Zaměřili jsme se na řešení problému vysoce přesného obrábění spodního čela otvoru utěsněného otvoru ventilu v tělese leteckého ventilu, provedli jsme nezávislý výzkum a přijali motorizované brusné zařízení s nastavitelným/stabilizovaným tlakem, přesným vodicím párem, sférické uložení a kompenzace chyb přenosu a polohování. (ZL201820823098.4) Nová procesní technologie úspěšně vyřešila technické problémy procesu, jako je rovinnost, drsnost povrchu a svislost na základě osy vodícího otvoru, které vyžadují vysokou přesnost pro spodní koncovou plochu hlubokých otvorů, a rozšířila vysoké -přesná spodní čelní plocha hlubokých otvorů. Technologie zpracování má výhody silné praktičnosti přípravku a vysoké účinnosti zpracování.
1 Předmluva
Určitý produkt servoventilu je navržen se speciální konstrukcí. Část ventilu je instalována v otvoru o hloubce φ15H7 94mm v části těla ventilu. Vnější průměr ventilu a vnitřní průměr otvoru ventilu jsou spojeny těsněním spojky posuvného ventilu (viz obrázek 1). Při nuceném pohybu částí ventilu v různých polohách dochází k přepínání olejového okruhu [1]. Při normálním uzavření je spodní rovina otvoru ventilu také těsnicí plochou. Jeho rovinnost, drsnost povrchu a kolmost k ose otvoru jsou tak vysoké jako IT7 a vyšší. Jeho spodní povrchová struktura a charakteristické hodnoty jsou znázorněny na obrázku 2. zobrazeno.
obrázek
a) Poloha ventilu spojujícího otvory B a C při otevírání
obrázek
b) Poloha spojovacích otvorů ventilu A a B při normálním uzavření
Obrázek 1 Schéma těsnění spojky šoupátka
obrázek
Obrázek 2 Schematický nákres spodní koncové plochy ventilového otvoru a struktury ventilového otvoru
Pokud je tento technický úspěch úspěšně implementován, musí být vyvinuto zařízení pro broušení dna hlubokých děr s přesným vedením, nízkou tlakovou silou a stabilní ovladatelností na principu rovinného broušení, aby se dosáhlo přesného opracování povrchu dna otvoru. Vzhledem k technické blokádě uvalené zahraniční leteckou technikou na naši zemi je obtížné získat příslušnou technologii broušení. Ve stávající technologii se pro broušení spodní roviny otvoru obecně používá technologie magnetického abrazivního broušení [2], která má výhody při dokončovacím zpracování složitě zakřivených ploch. , hodnota drsnosti povrchu se snižuje a účinnost je vyšší, ale schopnost změnit nebo zlepšit geometrickou přesnost, jako je rovinnost základní roviny, je špatná, takže univerzálnost je špatná. V dosavadním stavu techniky také existuje způsob broušení spodní koncové roviny otvoru pomocí brusné tyče s koncovou rovinou. Například patentový dokument CN201361804Y popisuje nástroj pro broušení dna hlubokých děr pro CNC vyvrtávací a frézovací stroj. Tato brusná složka však dosud nebyla použita. Může vzít v úvahu požadavky na kolmost broušené koncové plochy a osu referenčního otvoru. Ve vlastním provozním procesu je při broušení spodní koncové roviny otvorů s různou hloubkou otvoru nutné vytáhnout závlačku a následně oddělit brusnou tyč od přenosové tyče. Teprve poté lze brusnou tyč vyměnit za odpovídající délku. Současně je zpracování hlubokých děr a štěrbinových konstrukcí těžkopádné, má nízkou účinnost ve skutečném výrobním procesu a jeho instalace je nepohodlná [3].
Brusná součást (patentové číslo ZL201820823098.4) nezávisle vyvinutá tímto technologickým úspěchem může nejen zohlednit požadavky na kvalitu, jako je rovinnost, drsnost povrchu a kolmost vzhledem k ose referenčního otvoru spodní koncové plochy otvoru, ale také může lze použít pro povrchové broušení různých hloubek otvorů. , lze jej přímo zastavit a odpovídající brusnou tyč lze vyjmout a vyměnit. Obsluha je pohodlnější a může dále zlepšit účinnost broušení.
Všechny stávající klíčové technologie byly vyřešeny a různé technické ukazatele splnily nejen požadavky na kvalitu designu, ale dosáhly i domácí pokročilé úrovně. Tento technologický úspěch byl úspěšně prosazován a uplatňován při výrobě dílů tělesa ventilů pro produkty servoventilů podporujících řadu klíčových národních modelů letadel, což přináší značné ekonomické výhody a přispívá k rozvoji leteckého průmyslu mé země.
2 Výzkumné nápady
2.1 Analýza obtíží procesu
Pro zpracování hlubokých děr je tradiční obtížnost zpracování plochého dna. Zejména u otvoru pro ventil v tomto projektu poměr hloubky otvoru k průměru otvoru přesahuje 6:1, což patří ke zpracování hlubokých otvorů. Kvůli nízké tuhosti nástroje a silným vibracím a vychýlení nástroje je pro tradiční způsoby soustružení a vyvrtávání obtížné současně zajistit drsnost povrchu, rovinnost a kolmost k referenčnímu otvoru na dně vysoce přesných hlubokých děr. Stávající technologie broušení a leštění nemůže zohlednit tři klíčové ukazatele tohoto projektu, proto je nutné provést technický průzkum broušení dna otvoru.
Kromě toho jsou klíčové charakteristiky tohoto projektu, rovinnost spodní koncové plochy otvoru {{0}},01 mm a kolmost spodní koncové plochy otvoru a osa otvoru pro přizpůsobení ventilu 0,03 mm, lze přímo detekovat pomocí trojrozměrných souřadnic, ale hodnota drsnosti povrchu spodního konce otvoru Ra=0.1μm, kvůli Otvor je hluboký a měřič drsnosti povrchu nemůže provádět přímou detekci , takže je třeba hledat spolehlivou metodu nepřímého měření.
2.2 Obecná myšlenka
1) Otvor φ15H7 je přizpůsoben mikrovůli ventilu a plně využívá technologii dílčího zpracování přesných spojek k vývoji přesného vodícího sloupku a vodicích objímek, které splňují vysoce přesnou svislost a další požadavky. Poté čerpáme ze stávající technologie a principů a zkušeností rovinného broušení, abychom vyvinuli nastavitelný tlak/stabilizační síla a byl přijat návrh mechanismu, jako je připojení kulového kloubu a nekonečná chyba [4], aby bylo dosaženo přesného obrábění spodního konce tvář díry.
2) Broušení je dokončovací proces, vhodný pro zpracování s malými přídavky na mikroobrábění a samopoškozování brusných nástrojů je vážné. Pro zlepšení efektivity výroby je nutné vyvinout nový proces zpracování dna otvoru před broušením.
3) S ohledem na obtížný problém měření hodnoty drsnosti povrchu Ra=0.1μm na spodním povrchu otvoru je k vyřešení problému přijata metoda kontroly řezání prvním kusem.
Klíčem k úspěchu tohoto projektu je proto vyvinuté procesní zařízení pro brousicí nástroje, které musí současně splňovat požadavky na drsnost povrchu, rovinnost a svislost a splňovat požadavky na efektivitu výroby na místě.
2.3 Technická řešení
(1) Vývoj stolu brusného zařízení: Nezávisle vyvinout nový typ motorizovaného zařízení pro broušení spodního konce otvoru. Pro dosažení kvalitního a efektivního opracování povrchu dna otvoru broušením a splnění konečných požadavků na výrobek je nejdůležitější broušení povrchu dna otvoru. Brousicí zařízení musí brát v úvahu rovinnost a drsnost povrchu spodní koncové plochy otvoru, stejně jako požadavky na svislost vzhledem k ose referenčního otvoru, a jako vodítka používat vysoce přesné lícující otvory. Pro zajištění tohoto kvalitativního požadavku projektový tým nezávisle vyvinul brusné zařízení (brousící součást ZL201820823098 .4).
Broušení roviny na dně otvoru má za cíl nejen získat menší hodnotu drsnosti povrchu, ale co je důležitější, získat vyšší přesnost roviny [5]. Čím menší je hodnota chyby rovinnosti, tím lépe a je nutné omezit (tradiční) operaci broušení Spoléhání se na vysoce kvalifikovanou obsluhu během procesu snižuje pracnost a tím zlepšuje efektivitu broušení.
(2) Konstrukce brousícího zařízení: Navržené a vyrobené brousicí zařízení je motorizované brusné zařízení na spodním konci otvoru (viz obrázek 3), které poskytuje spolehlivý výkon pomocí plynulého nastavení rychlosti a omezené výšky nástroje (jako je souřadnicové vyvrtávání stroje a další zařízení). Mlecí zařízení se skládá ze 4 částí: napěťový regulační/stabilizační mechanismus, pomocný převodový mechanismus s kulovou hlavou, vodicí pár a brusná tyč. Mechanismus regulace/stabilizace napětí, ovladatelné stlačení pružiny pro stabilizaci síly na brusném povrchu. Mechanismus pomocné převodovky s kulovou hlavou usnadňuje ovládání spojky. Funkcí kulové hlavy je korigovat a kompenzovat chybu svislosti mezi koncovým povrchem brusné tyče a osou vřetena, když je instalována, což zajišťuje, že pracovní koncová plocha brusné tyče a koncová plocha, která se má brousit, jsou ve spolehlivém uložení. Toto je klíč Vnější obvodová plocha čepu je navržena tak, aby byla níže než střed kulové hlavy. Vodicí pár je vhodný pro vedení při broušení dna hlubokých otvorů, aby byly zajištěny požadavky na kolmost mezi broušeným koncovým povrchem a referenčním otvorem. Při navrhování brusného zařízení na spodním konci s mělkým otvorem není potřeba navrhovat vodítko a kulovou hlavu lze automaticky vyrovnat přímo tak, aby povrch pracovního konce brusné tyče lícoval s koncovým povrchem, který se má brousit. Samotná brusná tyč vyžaduje vysokou výrobní přesnost. Například rovinnost brusného čela a kolmost brusného čela vzhledem k referenční ose rotace jsou vyžadovány pro dosažení mikronové úrovně. Zároveň velikost žilek na čelní ploše brusné tyče ovlivňuje kvalitu a účinnost broušení. Je také obrovský. Zkušenosti s designem drážek „studny“ (šířka drážky 0,25 mm, hloubka 0,5–1 mm, rozteč 1 mm a rovnoměrně rozmístěné) získané experimentálním ověřením mají vliv na zlepšení kvality a účinnosti při broušení. spodní čelo otvoru φ15H7 o hloubce 94 mm. Lepší (viz obrázek 4 a obrázek 5).
obrázek
Obrázek 3 Konstrukce brusného zařízení
obrázek
Obrázek 4 Žíly na koncové ploše brusné tyče
obrázek
Obrázek 5 Porovnání výsledků broušení
Výrobní požadavky na toto zařízení jsou také velmi vysoké. Během procesní konstrukce je třeba díly spojky s odpovídající mezerou {{0}}.{4}}04 až 0,006 mm je třeba honovat/obrušovat, aby bylo možné opracovat vnitřní otvor, a před zpracováním je třeba provést bezhroté broušení/válcové broušení válcová přesná vůle pro splnění polohovacích a vodicích funkcí. Pro sestavy s požadavkem na odpovídající mezeru 0,03 mm se pro splnění požadavků na sestavu používají zpracovatelské techniky, jako je vystružování/soustružení (viz obrázek 6).
obrázek
Obrázek 6 Skutečný pracovní oděv
Praktické kroky pro nástroje jsou následující.
1) Určete velikost stlačení pružiny na základě elastické síly pružiny (viz obrázek 7), nakreslete značkovací čáru na vnější povrch vodicí tyče (postačí červená značka) a předběžně utáhněte zvedací šroub pro upevnění. to.
obrázek
Obrázek 7 Velikost stlačení pružiny
2) Sklíčidlo obráběcího stroje drží mechanismus regulace/stabilizace napětí, jak je znázorněno na obrázku 8.
obrázek
Obrázek 8 Test nástrojů
3) Díl správně umístěte nebo jej upevněte přípravkem tak, aby broušená plocha byla ve vodorovném stavu.
4) Seřiďte obráběcí stroj nebo díly tak, aby konkávní kulový povrch vodicí tyče lícoval s konvexním kulovým povrchem brusné tyče, a zkontrolujte, zda je instalace na místě povolením šroubu zvedáku.
5) Naneste stejnoměrnou tloušťku brusné pasty na povrch brusného konce brusné tyče, umístěte brusnou tyč do odpovídajícího otvoru a ručně potvrďte, že je instalace na svém místě.
6) Zasuňte čepovou tyč do otvoru odpovídajícímu kulové hlavě brusné tyče tak, aby odkryté délky obou konců čepové tyče byly přibližně stejné, a ručně ověřte, že je spojení spolehlivé.
7) Nastavte parametry obráběcího stroje, spusťte obráběcí stroj pro operaci broušení a po jednorázovém broušení zastavte.
Zadejte další provozní cyklus, dokud nebude kvalifikována kvalita povrchu broušeného konce. Je třeba poznamenat, že při vyjímání brusné tyče po každém brusném cyklu je třeba k čištění okolních otřepů použít vodní brusný papír.
Toto zařízení splňuje výrobní potřeby kontinuálního a stabilního broušení. Nejen, že kvalita brusného povrchu splňuje požadavky na kvalitu konstrukce, ale také více než 5krát zlepšuje účinnost broušení ve srovnání s tradičním ručním broušením. Zejména požadavky na úroveň dovedností operátora jsou značně sníženy a není třeba jmenovat montérské techniky a personál s úrovní dovedností výše pro obsluhu (stačí umět obsluhovat zařízení) značně snižuje pracovní náročnost operátorů.
Obrázek 9 ukazuje test broušení a empirické parametry byly získány prostřednictvím více testů. Zkušenostní údaje pro φ15mm brusný povrch 1: rychlost vřetena 60ot/min, pružnost pružiny 4,6N·mm, tloušťka filmu brusné pasty W5 asi 0,2mm, doba broušení 15s/čas. Zkušenosti pro brusný povrch φ15 mm 2: otáčky vřetena 60 ot./min., pružná síla pružiny 4,6 N·mm, tloušťka filmu brusné pasty M5 asi 0,4 mm, doba broušení 2,5 s/čas. Je třeba poznamenat, že bez ohledu na použitou metodu existuje riziko škrábanců od broušení, pokud je časový limit příliš dlouhý. Brusná pasta by měla být včas vyměněna a cyklus by měl být prováděn, dokud nejsou díly kvalifikovány.
