Memfokuskan pada menyelesaikan masalah pemesinan berketepatan tinggi muka hujung bawah lubang lubang injap tertutup dalam badan injap penerbangan, kami menjalankan penyelidikan bebas dan menggunakan peranti muka hujung pengisaran bermotor dengan tekanan boleh laras/stabil, pasangan panduan ketepatan, kesesuaian sfera, dan pampasan ralat penghantaran dan kedudukan. (ZL201820823098.4) Teknologi proses baharu telah berjaya menyelesaikan masalah teknikal proses seperti kerataan, kekasaran permukaan, dan menegak berdasarkan paksi lubang panduan yang memerlukan ketepatan tinggi untuk muka hujung bawah lubang dalam, dan mengembangkan lubang yang tinggi. -ketepatan muka hujung bawah lubang dalam. Teknologi pemprosesan mempunyai kelebihan kebolehpraktisan lekapan yang kuat dan kecekapan pemprosesan yang tinggi.
1 Mukadimah
Produk injap servo tertentu direka bentuk dengan struktur khas. Bahagian injap dipasang dalam lubang dalam φ15H7 94mm di bahagian badan injap. Diameter luar injap dan diameter dalam lubang injap disambungkan dengan pengedap gandingan injap gelongsor (lihat Rajah 1). Apabila bahagian injap dipaksa untuk bergerak dalam kedudukan yang berbeza, pensuisan litar minyak direalisasikan [1]. Apabila biasanya ditutup, satah bawah lubang injap juga merupakan permukaan pengedap. Kerataan, kekasaran permukaan dan keserenjangannya dengan paksi lubang adalah setinggi IT7 dan ke atas. Struktur permukaan bawah dan nilai cirinya ditunjukkan dalam Rajah 2. ditunjukkan.
gambar
a) Kedudukan injap penyambung lubang B dan C apabila dibuka
gambar
b) Kedudukan injap penyambung lubang A dan B apabila biasanya ditutup
Rajah 1 Gambarajah skematik pengedap gandingan injap slaid
gambar
Rajah 2 Diagram skematik muka hujung bawah lubang injap dan struktur lubang injap
Jika pencapaian teknikal ini berjaya dilaksanakan, peranti pengisar permukaan hujung bawah lubang dalam dengan panduan ketepatan, daya tekanan rendah, dan kebolehkawalan yang stabil mesti dibangunkan berdasarkan prinsip pengisaran satah untuk mencapai pemesinan ketepatan permukaan hujung bawah lubang. Oleh kerana sekatan teknikal yang dikenakan oleh teknologi penerbangan asing ke atas negara kita, adalah sukar untuk mendapatkan teknologi pengisaran yang relevan. Dalam teknologi sedia ada, untuk mengisar satah bawah lubang, teknologi pengisaran kasar magnetik biasanya digunakan [2], yang mempunyai kelebihan dalam pemprosesan kemasan permukaan melengkung yang kompleks. , nilai kekasaran permukaan berkurangan dan kecekapan lebih tinggi, tetapi keupayaan untuk mengubah atau meningkatkan ketepatan geometri seperti kerataan satah tanah adalah lemah, jadi serba boleh adalah lemah. Dalam seni terdahulu, terdapat juga kaedah mengisar satah hujung bawah lubang dengan menggunakan batang pengisar dengan satah hujung. Sebagai contoh, dokumen paten CN201361804Y mendedahkan alat pengisar bawah lubang dalam untuk mesin bor dan pengilangan CNC. Walau bagaimanapun, komponen pengisar ini masih belum digunakan. Ia boleh mengambil kira keperluan serenjang permukaan akhir untuk digiling dan paksi lubang rujukan. Dalam proses operasi sebenar, apabila mengisar satah hujung bawah lubang dengan kedalaman lubang yang berbeza, adalah perlu untuk menarik keluar pin cotter dan kemudian memisahkan rod pengisar daripada rod penghantaran. Hanya selepas itu rod pengisar boleh digantikan dengan panjang yang sepadan. Pada masa yang sama, pemprosesan lubang dalam dan struktur berlubang adalah rumit, mempunyai kecekapan yang rendah dalam proses pembuatan sebenar, dan menyusahkan untuk dipasang [3].
Komponen pengisaran (nombor paten ZL201820823098.4) yang dibangunkan secara bebas oleh pencapaian teknologi ini bukan sahaja boleh mengambil kira keperluan kualiti seperti kerataan, kekasaran permukaan dan keserenjangan berbanding dengan paksi lubang rujukan permukaan hujung bawah lubang, tetapi juga boleh digunakan untuk mengisar permukaan kedalaman lubang yang berbeza. , ia boleh dihentikan terus dan rod pengisar yang sepadan boleh dikeluarkan dan diganti. Operasi lebih mudah dan boleh meningkatkan lagi kecekapan pengisaran.
Semua teknologi utama yang sedia ada telah diselesaikan, dan pelbagai penunjuk teknikal bukan sahaja memenuhi keperluan kualiti reka bentuk, tetapi juga mencapai tahap lanjutan domestik. Pencapaian teknologi ini telah berjaya dipromosikan dan digunakan dalam pengeluaran bahagian badan injap untuk produk injap servo yang menyokong pelbagai model pesawat utama negara, menjana manfaat ekonomi yang besar dan menyumbang kepada pembangunan industri penerbangan negara saya.
2 Kajian idea
2.1 Analisis kesukaran proses
Untuk pemprosesan lubang dalam, pemprosesan bahagian bawah rata adalah kesukaran pemprosesan tradisional. Khususnya untuk lubang injap dalam projek ini, nisbah kedalaman lubang kepada diameter lubang melebihi 6:1, yang tergolong dalam pemprosesan lubang dalam. Oleh kerana ketegaran alat yang lemah dan getaran dan pesongan alat yang teruk, adalah sukar untuk kaedah proses membosankan dan memusing tradisional untuk memastikan kekasaran permukaan, kerataan dan keserenjangan pada lubang rujukan di bahagian bawah lubang dalam berketepatan tinggi secara serentak. Teknologi pengisaran dan penggilap sedia ada tidak boleh mengambil kira tiga petunjuk utama projek ini, jadi perlu untuk menjalankan penyelidikan teknikal mengenai pengisaran permukaan hujung bawah lubang.
Selain itu, ciri utama projek ini, kerataan muka hujung bawah lubang {{0}}.01mm dan keserenjang muka hujung bawah lubang dan paksi lubang padanan injap 0.03mm, boleh dikesan terus menggunakan koordinat tiga dimensi, tetapi nilai kekasaran permukaan muka hujung bawah lubang Ra=0.1μm, disebabkan oleh Lubang itu dalam dan meter kekasaran permukaan tidak dapat melakukan pengesanan langsung , jadi kaedah pengukuran tidak langsung yang boleh dipercayai perlu dicari.
2.2 Idea am
1) Lubang φ15H7 dipadankan dengan kelegaan mikro injap, menggunakan sepenuhnya teknologi sub-pemprosesan gandingan ketepatan untuk membangunkan tiang panduan ketepatan dan perkakas sesendal pemandu untuk memenuhi ketepatan tinggi menegak dan keperluan lain. Kemudian, kami menggunakan teknologi sedia ada dan prinsip pengisaran satah dan pengalaman untuk membangunkan boleh laras Daya tekanan/penstabilan digunakan, dan reka bentuk mekanisme seperti sambungan sambungan bola dan ralat tak terhingga diterima pakai [4] untuk mencapai pemesinan ketepatan hujung bawah. muka lubang.
2) Pengisaran adalah proses penamat, sesuai untuk pemprosesan dengan elaun pemesinan mikro kecil, dan kerosakan diri alat pengisar adalah serius. Untuk meningkatkan kecekapan pengeluaran, perlu membangunkan proses baru untuk memproses bahagian bawah lubang sebelum mengisar.
3) Memandangkan masalah sukar untuk mengukur nilai kekasaran permukaan Ra=0.1μm pada permukaan bawah lubang, kaedah pemeriksaan pemotongan bahagian pertama diguna pakai untuk menyelesaikan masalah tersebut.
Oleh itu, kunci kejayaan projek ini terletak pada peralatan proses perkakas pengisaran yang dibangunkan, yang pada masa yang sama mesti memenuhi keperluan untuk kekasaran permukaan, kerataan dan menegak, dan memenuhi keperluan untuk kecekapan pengeluaran di tapak.
2.3 Penyelesaian teknikal
(1) Pembangunan jadual peranti pengisar: Secara bebas membangunkan peranti pengisar permukaan hujung bawah lubang bermotor jenis baharu. Untuk mencapai pemprosesan pengisaran yang berkualiti tinggi dan cekap bagi permukaan hujung bawah lubang dan memenuhi keperluan akhir produk, perkara yang paling penting ialah pengisaran permukaan hujung bawah lubang. Peranti pengisar mesti mengambil kira kerataan dan kekasaran permukaan muka hujung bawah lubang, serta keperluan menegak berbanding paksi lubang rujukan, dan menggunakan lubang padanan ketepatan tinggi sebagai panduan. Untuk memastikan keperluan kualiti ini, pasukan projek membangunkan peranti pengisar secara bebas (komponen pengisaran ZL201820823098 .4).
Mengisar satah di bahagian bawah lubang bukan sahaja untuk mendapatkan nilai kekasaran permukaan yang lebih kecil, tetapi yang lebih penting, untuk mendapatkan ketepatan satah yang lebih tinggi [5]. Lebih kecil nilai ralat kerataan, lebih baik, dan ia adalah perlu untuk mengurangkan operasi pengisaran (tradisional) Pergantungan kepada pengendali berkemahiran tinggi semasa proses mengurangkan intensiti buruh dan dengan itu meningkatkan kecekapan pengisaran.
(2) Struktur peranti pengisar: Peranti pengisaran yang direka dan dikilang ialah peranti pengisar permukaan hujung bawah lubang bermotor (lihat Rajah 3), yang memberikan kuasa yang boleh dipercayai dengan bantuan pelarasan kelajuan tanpa langkah dan ketinggian alat yang terhad (seperti pengeboran koordinat mesin dan peralatan lain). Peranti pengisar terdiri daripada 4 bahagian: mekanisme pengawalseliaan/penstabilan voltan, mekanisme penghantaran tambahan kepala bola, sepasang panduan dan rod pengisar. Mekanisme pengawalseliaan/penstabilan voltan, mampatan spring terkawal untuk menstabilkan daya pada permukaan pengisaran. Mekanisme penghantaran tambahan kepala bola memudahkan operasi klac. Fungsi kepala bebola adalah untuk membetulkan dan mengimbangi ralat menegak antara permukaan hujung rod pengisar dan paksi gelendong apabila ia dipasang, memastikan bahawa permukaan hujung kerja rod pengisar dan permukaan hujung yang akan dikisar adalah. dalam kesesuaian yang boleh dipercayai. Ini adalah kunci Permukaan lilitan luar pin direka bentuk lebih rendah daripada bahagian tengah kepala bola. Pasangan panduan sesuai untuk membimbing semasa mengisar bahagian bawah lubang dalam untuk memastikan keperluan keserenjangan antara permukaan hujung yang akan dikisar dan lubang rujukan. Apabila mereka bentuk peranti pengisar permukaan hujung bawah lubang cetek, tidak perlu mereka bentuk panduan, dan kepala bola boleh diselaraskan secara automatik supaya permukaan hujung kerja rod pengisar sesuai dengan permukaan hujung untuk dikisar. Rod pengisar itu sendiri memerlukan ketepatan pembuatan yang tinggi. Contohnya, kerataan muka hujung pengisaran dan keserenjang muka hujung pengisaran berbanding paksi rujukan putaran diperlukan untuk mencapai tahap mikron. Pada masa yang sama, saiz urat muka hujung batang pengisar mempengaruhi kualiti dan kecekapan pengisaran. Ia juga besar. Pengalaman reka bentuk alur "telaga" (lebar alur 0.25mm, kedalaman 0.5~1mm, jarak 1mm dan diedarkan secara seragam) yang diperoleh melalui pengesahan percubaan mempunyai kesan meningkatkan kualiti dan kecekapan semasa mengisar muka hujung bawah lubang φ15H7 dengan kedalaman 94mm. Lebih baik (lihat Rajah 4 dan Rajah 5).
gambar
Rajah 3 Struktur alat pengisar
gambar
Rajah 4 Urat pada permukaan hujung batang pengisar
gambar
Rajah 5 Hasil perbandingan kesan pengisaran
Keperluan pengeluaran untuk peranti ini juga sangat tinggi. Semasa pembinaan proses, gandingan bahagian dengan jurang padanan {{0}}.004 hingga 0.006 mm perlu diasah/dikisar untuk memproses lubang dalam, dan pengisaran tanpa pusat/pengisaran silinder untuk diproses kelegaan ketepatan silinder untuk memenuhi kedudukan dan fungsi panduan. Untuk pemasangan dengan keperluan jurang padanan 0.03mm, teknik pemprosesan seperti reaming/pusing diguna pakai untuk memenuhi keperluan pemasangan (lihat Rajah 6).
gambar
Rajah 6 Pakaian kerja sebenar
Langkah-langkah praktikal untuk perkakas adalah seperti berikut.
1) Tentukan jumlah mampatan spring berdasarkan daya kenyal spring (lihat Rajah 7), lukis garis penanda pada permukaan luar rod pemandu (penanda merah sudah memadai), dan pratatkan skru bicu untuk diperbaiki ia.
gambar
Rajah 7 Jumlah mampatan spring
2) Chuck alat mesin memegang mekanisme pengawalseliaan/penstabilan voltan, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 8.
gambar
Rajah 8 Ujian perkakasan
3) Letakkan bahagian dengan betul atau betulkan dengan lekapan supaya permukaan yang akan dikisar berada dalam keadaan mendatar.
4) Laraskan alat mesin atau bahagian supaya permukaan sfera cekung rod pemandu sesuai dengan permukaan sfera cembung rod pengisar, dan periksa sama ada pemasangan telah dipasang dengan melonggarkan skru bicu.
5) Sapukan pes pelelas ketebalan seragam pada permukaan hujung pengisaran rod pengisar, letakkan rod pengisar ke dalam lubang yang sepadan, dan sahkan secara manual bahawa pemasangan sudah siap.
6) Masukkan rod pin ke dalam lubang yang sepadan dengan kepala bola rod pengisar, supaya panjang terdedah kedua-dua hujung rod pin adalah lebih kurang sama, dan secara manual mengesahkan bahawa sambungan boleh dipercayai.
7) Tetapkan parameter alat mesin, mulakan alat mesin untuk operasi mengisar, dan berhenti selepas mengisar untuk satu tempoh.
Masukkan kitaran operasi seterusnya sehingga kualiti permukaan hujung tanah layak. Perlu diingatkan bahawa apabila mengeluarkan batang pengisar selepas setiap kitaran pengisaran, kertas pasir air harus digunakan untuk membersihkan burr di sekelilingnya.
Peranti ini memenuhi keperluan pengeluaran operasi pengisaran yang berterusan dan stabil. Ia bukan sahaja membolehkan kualiti permukaan pengisaran untuk memenuhi keperluan kualiti reka bentuk, tetapi juga meningkatkan kecekapan pengisaran lebih daripada 5 kali berbanding dengan pengisaran manual tradisional. Khususnya, keperluan tahap kemahiran pengendali dikurangkan dengan banyak, dan tidak perlu Menetapkan juruteknik dan kakitangan yang lebih cergas dengan tahap kemahiran di atas untuk beroperasi (mencukupi untuk dapat mengendalikan peralatan) mengurangkan intensiti buruh operator dengan banyak.
Rajah 9 menunjukkan ujian pengisaran, dan parameter empirikal diperoleh melalui pelbagai ujian. Data pengalaman untuk permukaan pengisaran φ15mm 1: kelajuan gelendong 60r/min, keanjalan spring 4.6N·mm, salutan W5 ketebalan filem tampalan pengisaran kira-kira 0.2mm, tempoh pengisaran 15s/masa. Data pengalaman untuk permukaan pengisaran φ15mm 2: kelajuan gelendong 60r/min, daya anjal spring 4.6N·mm, salutan M5 ketebalan filem tampal pengisar kira-kira 0.4mm, tempoh pengisaran 2.5s/masa. Perlu diingat bahawa tidak kira kaedah mana yang digunakan, terdapat risiko calar mengisar jika tamat masa terlalu lama. Pes pengisaran hendaklah diganti dalam masa dan operasi kitaran hendaklah dijalankan sehingga bahagian-bahagiannya layak.
