Door ons te concentreren op het oplossen van het probleem van de zeer nauwkeurige bewerking van het onderste uiteinde van het gat van een afgedicht klepgat in een kleplichaam voor de luchtvaart, hebben we onafhankelijk onderzoek uitgevoerd en een gemotoriseerd slijpapparaat aan het eindvlak met instelbare / gestabiliseerde druk en een precisiegeleidingspaar aangenomen. sferische pasvorm en compensatie van transmissie- en positioneringsfouten. (ZL201820823098.4) De nieuwe procestechnologie heeft met succes de procestechnische problemen opgelost, zoals vlakheid, oppervlakteruwheid en verticaliteit op basis van de as van het geleidegat, die hoge precisie vereisen voor het onderste uiteinde van diepe gaten, en heeft de hoge -precisie onderkant van diepe gaten. De verwerkingstechnologie heeft de voordelen van een sterke uitvoerbaarheid van de armatuur en een hoge verwerkingsefficiëntie.
1 Voorwoord
Een bepaald servoklepproduct is ontworpen met een speciale structuur. Een kleponderdeel wordt geïnstalleerd in een φ15H7 94mm diep gat in het kleplichaamsonderdeel. De buitendiameter van de klep en de binnendiameter van het klepgat zijn met elkaar verbonden door een glijdende klepkoppelingafdichting (zie figuur 1). Wanneer de kleponderdelen gedwongen worden om in verschillende posities te bewegen, wordt de oliecircuitschakeling gerealiseerd [1]. Wanneer normaal gesloten, is het bodemvlak van het klepgat tevens het afdichtingsoppervlak. De vlakheid, oppervlakteruwheid en loodrechtheid op de gatas zijn zo hoog als IT7 en hoger. De structuur van het bodemoppervlak en de karakteristieke waarden worden weergegeven in figuur 2. Getoond.
afbeelding
a) De positie van de klepverbindingsgaten B en C bij het openen
afbeelding
b) Positie van de klepaansluitgaten A en B wanneer normaal gesloten
Figuur 1 Schematisch diagram van de afdichting van de schuifklepkoppeling
afbeelding
Figuur 2 Schematisch diagram van het onderste eindvlak van het klepgat en de structuur van het klepgat
Als deze technische prestatie met succes wordt geïmplementeerd, moet een diepgatslijpapparaat voor het ondereind van het gat met nauwkeurige geleiding, lage drukkracht en stabiele bestuurbaarheid worden ontwikkeld op basis van het vlakslijpprincipe om een nauwkeurige bewerking van het ondereindoppervlak van het gat te bereiken. Door de technische blokkade die buitenlandse luchtvaarttechnologie ons land oplegt, is het moeilijk om relevante slijptechnologie te verkrijgen. In de bestaande technologie wordt voor het slijpen van het bodemvlak van het gat doorgaans gebruik gemaakt van magnetische schuurslijptechnologie [2], wat voordelen heeft bij de afwerking van complexe gebogen oppervlakken. De waarde van de oppervlakteruwheid neemt af en de efficiëntie is hoger, maar het vermogen om de geometrische nauwkeurigheid, zoals de vlakheid van het grondvlak, te veranderen of te verbeteren is slecht, dus de veelzijdigheid is slecht. In de stand van de techniek bestaat er ook een werkwijze voor het slijpen van het onderste eindvlak van het gat door gebruik te maken van een slijpstaaf met een eindvlak. Het octrooidocument CN201361804Y openbaart bijvoorbeeld een bodemslijpgereedschap voor diepe gaten voor een CNC-boor- en freesmachine. Deze maalcomponent is echter nog niet gebruikt. Er kan rekening worden gehouden met de loodrechtheidsvereisten van het te slijpen eindoppervlak en de as van het referentiegat. Bij het daadwerkelijke bewerkingsproces is het bij het slijpen van het onderste eindvlak van gaten met verschillende gatdieptes noodzakelijk om de splitpen eruit te trekken en vervolgens de slijpstaaf van de transmissiestaaf te scheiden. Alleen dan kan de slijpstaaf worden vervangen door de overeenkomstige lengte. Tegelijkertijd is het verwerken van structuren met diepe gaten en sleuven omslachtig, heeft het een lage efficiëntie in het feitelijke productieproces en is het lastig te installeren [3].
De slijpcomponent (patentnummer ZL201820823098.4), onafhankelijk ontwikkeld door deze technologische prestatie, kan niet alleen rekening houden met kwaliteitseisen zoals vlakheid, oppervlakteruwheid en loodrechtheid ten opzichte van de referentiegatas van het onderste eindoppervlak van het gat, maar kan ook worden gebruikt voor het vlakslijpen van verschillende gatdieptes. Deze kan direct worden gestopt en de bijbehorende slijpstaaf kan worden verwijderd en vervangen. De bediening is handiger en kan de maalefficiëntie verder verbeteren.
Alle bestaande sleuteltechnologieën zijn opgelost en verschillende technische indicatoren hebben niet alleen voldaan aan de ontwerpkwaliteitseisen, maar hebben ook het binnenlandse geavanceerde niveau bereikt. Deze technologische prestatie is met succes gepromoot en toegepast bij de productie van kleplichaamsonderdelen voor servoklepproducten die een verscheidenheid aan nationale belangrijke vliegtuigmodellen ondersteunen, waardoor aanzienlijke economische voordelen worden gegenereerd en wordt bijgedragen aan de ontwikkeling van de luchtvaartindustrie van mijn land.
2 Onderzoeksideeën
2.1 Analyse van procesproblemen
Bij diepgatverwerking is de verwerking van een vlakke bodem een traditioneel verwerkingsprobleem. Vooral voor het klepgat in dit project is de verhouding tussen gatdiepte en gatdiameter groter dan 6:1, wat behoort tot de verwerking van diepe gaten. Vanwege de slechte stijfheid van het gereedschap en de ernstige trillingen en afbuiging van het gereedschap, is het voor traditionele draai- en kotterprocesmethoden moeilijk om tegelijkertijd de oppervlakteruwheid, vlakheid en loodrechtheid ten opzichte van het referentiegat aan de onderkant van uiterst nauwkeurige diepe gaten te garanderen. De bestaande slijp- en polijsttechnologie kan geen rekening houden met de drie sleutelindicatoren van dit project, dus is het noodzakelijk technisch onderzoek uit te voeren naar het slijpen van de onderkant van gaten.
Bovendien zijn de belangrijkste kenmerken van dit project, de vlakheid van het onderste eindvlak van het gat {{0}}.01 mm en de loodrechtheid van het onderste eindvlak van het gat en de as van het klepgat 0,03 mm, kan direct worden gedetecteerd met behulp van driedimensionale coördinaten, maar de oppervlakteruwheidswaarde van het onderste uiteinde van het gat Ra=0.1 μm, vanwege het gat is diep en de oppervlakteruwheidsmeter kan geen directe detectie uitvoeren , dus er moet gezocht worden naar een betrouwbare indirecte meetmethode.
2.2 Algemeen idee
1) Het φ15H7-gat komt overeen met de microspeling van de klep, waarbij volledig gebruik wordt gemaakt van de subverwerkingstechnologie voor precisiekoppelingen om een precisiegeleidingspaal en geleidingsbusgereedschap te ontwikkelen om te voldoen aan hoge precisie-verticaliteit en andere vereisten. Vervolgens maken we gebruik van bestaande technologie, vlakslijpprincipes en ervaring om een instelbare druk-/stabiliserende kracht te ontwikkelen, en het mechanismeontwerp zoals kogelgewrichtverbinding en oneindige fout wordt overgenomen [4] om een nauwkeurige bewerking van het onderste uiteinde te bereiken. gezicht van het gat.
2) Slijpen is een afwerkingsproces, geschikt voor verwerking met kleine microbewerkingstoeslagen, en de zelfbeschadiging van slijpgereedschappen is ernstig. Om de productie-efficiëntie te verbeteren, is het noodzakelijk om een nieuw proces te ontwikkelen voor het bewerken van de bodem van het gat vóór het slijpen.
3) Met het oog op het moeilijke probleem van het meten van de oppervlakteruwheidswaarde Ra=0.1μm op het bodemoppervlak van het gat, wordt de methode van snijinspectie van het eerste stuk toegepast om het probleem op te lossen.
Daarom ligt de sleutel tot het succes van dit project in de ontwikkelde procesapparatuur voor slijpgereedschappen, die tegelijkertijd moet voldoen aan de vereisten voor oppervlakteruwheid, vlakheid en verticaliteit, en moet voldoen aan de vereisten voor productie-efficiëntie ter plaatse.
2.3 Technische oplossingen
(1) Ontwikkeling van een tafel voor slijpapparaten: ontwikkel onafhankelijk een nieuw type gemotoriseerd slijpapparaat voor het onderste uiteinde van gaten. Om een hoogwaardige en efficiënte slijpverwerking van het onderste uiteinde van het gat te bereiken en aan de uiteindelijke eisen van het product te voldoen, is het slijpen van het onderste uiteinde van het gat het belangrijkste. Het slijpapparaat moet rekening houden met de vlakheid en oppervlakteruwheid van het onderste eindvlak van het gat, evenals met de verticale eisen ten opzichte van de as van het referentiegat, en gebruik maken van zeer nauwkeurige bijpassende gaten als leidraad. Om deze kwaliteitseis te waarborgen heeft het projectteam zelfstandig een slijpapparaat ontwikkeld (slijponderdeel ZL201820823098.4).
Het slijpen van het vlak aan de onderkant van het gat is niet alleen bedoeld om een kleinere oppervlakteruwheidswaarde te verkrijgen, maar, nog belangrijker, om een hogere vlaknauwkeurigheid te verkrijgen [5]. Hoe kleiner de vlakheidsfoutwaarde, hoe beter, en het is noodzakelijk om de (traditionele) slijpbewerking te verminderen. De afhankelijkheid van hooggekwalificeerde operators tijdens het proces vermindert de arbeidsintensiteit en verbetert daardoor de slijpefficiëntie.
(2) Structuur van het slijpapparaat: het ontworpen en vervaardigde slijpapparaat is een gemotoriseerd slijpapparaat aan de onderkant van het gat (zie figuur 3), dat betrouwbaar vermogen levert met behulp van traploze snelheidsaanpassing en begrensbare gereedschapshoogte (zoals coördinatenboren machines en andere apparatuur). Het slijpapparaat bestaat uit 4 delen: een spanningsregel-/stabilisatiemechanisme, een hulpoverbrengingsmechanisme met kogelkop, een geleidepaar en een slijpstaaf. Spanningsregel-/stabilisatiemechanisme, regelbare veercompressie om de kracht op het slijpoppervlak te stabiliseren. Het hulptransmissiemechanisme met kogelkop vergemakkelijkt de bediening van de koppeling. De functie van de kogelkop is het corrigeren en compenseren van de verticale fout tussen het eindoppervlak van de slijpstaaf en de spilas wanneer deze is geïnstalleerd, zodat het werkeindoppervlak van de slijpstaaf en het te slijpen eindoppervlak correct zijn. in betrouwbare pasvorm. Dit is de sleutel. Het buitenste omtreksoppervlak van de pin is ontworpen om lager te zijn dan het midden van de kogelkop. Het geleidepaar is geschikt voor geleiding bij het slijpen van de bodem van diepe gaten om de loodrechtheidseisen tussen het te slijpen eindoppervlak en het referentiegat te garanderen. Bij het ontwerpen van een slijpapparaat met een ondiep gat aan de onderzijde is het niet nodig om een geleider te ontwerpen en kan de kogelkop automatisch direct worden uitgelijnd, zodat het werkeindoppervlak van de slijpstaaf past op het te slijpen eindoppervlak. De slijpstaaf zelf vereist een hoge productieprecisie. De vlakheid van het slijpeindvlak en de loodrechtheid van het slijpeindvlak ten opzichte van de rotatiereferentieas zijn bijvoorbeeld vereist om het micronniveau te bereiken. Tegelijkertijd beïnvloedt de adergrootte van het eindvlak van de slijpstaaf de slijpkwaliteit en efficiëntie. Het is ook enorm. De ontwerpervaring met "goede" groeven (groefbreedte 0.25 mm, diepte 0.5~1 mm, tussenruimte 1 mm en gelijkmatig verdeeld) verkregen door experimentele verificatie heeft tot gevolg dat de kwaliteit en efficiëntie bij het slijpen worden verbeterd het onderste eindvlak van φ15H7 gat met een diepte van 94 mm. Beter (zie Figuur 4 en Figuur 5).
afbeelding
Figuur 3 Structuur van maalinrichting
afbeelding
Figuur 4 Aders op het eindoppervlak van de slijpstaaf
afbeelding
Figuur 5 Vergelijkingsresultaten van maaleffecten
De productie-eisen voor dit apparaat zijn ook erg hoog. Tijdens de procesconstructie moeten koppelingsonderdelen met een bijpassende opening van {{0}}.004 tot 0,006 mm worden gezoet/geslepen om het binnenste gat te bewerken, en centerloos slijpen/cilindrisch slijpen om te verwerken de cilindrische precisiespeling om te voldoen aan de positionerings- en geleidingsfuncties. Voor assemblages met een bijpassende spleetvereiste van 0,03 mm worden verwerkingstechnieken zoals ruimen/draaien toegepast om aan de assemblagevereisten te voldoen (zie figuur 6).
afbeelding
Figuur 6 Feitelijke werkkleding
De praktische stappen voor het bewerken zijn als volgt.
1) Bepaal de hoeveelheid veercompressie op basis van de elastische kracht van de veer (zie figuur 7), teken een markeringslijn op het buitenoppervlak van de geleidestang (een rode markering is voldoende) en draai de vijzel vooraf vast om hem vast te zetten Het.
afbeelding
Figuur 7 Hoeveelheid veercompressie
2) De spankop van de werktuigmachine bevat het spanningsregel-/stabilisatiemechanisme, zoals weergegeven in Figuur 8.
afbeelding
Figuur 8 Gereedschapstest
3) Plaats het onderdeel correct of bevestig het met een beugel zodat het te slijpen oppervlak horizontaal is.
4) Pas de werktuigmachine of onderdelen zo aan dat het concave bolvormige oppervlak van de geleidestang past op het convexe bolvormige oppervlak van de slijpstaaf, en controleer of de installatie op zijn plaats zit door de vijzelschroef los te draaien.
5) Breng een gelijkmatige dikte schuurpasta aan op het slijpoppervlak van de slijpstaaf, plaats de slijpstaaf in het overeenkomstige gat en bevestig handmatig dat de installatie op zijn plaats zit.
6) Steek de penstaaf in het gat dat overeenkomt met de kogelkop van de slijpstaaf, zodat de blootliggende lengtes van beide uiteinden van de penstaaf ongeveer gelijk zijn, en bevestig handmatig dat de verbinding betrouwbaar is.
7) Stel de parameters van de machine in, start de machine voor het slijpen en stop na het slijpen gedurende een enkele duur.
Ga door met de volgende bewerkingscyclus totdat de kwaliteit van het geslepen eindoppervlak is gekwalificeerd. Houd er rekening mee dat bij het verwijderen van de slijpstaaf na elke slijpcyclus waterschuurpapier moet worden gebruikt om de omliggende bramen te reinigen.
Dit apparaat voldoet aan de productiebehoeften van continue en stabiele maalbewerkingen. Het zorgt er niet alleen voor dat de kwaliteit van het slijpoppervlak voldoet aan de ontwerpkwaliteitseisen, maar verbetert ook de slijpefficiëntie met meer dan 5 keer vergeleken met traditioneel handmatig slijpen. In het bijzonder zijn de eisen op het gebied van het vaardigheidsniveau van de bediener aanzienlijk verminderd, en het is niet nodig om betere technici en personeel met een hoger vaardigheidsniveau aan te wijzen om te kunnen bedienen (het is voldoende om de apparatuur te kunnen bedienen) waardoor de arbeidsintensiteit van de bedieners aanzienlijk wordt verminderd.
Figuur 9 toont de maaltest en de empirische parameters zijn verkregen via meerdere tests. Ervaringsgegevens voor φ15mm slijpoppervlak 1: spiltoerental 60r/min, veerelasticiteit 4,6N·mm, coating W5 slijppastafilmdikte ongeveer 0.2 mm, slijpduur 15s/tijd. Ervaringsgegevens voor φ15 mm slijpoppervlak 2: spiltoerental 60 omw/min, elastische veerkracht 4,6 N·mm, coating M5 slijppastafilmdikte ongeveer 0,4 mm, slijpduur 2,5 s/tijd. Opgemerkt moet worden dat, ongeacht welke methode wordt gebruikt, er een risico bestaat op slijpkrassen als de time-out te lang is. De slijppasta moet op tijd worden vervangen en de cyclus moet worden uitgevoerd totdat de onderdelen gekwalificeerd zijn.
