En metode til styring af bearbejdningsnøjagtigheden af gevindhuller introduceres. Gennem systematisk procesanalyse af hvert led i produktionsprocessen har metoder såsom forbedring af nøjagtighedsniveauet i deltilstanden, styring af gevindnøjagtighed og forøgelse af kompensationsmængden ved omvendt anboring og udformning af specielle beskyttelsesskruer overvundet de tekniske problemer og er blevet anvendt med succes. . til masseproduktion.
1 Præambel
Forbrændingskammerskallen på en bestemt type motor består af forreste forbindelsesstykke, tyndvægget spindecylinder, bageste forbindelsesstykke og støtte gennem argonbuesvejsning, varmebehandling og sandblæsning. Den ydre overflade af den tyndvæggede skal af forbrændingskammeret er svejset med 2 rækker aksiale understøtninger med i alt 20 stykker. Understøtningens designmønster kræver en trådnøjagtighed på M4-6H. Støttens gevind bruges til at installere missilkabeldækslet, og kvaliteten og pålideligheden af gevindforbindelsen skal være høj. På grund af begrænsningerne af støttestrukturen, materialet og rumstrukturen af svejsedelen med forbrændingskammerskallen, bruges den traditionelle proces til at behandle tråden, og den kvalificerede hastighed af produktet er lav. I dette papir udføres procesanalyse og forskning på hvert led af produktbearbejdning, og en rimelig og effektiv trådpræcisionskontrolmetode opnås gennem testverifikation, sammenligning og analyse.
2 Produktstrukturegenskaber og forarbejdningsvanskeligheder
2.1 Strukturelle funktioner
De ydre dimensioner af forbrændingskammerskallen er relativt store med en ydre diameter på 500mm og en længde på 4500mm. Støtten svejses manuelt på den ydre overflade af forbrændingskammerskallen, og dens radiale spændvidde er (114±0,2) mm. Forbrændingskammerskal og støttematerialer er lavet af D406A ultra-højstyrke stål. Strukturen af brændkammerhusstøtten er vist i figur 1. Formen af støtten er en aflang struktur, den ydre diameter er 14 mm, bredden er mm, og midten har et indvendigt gevind M4-6H med en stigning på 0,7 mm. Der er kun et mellemrum på 0,7 mm mellem den gevindskårne bundrille og det tyndvæggede hus.
Billede Fig. 1 Støttestruktur af brændkammerskal
2.2 Vanskeligheder ved forarbejdning
Procesflowet af støttebehandlingen er vist i figur 2. Hvis de gevindskårne huller i støtten behandles efter svejsning og varmebehandling, er der følgende vanskeligheder [1].
1) Mellemrummet mellem bunden af det gevindskårne hul i støtten og skallen er kun 0,7 mm, og det er let at beskadige overfladen af den tyndvæggede skal under bearbejdning, hvilket udgør en kvalitetsrisiko.
2) Mellemrummet mellem den nederste rille i det gevindskårne hul på understøtningen og skallen er lille, tapføringen er kort under gevindbehandling, positioneringen er ustabil, anboringen er vanskelig, og det er let at behandle afvigelse, og vertikalitet på 0.04 mm kan ikke garanteres.
3) Materialets hårdhed efter varmebehandling er 48-52HRC, og det er let at få hanen til at gå i stykker under trådbearbejdning, og skallen vil blive skrottet på grund af trådproblemer, hvilket resulterer i høje produktionsomkostninger og kvalitet risici.
Baseret på ovenstående analyse kan det konkluderes, at tråden af støtten skal behandles før svejsning, og efter svejsning udglødes, sandblæses, bratkøles og hærdes sammen med forbrændingskammerskallen. Efter quenching-behandlingen oxideres overfladen af tråden af støtten, og der er overskydende rester fastgjort til overfladen af trådprofilen. Hvis gevindet på understøtningen behandles på plads før svejsning, efter at kombinationen af forbrændingskammerskallen er behandlet, skal du bruge M4-6H-hanen til at rense det overskydende, der er fastgjort til overfladen af gevindprofilen på understøtningen, og samtidig vil oxidlaget på overfladen af understøtningens indre gevindprofil falde af. Når du bruger M4-6H gevindstopmåleren til at detektere, er den kvalificerede rate kun 67 procent. Der laves statistikker over behandlingen af M4-6H indvendige gevind i 17 forbrændingskammerhusstøtter, og dataene er vist i tabel 1. Hvordan man kan forbedre bearbejdningsnøjagtigheden af gevindet på støtten er blevet et presserende teknisk problem der skal løses i produktion og levering af produkter.
Billede Figur 2 Behandlingsproces
Tabel 1 Statistik for M4-6H indvendig gevindbehandling af 17 forbrændingskammerhusstøtter
billede
billede
3 Teknisk skema og procestest
3.1 Teknisk løsning
Efter genundersøgelse, afprøvning, analyse og undersøgelse af forskellige processer i forbrændingskammerskallen og understøtningsbehandling, menes det, at hovedårsagen til den overdrevne tolerance af den indvendige gevindstørrelses nøjagtighed af understøtningen M4-6H er : efter bratkølingsbehandlingen oxideres overfladen af støttetråden, og tråden Tandoverfladen fæstnes med overskud. Under rensning af overskydende gevind på overfladen af gevindet, vil oxidlaget på overfladen af det indvendige gevind på den del af understøtningen falde af, hvilket bevirker, at præcisionen af understøtningens indvendige gevind M4-6H bliver ude af tolerance.
Ifølge procesanalysen blev der udviklet to processkemaer.
Mulighed 1: Tilpas specielle håndhaner, som er opdelt i næsekegler og andre kegler, og kontroller den midterste diameter af næsekeglerne. Brug næsekeglen til at banke gevindet i støttedelens tilstand og reserver en bearbejdningsgodtgørelse. Efter varmebehandlingen af forbrændingskammerskallen bankes gevindet på støtten med en anden tilspidsning for at sikre den endelige nøjagtighed af gevindet.
Løsning 2: Forbedre trådnøjagtigheden M4-6H med et niveau i støttedelens tilstand, og bearbejd i henhold til M4-5H, kompenser effektivt forskellen mellem M4-6H og M{ {4}}H, og opfylde kravene til trådnøjagtighed [2].
3.2 Testproces og resultater
Det første processkema udføres i 3 trin. ① Skræddersyede specialhaner (hovedkegle og anden tap), de reserverede marginer for den midterste diameter af hovedhanen er 0.30mm, 0.20 mm og henholdsvis {{10}}.10 mm. ② Brug næsekeglen til at banke på tråden, når du behandler støttedelene. ③ Efter varmebehandlingen skal du bruge en anden konus til at banke tråden. På grund af materialets høje hårdhed (48-52HRC) efter varmebehandling og påvirkningen af den store diameter af forbrændingskammerskallen, er det vanskeligere for operatøren at banke gevindet, kraften er ubalanceret, og skærekraften er let at afvige fra aksen. Under testen, når den mellemste diameter var 0,30 mm, kunne det gevindskårne hul ikke skæres, når der blev banket med to kegler; når den mellemste diameter var henholdsvis 0,20 mm og 0,10 mm, blev gevindhullet afbøjet, eller hanen var knækket, og produktkvaliteten svær at garantere [3].
I henhold til den anden procesplan forbedres gevindpræcisionen af støtten med ét bearbejdningsniveau, og statistikken er lavet på behandlingen af M4-6H indvendig gevind af 10 forbrændingskammerskalstøtter. Dataene er vist i tabel 2. Gevindnøjagtigheden er blevet væsentligt forbedret, og produktkvalifikationsraten er steget fra 67 procent til 95 procent.
Tabel 2 Statistik over intern trådbehandling af støtte i skema 2
billede
3.3 Analyse af testresultater
Ved at opsummere og analysere testresultaterne i skema 1 og skema 2 i overensstemmelse med behandlingsmetoden i skema 2, forbedres kvalifikationsgraden af tråden i støtten betydeligt. Gevindet uden for tolerance inspiceres med M4-7H gevindmåler, og alle er kvalificerede. Sammenlign trådpræcisionsdimensionerne for M4-6H med M4-5H og M4-7H, se tabel 3 for detaljer.
Tabel 3 M4×0.7 mm indvendigt gevind præcisionsmål (enhed: mm)
billede
Det kan ses, at den midterste diameter af tråden M{{0}}H er i mm på billedet, den midterste diameter af M4-6H er i mm på billedet, og midten diameteren af M4-7H er i mm på billedet. Forskellen mellem den maksimale grænsestørrelse afvigelse på 7H og 6H er 0.032 mm, og forskellen mellem den maksimale grænsestørrelse afvigelse på 6H og 5H er 0.023 mm, dvs. , overstiger afvigelsen af ukvalificeret støttegevinds nøjagtighed ikke 0,032 mm. For at kompensere for overtolerancen øges gevindnøjagtigheden i den faktiske behandling til 5H, og kompensationsbeløbet er 0,023 mm, hvilket grundlæggende kan opfylde kravene til gevindkompensation. For individuelle gevindpræcision uden for tolerance situationer kan det anses for, at mængden af ude af tolerance er meget lille, og nøjagtigheden er mellem 6H og 7H [4].
4 Forbedringsforanstaltninger og procesverifikation
Forarbejdningsprocessen er sorteret fra, og procesmetoden er rimelig og gennemførlig under forudsætning af, at produktkvalifikationsgraden er blevet væsentligt forbedret. Gennem analysen af emnet uden for tolerance, anses det for, at trådpræcisionen uden for tolerance er forårsaget af detaljerne i forarbejdningsprocessen. For fuldstændigt at løse problemet med trådnøjagtigheden af støtten, udføres procesforbedringen i de følgende links til støttebehandlingsprocessen.
1) Når gevindet bankes på bankemaskinen, vil spindlen vibrere let. Med ændringen af forarbejdningsdybden er skæretiden ved trådmundingen relativt lang, og der vil være en lille forskel i størrelsen af munden og roden. Metoden til bankning fra bagsiden af støttetråden er vedtaget for at kompensere for de små ændringer i munden og roden under behandlingen [5].
2) Forbedre detekteringsnøjagtigheden af gevindstopmåleren. Tråden af støtten behandles stadig i henhold til præcisionen af M4-5H. Det er påkrævet, at når gevindpropmåleren bruges til inspektion, er den gennemgående måler helt skruet og passeret, og antallet af skruede omdrejninger af stopmåleren er ikke mere end 1.
3) Støttens gevind skal beskyttes i sandblæsningsprocessen før varmebehandlingen af brændkammerskallen. Den tidligere beskyttelsesmetode med M4-skruer ændres, og de specielle beskyttelsesskruer er redesignet med en nøjagtighed på M4-6f, og gevindets indskruningslængde styres inden for 1 omgang for at undgå gentagen skrueslid.
4) Skift rengøringsmetoden. Efter den kombinerede bearbejdning af forbrændingskammerskallen skal du bruge trykluft til at blæse overskuddet af i det gevindskårne hul på støtten, og derefter inspicere det med gevindprop-måleren M4-6H generalmåler. Hvis det ikke passer, skal du først rense det med M4-skrue, derefter rengøre det med tryk M4-5H, og kontrollere det med gevindpropmåler M4-6H efter rengøring.
Efter adskillige procestests og verifikationer opfylder trådnøjagtigheden af støtten fuldt ud kravene til produktets nøjagtighed, og produktkvalifikationsgraden er steget til 100 procent, hvilket fuldstændigt løste problemet med trådnøjagtighed af støtten.
5 Konklusion
For at sikre den høje pålidelighed af støttetråden efter svejsning og varmebehandling styres gevindnøjagtigheden af følgende foranstaltninger.
1) I deltilstanden forbedres trådnøjagtigheden med ét behandlingsniveau, og trådnøjagtigheden af støtten justeres fra M4-6H til M4-5H.
2) Bearbejd den gevindskårne støtte fra svejseoverfladen (bagsiden), og detekter forsiden efter varmebehandling og bratkøling for at kompensere for størrelsesforskellen mellem munden og roden under bearbejdningen.
3) Specielle beskyttelsesskruer er designet til sandblæsningsprocessen for at reducere ekstruderingen af gevindhuller.
Gennem vedtagelse af forskellige teknologiske foranstaltninger kontrolleres præcisionen af trådbehandlingen, pålideligheden af trådforbindelsen har bestået missilflyvningstestvurderingen, og produktkvaliteten er stabil og pålidelig.
