Predstavljena je metoda za nadzor natančnosti obdelave navojnih izvrtin. S sistematično procesno analizo vsake povezave v proizvodnem procesu so metode, kot so izboljšanje ravni natančnosti v stanju dela, nadzor natančnosti navoja in povečanje količine kompenzacije z obratnim navojem ter oblikovanje posebnih zaščitnih vijakov, premagale tehnične težave in so bile uspešno uporabljene . za masovno proizvodnjo.
1 Preambula
Lupina zgorevalne komore določenega tipa motorja je sestavljena iz sprednjega povezovalnega dela, tankostenskega vrtljivega valja, zadnjega povezovalnega dela in podpore z argonsko obločnim varjenjem, toplotno obdelavo in peskanjem. Zunanja površina tankostenske lupine zgorevalne komore je varjena z 2 vrstama aksialnih nosilcev s skupno 20 kosi. Oblikovalski vzorec nosilcev zahteva natančnost navoja M4-6H. Navoj nosilca se uporablja za namestitev pokrova kabla rakete, kakovost in zanesljivost navojne povezave pa morata biti visoki. Zaradi omejitev podporne strukture, materiala in prostorske strukture varilnega dela z lupino zgorevalne komore se za obdelavo niti uporablja tradicionalni postopek, kvalificirana stopnja izdelka pa je nizka. V tem prispevku se analiza procesa in raziskave izvajajo na vsaki povezavi obdelave izdelka, razumna in učinkovita metoda nadzora natančnosti niti pa je pridobljena s preverjanjem preskusa, primerjavo in analizo.
2 Značilnosti strukture izdelka in težave pri obdelavi
2.1 Strukturne značilnosti
Zunanje mere lupine zgorevalne komore so relativno velike, z zunanjim premerom 500mm in dolžino 4500mm. Nosilec je ročno privarjen na zunanjo površino plašča zgorevalne komore, njegov radialni razpon pa je (114±0,2) mm. Lupina zgorevalne komore in nosilni materiali so izdelani iz jekla ultra visoke trdnosti D406A. Struktura nosilca ohišja zgorevalne komore je prikazana na sliki 1. Oblika nosilca je podolgovata struktura, zunanji premer je 14 mm, širina mm, središče pa ima notranji navoj M4-6H z korak 0,7 mm. Med spodnjim utorom z navojem in tankostenskim ohišjem je le 0,7 mm reže.
Slika Slika 1 Nosilna struktura plašča zgorevalne komore
2.2 Težave pri obdelavi
Potek procesa obdelave nosilca je prikazan na sliki 2. Če se navojne izvrtine nosilca obdelajo po varjenju in toplotni obdelavi, pride do naslednjih težav [1].
1) Razdalja med dnom navojne luknje nosilca in ohišjem je samo 0,7 mm, zato je med obdelavo zlahka poškodovati površino ohišja s tankimi stenami, kar predstavlja tveganje za kakovost.
2) Razmik med spodnjim utorom navojne luknje nosilca in lupino je majhen, vodilo navoja je med obdelavo navoja kratko, pozicioniranje je nestabilno, navoj je otežen in enostavno je obdelati odstopanje in navpičnosti 0.04 mm ni mogoče zagotoviti.
3) Trdota materiala po toplotni obdelavi je 48-52HRC in med obdelavo navoja lahko zlahka povzročite, da se navoj zlomi, lupina pa bo odpadla zaradi težav z navojem, kar ima za posledico visoke proizvodne stroške in kakovost tveganja.
Na podlagi zgornje analize lahko sklepamo, da je treba navoj nosilca pred varjenjem obdelati, po varjenju pa ga skupaj z ovojom zgorevalne komore žariti, peskati, kaliti in popuščati. Po obdelavi kaljenja se površina navoja nosilca oksidira in na površini profila navoja so pritrjeni odvečni ostanki. Če je navoj nosilca obdelan na mestu pred varjenjem, po obdelavi kombinacije lupine zgorevalne komore uporabite M4-6H pipo, da očistite odvečno površino, pritrjeno na površino profila navoja nosilca, in hkrati bo oksidna plast na površini profila notranjega navoja nosilca odpadla. Če za zaznavanje uporabljate merilnik zaustavljanja niti M4-6H, je kvalificirana stopnja samo 67 odstotkov. Narejeni so statistični podatki o obdelavi notranjih navojev M4-6H 17 nosilcev ohišja zgorevalne komore, podatki pa so prikazani v tabeli 1. Kako izboljšati natančnost obdelave navoja nosilca je postal pereč tehnični problem ki jih je treba rešiti pri proizvodnji in dostavi izdelkov.
Slika Slika 2 Postopek obdelave
Tabela 1 Statistika obdelave notranjega navoja M4-6H 17 nosilcev ohišja zgorevalne komore
slika
slika
3 Tehnična shema in preskus postopka
3.1 Tehnična rešitev
Po ponovnem pregledu, testiranju, analizi in preiskavi različnih procesov v lupini zgorevalne komore in obdelavi nosilca se domneva, da je glavni razlog za preveliko toleranco natančnosti velikosti notranjega navoja nosilca M4-6H : po obdelavi kaljenja je površina nosilnega navoja oksidirana, površina zoba navoja pa je pritrjena s presežkom. Med čiščenjem odvečne količine na površini navoja bo oksidna plast na površini notranjega navoja dela nosilca odpadla, kar bo povzročilo natančnost notranjega navoja nosilca M4-6H iz tolerance.
Glede na procesno analizo sta bili izdelani dve procesni shemi.
Možnost 1: Prilagodite posebne ročne pipe, ki so razdeljene na nosne stožce in druge stožce, ter nadzirajte srednji premer nosnih stožcev. Uporabite nosni stožec za udarjanje navoja v stanju podpornega dela in rezervirajte dodatek za obdelavo. Po toplotni obdelavi lupine zgorevalne komore, navoj nosilca potolčite z drugim konusom, da zagotovite končno natančnost navoja.
Rešitev 2: Izboljšajte natančnost navoja M4-6H za eno stopnjo v stanju podpornega dela in obdelajte v skladu z M4-5H, učinkovito kompenzirajte razliko med M4-6H in M{ {4}}H in izpolnjujejo zahteve glede natančnosti niti [2].
3.2 Preskusni postopek in rezultati
Prva shema poteka v 3 korakih. ① Prilagojeni posebni navoji (stožec glave in drugi navoj), rezervirani robovi za srednji premer navoja glave so 0.30 mm, 0.20 mm oziroma {{10}}.10 mm. ② Pri obdelavi podpornih delov uporabite nosni stožec za udarjanje navoja. ③ Po toplotni obdelavi uporabite drugi konus za narezovanje navoja. Zaradi visoke trdote (48-52HRC) materiala po toplotni obdelavi in vpliva velikega premera lupine zgorevalne komore je operater težje narezati navoj, sila je neuravnotežena in rezalno silo je enostavno odstopati od osi. Med preskusom, ko je bil srednji premer dodatka 0,30 mm, navojne luknje ni bilo mogoče izrezati, ko je udaril z dvema stožcema; ko je bil dodatek srednjega premera 0,20 mm oziroma 0,10 mm, je bila navojna luknja deformirana ali je bil navojni ventil zlomljen, kakovost izdelka pa je težko zagotoviti [3].
Po drugem načrtu postopka je natančnost navoja nosilca izboljšana z eno stopnjo obdelave in izdelana je statistika obdelave notranjega navoja M4-6H 10 nosilcev lupine zgorevalne komore. Podatki so prikazani v tabeli 2. Natančnost navoja je bila močno izboljšana, stopnja kvalifikacije izdelka pa se je povečala s 67 odstotkov na 95 odstotkov.
Tabela 2 Statistika obdelave notranjih niti podpore v shemi 2
slika
3.3 Analiza rezultatov testiranja
S povzemanjem in analizo rezultatov preskusov sheme 1 in sheme 2, v skladu z metodo obdelave sheme 2, se stopnja kvalifikacije niti podpore močno izboljša. Navoj zunaj tolerance je pregledan z merilnikom navoja M4-7H in vsi so kvalificirani. Primerjajte mere natančnosti navoja M4-6H z M4-5H in M4-7H, glejte tabelo 3 za podrobnosti.
Tabela 3 M4×0.7 mm natančne mere notranjega navoja (enota: mm)
slika
Vidi se, da je srednji premer navoja M{{0}}H na sliki v mm, srednji premer M4-6H na sliki v mm, srednji premer M4-7H je na sliki v mm. Razlika med največjim mejnim odstopanjem velikosti 7H in 6H je 0.032 mm, razlika med največjim mejnim odstopanjem velikosti 6H in 5H pa 0.023 mm, tj. , odstopanje natančnosti nekvalificirane podporne niti ne presega 0,032 mm. Da bi nadomestili preveliko toleranco, se natančnost navoja pri dejanski obdelavi poveča na 5H, znesek kompenzacije pa je 0,023 mm, kar lahko v bistvu izpolnjuje zahteve glede kompenzacije navojev. Za posamezne situacije izven tolerance natančnosti navojev se lahko šteje, da je količina izven tolerance zelo majhna, natančnost pa je med 6H in 7H [4].
4 Ukrepi za izboljšanje in preverjanje procesa
Proces predelave je urejen, metoda postopka pa je razumna in izvedljiva pod pogojem, da je bila stopnja kvalifikacije izdelka močno izboljšana. Z analizo postavke izven tolerance se šteje, da je izven tolerance natančnosti navoja posledica podrobnosti postopka obdelave. Da bi v celoti rešili problem natančnosti navoja podpore, se izboljšava postopka izvede v naslednjih povezavah procesa obdelave podpore.
1) Ko se navoj narezuje na navojnem stroju, bo vreteno rahlo vibriralo. S spremembo globine obdelave je čas rezanja na ustju navoja razmeroma dolg, pri čemer bo prišlo do majhne razlike v velikosti ustja in korena. Za kompenzacijo rahlih sprememb v ustju in korenu med obdelavo je sprejeta metoda rezanja s hrbtne strani nosilne niti [5].
2) Izboljšajte natančnost zaznavanja merilnika konca niti. Navoj nosilca je še vedno obdelan glede na natančnost M4-5H. Zahteva se, da je, ko se za pregled uporablja merilo navojnega čepa, skoznje merilo popolnoma privito in prehojeno, število privitih obratov merila omejitve pa ni večje od 1.
3) Navoj nosilca je treba zaščititi v procesu peskanja pred toplotno obdelavo lupine zgorevalne komore. Prejšnji način zaščite z vijaki M4 je spremenjen, posebni zaščitni vijaki pa so preoblikovani z natančnostjo M4-6f, dolžina vijačenja navojev pa je kontrolirana v 1 obratu, da se prepreči ponovna obraba vijačenja.
4) Spremenite način čiščenja. Po kombinirani obdelavi lupine zgorevalne komore s stisnjenim zrakom odpihnite presežek v navojni luknji nosilca in ga nato preglejte s splošnim merilom navojnega čepa M4-6H. Če ne uspe, ga najprej očistite z vijakom M4, nato s pipo M4-5H in po čiščenju preverite z navojnim čepom M4-6H.
Po več procesnih preizkusih in preverjanjih natančnost navoja podpore v celoti izpolnjuje zahteve glede točnosti izdelka, stopnja kvalifikacije izdelka pa se je povečala na 100 odstotkov, kar je popolnoma rešilo problem natančnosti navoja podpore.
5 Zaključek
Da bi zagotovili visoko zanesljivost nosilnega navoja po varjenju in toplotni obdelavi, se natančnost navoja nadzoruje z naslednjimi ukrepi.
1) V stanju dela je natančnost navoja izboljšana z eno stopnjo obdelave, natančnost navoja podpore pa je prilagojena od M4-6H do M4-5H.
2) Obdelajte navojni nosilec z varilne površine (hrbtna stran) in zaznajte sprednjo stran po toplotni obdelavi in kaljenju, da kompenzirate razliko v velikosti med ustjem in korenom med obdelavo.
3) Posebni zaščitni vijaki so zasnovani za postopek peskanja, da zmanjšajo iztiskanje navojnih lukenj.
S sprejetjem različnih tehnoloških ukrepov je natančnost obdelave navojev nadzorovana, zanesljivost navojne povezave je opravila oceno preskusnega leta rakete, kakovost izdelka pa je stabilna in zanesljiva.
