Med fokus på at løse problemet med højpræcisionsbearbejdning af hullets nederste endeflade af et forseglet ventilhul i et luftfartsventilhus, udførte vi uafhængig forskning og adopterede en motoriseret slibeendefladeanordning med justerbart/stabiliseret tryk, præcisionsstyrepar, sfærisk pasform og transmissions- og positioneringsfejlkompensation. (ZL201820823098.4) Den nye procesteknologi har med succes løst procestekniske problemer såsom fladhed, overfladeruhed og vertikalitet baseret på styrehullets akse, som kræver høj præcision for den nederste endeflade af dybe huller, og udvidet den høje -nøjagtig bundflade af dybe huller. Forarbejdningsteknologien har fordelene ved stærk armaturgennemførlighed og høj forarbejdningseffektivitet.
1 Forord
Et bestemt servoventilprodukt er designet med en speciel struktur. En ventildel er installeret i et φ15H7 94mm dybt hul i ventilhusdelen. Ventilens ydre diameter og ventilhullets indre diameter er forbundet med en glidende ventilkoblingstætning (se figur 1). Når ventildelene tvinges til at bevæge sig i forskellige positioner, realiseres oliekredsløbsskiftet [1]. Når det normalt er lukket, er ventilhullets bundplan også tætningsfladen. Dens fladhed, overfladeruhed og vinkelret på hulaksen er så høj som IT7 og derover. Dens bundoverfladestruktur og karakteristiske værdier er vist i figur 2. vist.
billede
a) Placeringen af ventilforbindelseshullerne B og C ved åbning
billede
b) Placering af ventilforbindelseshullerne A og B, når de er normalt lukket
Figur 1 Skematisk diagram af skydeventilens koblingstætning
billede
Figur 2 Skematisk diagram af den nederste endeflade af ventilhullet og strukturen af ventilhullet
Hvis denne tekniske præstation implementeres med succes, skal der udvikles en dybthulsslibeanordning til bundende overflade med præcisionsstyring, lavtrykskraft og stabil styring baseret på planslibningsprincippet for at opnå præcisionsbearbejdning af hullets bundende overflade. På grund af den tekniske blokade, som udenlandsk luftfartsteknologi pålægges vores land, er det vanskeligt at opnå relevant slibeteknologi. I den eksisterende teknologi, til slibning af hullets bundplan, anvendes generelt magnetisk slibende slibeteknologi [2], hvilket har fordele ved efterbehandling af komplekse buede overflader. , falder overfladeruhedsværdien, og effektiviteten er højere, men evnen til at ændre eller forbedre den geometriske nøjagtighed, såsom jordplanets planhed, er dårlig, så alsidigheden er dårlig. I den kendte teknik er der også en fremgangsmåde til at slibe hullets nederste endeplan ved at anvende en slibestang med et endeplan. For eksempel beskriver CN201361804Y patentdokumentet et dybt hulbundsslibeværktøj til en CNC-bore- og fræsemaskine. Denne slibekomponent er dog endnu ikke blevet brugt. Det kan tage hensyn til vinkelret krav til den endeflade, der skal slibes, og aksen for referencehullet. I selve operationsprocessen, når du sliber bundplanet af huller med forskellige huldybder, er det nødvendigt at trække splittappen ud og derefter adskille slibestangen fra transmissionsstangen. Først derefter kan slibestangen udskiftes med den tilsvarende længde. Samtidig er behandling af dybe hul- og slidsede strukturer besværlig, har lav effektivitet i selve fremstillingsprocessen og er ubelejlig at installere [3].
Slibekomponenten (patentnummer ZL201820823098.4) uafhængigt udviklet af denne teknologiske præstation kan ikke kun tage højde for kvalitetskrav såsom fladhed, overfladeruhed og vinkelret i forhold til referencehulaksen for hullets nederste endeflade, men kan også bruges til overfladeslibning af forskellige huldybder. , den kan stoppes direkte, og den tilsvarende slibestang kan fjernes og udskiftes. Betjeningen er mere bekvem og kan yderligere forbedre slibeeffektiviteten.
Alle eksisterende nøgleteknologier er blevet løst, og forskellige tekniske indikatorer har ikke kun opfyldt designkvalitetskravene, men også nået det indenlandske avancerede niveau. Denne teknologiske præstation er med succes blevet fremmet og anvendt i produktionen af ventilhusdele til servoventilprodukter, der understøtter en række nationale nøgleflymodeller, hvilket genererer betydelige økonomiske fordele og bidrager til udviklingen af mit lands luftfartsindustri.
2 Forskningsideer
2.1 Analyse af procesvanskeligheder
Til bearbejdning af dybe huller er bearbejdning med flad bund en traditionel bearbejdningsvanskelighed. Især for ventilhullet i dette projekt overstiger forholdet mellem huldybde og huldiameter 6:1, hvilket hører til dybe hulbehandling. På grund af dårlig værktøjsstivhed og kraftig værktøjsvibration og -afbøjning er det vanskeligt for traditionelle dreje- og boreprocesmetoder samtidig at sikre overfladens ruhed, fladhed og vinkelret på referencehullet i bunden af dybe højpræcisionshuller. Den eksisterende slibe- og poleringsteknologi kan ikke tage højde for de tre nøgleindikatorer i dette projekt, så det er nødvendigt at udføre teknisk forskning i hulslibning i bundenden.
Derudover er de vigtigste karakteristika ved dette projekt, fladheden af den nederste endeflade af hullet {{0}}.01 mm og vinkelretheden af den nederste endeflade af hullet og aksen af ventilens matchende hul 0,03 mm, kan detekteres direkte ved hjælp af tredimensionelle koordinater, men overfladeruhedsværdien af hullets nederste endeflade Ra=0.1μm, på grund af Hullet er dybt, og overfladeruhedsmåleren kan ikke udføre direkte detektion , så en pålidelig indirekte målemetode skal søges.
2.2 Generel idé
1) φ15H7-hullet er matchet med ventilens mikro-clearance, hvilket gør fuld brug af præcisionskoblings-underbehandlingsteknologi til at udvikle en præcisionsstyrestolpe og styrebøsningsværktøj til at opfylde højpræcisions vertikalitet og andre krav. Derefter trækker vi på eksisterende teknologi og planslibeprincipper og erfaring for at udvikle en justerbar tryk/stabiliserende kraft, og mekanismedesignet såsom kugleledsforbindelse og uendelig fejl er vedtaget [4] for at opnå præcisionsbearbejdning af den nederste ende. forsiden af hullet.
2) Slibning er en efterbehandlingsproces, velegnet til bearbejdning med små mikrobearbejdningskvoter, og selvbeskadigelsen af slibeværktøjer er alvorlig. For at forbedre produktionseffektiviteten er det nødvendigt at udvikle en ny proces til bearbejdning af bunden af hullet før slibning.
3) I lyset af det vanskelige problem med at måle overfladeruhedsværdien Ra=0.1μm på bunden af hullet, anvendes metoden til første-stykke skæreinspektion for at løse problemet.
Derfor ligger nøglen til dette projekts succes i det udviklede slibeværktøjsprocesudstyr, som samtidig skal opfylde kravene til overfladeruhed, fladhed og vertikalitet, og opfylde kravene til produktionseffektivitet på stedet.
2.3 Tekniske løsninger
(1) Udvikling af slibeanordningsbord: Udvikl selvstændigt en ny type motoriseret hulslibeanordning til bundende overflade. For at opnå høj kvalitet og effektiv slibebearbejdning af hullets nederste endeoverflade og opfylde de endelige krav til produktet, er det vigtigste slibning af hullets bundende overflade. Slibeanordningen skal tage højde for fladheden og overfladeruheden af hullets nederste endeflade samt kravene til vertikalitet i forhold til referencehullets akse og bruge højpræcisions-tilpasningshuller som guider. For at sikre dette kvalitetskrav har projektgruppen selvstændigt udviklet en slibeanordning (slibekomponent ZL201820823098 .4).
Slibning af planet i bunden af hullet er ikke kun for at opnå en mindre overfladeruhedsværdi, men endnu vigtigere for at opnå en højere plannøjagtighed [5]. Jo mindre planhedsfejlværdien er, jo bedre, og det er nødvendigt at reducere den (traditionelle) slibeoperation. Tilliden til højt kvalificerede operatører under processen reducerer arbejdsintensiteten og forbedrer derved slibeeffektiviteten.
(2) Opbygning af slibeanordningen: Den konstruerede og fremstillede slibeanordning er en motoriseret hulslibeanordning til bundende overflade (se figur 3), som giver pålidelig kraft ved hjælp af trinløs hastighedsjustering og begrænset værktøjshøjde (såsom koordinatboring) maskiner og andet udstyr). Slibeanordningen består af 4 dele: en spændingsregulerende/stabiliserende mekanisme, en kuglehoved hjælpetransmissionsmekanisme, et styrepar og en slibestang. Spændingsregulerende/stabiliserende mekanisme, kontrollerbar fjederkompression for at stabilisere kraften på slibefladen. Kuglehovedets hjælpetransmissionsmekanisme letter koblingen. Kuglehovedets funktion er at korrigere og kompensere for vertikalitetsfejlen mellem slibestangens endeflade og spindelaksen, når den er installeret, og sikre, at slibestangens arbejdsende overflade og endefladen, der skal slibes, er i pålidelig pasform. Dette er nøglen Den ydre periferiske overflade af stiften er designet til at være lavere end midten af kuglehovedet. Styreparret er velegnet til styring ved slibning af bunden af dybe huller for at sikre vinkelret krav mellem den endeflade, der skal slibes, og referencehullet. Når du designer en slibeanordning med lavt huls bundende overflade, er der ingen grund til at designe en guide, og kuglehovedet kan automatisk justeres direkte, så slibestangens arbejdsende overflade passer til den endeflade, der skal slibes. Selve slibestangen kræver høj fremstillingspræcision. For eksempel kræves fladheden af slibeendefladen og vinkelretheden af slibeendefladen i forhold til rotationsreferenceaksen for at nå mikronniveauet. Samtidig påvirker venestørrelsen af slibestangens endeflade slibekvaliteten og effektiviteten. Det er også kæmpe stort. Designoplevelsen med "brønd"-riller (rillebredde 0,25 mm, dybde 0,5~1 mm, mellemrum 1 mm og ensartet fordelt) opnået gennem eksperimentel verifikation har den effekt at forbedre kvaliteten og effektiviteten ved slibning den nederste endeflade af φ15H7-hullet med en dybde på 94 mm. Bedre (se figur 4 og figur 5).
billede
Figur 3 Opbygning af slibeanordning
billede
Figur 4 Vener på slibestangens endeflade
billede
Figur 5 Sammenligningsresultater af slibeeffekter
Produktionskravene til denne enhed er også meget høje. Under proceskonstruktion skal koblingsdele med et matchende mellemrum på {{0}}.004 til 0,006 mm slibes/slibes for at behandle det indre hul, og centerløs slibning/cylindrisk slibning for at bearbejde den cylindriske præcisionsafstand for at opfylde positionerings- og styrefunktionerne. For samlinger med et matchende mellemrumskrav på 0,03 mm, anvendes bearbejdningsteknikker såsom oprømning/drejning for at opfylde samlingskravene (se figur 6).
billede
Figur 6 Faktisk arbejdstøj
De praktiske trin til værktøj er som følger.
1) Bestem mængden af fjederkompression baseret på fjederens elastiske kraft (se figur 7), tegn en markeringslinje på den ydre overflade af styrestangen (en rød markør vil være tilstrækkelig), og forspænd donkraftsskruen for at fastgøre det.
billede
Figur 7 Fjederkompressionsmængde
2) Værktøjsmaskinens borepatron holder den spændingsregulerende/stabiliserende mekanisme, som vist i figur 8.
billede
Figur 8 Værktøjstest
3) Placer delen korrekt, eller fastgør den med et armatur, så overfladen, der skal slibes, er i vandret tilstand.
4) Juster værktøjsmaskinen eller dele, så den konkave sfæriske overflade på styrestangen passer til den konvekse sfæriske overflade på slibestangen, og kontroller, om installationen er på plads, ved at løsne donkraftsskruen.
5) Påfør en ensartet tykkelse af slibepasta på slibeendens overflade af slibestangen, anbring slibestangen i det tilsvarende hul, og bekræft manuelt, at installationen er på plads.
6) Indsæt stiftstangen i hullet svarende til slibestangens kuglehoved, så de blottede længder af begge ender af stiftstangen er omtrent lige store, og bekræft manuelt, at forbindelsen er pålidelig.
7) Indstil værktøjsmaskinens parametre, start værktøjsmaskinen til slibning, og stop efter slibning i en enkelt varighed.
Gå ind i den næste driftscyklus, indtil kvaliteten af den jordede endeoverflade er kvalificeret. Det skal bemærkes, at når slibestangen tages ud efter hver slibecyklus, skal der bruges vandsandpapir til at rense de omgivende grater.
Denne enhed opfylder produktionsbehovene ved kontinuerlige og stabile slibeoperationer. Det gør det ikke kun muligt for kvaliteten af slibeoverfladen at opfylde designkvalitetskravene, men forbedrer også slibeeffektiviteten med mere end 5 gange sammenlignet med traditionel manuel slibning. Især kravene til operatørens færdighedsniveau er stærkt reduceret, og der er ikke behov for at udpege montørteknikere og personale med færdighedsniveauer over for at betjene (det er tilstrækkeligt at kunne betjene udstyret) reducerer operatørernes arbejdsintensitet i høj grad.
Figur 9 viser formalingstesten, og de empiriske parametre blev opnået gennem flere test. Erfaringsdata for φ15 mm slibeflade 1: spindelhastighed 60r/min, fjederelasticitet 4,6N·mm, coating W5 slibepasta filmtykkelse ca. 0.2mm, slibningsvarighed 15s/tid. Erfaringsdata for φ15 mm slibeflade 2: spindelhastighed 60r/min, fjeder elastisk kraft 4,6N·mm, coating M5 slibepasta filmtykkelse ca. 0,4 mm, slibningsvarighed 2,5s/tid. Det skal bemærkes, at uanset hvilken metode der anvendes, er der risiko for slibende ridser, hvis timeout er for lang. Slibepastaen skal udskiftes i tide, og cyklusoperationen skal udføres, indtil delene er kvalificerede.
