Fokusirajući se na rješavanje problema visoke precizne obrade donje strane rupe zapečaćenog otvora ventila u tijelu ventila zrakoplovstva, izvršili smo neovisno istraživanje i usvojili motorizirani uređaj za brušenje s podesivim/stabiliziranim pritiskom, par preciznih vodilica, sferno uklapanje, te kompenzacija greške prijenosa i pozicioniranja. (ZL201820823098.4) Nova procesna tehnologija uspješno je riješila tehničke probleme procesa kao što su ravnost, hrapavost površine i vertikalnost na osnovu osi rupe za vođenje koje zahtijevaju visoku preciznost za donju čeonu površinu dubokih rupa i proširila visoku -precizan donji kraj dubokih rupa. Tehnologija obrade ima prednosti snažne praktičnosti učvršćenja i visoke efikasnosti obrade.
1 Predgovor
Određeni proizvod servo ventila dizajniran je sa posebnom strukturom. Dio ventila je ugrađen u φ15H7 94mm duboku rupu u dijelu tijela ventila. Spoljni prečnik ventila i unutrašnji prečnik otvora ventila povezani su kliznim zaptivkom spojnice ventila (vidi sliku 1). Kada su dijelovi ventila prisiljeni da se kreću u različitim položajima, ostvaruje se prebacivanje kruga ulja [1]. Kada je normalno zatvorena, donja ravnina otvora ventila je i zaptivna površina. Njegova ravnost, hrapavost površine i okomitost na osu rupe su visoki kao IT7 i više. Struktura njegove donje površine i karakteristične vrijednosti prikazane su na slici 2. prikazane.
slika
a) Položaj ventila koji spaja rupe B i C pri otvaranju
slika
b) Položaj spojnih rupa ventila A i B kada je normalno zatvoren
Slika 1 Šematski dijagram zaptivke spojnice kliznog ventila
slika
Slika 2 Šematski dijagram donje čeone strane otvora ventila i strukture otvora ventila
Ako se ovo tehničko dostignuće uspješno implementira, mora se razviti uređaj za brušenje donje krajnje površine dubokih rupa s preciznim vođenjem, niskom silom pritiska i stabilnom kontrolom na principu ravnog brušenja kako bi se postigla precizna obrada donje krajnje površine rupe. Zbog tehničke blokade koju našoj zemlji nameće strana vazduhoplovna tehnologija, teško je doći do relevantne tehnologije mlevenja. U postojećoj tehnologiji za brušenje donje ravni rupe uglavnom se koristi tehnologija magnetnog abrazivnog brušenja [2], koja ima prednosti u završnoj obradi složenih zakrivljenih površina. , vrijednost hrapavosti površine se smanjuje i efikasnost je veća, ali sposobnost promjene ili poboljšanja geometrijske tačnosti kao što je ravnost uzemljenja je loša, pa je svestranost loša. U dosadašnjem stanju tehnike, takođe postoji metoda brušenja donje krajnje ravni rupe upotrebom šipke za brušenje sa krajnjom ravninom. Na primjer, patentni dokument CN201361804Y otkriva alat za brušenje dubokih rupa za CNC mašinu za bušenje i glodanje. Međutim, ova komponenta za mljevenje još nije korištena. Može uzeti u obzir zahtjeve okomitosti krajnje površine koja se brusi i ose referentne rupe. U samom procesu rada, prilikom brušenja donje krajnje ravni rupa sa različitim dubinama rupa, potrebno je izvući klin, a zatim odvojiti brusnu šipku od prijenosne šipke. Tek tada se brusna šipka može zamijeniti odgovarajućom dužinom. Istovremeno, obrada konstrukcija dubokih rupa i proreznih konstrukcija je glomazna, ima nisku efikasnost u stvarnom proizvodnom procesu i nezgodna je za ugradnju [3].
Komponenta za mljevenje (broj patenta ZL201820823098.4) neovisno razvijena ovim tehnološkim dostignućem ne samo da može uzeti u obzir zahtjeve kvaliteta kao što su ravnost, hrapavost površine i okomitost u odnosu na os referentne rupe donje krajnje površine rupe, već može i koristi se za brušenje površina različitih dubina rupa. , može se direktno zaustaviti i odgovarajuća brusna šipka se može ukloniti i zamijeniti. Operacija je praktičnija i može dodatno poboljšati efikasnost mljevenja.
Sve postojeće ključne tehnologije su riješene, a različiti tehnički pokazatelji ne samo da su zadovoljili zahtjeve kvaliteta dizajna, već su dostigli domaći napredni nivo. Ovo tehnološko dostignuće je uspešno promovisano i primenjeno u proizvodnji delova tela ventila za proizvode sa servo ventilima koji podržavaju različite nacionalne ključne modele aviona, stvarajući značajne ekonomske koristi i doprinoseći razvoju vazduhoplovne industrije moje zemlje.
2 Istraživačke ideje
2.1 Analiza poteškoća u procesu
Za obradu dubokih rupa, obrada ravnog dna predstavlja tradicionalnu poteškoću obrade. Posebno za rupu ventila u ovom projektu, odnos dubine rupe i prečnika rupe prelazi 6:1, što pripada obradi dubokih rupa. Zbog slabe krutosti alata i jakih vibracija i otklona alata, teško je tradicionalnim metodama procesa tokarenja i bušenja istovremeno osigurati hrapavost površine, ravnost i okomitost na referentnu rupu na dnu visoko preciznih dubokih rupa. Postojeća tehnologija brušenja i poliranja ne može uzeti u obzir tri ključna pokazatelja ovog projekta, pa je potrebno izvršiti tehnička istraživanja brušenja donje površine rupe.
Pored toga, ključne karakteristike ovog projekta su ravnost donje čeone strane rupe {{0}}.01mm i okomitost donje čeone strane rupe i ose odgovarajućeg otvora ventila 0,03 mm, može se direktno detektovati pomoću trodimenzionalnih koordinata, ali vrijednost hrapavosti površine donje krajnje strane rupe Ra=0.1μm, zbog toga što je rupa duboka i mjerač hrapavosti površine ne može izvršiti direktnu detekciju , pa je potrebno tražiti pouzdanu indirektnu metodu mjerenja.
2.2 Opća ideja
1) φ15H7 rupa je usklađena sa mikro zazorom ventila, čime se u potpunosti koristi tehnologija potprocesiranja precizne spojnice za razvoj preciznog vodiča i alata za vođenje čahure kako bi se zadovoljila visoka preciznost vertikalnosti i drugi zahtjevi. Zatim se oslanjamo na postojeću tehnologiju i principe ravnog brušenja i iskustvo kako bismo razvili podesivu silu pritiska/stabilizacije i usvojen je dizajn mehanizma kao što je spoj kugličnog zgloba i beskonačna greška [4] kako bi se postigla precizna obrada donjeg kraja. lice rupe.
2) Brušenje je proces završne obrade, pogodan za obradu sa malim dodacima za mikro mašinsku obradu, a samooštećenje alata za brušenje je ozbiljno. Kako bi se poboljšala efikasnost proizvodnje, potrebno je razviti novi proces obrade dna rupe prije brušenja.
3) S obzirom na težak problem mjerenja vrijednosti hrapavosti površine Ra=0.1μm na donjoj površini rupe, usvojena je metoda kontrole rezanja prvog komada za rješavanje problema.
Stoga, ključ uspjeha ovog projekta leži u razvijenoj procesnoj opremi za brušenje alata, koja istovremeno mora ispunjavati zahtjeve za hrapavost, ravnost i vertikalnost površine, te zahtjeve za efikasnost proizvodnje na licu mjesta.
2.3 Tehnička rješenja
(1) Razvoj tablice uređaja za mljevenje: Nezavisno razviti novi tip uređaja za mljevenje donje površine rupe s motorom. Da bi se postigla kvalitetna i efikasna obrada donje krajnje površine rupe i ispunili konačni zahtjevi proizvoda, najvažnije je brušenje donje krajnje 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 kvaliteta, projektni tim je samostalno razvio uređaj za mljevenje (komponenta za mljevenje ZL201820823098 .4).
Brušenje ravnine na dnu rupe ne samo da se postiže manja vrijednost hrapavosti površine, već, što je još važnije, postiže se veća točnost ravnine [5]. Što je manja vrijednost greške ravnosti, to je bolje i potrebno je smanjiti (tradicionalnu) operaciju mljevenja. Oslanjanje na visoko kvalifikovane operatere tokom procesa smanjuje radni intenzitet i time poboljšava efikasnost brušenja.
(2) Struktura uređaja za brušenje: Projektovani i proizvedeni uređaj za brušenje je motorizovani uređaj za brušenje donje krajnje površine rupe (vidi sliku 3), koji obezbeđuje pouzdanu snagu uz pomoć bezstepenog podešavanja brzine i ograničene visine alata (kao što je koordinatno bušenje mašine i druga oprema). Uređaj za mljevenje sastoji se od 4 dijela: mehanizma za regulaciju/stabilizaciju napona, pomoćnog prijenosnog mehanizma s kugličnom glavom, para vodilica i brusne šipke. Mehanizam za regulaciju/stabilizaciju napona, kontrolirana kompresija opruge za stabilizaciju sile na površini za mljevenje. Mehanizam pomoćnog prijenosa s kugličnom glavom olakšava rad kvačila. Funkcija kuglične glave je da ispravi i kompenzira grešku okomitosti između krajnje površine brusne šipke i ose 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 centra kuglične glave. Par vodilica je pogodan za vođenje prilikom brušenja dna dubokih rupa kako bi se osigurali zahtjevi okomitosti između krajnje površine koja se brusi i referentne rupe. Prilikom dizajniranja uređaja za mljevenje donje krajnje površine s plitkim rupom, nema potrebe za dizajnom vodilice, a kuglična glava se može automatski izravnati tako da radna krajnja površina brusne šipke odgovara krajnjoj površini koja se brusi. Sama šipka za mljevenje zahtijeva visoku preciznost proizvodnje. Na primjer, ravnost čeone površine za mljevenje i okomitost čeone površine za mljevenje u odnosu na referentnu os rotacije potrebni su da bi se dostigao mikronski nivo. Istovremeno, veličina žile na kraju brusne šipke utiče na kvalitet i efikasnost brušenja. Takođe je ogroman. Iskustvo dizajna žljebova "bunara" (širina žljeba 0.25mm, dubina 0.5~1mm, razmak 1mm i ravnomjerno raspoređeni) dobijeno eksperimentalnom verifikacijom ima efekat poboljšanja kvaliteta i efikasnosti prilikom mljevenja donji kraj rupe φ15H7 dubine 94mm. Bolje (vidi slike 4 i 5).
slika
Slika 3. Struktura uređaja za mljevenje
slika
Slika 4 Žile na krajnjoj površini brusne šipke
slika
Slika 5. Rezultati poređenja efekata mlevenja
Zahtjevi proizvodnje za ovaj uređaj su također vrlo visoki. Tokom procesne konstrukcije, spojni dijelovi sa odgovarajućim zazorom od {{0}}.004 do 0,006 mm moraju biti brušeni/brušeni za obradu unutrašnje rupe, a brušenje bez centra/cilindrično brušenje za obradu cilindrični precizni razmak za ispunjavanje funkcija pozicioniranja i vođenja. Za sklopove sa zahtjevom za odgovarajućim razmakom od 0,03 mm, usvojene su tehnike obrade kao što je razvrtanje/okretanje kako bi se ispunili zahtjevi za sklapanje (vidi sliku 6).
slika
Slika 6 Stvarna radna odjeća
Praktični koraci za izradu alata su sljedeći.
1) Odredite količinu kompresije opruge na osnovu elastične sile opruge (vidi sliku 7), nacrtajte liniju označavanja na vanjskoj površini vodilice (crveni marker će biti dovoljan) i prethodno zategnite vijak za fiksiranje to.
slika
Slika 7 Kompresija opruge
2) Stezna glava mašine drži mehanizam za regulaciju/stabilizaciju napona, kao što je prikazano na slici 8.
slika
Slika 8 Test alata
3) Pravilno postavite dio ili ga pričvrstite fiksatorom tako da površina koja se brusi bude u horizontalnom stanju.
4) Podesite alatnu mašinu ili delove tako da konkavna sferna površina vodilice odgovara konveksnoj sfernoj površini brusne šipke i proverite da li je instalacija na svom mestu otpuštanjem vijka.
5) Nanesite ujednačenu debljinu abrazivne paste na krajnju površinu brusne šipke, postavite šipku za brušenje u odgovarajuću rupu i ručno potvrdite da je instalacija na mjestu.
6) Umetnite šipku u otvor koji odgovara kugličnoj glavi brusne šipke, tako da su izložene dužine oba kraja šipke za igle približno jednake, i ručno potvrdite da je veza pouzdana.
7) Podesite parametre alatne mašine, pokrenite mašinu za brušenje i zaustavite se nakon brušenja na jedno vreme.
Uđite u sljedeći radni ciklus sve dok se ne osposobi kvaliteta krajnje površine tla. Treba napomenuti da prilikom vađenja brusne šipke nakon svakog ciklusa brušenja treba koristiti vodeni brusni papir za čišćenje okolnih neravnina.
Ovaj uređaj zadovoljava proizvodne potrebe kontinuiranih i stabilnih operacija mljevenja. Ne samo da omogućava kvalitetu površine za mljevenje da zadovolji zahtjeve kvaliteta dizajna, već i poboljšava efikasnost brušenja za više od 5 puta u poređenju sa tradicionalnim ručnim brušenjem. Konkretno, zahtjevi za nivoom vještina operatera su znatno smanjeni i nema potrebe za određivanjem tehničara montera i osoblja sa višim nivoom vještina za rad (dovoljno je da može upravljati opremom) uvelike smanjuje radni intenzitet operatera.
Na slici 9 prikazan je test mljevenja, a empirijski parametri dobiveni su višestrukim testovima. Iskusni podaci za φ15mm brusnu površinu 1: brzina vretena 60r/min, elastičnost opruge 4,6N·mm, premaz W5 debljina filma brusne paste oko 0.2mm, trajanje brušenja 15s/vreme. Iskusni podaci za brusnu površinu 2 φ15mm: 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 napomenuti da bez obzira na to koja metoda se koristi, postoji rizik od brušenja ogrebotina ako je vrijeme čekanja predugo. Pastu za mljevenje treba zamijeniti na vrijeme, a rad ciklusa treba izvoditi dok se dijelovi ne osposobe.
