Bir havacılık valf gövdesindeki sızdırmaz bir valf deliğinin delik alt uç yüzeyinin yüksek hassasiyetli işlenmesi problemini çözmeye odaklanarak, bağımsız bir araştırma gerçekleştirdik ve ayarlanabilir/stabilize edilmiş basınca, hassas kılavuz çiftine sahip motorlu bir taşlama uç yüzü cihazını benimsedik. küresel uyum ve iletim ve konumlandırma hatası telafisi. (ZL201820823098.4) Yeni proses teknolojisi, derin deliklerin alt uç yüzü için yüksek hassasiyet gerektiren kılavuz deliğin eksenine dayalı düzlük, yüzey pürüzlülüğü ve dikeylik gibi proses teknik sorunlarını başarıyla çözmüş ve yüksek -derin deliklerin hassas alt uç yüzü. İşleme teknolojisi, güçlü fikstür uygulanabilirliği ve yüksek işleme verimliliği avantajlarına sahiptir.
1 Önsöz
Belirli bir servo valf ürünü özel bir yapı ile tasarlanmıştır. Valf gövdesi kısmında φ15H7 94mm derinliğinde bir deliğe bir valf parçası monte edilmiştir. Valf dış çapı ve valf deliği iç çapı, kayan valf kaplin contasıyla birbirine bağlanır (bkz. Şekil 1). Valf parçaları farklı konumlarda hareket etmeye zorlandığında yağ devresi anahtarlaması gerçekleşir [1]. Normalde kapalı olduğunda valf deliğinin alt düzlemi aynı zamanda sızdırmazlık yüzeyidir. Düzlüğü, yüzey pürüzlülüğü ve delik eksenine dikliği IT7 ve üzeri kadar yüksektir. Alt yüzey yapısı ve karakteristik değerleri Şekil 2'de gösterilmiştir.
resim
a) Vana bağlantı delikleri B ve C'nin açılırken konumu
resim
b) A ve B vana bağlantı deliklerinin normalde kapalı durumdaki konumu
Şekil 1 Sürgülü valf kaplin contasının şematik diyagramı
resim
Şekil 2 Valf deliğinin alt uç yüzünün ve valf deliğinin yapısının şematik diyagramı
Bu teknik başarı başarılı bir şekilde uygulanırsa, delik alt uç yüzeyinin hassas şekilde işlenmesini sağlamak için, düz taşlama prensibine dayalı olarak hassas kılavuzluk, düşük basınç kuvveti ve kararlı kontrol edilebilirliğe sahip bir derin delik alt uç yüzey taşlama cihazı geliştirilmelidir. Yabancı havacılık teknolojisinin ülkemize uyguladığı teknik abluka nedeniyle ilgili öğütme teknolojisinin elde edilmesi zordur. Mevcut teknolojide deliğin alt düzleminin taşlanması için genellikle manyetik aşındırıcı taşlama teknolojisi kullanılır [2], bu teknoloji karmaşık kavisli yüzeylerin son işlem işlemlerinde avantajlara sahiptir. yüzey pürüzlülüğü değeri azalır ve verimlilik artar, ancak zemin düzleminin düzlüğü gibi geometrik doğruluğu değiştirme veya iyileştirme yeteneği zayıftır, dolayısıyla çok yönlülük zayıftır. Önceki teknikte ayrıca uç düzlemli bir taşlama çubuğu kullanılarak deliğin alt uç düzleminin taşlanması yöntemi de mevcuttur. Örneğin, CN201361804Y patent belgesinde, bir CNC delme ve frezeleme makinesi için derin delikli bir alt taşlama takımı açıklanmaktadır. Ancak bu öğütme bileşeni henüz kullanılmamıştır. Taşlanacak uç yüzeyin ve referans deliğinin ekseninin diklik gereksinimlerini dikkate alabilir. Gerçek çalışma sürecinde, farklı delik derinliklerine sahip deliklerin alt uç düzlemini taşlarken, kamalı pimi dışarı çekmek ve ardından taşlama çubuğunu transmisyon çubuğundan ayırmak gerekir. Ancak o zaman taşlama çubuğu karşılık gelen uzunluk ile değiştirilebilir. Aynı zamanda, derin delikli ve oluklu yapıların işlenmesi zahmetlidir, gerçek üretim sürecinde verimliliği düşüktür ve kurulumu zahmetlidir [3].
Bu teknolojik başarı ile bağımsız olarak geliştirilen taşlama bileşeni (patent numarası ZL201820823098.4), yalnızca düzlük, yüzey pürüzlülüğü ve deliğin alt uç yüzeyinin referans delik eksenine göre diklik gibi kalite gereksinimlerini hesaba katmakla kalmaz, aynı zamanda Farklı delik derinliklerinin yüzey taşlamasında kullanılabilir. doğrudan durdurulabilir ve ilgili taşlama çubuğu çıkarılabilir ve değiştirilebilir. Operasyon daha uygundur ve öğütme verimliliğini daha da artırabilir.
Mevcut tüm önemli teknolojiler çözüldü ve çeşitli teknik göstergeler yalnızca tasarım kalitesi gereksinimlerini karşılamakla kalmadı, aynı zamanda yurt içi ileri seviyeye de ulaştı. Bu teknolojik başarı, çeşitli ulusal önemli uçak modellerini destekleyen, önemli ekonomik faydalar sağlayan ve ülkemin havacılık endüstrisinin gelişimine katkıda bulunan servo valf ürünlerine yönelik valf gövdesi parçalarının üretiminde başarıyla tanıtılmış ve uygulanmıştır.
2 Araştırma fikirleri
2.1 Süreç zorluklarının analizi
Derin delik işleme için düz tabanlı işleme, geleneksel bir işleme zorluğudur. Özellikle bu projede vana deliği için delik derinliğinin delik çapına oranı 6:1'i aşmaktadır, bu da derin delik işlemeye aittir. Zayıf takım sertliği ve şiddetli takım titreşimi ve sapması nedeniyle, geleneksel tornalama ve delik işleme proses yöntemlerinin, yüksek hassasiyetli derin deliklerin alt kısmındaki yüzey pürüzlülüğünü, düzlüğünü ve referans deliğine dikliğini aynı anda sağlamak zordur. Mevcut taşlama ve parlatma teknolojisi bu projenin üç temel göstergesini hesaba katamadığından delik alt uç yüzey taşlama konusunda teknik araştırma yapılması gerekmektedir.
Ek olarak, bu projenin temel özellikleri, deliğin alt uç yüzünün düzlüğü {{0}}.01mm ve deliğin alt uç yüzünün ve valf eşleştirme deliğinin ekseninin dikliği 0,03 mm, üç boyutlu koordinatlar kullanılarak doğrudan tespit edilebilir, ancak deliğin alt uç yüzünün yüzey pürüzlülük değeri Ra=0.1μm, nedeniyle delik derindir ve yüzey pürüzlülük ölçer doğrudan algılama gerçekleştiremez Bu nedenle güvenilir bir dolaylı ölçüm yönteminin aranması gerekmektedir.
2.2 Genel fikir
1) φ15H7 deliği, yüksek hassasiyetli dikeylik ve diğer gereksinimleri karşılamak üzere hassas bir kılavuz direk ve kılavuz burç takımı geliştirmek için hassas kaplin alt işleme teknolojisinden tam olarak yararlanılarak valfin mikro boşluğu ile eşleştirilir. Daha sonra, alt ucun hassas işlenmesini sağlamak için ayarlanabilir basınç/stabilizasyon kuvveti uygulanır ve bilyalı mafsal bağlantısı ve sonsuz hata gibi mekanizma tasarımı [4] benimsenir. deliğin yüzü.
2) Taşlama, küçük mikro işleme paylarıyla işlemeye uygun bir bitirme işlemidir ve taşlama takımlarının kendine zarar vermesi ciddidir. Üretim verimliliğini artırmak için taşlama öncesinde delik tabanının işlenmesine yönelik yeni bir prosesin geliştirilmesi gerekmektedir.
3) Deliğin alt yüzeyinde Ra=0.1μm yüzey pürüzlülüğü değerinin ölçülmesindeki zor problem göz önüne alındığında, problemi çözmek için ilk parça kesme muayenesi yöntemi benimsenir.
Bu nedenle, bu projenin başarısının anahtarı, aynı anda yüzey pürüzlülüğü, düzlük ve dikeylik gerekliliklerini karşılaması ve aynı zamanda sahadaki üretim verimliliği gerekliliklerini karşılaması gereken gelişmiş taşlama takımlama prosesi ekipmanında yatmaktadır.
2.3 Teknik çözümler
(1) Taşlama cihazı tablasının geliştirilmesi: Bağımsız olarak yeni tip motorlu delik alt uç yüzey taşlama cihazı geliştirin. Delik alt uç yüzeyinin yüksek kaliteli ve verimli taşlama işlemini elde etmek ve ürünün nihai gereksinimlerini karşılamak için en önemli şey delik alt uç yüzeyinin taşlanmasıdır. Taşlama cihazı, deliğin alt uç yüzünün düzlüğünü ve yüzey pürüzlülüğünün yanı sıra referans deliğin eksenine göre dikeylik gereksinimlerini de hesaba katmalı ve kılavuz olarak yüksek hassasiyetli eşleşen delikler kullanmalıdır. Bu kalite gerekliliğini sağlamak için proje ekibi bağımsız olarak bir taşlama cihazı (taşlama bileşeni ZL201820823098 .4) geliştirdi.
Deliğin dibindeki düzlemin taşlanması sadece daha küçük bir yüzey pürüzlülük değeri elde etmek için değil, daha da önemlisi daha yüksek bir düzlem doğruluğu elde etmektir [5]. Düzlük hatası değeri ne kadar küçük olursa o kadar iyidir ve (geleneksel) taşlama işleminin azaltılması gerekir. İşlem sırasında yüksek vasıflı operatörlere güvenmek iş yoğunluğunu azaltır ve dolayısıyla taşlama verimliliğini artırır.
(2) Taşlama cihazının yapısı: Tasarlanan ve üretilen taşlama cihazı, kademesiz hız ayarı ve sınırlanabilir takım yüksekliği (koordinat delme gibi) yardımıyla güvenilir güç sağlayan, motorlu bir delik alt uç yüzey taşlama cihazıdır (bkz. Şekil 3). makineler ve diğer ekipmanlar). Taşlama cihazı 4 parçadan oluşur: bir voltaj düzenleme/stabilizasyon mekanizması, bir bilyeli kafa yardımcı iletim mekanizması, bir kılavuz çifti ve bir taşlama çubuğu. Gerilim düzenleme/stabilizasyon mekanizması, taşlama yüzeyindeki kuvveti dengelemek için kontrol edilebilir yay sıkıştırması. Bilye başlı yardımcı aktarım mekanizması kavramanın çalışmasını kolaylaştırır. Bilye kafasının işlevi, takıldığında taşlama çubuğunun uç yüzeyi ile mil ekseni arasındaki dikeylik hatasını düzeltmek ve telafi etmek, taşlama çubuğunun çalışma uç yüzeyi ile taşlanacak uç yüzeyin aynı olmasını sağlamaktır. güvenilir uyumda. Anahtar budur Pimin dış çevresel yüzeyi bilye kafasının merkezinden daha aşağıda olacak şekilde tasarlanmıştır. Kılavuz çifti, taşlanacak uç yüzey ile referans deliği arasındaki diklik gerekliliklerini sağlamak amacıyla derin deliklerin tabanını taşlarken kılavuzluk etmeye uygundur. Sığ bir delik alt uç yüzey taşlama cihazı tasarlarken, bir kılavuz tasarlamaya gerek yoktur ve bilye kafası, taşlama çubuğunun çalışma uç yüzeyinin taşlanacak uç yüzeye uyması için otomatik olarak doğrudan hizalanabilir. Taşlama çubuğunun kendisi yüksek üretim hassasiyeti gerektirir. Örneğin taşlama uç yüzünün düzlüğü ve taşlama uç yüzünün dönme referans eksenine göre dik olması mikron seviyesine ulaşmak için gereklidir. Aynı zamanda taşlama çubuğunun uç yüzeyindeki damar boyutu da taşlama kalitesini ve verimliliğini etkiler. Aynı zamanda çok büyük. Deneysel doğrulama yoluyla elde edilen "kuyu" olukların tasarım deneyimi (kanal genişliği 0,25 mm, derinlik 0,5~1 mm, aralık 1 mm ve eşit şekilde dağıtılmış), taşlama sırasında kaliteyi ve verimliliği artırma etkisine sahiptir 94 mm derinliğe sahip φ15H7 deliğinin alt uç yüzü. Daha iyi (bkz. Şekil 4 ve Şekil 5).
resim
Şekil 3 Öğütme cihazının yapısı
resim
Şekil 4 Taşlama çubuğunun uç yüzeyindeki damarlar
resim
Şekil 5 Öğütme etkilerinin karşılaştırma sonuçları
Bu cihazın üretim gereksinimleri de oldukça yüksektir. Proses yapımı sırasında, eşleşen boşluğa sahip {{0}}.004 ila 0,006 mm arası bağlantı parçalarının iç deliği işlemek için honlanması/taşlanması ve işlemek için puntasız taşlama/silindirik taşlama yapılması gerekir. Konumlandırma ve yönlendirme işlevlerini karşılamak için silindirik hassas boşluk. 0,03 mm'lik eşleşen boşluk gereksinimi olan montajlar için raybalama/tornalama gibi işleme teknikleri montaj gereksinimlerini karşılamak üzere uyarlanır (bkz. Şekil 6).
resim
Şekil 6 Gerçek iş kıyafetleri
Takımlama için pratik adımlar aşağıdaki gibidir.
1) Yayın elastik kuvvetine göre yayın sıkışma miktarını belirleyin (bkz. Şekil 7), kılavuz çubuğun dış yüzeyine bir işaret çizgisi çizin (kırmızı işaret yeterli olacaktır) ve sabitlemek için krikoyu önceden sıkın. BT.
resim
Şekil 7 Yay sıkıştırma miktarı
2) Takım tezgahı aynası, Şekil 8'de gösterildiği gibi voltaj düzenleme/stabilizasyon mekanizmasını tutar.
resim
Şekil 8 Takım testi
3) Taşlanacak yüzey yatay olacak şekilde parçayı doğru şekilde yerleştirin veya bir aparatla sabitleyin.
4) Makine aletini veya parçalarını, kılavuz çubuğun içbükey küresel yüzeyi taşlama çubuğunun dışbükey küresel yüzeyine uyacak şekilde ayarlayın ve kriko vidasını gevşeterek kurulumun yerinde olup olmadığını kontrol edin.
5) Taşlama çubuğunun taşlama uç yüzeyine eşit kalınlıkta aşındırıcı macun uygulayın, taşlama çubuğunu ilgili deliğe yerleştirin ve kurulumun yerinde olduğunu manuel olarak doğrulayın.
6) Pim çubuğunu, taşlama çubuğunun bilye kafasına karşılık gelen deliğe, pim çubuğunun her iki ucunun açıkta kalan uzunlukları yaklaşık olarak eşit olacak şekilde yerleştirin ve bağlantının güvenilir olduğunu manuel olarak onaylayın.
7) Takım tezgahı parametrelerini ayarlayın, takım tezgahını taşlama işlemi için başlatın ve taşlamadan sonra tek bir süreliğine durdurun.
Zemin uç yüzeyinin kalitesi uygun hale gelinceye kadar bir sonraki çalışma döngüsüne girin. Her taşlama işleminden sonra taşlama çubuğunu çıkarırken çevredeki çapakları temizlemek için sulu zımpara kullanılması gerektiğine dikkat edilmelidir.
Bu cihaz sürekli ve stabil taşlama işlemlerinin üretim ihtiyaçlarını karşılar. Bu sadece taşlama yüzeyinin kalitesinin tasarım kalitesi gereksinimlerini karşılamasını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda geleneksel manuel taşlamayla karşılaştırıldığında taşlama verimliliğini 5 kattan fazla artırır. Özellikle, operatörün beceri düzeyi gereksinimleri büyük ölçüde azalır ve ihtiyaç duyulmaz. Çalıştırmak için daha yüksek beceri düzeylerine sahip tesisatçı teknisyenleri ve personelin görevlendirilmesi (ekipmanı çalıştırabilmek için yeterlidir), operatörlerin iş yoğunluğunu büyük ölçüde azaltır.
Şekil 9 öğütme testini göstermektedir ve ampirik parametreler çoklu testlerle elde edilmiştir. φ15mm taşlama yüzeyi 1 için deneyim verileri: iş mili hızı 60dev/dak, yay esnekliği 4,6N·mm, kaplama W5 taşlama macunu film kalınlığı yaklaşık 0,2 mm, taşlama süresi 15s/saat. φ15 mm taşlama yüzeyi 2 için deneyim verileri: iş mili hızı 60 dev/dak, yay elastik kuvveti 4,6 N·mm, kaplama M5 taşlama macunu film kalınlığı yaklaşık 0,4 mm, taşlama süresi 2,5 sn/zaman. Hangi yöntem kullanılırsa kullanılsın, zaman aşımının çok uzun olması durumunda çizik oluşma riskinin bulunduğunu unutmamak gerekir. Taşlama macunu zamanında değiştirilmeli ve parçalar kalifiye oluncaya kadar çevrim işlemi yapılmalıdır.
