Keskitymme ilmailuventtiilin rungon tiivistetyn venttiilin reiän reiän alapäätypinnan erittäin tarkan työstön ongelman ratkaisemiseen, suoritimme riippumatonta tutkimusta ja otimme käyttöön moottoroidun hiontapäätylaitteen, jossa on säädettävä / stabiloitu paine, tarkkuusohjainpari, pallomainen sovitus sekä vaihteiston ja paikannusvirheen kompensointi. (ZL201820823098.4) Uusi prosessitekniikka on ratkaissut onnistuneesti prosessitekniset ongelmat, kuten tasaisuus, pinnan karheus ja pystysuora ohjausreiän akseliin perustuvat, jotka vaativat suurta tarkkuutta syvien reikien alapäätypinnalta, ja laajentanut korkeaa -syvien reikien tarkkuus alapääty. Prosessointitekniikan etuna on vahva kiinnityskelpoisuus ja korkea prosessointitehokkuus.
1 Esipuhe
Tietty servoventtiilituote on suunniteltu erityisellä rakenteella. Venttiilin osa asennetaan φ15H7 94mm syvään reikään venttiilin runko-osassa. Venttiilin ulkohalkaisija ja venttiilin reiän sisähalkaisija on yhdistetty liukuventtiilin kytkentätiivisteellä (katso kuva 1). Kun venttiilin osat pakotetaan liikkumaan eri asennoissa, öljypiirin vaihto tapahtuu [1]. Normaalisti suljettuna venttiilin reiän alataso on myös tiivistepinta. Sen tasaisuus, pinnan karheus ja kohtisuora reiän akseliin nähden ovat yhtä korkeat kuin IT7 tai enemmän. Sen pohjapinnan rakenne ja ominaisarvot on esitetty kuvassa 2. esitetty.
kuva
a) Venttiilin liitäntäreikien B ja C asento avattaessa
kuva
b) Venttiilin liitäntäreikien A ja B sijainti normaalisti suljettuna
Kuva 1 Kaaviokaavio liukuventtiilin kytkentätiivisteestä
kuva
Kuva 2 Kaaviokaavio venttiilin reiän alapäätypinnasta ja venttiilin reiän rakenteesta
Jos tämä tekninen saavutus toteutetaan onnistuneesti, on kehitettävä syvän reiän pohjapään pinnan hiontalaite, jossa on tarkkuusohjaus, pieni painevoima ja vakaa ohjattavuus tasohiontaperiaatteen perusteella, jotta saavutetaan reiän pohjapäädyn pinnan tarkkuustyöstö. Ulkomaisen ilmailutekniikan maallemme asettaman teknisen saarron vuoksi asiaankuuluvaa jauhatustekniikkaa on vaikea saada. Olemassa olevassa tekniikassa reiän pohjatason hiomiseen käytetään yleisesti magneettista hiomahiontatekniikkaa [2], jolla on etuja monimutkaisten kaarevien pintojen viimeistelyssä. , pinnan karheusarvo pienenee ja hyötysuhde on korkeampi, mutta kyky muuttaa tai parantaa geometristä tarkkuutta, kuten maatason tasaisuutta, on huono, joten monipuolisuus on huono. Tunnetussa tekniikassa on olemassa myös menetelmä reiän alapäätytason hiomiseksi käyttämällä päätytasolla varustettua hiomatankoa. Esimerkiksi patenttijulkaisussa CN201361804Y esitetään syväreikäinen pohjahiomatyökalu CNC-poraus- ja jyrsinkonetta varten. Tätä hiomakomponenttia ei kuitenkaan ole vielä käytetty. Se voi ottaa huomioon hiottavan päätypinnan ja vertailureiän akselin kohtisuorat vaatimukset. Varsinaisessa käyttöprosessissa, kun hiotaan eri syvyyksillä olevien reikien alapäätasoa, on tarpeen vetää sokka ulos ja sitten irrottaa hiomatanko voimansiirtotangosta. Vasta sitten hiomatanko voidaan vaihtaa vastaavan pituiseen. Samaan aikaan syvien reikien ja uritettujen rakenteiden prosessointi on hankalaa, sen tehokkuus varsinaisessa valmistusprosessissa on alhainen ja sitä on hankala asentaa [3].
Tämän teknisen saavutuksen itsenäisesti kehittämä hiomakomponentti (patenttinumero ZL201820823098.4) ei voi ainoastaan ottaa huomioon laatuvaatimuksia, kuten tasomaisuutta, pinnan karheutta ja kohtisuoraa reiän pohjapäätypinnan vertailureiän akseliin nähden, vaan se voi myös ottaa huomioon voidaan käyttää eri syvyyksien pintahiontaan. , se voidaan pysäyttää suoraan ja vastaava hiomatanko voidaan poistaa ja vaihtaa. Toiminta on mukavampaa ja voi parantaa hiontatehokkuutta entisestään.
Kaikki olemassa olevat avainteknologiat on ratkaistu, ja erilaiset tekniset indikaattorit eivät ole vain täyttäneet suunnittelun laatuvaatimukset, vaan myös saavuttaneet kotimaisen edistyneen tason. Tätä teknologista saavutusta on edistetty ja käytetty menestyksekkäästi venttiilirunko-osien tuotannossa servoventtiilituotteille, jotka tukevat useita kansallisia keskeisiä lentokonemalleja, tuottaen huomattavia taloudellisia etuja ja edistävät kotimaani ilmailuteollisuuden kehitystä.
2 Tutkimusideoita
2.1 Prosessin vaikeuksien analyysi
Syvän reiän käsittelyssä tasapohjainen käsittely on perinteinen käsittelyvaikeus. Erityisesti tämän projektin venttiilireiällä reiän syvyyden suhde reiän halkaisijaan ylittää 6:1, mikä kuuluu syvän reiän käsittelyyn. Työkalun heikon jäykkyyden ja voimakkaan työkalun tärinän ja taipuman vuoksi perinteisillä sorvaus- ja porausprosessimenetelmillä on vaikea varmistaa samanaikaisesti pinnan karheus, tasaisuus ja kohtisuora vertailureikään nähden erittäin tarkkojen syvien reikien pohjassa. Olemassa oleva hionta- ja kiillotustekniikka ei pysty huomioimaan tämän projektin kolmea avainindikaattoria, joten on tarpeen tehdä teknistä tutkimusta reiän pohjapään pinnan hionnasta.
Lisäksi tämän projektin tärkeimmät ominaisuudet, reiän alapäätypinnan tasaisuus {{0}},01 mm ja reiän alapäätypinnan kohtisuora ja venttiilin sovitusreiän akseli 0,03 mm, voidaan havaita suoraan kolmiulotteisten koordinaattien avulla, mutta reiän alapäätypinnan pinnan karheusarvo Ra=0,1 μm, koska Reikä on syvä eikä pinnan karheusmittari voi suorittaa suoraa tunnistusta , joten luotettava epäsuora mittausmenetelmä on etsittävä.
2.2 Yleinen ajatus
1) φ15H7-reikä on sovitettu venttiilin mikrovälykseen hyödyntäen täysimääräisesti tarkkuuskytkimen alikäsittelytekniikkaa tarkkuusohjaintolpan ja ohjausholkin työkalujen kehittämiseksi korkean tarkkuuden pystysuoraan ja muihin vaatimuksiin. Sitten hyödynnämme olemassa olevaa tekniikkaa ja tasohiontaperiaatteita ja kokemusta kehittääksemme säädettävän paine-/vakautusvoiman ja mekanismin rakenne, kuten kuulanivelliitos ja ääretön virhe, otetaan käyttöön [4], jotta saadaan aikaan tarkka pohjapään koneistus. reiän pinta.
2) Hionta on viimeistelyprosessi, joka soveltuu työstettäväksi pienillä mikrotyöstövarailla, ja hiomatyökalujen itsevauriot ovat vakavia. Tuotannon tehokkuuden parantamiseksi on tarpeen kehittää uusi prosessi reiän pohjan käsittelemiseksi ennen jauhamista.
3) Ottaen huomioon vaikean ongelman mitata pinnan karheusarvoa Ra=0,1 μm reiän pohjapinnalta, ongelman ratkaisemiseksi käytetään ensimmäisen kappaleen leikkaustarkastusmenetelmää.
Siksi tämän projektin menestyksen avain on kehitetyssä hiomatyökaluprosessilaitteistossa, jonka on samanaikaisesti täytettävä pinnan karheuden, tasaisuuden ja pystysuoraisuuden vaatimukset sekä paikan päällä tapahtuvan tuotannon tehokkuuden vaatimukset.
2.3 Tekniset ratkaisut
(1) Hiomalaitetaulukon kehittäminen: Kehitä itsenäisesti uudentyyppinen moottoroitu reiän pohjapinnan hiomalaite. Laadukkaan ja tehokkaan reiän pohjapäätypinnan hiontakäsittelyn saavuttamiseksi ja tuotteen lopullisten vaatimusten täyttämiseksi tärkeintä on reiän alapään pinnan hionta. Hiomalaitteen tulee ottaa huomioon reiän alapäätypinnan tasaisuus ja pinnan karheus sekä vertailureiän akseliin liittyvät pystysuorat vaatimukset ja käyttää ohjaajina erittäin tarkkoja sovitusreikiä. Tämän laatuvaatimuksen varmistamiseksi projektiryhmä kehitti itsenäisesti hiomalaitteen (hiomakomponentti ZL201820823098 .4).
Tason hiominen reiän pohjassa ei tarkoita vain pienemmän pinnan karheusarvon saamista, vaan mikä tärkeämpää, korkeamman tasotarkkuuden saavuttamista [5]. Mitä pienempi tasomaisuusvirhearvo on, sitä parempi, ja (perinteistä) hiontaoperaatiota on tarpeen vähentää. Prosessin aikana luottaminen erittäin ammattitaitoisiin käyttäjiin vähentää työvoiman intensiteettiä ja parantaa siten hiontatehokkuutta.
(2) Hiomalaitteen rakenne: Suunniteltu ja valmistettu hiomalaite on moottoroitu reiän pohjapään pinnan hiomalaite (katso kuva 3), joka tuottaa luotettavaa tehoa portaaton nopeudensäädön ja rajoitetun työkalun korkeuden (kuten koordinaattiporaus) avulla. koneet ja muut laitteet). Hiomalaite koostuu 4 osasta: jännitteen säätö-/vakautusmekanismista, pallopään apuvoimansiirtomekanismista, ohjausparista ja hiomatangosta. Jännitteen säätö/stabilointimekanismi, säädettävä jousipuristus hiontapinnan voiman vakauttamiseksi. Kuulapään apuvoimansiirtomekanismi helpottaa kytkimen käyttöä. Kuulapään tehtävänä on korjata ja kompensoida pystysuora virhe hiomatangon päätypinnan ja karan akselin välillä, kun se asennetaan, varmistaen, että hiomatangon työpinta ja hiottava päätypinta ovat luotettavassa istunnossa. Tämä on avain. Tapin ulkokehäpinta on suunniteltu alempana kuin kuulapään keskikohta. Ohjainpari soveltuu ohjaamaan hiottaessa syvien reikien pohjaa, jotta varmistetaan hiottavan päätypinnan ja vertailureiän väliset kohtisuorat vaatimukset. Matalan reiän pohjapäätypinnan hiomalaitetta suunniteltaessa ei tarvitse suunnitella ohjainta, vaan kuulapää voidaan kohdistaa automaattisesti suoraan siten, että hiomatangon työpäätypinta sopii hiottavaan päätypintaan. Itse hiomatanko vaatii suurta valmistustarkkuutta. Esimerkiksi hiontapäätypinnan tasaisuus ja hiontapäätypinnan kohtisuora pyörimisvertailuakseliin nähden vaaditaan mikronitason saavuttamiseksi. Samalla hiomatangon päätypinnan suonen koko vaikuttaa hiontaan ja tehokkuuteen. Se on myös valtava. Kokeellisella todennuksella saatu "kuoppa"-urien suunnittelukokemus (uran leveys 0,25 mm, syvyys 0,5-1 mm, väli 1 mm ja tasaisesti jakautunut) parantaa laatua ja tehokkuutta hionnassa. φ15H7 reiän alapääty, jonka syvyys on 94 mm. Parempi (katso kuva 4 ja kuva 5).
kuva
Kuva 3 Hiomalaitteen rakenne
kuva
Kuva 4 Suonet hiomatangon päätypinnassa
kuva
Kuva 5 Hiontavaikutusten vertailutulokset
Myös tämän laitteen tuotantovaatimukset ovat erittäin korkeat. Prosessin rakentamisen aikana liitososat, joiden vastaava rako on {{0}.004–0,006 mm, on hiottava/hiottava sisäreiän käsittelyä varten ja keskitön hionta/sylinterihionta työstämistä varten sylinterimäinen tarkkuusvälys asemointi- ja ohjaustoimintojen täyttämiseksi. Kokoonpanoissa, joiden sovitusraon vaatimus on 0,03 mm, kokoonpanovaatimusten täyttämiseksi käytetään prosessointitekniikoita, kuten kalvinta/sorvaus (katso kuva 6).
kuva
Kuva 6 Todelliset työvaatteet
Työkalujen käytännön vaiheet ovat seuraavat.
1) Määritä jousen puristuksen määrä jousen kimmovoiman perusteella (katso kuva 7), piirrä merkintäviiva ohjaustangon ulkopinnalle (punainen merkki riittää) ja esikiristä nostoruuvi kiinnittääksesi se.
kuva
Kuva 7 Jousen puristusmäärä
2) Konetyökalun istukka pitää jännitteen säätö-/vakautusmekanismia, kuten kuvassa 8.
kuva
Kuva 8 Työkalutesti
3) Aseta osa oikein tai kiinnitä se kiinnikkeellä niin, että hiottava pinta on vaakasuorassa tilassa.
4) Säädä työstökone tai sen osat siten, että ohjaustangon kovera pallomainen pinta sopii hiomatangon kuperaan pallomaiseen pintaan ja tarkista, onko asennus paikallaan löysäämällä nostoruuvia.
5) Levitä tasainen paksuus hiomapastaa hiomatangon hiontapäätypinnalle, aseta hiontatanko vastaavaan reikään ja varmista manuaalisesti, että asennus on paikallaan.
6) Työnnä tappi hiomatangon kuulapäätä vastaavaan reikään siten, että tapin tangon molempien päiden avoimet pituudet ovat suunnilleen yhtä suuret, ja varmista manuaalisesti, että liitos on luotettava.
7) Aseta työstökoneen parametrit, käynnistä työstökone hiontaa varten ja pysäytä hionnan jälkeen yhdeksi ajaksi.
Siirry seuraavaan käyttöjaksoon, kunnes maadoituspinnan laatu on hyväksytty. Huomioi, että kun hiomatanko poistetaan jokaisen hiontajakson jälkeen, ympäröivät purseet tulee puhdistaa vesihiomapaperilla.
Tämä laite täyttää jatkuvan ja vakaan hiontatoiminnan tuotantotarpeet. Sen lisäksi, että hiontapinnan laatu vastaa suunnittelun laatuvaatimuksia, se myös parantaa hiontatehokkuutta yli 5 kertaa perinteiseen manuaaliseen hiontaan verrattuna. Erityisesti kuljettajan taitotasovaatimukset pienenevät huomattavasti, eikä tarvetta asentajateknikkojen ja ylemmän taitotason omaavan henkilöstön nimeäminen toimintaan (riittää, että pystyy käyttämään laitteita) vähentää huomattavasti käyttäjien työvoiman intensiteettiä.
Kuvassa 9 on esitetty hiontatesti, ja empiiriset parametrit saatiin useilla testeillä. Kokemustiedot φ15mm hiomapinnasta 1: karan nopeus 60r/min, jousen elastisuus 4,6N·mm, pinnoitteen W5 hiontatahnakalvon paksuus noin 0,2 mm, hiontakesto 15 s/aika. Kokemustiedot φ15mm hiomapinnasta 2: karan nopeus 60r/min, jousen kimmovoima 4,6N·mm, pinnoitteen M5 hiomapastakalvon paksuus noin 0,4mm, hiontakesto 2,5s/aika. On huomattava, että riippumatta siitä, mitä menetelmää käytetään, on olemassa hiontanaarmujen vaara, jos aikakatkaisu on liian pitkä. Hiontatahna tulee vaihtaa ajoissa ja sykliä tulee suorittaa, kunnes osat ovat kelvollisia.
