A légiközlekedési szeleptestben lévő tömített szelepfurat furat alsó végfelületének nagy pontosságú megmunkálásának problémájának megoldására összpontosítva független kutatást végeztünk, és bevezettünk egy motoros csiszoló végfelületet állítható/stabilizált nyomással, precíziós vezetőpárral, gömbi illesztés, valamint átviteli és pozicionálási hibakompenzáció. (ZL201820823098.4) Az új technológiai technológia sikeresen megoldotta azokat a folyamattechnikai problémákat, mint a síkosság, felületi érdesség és a vezetőfurat tengelyén alapuló függőlegesség, amelyek nagy pontosságot igényelnek a mély furatok alsó végfelületénél, és kiterjesztette a magas -Mély lyukak precíziós alsó vége. A feldolgozási technológia előnye az erős rögzítés alkalmazhatósága és a magas feldolgozási hatékonyság.
1 Előszó
Egy bizonyos szervoszelep-terméket speciális szerkezettel terveztek. A szeleptest egy φ15H7 94mm mély lyukba van beszerelve. A szelep külső átmérője és a szelepfurat belső átmérője egy csúszószelep tengelykapcsoló tömítéssel van összekötve (lásd 1. ábra). Amikor a szeleprészek különböző pozíciókban kényszerülnek elmozdulni, az olajkör kapcsolása valósul meg [1]. Normál zárt állapotban a szelepfurat alsó síkja egyben a tömítőfelület is. Lapossága, felületi érdessége és a furat tengelyére merőlegessége eléri az IT7-et és afeletti. Alsó felületének szerkezetét és jellemző értékeit a 2. ábra mutatja.
kép
a) A szelep B és C csatlakozó furatainak helyzete nyitáskor
kép
b) A szelep A és B csatlakozónyílásainak helyzete normál zárt állapotban
1. ábra A tolattyú tengelykapcsoló tömítésének vázlata
kép
2. ábra A szelepfurat alsó végfelületének és a szelepfurat szerkezetének vázlatos diagramja
Ha ezt a műszaki vívmányt sikeresen megvalósítják, a furat alsó végfelületének precíziós megmunkálásához a síkköszörülés elve alapján egy mélylyuk alsó végfelületi csiszolóberendezést kell kifejleszteni precíziós vezetéssel, alacsony nyomású erővel és stabilan szabályozhatóan. A külföldi repüléstechnika által hazánkra kirótt műszaki blokád miatt nehéz megfelelő köszörülési technológiát beszerezni. A jelenlegi technológiában a furat alsó síkjának köszörülésére általában mágneses csiszolócsiszolási technológiát alkalmaznak [2], amely előnyökkel jár az összetett ívelt felületek kidolgozásában. , a felületi érdesség értéke csökken és a hatásfok magasabb, de a geometriai pontosság megváltoztatásának vagy javításának képessége, például az alaplap síksága gyenge, így a sokoldalúság is rossz. A technika állása szerint van egy eljárás a furat alsó végsíkjának köszörülésére is egy végsíkkal rendelkező köszörűrúd alkalmazásával. Például a CN201361804Y szabadalmi dokumentum egy mélylyukú alsó csiszolószerszámot ismertet CNC fúró- és marógéphez. Ezt az őrlőkomponenst azonban még nem használták fel. Figyelembe tudja venni a köszörülendő végfelület és a referenciafurat tengelyének merőlegességi követelményeit. A tényleges működési folyamatban a különböző furatmélységű furatok alsó végsíkjának csiszolásakor ki kell húzni a sasszeget, majd le kell választani a köszörűrudat a hajtórúdról. Csak ezután lehet a csiszolórudat a megfelelő hosszúságúra cserélni. Ugyanakkor a mélylyukak és réses szerkezetek feldolgozása nehézkes, a tényleges gyártási folyamatban alacsony a hatékonysága, és kényelmetlen a felszerelése [3].
Az e technológiai vívmány által önállóan kifejlesztett csiszolóalkatrész (szabadalmi szám: ZL201820823098.4) nemcsak olyan minőségi követelményeket képes figyelembe venni, mint a síkság, felületi érdesség és a furat alsó végfelületének referenciafurattengelyéhez viszonyított merőlegessége, hanem különböző furatmélységű felületi csiszoláshoz használható. , közvetlenül leállítható, és a megfelelő köszörűrúd eltávolítható és cserélhető. A művelet kényelmesebb, és tovább javíthatja a csiszolási hatékonyságot.
Minden létező kulcstechnológia megoldott, a különböző műszaki mutatók nem csak a tervezési minőségi követelményeknek feleltek meg, hanem a hazai haladó szintet is elérték. Ezt a technológiai vívmányt sikeresen népszerűsítették és alkalmazzák a szervoszelep-termékek szeleptest-alkatrészeinek gyártásában, amelyek támogatják a nemzeti kulcsfontosságú repülőgép-modelleket, jelentős gazdasági előnyöket generálva, és hozzájárulva hazám repülési iparának fejlődéséhez.
2 Kutatási ötletek
2.1 A folyamat nehézségeinek elemzése
A mélylyukú feldolgozásnál a lapos fenekű feldolgozás hagyományos feldolgozási nehézséget jelent. Különösen ebben a projektben a szelepfurat esetében a furatmélység és a furatátmérő aránya meghaladja a 6:1-et, ami a mélylyuk-feldolgozáshoz tartozik. A rossz szerszámmerevség, valamint a szerszám erős vibrációja és elhajlása miatt a hagyományos eszterga- és fúrási eljárásokkal nehéz egyszerre biztosítani a felület érdességét, síkságát és a referenciafuratra merőlegességét a nagy pontosságú mély furatok alján. A meglévő csiszolási és polírozási technológia nem tudja figyelembe venni a projekt három fő mutatóját, ezért szükséges a furat alsó végfelületi csiszolásának műszaki kutatása.
Ezen túlmenően a projekt legfontosabb jellemzői, a furat alsó végfelületének síksága {{0}},01 mm, valamint a furat alsó végfelületének merőlegessége és a szelep illeszkedő furatának tengelye 0,03 mm, háromdimenziós koordinátákkal közvetlenül érzékelhető, de a furat alsó végfelületének felületi érdességértéke Ra=0,1μm, mivel A furat mély és a felületi érdességmérő nem képes közvetlen érzékelésre , ezért megbízható közvetett mérési módszert kell keresni.
2.2 Általános elképzelés
1) A φ15H7 furat illeszkedik a szelep mikrohézagához, teljes mértékben kihasználva a precíziós tengelykapcsoló részfeldolgozási technológiát egy precíziós vezetőoszlop és vezetőpersely-szerszám kifejlesztéséhez, hogy megfeleljen a nagy pontosságú függőleges és egyéb követelményeknek. Ezután a meglévő technológiára és síkköszörülési elvekre és tapasztalatokra támaszkodunk, hogy kifejleszthessünk egy állítható nyomást/stabilizáló erőt, és alkalmazzuk a mechanizmus kialakítását, például a gömbcsukló-csatlakozást és a végtelen hibahatárt [4] az alsó vég precíziós megmunkálása érdekében. a lyuk arca.
2) A köszörülés egy kidolgozási eljárás, amely alkalmas kis mikromegmunkálási ráhagyásokkal történő megmunkálásra, és a csiszolószerszámok önkárosodása súlyos. A termelés hatékonyságának javítása érdekében új eljárást kell kidolgozni a furat aljának csiszolás előtti feldolgozására.
3) Tekintettel a furat alsó felületén az Ra=0,1μm felületi érdesség mérésének nehéz problémájára, az első darabos vágásvizsgálat módszerét alkalmazzuk a probléma megoldására.
Ezért a projekt sikerének kulcsa a kifejlesztett csiszolószerszám-eljárási berendezésekben rejlik, amelyeknek egyszerre kell megfelelniük a felületi érdességre, síkosságra és függőlegesre vonatkozó követelményeknek, valamint a helyszíni gyártás hatékonyságára vonatkozó követelményeknek.
2.3 Műszaki megoldások
(1) Csiszolóeszköz asztal fejlesztése: Önállóan fejleszteni egy új típusú motoros furat alsó végfelületi csiszoló berendezést. A furat alsó végfelületének minőségi és hatékony csiszolási feldolgozása és a termék végső követelményeinek való megfelelés érdekében a legfontosabb a furat alsó végfelületének csiszolása. A csiszolóberendezésnek figyelembe kell vennie a furat alsó végfelületének síkságát és felületi érdességét, valamint a referenciafurat tengelyéhez viszonyított függőlegességi követelményeket, és nagy pontosságú illeszkedő furatokat kell használnia vezetőként. Ennek a minőségi követelménynek a biztosítására a projektcsapat önállóan kifejlesztett egy csiszolóberendezést (ZL201820823098 .4 csiszolóelem).
A furat alján lévő sík csiszolása nemcsak kisebb felületi érdesség értékét, hanem még ennél is fontosabb síkpontosság elérését jelenti [5]. Minél kisebb a síkossági hibaérték, annál jobb, és csökkenteni kell a (hagyományos) köszörülési műveletet. A magasan képzett kezelőkre való támaszkodás a folyamat során csökkenti a munkaintenzitást és ezáltal javítja az őrlési hatékonyságot.
(2) A csiszolószerkezet felépítése: A tervezett és legyártott csiszolóberendezés egy motoros furat alsó végfelületi csiszolókészülék (lásd 3. ábra), amely a fokozatmentes fordulatszám-szabályozás és a korlátozható szerszámmagasság (pl. koordinátafúrás) segítségével megbízható teljesítményt biztosít. gépek és egyéb berendezések). A csiszolószerkezet 4 részből áll: egy feszültségszabályozó/stabilizáló mechanizmus, egy gömbfejű segédhajtómű, egy vezetőpár és egy köszörűrúd. Feszültségszabályozó/stabilizáló mechanizmus, szabályozható rugónyomás a csiszolófelületre ható erő stabilizálására. A gömbfejű segédhajtómű megkönnyíti a tengelykapcsoló működését. A gömbfej feladata, hogy beszereléskor kijavítsa és kompenzálja a köszörűrúd végfelülete és az orsó tengelye közötti függőlegességi hibát, biztosítva, hogy a köszörűrúd munkavégfelülete és a köszörülni kívánt végfelület jól illeszkedjen. megbízható illeszkedésben. Ez a kulcs A csap külső kerületi felületét úgy tervezték, hogy alacsonyabb legyen, mint a gömbfej közepe. A vezetőpár alkalmas mély lyukak aljának csiszolásakor történő megvezetésére, hogy biztosítsa a köszörülni kívánt végfelület és a referenciafurat közötti merőlegességi követelményeket. A sekély lyukú alsó végfelületi csiszolókészülék tervezésekor nincs szükség vezető kialakítására, a gömbfej automatikusan közvetlenül beállítható úgy, hogy a köszörűrúd munkavégfelülete illeszkedjen a csiszolandó végfelülethez. Maga a köszörűrúd nagy gyártási pontosságot igényel. Például a köszörülési végfelület síksága és a köszörülési véglap forgási referenciatengelyhez viszonyított merőlegessége szükséges a mikronszint eléréséhez. Ugyanakkor a köszörűrúd végfelületének érmérete befolyásolja a köszörülés minőségét és hatékonyságát. Ez is hatalmas. A „kút” hornyok (horonyszélesség 0,25 mm, mélység 0,5–1 mm, távolság 1 mm és egyenletes eloszlás) kísérleti ellenőrzéssel nyert tervezési tapasztalata javítja a minőséget és a hatékonyságot a köszörülés során a φ15H7 furat alsó vége 94 mm mélységgel. Jobb (lásd 4. és 5. ábra).
kép
3. ábra A csiszolószerkezet felépítése
kép
4. ábra Erek a köszörűrúd végfelületén
kép
5. ábra Köszörülési hatások összehasonlítása
Ennek az eszköznek a gyártási követelményei is nagyon magasak. A folyamat építése során a {{0}.004-0,006 mm-es illeszkedő hézaggal rendelkező tengelykapcsoló alkatrészeket a belső furat megmunkálásához csiszolni/csiszolni, a megmunkáláshoz pedig középpont nélküli köszörülést/hengercsiszolást kell végezni. a hengeres precíziós hézag, hogy megfeleljen a pozicionálási és vezetési funkcióknak. A 0,03 mm-es illeszkedési hézagigényű szerelvényeknél az összeszerelési követelmények teljesítése érdekében olyan feldolgozási technikákat alkalmaznak, mint a dörzsárazás/esztergálás (lásd a 6. ábrát).
kép
6. ábra Tényleges munkaruha
A szerszámozás gyakorlati lépései a következők.
1) Határozza meg a rugó összenyomásának mértékét a rugó rugalmas ereje alapján (lásd a 7. ábrát), húzzon egy jelölővonalat a vezetőrúd külső felületére (elegendő egy piros jelölő), és húzza meg előre az emelőcsavart a rögzítéshez azt.
kép
7. ábra Rugónyomás mértéke
2) A szerszámgép tokmánya tartja a feszültségszabályozó/stabilizáló mechanizmust, ahogy az a 8. ábrán látható.
kép
8. ábra Szerszámvizsgálat
3) Helyezze el megfelelően az alkatrészt, vagy rögzítse rögzítővel úgy, hogy a csiszolandó felület vízszintes legyen.
4) Állítsa be a szerszámgépet vagy alkatrészeit úgy, hogy a vezetőrúd homorú gömbfelülete illeszkedjen a köszörűrúd domború gömbfelületéhez, és ellenőrizze, hogy a beszerelés a helyén van-e az emelőcsavar meglazításával.
5) Vigyen fel egyenletes vastagságú csiszolópasztát a köszörűrúd csiszolóvégfelületére, helyezze a csiszolórudat a megfelelő lyukba, és kézzel ellenőrizze, hogy a felszerelés a helyén van.
6) Helyezze be a csaprudat a csiszolórúd gömbfejének megfelelő lyukba úgy, hogy a csaprúd mindkét végének szabadon lévő hossza megközelítőleg egyenlő legyen, és manuálisan ellenőrizze a csatlakozás megbízhatóságát.
7) Állítsa be a szerszámgép paramétereit, indítsa el a szerszámgépet a köszörülési művelethez, és állítsa le a köszörülés után egyetlen időtartamra.
Lépjen be a következő műveleti ciklusba mindaddig, amíg a talajvégfelület minőségét nem minősítik. Figyelembe kell venni, hogy amikor minden egyes csiszolási ciklus után kiveszi a csiszolórudat, vízcsiszolópapírral kell megtisztítani a környező sorját.
Ez a készülék kielégíti a folyamatos és stabil köszörülési műveletek gyártási igényeit. Nemcsak azt teszi lehetővé, hogy a csiszolófelület minősége megfeleljen a tervezési minőségi követelményeknek, hanem a hagyományos kézi köszörüléshez képest több mint 5-ször javítja a csiszolási hatékonyságot. Különösen a kezelő szakképzettségi követelményei jelentősen lecsökkennek, és nincs szükség szerelő technikusok és magasabb képzettségi szinttel rendelkező személyzet kijelölése az üzemeltetésre (elegendő, ha képes kezelni a berendezést), nagymértékben csökkenti a kezelők munkaintenzitását.
A 9. ábra az őrlési tesztet mutatja, és az empirikus paramétereket többszörös vizsgálattal kaptuk meg. Tapasztalati adatok az 1. φ15 mm-es csiszolófelülethez: orsó fordulatszáma 60r/perc, rugó rugalmassága 4,6 N·mm, bevonat W5 csiszolópaszta filmvastagsága kb. 0,2 mm, csiszolási időtartam 15 s/idő. Tapasztalati adatok a 2. φ15mm-es csiszolófelülethez: orsó fordulatszáma 60r/perc, rugórugalmas erő 4,6N·mm, bevonat M5 csiszolópaszta filmvastagsága kb. 0,4mm, csiszolási időtartam 2,5s/idő. Meg kell jegyezni, hogy függetlenül attól, hogy melyik módszert használják, fennáll a karcolások kockázata, ha az időtúllépés túl hosszú. A csiszolópasztát időben ki kell cserélni, és a ciklusműveletet addig kell végezni, amíg az alkatrészek megfelelővé nem válnak.
