Przedstawiono metodę kontroli dokładności obróbki otworów gwintowanych. Poprzez systematyczną analizę procesu każdego ogniwa w procesie produkcyjnym, metody takie jak poprawa poziomu dokładności w stanie części, kontrolowanie dokładności gwintu i zwiększanie kwoty kompensacji przez gwintowanie wsteczne oraz projektowanie specjalnych śrub ochronnych przezwyciężyły problemy techniczne i zostały z powodzeniem zastosowane . do masowej produkcji.
1 Wstęp
Obudowa komory spalania pewnego typu silnika składa się z przedniego łącznika, cienkościennego wirującego cylindra, tylnego łącznika i wspornika poprzez spawanie łukiem argonowym, obróbkę cieplną i piaskowanie. Zewnętrzna powierzchnia cienkościennej obudowy komory spalania jest spawana z 2 rzędami wsporników osiowych w sumie 20 sztuk. Wzór konstrukcyjny podpór wymaga dokładności gwintu M4-6H. Gwint wspornika służy do montażu osłony kabla rakietowego, a jakość i niezawodność połączenia gwintowego muszą być wysokie. Ze względu na ograniczenia konstrukcji wsporczej, materiału i konstrukcji przestrzennej części spawanej z płaszczem komory spalania, do obróbki gwintu stosuje się tradycyjny proces, a kwalifikowana stawka produktu jest niska. W tym artykule przeprowadzono analizę procesu i badania na każdym ogniwie przetwarzania produktu, a rozsądną i skuteczną metodę kontroli precyzji gwintu uzyskuje się poprzez weryfikację, porównanie i analizę testu.
2 Charakterystyka struktury wyrobu i trudności przetwórcze
2.1 Cechy konstrukcyjne
Zewnętrzne wymiary płaszcza komory spalania są stosunkowo duże, przy czym średnica zewnętrzna wynosi 500mm, a długość 4500mm. Podpora jest ręcznie przyspawana do zewnętrznej powierzchni płaszcza komory spalania, a jej rozpiętość promieniowa wynosi (114±0,2) mm. Obudowa komory spalania i materiały wspierające są wykonane ze stali D406A o ultra wysokiej wytrzymałości. Budowę wspornika obudowy komory spalania przedstawiono na rysunku 1. Kształt wspornika to podłużna konstrukcja o średnicy zewnętrznej 14 mm i szerokości mm, aw środku posiada gwint wewnętrzny M4-6H z skok 0,7mm. Między gwintowanym dolnym rowkiem a cienkościenną obudową jest tylko 0,7 mm szczeliny.
Zdjęcie Rys. 1 Konstrukcja wsporcza płaszcza komory spalania
2.2 Trudności w przetwarzaniu
Przebieg procesu obróbki podpory przedstawiono na rysunku 2. W przypadku obróbki gwintowanych otworów podpory po spawaniu i obróbce cieplnej występują następujące trudności [1].
1) Szczelina między dnem gwintowanego otworu podpory a obudową wynosi tylko 0,7 mm, a podczas obróbki łatwo jest uszkodzić powierzchnię cienkościennej skorupy, co stwarza ryzyko dla jakości.
2) Szczelina między dolnym rowkiem gwintowanego otworu wspornika a osłoną jest niewielka, prowadnica gwintownika jest krótka podczas obróbki gwintu, pozycjonowanie jest niestabilne, gwintowanie jest trudne i łatwo jest przetwarzać odchylenie, a nie można zagwarantować pionowości 0,04 mm.
3) Twardość materiału po obróbce cieplnej wynosi 48-52 HRC i łatwo jest spowodować pęknięcie gwintownika podczas obróbki gwintu, a skorupa zostanie złomowana z powodu problemów z gwintem, co skutkuje wysokimi kosztami produkcji i jakością ryzyko.
Na podstawie powyższej analizy można stwierdzić, że gwint podpory przed spawaniem wymaga obróbki, a po spawaniu jest wyżarzany, piaskowany, hartowany i odpuszczany wraz z płaszczem komory spalania. Po obróbce hartowniczej powierzchnia gwintu wspornika jest utleniona, a na powierzchni profilu gwintu przyczepiają się nadmiarowe pozostałości. Jeżeli gwint suportu jest obrabiany na miejscu przed spawaniem, to po obróbce kombinowanej obudowy komory spalania należy kurkiem M4-6H oczyścić nadmiar przyczepiony do powierzchni profilu gwintu suportu, a jednocześnie odpadnie warstwa tlenku na powierzchni wewnętrznego profilu gwintu wspornika. Gdy do wykrywania używa się wskaźnika zatrzymania gwintu M4-6H, wskaźnik kwalifikowany wynosi tylko 67 procent . Prowadzone są statystyki obróbki gwintów wewnętrznych M4-6H 17 wsporników obudów komór spalania, a dane przedstawiono w tabeli 1. Jak poprawić dokładność obróbki gwintu wspornika, stało się pilnym problemem technicznym które należy rozwiązać w produkcji i dostawie produktów.
Rysunek Rysunek 2 Proces przetwarzania
Tabela 1 Statystyka obróbki gwintu wewnętrznego M4-6H 17 wsporników obudowy komory spalania
zdjęcie
zdjęcie
3 Schemat techniczny i test procesu
3.1 Rozwiązanie techniczne
Po ponownym zbadaniu, przetestowaniu, analizie i zbadaniu różnych procesów zachodzących w obudowie komory spalania i obróbce podpory uważa się, że główną przyczyną nadmiernej tolerancji dokładności rozmiaru gwintu wewnętrznego podpory M4-6H jest : po obróbce hartowniczej powierzchnia gwintu nośnego jest utleniona, a powierzchnia zęba gwintu jest przyczepiona z nadmiarem. Podczas czyszczenia nadmiaru na powierzchni gwintu, warstwa tlenku na powierzchni gwintu wewnętrznego części suportu odpadnie, powodując obniżenie precyzji gwintu wewnętrznego suportu M4-6H nietolerancyjny.
Zgodnie z analizą procesu opracowano dwa schematy procesu.
Opcja 1: Dostosuj specjalne krany ręczne, które są podzielone na stożki nosowe i drugie stożki, i kontroluj środkową średnicę stożków nosowych. Użyj stożka czołowego, aby gwintować gwint w stanie części podporowej i zarezerwować naddatek na obróbkę. Po obróbce cieplnej płaszcza komory spalania, gwint wspornika należy uderzyć drugim stożkiem, aby zapewnić ostateczną dokładność gwintu.
Rozwiązanie 2: Popraw dokładność gwintu M4-6H o jeden poziom w stanie części podporowej i postępuj zgodnie z M4-5H, skutecznie kompensując różnicę między M4-6H i M{ {4}}H i spełniają wymagania dotyczące dokładności gwintu [2].
3.2 Proces testowania i wyniki
Pierwszy schemat procesu jest realizowany w 3 krokach. ① Dostosowane specjalne gwintowniki (stożek główki i drugi gwintownik), zarezerwowane marginesy dla środkowej średnicy gwintownika wynoszą 0,30 mm, 0,2{8}} odpowiednio mm i {{10}},10 mm. ② Użyj stożka noskowego, aby gwintować gwint podczas obróbki części podporowych. ③ Po obróbce cieplnej użyj drugiego stożka, aby gwintować. Ze względu na dużą twardość (48-52HRC) materiału po obróbce cieplnej oraz wpływ dużej średnicy płaszcza komory spalania, operatorowi trudniej jest gwintować, siła jest niezrównoważona, a siła skrawania jest łatwa do odchylenia od osi. Podczas testu, gdy naddatek średnicy środkowej wynosił 0,30 mm, gwintowanego otworu nie dało się wyciąć po nagwintowaniu dwoma stożkami; gdy naddatek średnicy środkowej wynosił odpowiednio 0,20 mm i 0,10 mm, gwintowany otwór był odchylony lub gwintownik pęknięty, a jakość produktu trudna do zagwarantowania [3].
Zgodnie z drugim planem procesu precyzja gwintu podpory została poprawiona o jeden poziom obróbki, a statystyki wykonano na obróbce gwintu wewnętrznego M4-6H 10 podpór obudowy komory spalania. Dane przedstawiono w tabeli 2. Dokładność gwintu została znacznie poprawiona, a wskaźnik kwalifikacji produktu wzrósł z 67 procent do 95 procent.
Tabela 2 Statystyka obróbki gwintu wewnętrznego podpory na schemacie 2
zdjęcie
3.3 Analiza wyników badań
Podsumowując i analizując wyniki testów ze schematu 1 i schematu 2, zgodnie z metodą przetwarzania ze schematu 2, znacznie poprawia się stopień kwalifikacji gwintu nośnika. Gwint poza tolerancją jest sprawdzany sprawdzianem gwintu M{5}}H i wszystkie są kwalifikowane. Porównaj dokładne wymiary gwintu M4-6H z M4-5H i M4-7H, szczegółowe informacje zawiera Tabela 3.
Tabela 3 Wymiary precyzyjne gwintu wewnętrznego M4×0,7 mm (jednostka: mm)
zdjęcie
Można zauważyć, że środkowa średnica nici M{{0}}H jest na rysunku podana w mm, środkowa średnica gwintu M4-6H jest podana na rysunku w mm, a środkowa średnica M{2}}H na rysunku jest podana w mm. Różnica między maksymalnym odchyleniem wielkości granicznej 7H i 6H wynosi 0.{11}}32 mm, a różnica między maksymalnym odchyleniem wielkości granicznej 6H i 5H wynosi 0,023 mm, czyli , odchylenie niewykwalifikowanej dokładności gwintu nośnego nie przekracza 0,032 mm. Aby zrekompensować nadmierną tolerancję, dokładność gwintu w rzeczywistym przetwarzaniu jest zwiększona do 5H, a kwota kompensacji wynosi 0,023 mm, co zasadniczo może spełnić wymagania dotyczące kompensacji gwintu. W sytuacjach, w których precyzja pojedynczego gwintu jest poza tolerancją, można uznać, że wartość poza tolerancją jest bardzo mała, a dokładność mieści się w przedziale od 6H do 7H [4].
4 Działania doskonalące i weryfikacja procesu
Proces przetwarzania jest uporządkowany, a metoda procesu jest rozsądna i wykonalna pod warunkiem znacznej poprawy wskaźnika kwalifikacji produktu. Poprzez analizę pozycji poza tolerancją uważa się, że precyzja gwintu poza tolerancją jest spowodowana szczegółami procesu przetwarzania. Aby całkowicie rozwiązać problem dokładności gwintu suportu, usprawnianie procesu odbywa się w kolejnych ogniwach procesu obróbki suportu.
1) Gdy gwint jest gwintowany na maszynie do gwintowania, wrzeciono lekko wibruje. Wraz ze zmianą głębokości obróbki czas cięcia przy ujściu nici jest stosunkowo długi i wystąpi niewielka różnica w wielkości ujścia i korzenia. Metodę nabijania od tyłu nici podtrzymującej przyjęto w celu skompensowania niewielkich zmian w pysku i korzeniu podczas obróbki [5].
2) Popraw dokładność wykrywania wskaźnika zatrzymania nici. Wątek podpory jest nadal przetwarzany zgodnie z dokładnością M4-5H. Wymagane jest, aby w przypadku użycia sprawdzianu do gwintów do kontroli, sprawdzian przelotowy był całkowicie wkręcony i przekazany, a liczba wkręconych zwojów sprawdzianu ogranicznika nie była większa niż 1.
3) Gwint wspornika należy zabezpieczyć w procesie piaskowania przed obróbką cieplną płaszcza komory spalania. Dotychczasowa metoda zabezpieczania śrubami M4 została zmieniona, a specjalne śruby zabezpieczające zostały przeprojektowane z dokładnością do M4-6f, a długość wkręcania gwintów jest kontrolowana w ciągu 1 obrotu, aby uniknąć ponownego zużycia wkręcania.
4) Zmień metodę czyszczenia. Po obróbce kombinowanej korpusu komory spalania sprężonym powietrzem wydmuchać nadmiar w gwintowanym otworze wspornika, a następnie sprawdzić sprawdzianem gwintowanym M4-6H sprawdzianem ogólnym. Jeśli nie przejdzie, najpierw wyczyść go śrubą M4, następnie wyczyść gwintownikiem M4-5H, a po oczyszczeniu sprawdź sprawdzianem gwintu M4-6H.
Po kilku testach i weryfikacjach procesu dokładność gwintu podpory w pełni spełnia wymagania dotyczące dokładności produktu, a wskaźnik kwalifikacji produktu wzrósł do 100 procent, co całkowicie rozwiązało problem dokładności gwintu podpory.
5. Wniosek
Aby zapewnić wysoką niezawodność gwintu nośnego po spawaniu i obróbce cieplnej, dokładność gwintu jest kontrolowana za pomocą następujących środków.
1) W stanie części dokładność gwintu poprawia się o jeden poziom obróbki, a dokładność gwintu podpory jest dostosowywana od M4-6H do M4-5H.
2) Przetwórz gwintowaną podporę z powierzchni spawania (tylna strona) i wykryj przednią stronę po obróbce cieplnej i hartowaniu, aby zrekompensować różnicę wielkości między ustami a korzeniem podczas obróbki.
3) Do procesu piaskowania przeznaczone są specjalne śruby zabezpieczające w celu ograniczenia wyciskania otworów gwintowanych.
Poprzez przyjęcie różnych środków technologicznych kontrolowana jest precyzja obróbki gwintu, niezawodność połączenia gwintu przeszła ocenę testu w locie rakietowym, a jakość produktu jest stabilna i niezawodna.
