povrch brúsneho konca brúsnej tyče, vložte brúsnu tyč do zodpovedajúceho otvoru a manuálne skontrolujte, či je inštalácia na mieste.
6) Vložte kolíkovú tyč do otvoru zodpovedajúceho guľovej hlave brúsnej tyče tak, aby boli odkryté dĺžky oboch koncov kolíkovej tyče približne rovnaké, a ručne skontrolujte, či je spojenie spoľahlivé.
7) Nastavte parametre obrábacieho stroja, spustite obrábací stroj na operáciu brúsenia a po brúsení na jedno trvanie zastavte.
Vstúpte do ďalšieho pracovného cyklu, kým nebude kvalifikovaná kvalita povrchu brúseného konca. Treba poznamenať, že pri vyberaní brúsnej tyče po každom brúsnom cykle je potrebné použiť vodný brúsny papier na čistenie okolitých otrepov.
Toto zariadenie spĺňa výrobné potreby nepretržitého a stabilného brúsenia. Nielenže umožňuje, aby kvalita brúsneho povrchu spĺňala konštrukčné kvalitatívne požiadavky, ale tiež zvyšuje účinnosť brúsenia viac ako 5-krát v porovnaní s tradičným ručným brúsením. Najmä požiadavky na úroveň zručností operátora sú značne znížené a nie je potrebné, aby menovanie technikov montérov a personálu s vyššou úrovňou zručností na obsluhu (stačí vedieť obsluhovať zariadenie) výrazne znižuje pracovnú náročnosť operátorov.
Obrázok 9 znázorňuje test brúsenia a empirické parametre sa získali prostredníctvom viacerých testov. Skúsenosti s φ15 mm brúsnym povrchom 1: rýchlosť vretena 60 otáčok/min, pružnosť pružiny 4,6N·mm, hrúbka filmu brúsnej pasty W5 asi 0,2mm, trvanie brúsenia 15s/čas. Skúsenosti s φ15 mm brúsnou plochou 2: rýchlosť vretena 60 ot./min., elastická sila pružiny 4,6 N·mm, hrúbka filmu brúsnej pasty M5 asi 0,4 mm, trvanie brúsenia 2,5 s/čas. Treba poznamenať, že bez ohľadu na to, ktorá metóda sa použije, existuje riziko škrabancov od brúsenia, ak je časový limit príliš dlhý. Brúsna pasta by sa mala včas vymeniť a cyklus by sa mal vykonávať dovtedy, kým nebudú diely kvalifikované.
