Berfokus pada penyelesaian masalah pemesinan presisi tinggi pada permukaan ujung bawah lubang dari lubang katup tertutup di badan katup penerbangan, kami melakukan penelitian independen dan mengadopsi perangkat permukaan ujung gerinda bermotor dengan tekanan yang dapat disesuaikan/stabil, pasangan pemandu presisi, kecocokan bola, dan kompensasi kesalahan transmisi dan pemosisian. (ZL201820823098.4) Teknologi proses baru telah berhasil memecahkan masalah teknis proses seperti kerataan, kekasaran permukaan, dan vertikalitas berdasarkan sumbu lubang pemandu yang memerlukan presisi tinggi untuk permukaan ujung bawah lubang dalam, dan memperluas ketinggian -presisi permukaan ujung bawah lubang yang dalam. Teknologi pemrosesan memiliki keunggulan kepraktisan perlengkapan yang kuat dan efisiensi pemrosesan yang tinggi.
1 Kata Pengantar
Produk servo valve tertentu dirancang dengan struktur khusus. Bagian katup dipasang pada lubang sedalam φ15H7 94mm di bagian badan katup. Diameter luar katup dan diameter dalam lubang katup dihubungkan dengan segel kopling katup geser (lihat Gambar 1). Ketika bagian-bagian katup dipaksa untuk bergerak pada posisi yang berbeda, peralihan sirkuit oli terjadi [1]. Ketika biasanya tertutup, bidang bawah lubang katup juga merupakan permukaan penyegelan. Kerataan, kekasaran permukaan, dan tegak lurus sumbu lubangnya setinggi IT7 ke atas. Struktur permukaan bawahnya dan nilai karakteristiknya ditunjukkan pada Gambar 2. ditunjukkan.
gambar
a) Posisi katup penghubung lubang B dan C pada saat pembukaan
gambar
b) Posisi katup penghubung lubang A dan B pada saat tertutup normal
Gambar 1 Diagram skema segel kopling katup geser
gambar
Gambar 2 Diagram skema permukaan ujung bawah lubang katup dan struktur lubang katup
Jika pencapaian teknis ini berhasil diterapkan, perangkat penggilingan permukaan ujung bawah lubang dalam dengan panduan presisi, gaya tekanan rendah, dan kemampuan pengendalian yang stabil harus dikembangkan berdasarkan prinsip penggilingan bidang untuk mencapai pemesinan presisi pada permukaan ujung bawah lubang. Karena blokade teknis yang diberlakukan oleh teknologi penerbangan asing di negara kita, sulit untuk mendapatkan teknologi penggilingan yang relevan. Pada teknologi yang ada, untuk menggerinda bidang dasar lubang, umumnya digunakan teknologi gerinda abrasif magnetik [2], yang memiliki keunggulan dalam pemrosesan finishing permukaan lengkung yang kompleks. , nilai kekasaran permukaan menurun dan efisiensinya lebih tinggi, tetapi kemampuan untuk mengubah atau meningkatkan akurasi geometri seperti kerataan bidang tanah buruk, sehingga keserbagunaannya buruk. Pada penemuan sebelumnya juga terdapat metode penggerindaan bidang ujung bawah lubang dengan menggunakan batang gerinda yang mempunyai bidang ujung. Misalnya, dokumen paten CN201361804Y mengungkapkan alat gerinda dasar lubang dalam untuk mesin bor dan penggilingan CNC. Namun komponen penggilingan ini belum digunakan. Hal ini dapat memperhitungkan persyaratan tegak lurus permukaan ujung yang akan digerinda dan sumbu lubang referensi. Dalam proses operasi yang sebenarnya, ketika menggiling bidang ujung bawah lubang dengan kedalaman lubang yang berbeda, pin pasak harus dicabut dan kemudian batang gerinda dipisahkan dari batang transmisi. Baru setelah itu batang gerinda dapat diganti dengan panjang yang sesuai. Pada saat yang sama, pemrosesan lubang dalam dan struktur berlubang rumit, memiliki efisiensi rendah dalam proses manufaktur sebenarnya, dan tidak nyaman untuk dipasang [3].
Komponen penggilingan (nomor paten ZL201820823098.4) yang dikembangkan secara independen oleh pencapaian teknologi ini tidak hanya dapat mempertimbangkan persyaratan kualitas seperti kerataan, kekasaran permukaan, dan tegak lurus terhadap sumbu lubang referensi pada permukaan ujung bawah lubang, tetapi juga dapat digunakan untuk penggilingan permukaan dengan kedalaman lubang yang berbeda. , dapat dihentikan secara langsung dan batang gerinda yang sesuai dapat dilepas dan diganti. Pengoperasiannya lebih nyaman dan selanjutnya dapat meningkatkan efisiensi penggilingan.
Semua teknologi utama yang ada telah dipecahkan, dan berbagai indikator teknis tidak hanya memenuhi persyaratan kualitas desain, tetapi juga mencapai tingkat mahir dalam negeri. Pencapaian teknologi ini telah berhasil dipromosikan dan diterapkan dalam produksi bagian badan katup untuk produk katup servo yang mendukung berbagai model pesawat utama nasional, menghasilkan manfaat ekonomi yang besar dan berkontribusi terhadap pengembangan industri penerbangan negara saya.
2 Ide penelitian
2.1 Analisis kesulitan proses
Untuk pemrosesan lubang dalam, pemrosesan dasar datar merupakan kesulitan pemrosesan tradisional. Khusus untuk lubang katup pada proyek ini, perbandingan kedalaman lubang terhadap diameter lubang melebihi 6:1 yang termasuk dalam pengolahan lubang dalam. Karena kekakuan pahat yang buruk serta getaran dan defleksi pahat yang parah, sulit bagi metode proses pembubutan dan pengeboran tradisional untuk secara bersamaan memastikan kekasaran permukaan, kerataan, dan tegak lurus terhadap lubang referensi di dasar lubang dalam berpresisi tinggi. Teknologi penggilingan dan pemolesan yang ada saat ini belum dapat memperhitungkan ketiga indikator utama proyek ini, sehingga perlu dilakukan penelitian teknis mengenai penggilingan permukaan ujung bawah lubang.
Selain itu, karakteristik utama dari proyek ini, kerataan permukaan ujung bawah lubang {{0}}.01mm dan tegak lurus permukaan ujung bawah lubang dan sumbu lubang pencocokan katup 0,03mm, dapat langsung dideteksi menggunakan koordinat tiga dimensi, namun nilai kekasaran permukaan permukaan ujung bawah lubang Ra=0.1μm, karena lubangnya dalam dan pengukur kekasaran permukaan tidak dapat melakukan deteksi langsung , sehingga metode pengukuran tidak langsung yang andal perlu dicari.
2.2 Gagasan umum
1) Lubang φ15H7 disesuaikan dengan jarak bebas mikro katup, memanfaatkan sepenuhnya teknologi sub-pemrosesan kopling presisi untuk mengembangkan pos pemandu presisi dan perkakas bushing pemandu untuk memenuhi vertikalitas presisi tinggi dan persyaratan lainnya. Kemudian, kami memanfaatkan teknologi yang ada dan prinsip serta pengalaman penggilingan bidang untuk mengembangkan tekanan/gaya penstabil yang dapat disesuaikan diterapkan, dan desain mekanisme seperti sambungan sambungan bola dan kesalahan tak terbatas diadopsi [4] untuk mencapai pemesinan presisi pada ujung bawah. muka lubang.
2) Penggilingan adalah proses penyelesaian, cocok untuk pemrosesan dengan kelonggaran pemesinan mikro yang kecil, dan kerusakan diri pada alat gerinda sangat serius. Untuk meningkatkan efisiensi produksi, perlu dikembangkan proses baru untuk mengolah dasar lubang sebelum penggilingan.
3) Mengingat sulitnya permasalahan pengukuran nilai kekasaran permukaan Ra=0.1μm pada permukaan dasar lubang, maka metode inspeksi pemotongan bagian pertama diadopsi untuk menyelesaikan permasalahan tersebut.
Oleh karena itu, kunci keberhasilan proyek ini terletak pada peralatan proses perkakas penggilingan yang dikembangkan, yang secara bersamaan harus memenuhi persyaratan kekasaran permukaan, kerataan dan vertikalitas, serta memenuhi persyaratan efisiensi produksi di lokasi.
2.3 Solusi teknis
(1) Pengembangan meja perangkat gerinda: Kembangkan secara mandiri jenis baru perangkat gerinda permukaan ujung bawah lubang bermotor. Untuk mencapai pemrosesan penggilingan permukaan ujung bawah lubang yang berkualitas tinggi dan efisien serta memenuhi persyaratan akhir produk, hal yang paling penting adalah penggilingan permukaan ujung bawah lubang. Perangkat penggilingan harus memperhitungkan kerataan dan kekasaran permukaan permukaan ujung bawah lubang, serta persyaratan vertikalitas relatif terhadap sumbu lubang referensi, dan menggunakan lubang pencocokan presisi tinggi sebagai pemandu. Untuk memastikan persyaratan kualitas ini, tim proyek secara mandiri mengembangkan perangkat gerinda (komponen gerinda ZL201820823098 .4).
Menggerinda bidang pada dasar lubang tidak hanya untuk memperoleh nilai kekasaran permukaan yang lebih kecil, namun yang lebih penting adalah memperoleh ketelitian bidang yang lebih tinggi [5]. Semakin kecil nilai kesalahan kerataan, semakin baik, dan operasi penggilingan (tradisional) perlu dikurangi. Ketergantungan pada operator yang sangat terampil selama proses mengurangi intensitas tenaga kerja dan dengan demikian meningkatkan efisiensi penggilingan.
(2) Struktur perangkat gerinda: Perangkat gerinda yang dirancang dan diproduksi adalah perangkat gerinda permukaan ujung bawah lubang bermotor (lihat Gambar 3), yang memberikan daya yang andal dengan bantuan penyesuaian kecepatan stepless dan ketinggian pahat yang terbatas (seperti pengeboran koordinat mesin dan peralatan lainnya). Alat gerinda terdiri dari 4 bagian: mekanisme pengatur/stabilisasi tegangan, mekanisme transmisi bantu kepala bola, pasangan pemandu, dan batang gerinda. Mekanisme pengatur/stabilisasi tegangan, kompresi pegas yang dapat dikontrol untuk menstabilkan gaya pada permukaan gerinda. Mekanisme transmisi tambahan kepala bola memfasilitasi pengoperasian kopling. Fungsi kepala bola adalah untuk mengoreksi dan mengkompensasi kesalahan vertikalitas antara permukaan ujung batang gerinda dan sumbu spindel saat dipasang, memastikan bahwa permukaan ujung kerja batang gerinda dan permukaan ujung yang akan digiling adalah dalam kesesuaian yang dapat diandalkan. Ini kuncinya Permukaan melingkar luar pin dirancang lebih rendah dari bagian tengah kepala bola. Pasangan pemandu cocok untuk memandu saat menggiling bagian bawah lubang yang dalam untuk memastikan persyaratan tegak lurus antara permukaan ujung yang akan digerinda dan lubang referensi. Saat merancang perangkat gerinda permukaan ujung bawah lubang dangkal, tidak perlu merancang panduan, dan kepala bola dapat secara otomatis disejajarkan secara langsung sehingga permukaan ujung kerja batang gerinda pas dengan permukaan ujung yang akan digiling. Batang gerinda sendiri memerlukan ketelitian pembuatan yang tinggi. Misalnya, kerataan permukaan ujung gerinda dan tegak lurus permukaan ujung gerinda relatif terhadap sumbu referensi rotasi diperlukan untuk mencapai tingkat mikron. Pada saat yang sama, ukuran urat permukaan ujung batang gerinda mempengaruhi kualitas dan efisiensi penggilingan. Ini juga sangat besar. Pengalaman desain alur "sumur" (lebar alur 0.25mm, kedalaman 0.5~1mm, jarak 1mm dan terdistribusi secara merata) yang diperoleh melalui verifikasi eksperimental memiliki efek meningkatkan kualitas dan efisiensi saat penggilingan permukaan ujung bawah lubang φ15H7 dengan kedalaman 94mm. Lebih baik (lihat Gambar 4 dan Gambar 5).
gambar
Gambar 3 Struktur alat gerinda
gambar
Gambar 4 Vena pada permukaan ujung batang gerinda
gambar
Gambar 5 Perbandingan hasil efek penggilingan
Persyaratan produksi untuk perangkat ini juga sangat tinggi. Selama konstruksi proses, bagian kopling dengan celah yang sesuai sebesar {{0}}.004 hingga 0,006 mm perlu diasah/digiling untuk memproses lubang bagian dalam, dan penggilingan tanpa pusat/penggilingan silinder untuk memproses jarak presisi silinder untuk memenuhi fungsi pemosisian dan pemandu. Untuk rakitan dengan persyaratan celah pencocokan 0,03 mm, teknik pemrosesan seperti reaming/pembubutan diadopsi untuk memenuhi persyaratan perakitan (lihat Gambar 6).
gambar
Gambar 6 Pakaian kerja sebenarnya
Langkah-langkah praktis untuk perkakas adalah sebagai berikut.
1) Tentukan besar kompresi pegas berdasarkan gaya elastis pegas (lihat Gambar 7), gambar garis penanda pada permukaan luar batang pemandu (cukup spidol merah), dan kencangkan terlebih dahulu jackscrew untuk mengencangkannya. dia.
gambar
Gambar 7 Jumlah kompresi pegas
2) Chuck perkakas mesin menahan mekanisme pengatur/stabilisasi tegangan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8.
gambar
Gambar 8 Uji perkakas
3) Tempatkan bagian tersebut dengan benar atau kencangkan dengan perlengkapan sehingga permukaan yang akan digerinda berada dalam keadaan horizontal.
4) Sesuaikan peralatan mesin atau bagian-bagiannya sehingga permukaan bola cekung dari batang pemandu sesuai dengan permukaan bola cembung dari batang gerinda, dan periksa apakah pemasangan sudah terpasang dengan melonggarkan sekrup dongkrak.
5) Oleskan pasta abrasif dengan ketebalan yang seragam pada permukaan ujung gerinda batang gerinda, tempatkan batang gerinda ke dalam lubang yang sesuai, dan konfirmasikan secara manual bahwa pemasangan sudah terpasang.
6) Masukkan batang pin ke dalam lubang yang sesuai dengan kepala bola batang gerinda, sehingga panjang kedua ujung batang pin yang terbuka kira-kira sama, dan pastikan secara manual bahwa sambungannya dapat diandalkan.
7) Atur parameter perkakas mesin, mulai perkakas mesin untuk operasi penggilingan, dan hentikan setelah penggilingan selama satu durasi.
Masuki siklus operasi berikutnya hingga kualitas permukaan ujung tanah memenuhi syarat. Perlu diperhatikan bahwa saat melepas batang gerinda setelah setiap siklus penggilingan, amplas air harus digunakan untuk membersihkan gerinda di sekitarnya.
Perangkat ini memenuhi kebutuhan produksi operasi penggilingan yang berkelanjutan dan stabil. Hal ini tidak hanya memungkinkan kualitas permukaan penggilingan memenuhi persyaratan kualitas desain, tetapi juga meningkatkan efisiensi penggilingan lebih dari 5 kali lipat dibandingkan dengan penggilingan manual tradisional. Secara khusus, persyaratan tingkat keahlian operator sangat berkurang, dan tidak perlu menunjuk teknisi dan personel yang lebih bugar dengan tingkat keahlian di atas untuk mengoperasikannya (cukup untuk dapat mengoperasikan peralatan) sangat mengurangi intensitas tenaga kerja operator.
Gambar 9 menunjukkan uji penggilingan, dan parameter empiris diperoleh melalui beberapa pengujian. Data pengalaman untuk permukaan gerinda φ15mm 1: kecepatan spindel 60r/mnt, elastisitas pegas 4,6N·mm, lapisan film pasta gerinda W5 dengan ketebalan sekitar 0.2mm, durasi penggilingan 15 detik/waktu. Data pengalaman untuk permukaan gerinda φ15mm 2: kecepatan spindel 60r/mnt, gaya elastis pegas 4,6N·mm, ketebalan film pasta gerinda M5 sekitar 0,4 mm, durasi penggilingan 2,5 detik/waktu. Perlu dicatat bahwa apa pun metode yang digunakan, ada risiko goresan jika batas waktu terlalu lama. Pasta penggilingan harus diganti tepat waktu dan operasi siklus harus dilakukan sampai bagian-bagiannya memenuhi syarat.
