Висока поузданост прецизна метода контроле за обраду навоја
1 Предговор
Оклоп коморе за сагоревање одређеног модела мотора састоји се од предњег спојног дела, цилиндра са танким зидовима, задњег спојног дела и носача, који се обрађују комбинацијом аргон-лучног заваривања, термичке обраде и пескарења. . На спољној површини танког зида коморе за сагоревање су заварена 2 реда по 20 аксијалних носача, а пројектни цртеж носача захтева тачност навоја од М4-6Х. Носиви навој се користи за уградњу поклопаца за ракетне каблове, а прикључак навоја захтева висок квалитет и поузданост. Због ограничења носеће структуре, материјала и просторне структуре на месту заваривања са омотачем коморе за сагоревање, традиционални процеси се користе за обраду навоја, што резултира ниском стопом квалификације производа. Овај чланак спроводи анализу процеса и истраживање различитих фаза обраде производа, и кроз експерименталну верификацију, поређење и анализу добија разумну и ефикасну методу контроле тачности навоја.
2. Карактеристике структуре производа и потешкоће у процесу обраде
2.1 Структурне карактеристике
Спољашње димензије кућишта коморе за сагоревање су релативно велике, са спољним пречником од 50{{10}}мм и дужином од 4500мм. Носач је ручно заварен на спољашњу површину кућишта коморе за сагоревање, са радијалним распоном од (114 ± 0,2) мм. Оклоп коморе за сагоревање и потпорни материјали су направљени од челика ултра високе чврстоће Д406А. Носива конструкција кућишта коморе за сагоревање је приказана на слици 1. Носач има издужену кружну структуру спољашњег пречника 14 мм и ширине мм као што је приказано на слици. У центру се налази унутрашњи навој М4-6Х, са кораком од 0,7 мм. Постоји само размак од 0,7 мм између жлеба на дну навоја и љуске танких зидова.
Слика 1 Конструкција носача шкољке коморе за сагоревање
2.2 Потешкоће у обрађивању
Ток обраде носача приказан је на слици 2. Ако се навојне рупе носача распореде за обраду након заваривања и термичке обраде, постоји неколико потешкоћа [1].
1) Размак између дна навојне рупе носача и шкољке је само 0.7 мм, што може лако оштетити површину танког зида током механичке обраде, што представља опасност по квалитет.
2) Размак између жлеба на дну навојне рупе носача и шкољке је мали. Током обраде навоја, вођица славине је кратка, позиционирање је нестабилно, отежано је урезивање навоја и склоно је машинском одступању. Не може се гарантовати вертикалност од 0.04 мм.
3) Тврдоћа материјала након термичке обраде је 48-52ХРЦ, што може лако да изазове ломљење славине током обраде навоја. Због проблема са навојем, шкољка се уклања, што доводи до високих трошкова производње и ризика од квалитета.
На основу наведене анализе, може се закључити да је потпорне навоје потребно машински обрадити пре заваривања, а затим их жарити, пескарити, калити и темперирати заједно са омотачем коморе за сагоревање након заваривања. Након третмана гашењем, површина потпорног навоја се подвргава оксидацији, а вишак остатка је причвршћен за површину профила навоја. Ако се навој носача обрађује на месту пре заваривања и након што се омотач коморе за сагоревање комбинује и обрађује, користите М4-6Х славину да очистите вишак материјала причвршћеног за површину профила потпорног навоја. Истовремено, то ће довести до пада оксидног слоја на површини неких профила унутрашњег навоја носача. Када користите М4-6Х мерач навоја за инспекцију, стопа квалификације је само 67%. Статистичка анализа је спроведена на машинској обради М4-6Х унутрашњих навоја на 17 носача кућишта коморе за сагоревање, као што је приказано у табели 1. Како побољшати тачност обраде потпорних навоја постао је хитан технички проблем у производњи и испоруци производа .
Слика 2 Ток процеса обраде
Табела 1 Статистика обраде М4-6Х унутрашњих навоја на 17 носача коморе за сагоревање
3 Техничка решења и процесна испитивања
3.1 Технички предлог
Након прегледа, прегледа, анализе и решавања различитих процеса током обраде омотача коморе за сагоревање и носача, сматра се да је главни разлог за тачност димензија М{0}}Х унутрашњег навоја носача који премашује стандард је да након третмана гашењем, површина потпорног навоја подлеже оксидацији, а постоји вишак остатка причвршћен за површину профила навоја. Приликом чишћења вишка материјала на површини навоја, може доћи до опадања слоја оксида на површини неких профила унутрашњег навоја носача, што резултира лошом прецизношћу М4-6Х унутрашњег навоја на подршка.
На основу анализе процеса развијена су два плана процеса.
Опција 1: Прилагодите специјализовану ручну славину, подељену на славину за главу и другу славину, и контролишите величину пречника нагиба главе славине. Користите конус главе да укуцате навој у стању потпорних делова и резервишите додатак за машинску обраду. Након топлотне обраде омотача коморе за сагоревање, користите навој за подршку за урезивање са два конуса да бисте осигурали коначну тачност навоја.
Опција 2: Повећајте тачност навоја М4-6Х за један ниво у стању потпорних делова, обрадите према М4-5Х, ефективно надокнадите разлику између М4-6Х и М4-5Х, и испуњавају захтеве за прецизност навоја [2].
3.2 Процес испитивања и резултати
Први план процеса се спроводи у три корака. ① Прилагођена специјална славина (главна славина и друга славина), са резервисаним допуштењима за пречник нагиба главе славине од {{0}}.30мм, 0.2{ {9}}мм, односно 0.10мм Користите конус главе да ударите навој током машинске обраде потпорних делова. ③ Након термичке обраде, користите двоструки конус да ударите навој. Због високе тврдоће (48-52ХРЦ) материјала након термичке обраде, и утицаја структуре великог пречника љуске коморе за сагоревање, повећавају се потешкоће оператера у раду навоја, сила је неуједначена, а сила резања је склона одступању од осе. Када је дозвољени пречник током експеримента 0,30 мм, немогуће је исећи рупу са навојем када се користи навој за урезивање са два конуса; Приликом урезивања са пречником од 0,20 мм и 0,10 мм, може доћи до одступања рупе са навојем или лома славине, што отежава обезбеђење квалитета производа [3].
Према другом плану процеса, тачност навоја носача је побољшана за један ниво обраде. Ситуација обраде М4-6Х унутрашњих навоја 10 носача коморе за сагоревање је статистички анализирана, а подаци су приказани у табели 2. Тачност навоја је знатно побољшана, а стопа квалификације производа је повећана са 67 % до 95%.
Табела 2 Статистика о интерној нити подршке за обраду у шеми 2
3.Анализа експерименталних резултата
Сумирањем и анализом експерименталних резултата Шеме 1 и Шеме 2, према методи обраде Шеме 2, стопа квалификације потпорне нити је значајно побољшана. М4-7Х мерач навоја је коришћен за проверу навоја ван толеранције и сви резултати су квалификовани. Упоредите димензије тачности М4-6Х, М4-5Х и М4-7Х нити, као што је приказано у табели 3.
Табела 3 М4 × Прецизна димензија 0.7мм унутрашњег навоја (јединица: мм)
Може се видети да је величина пречника корака навоја М4-5Х
мм, Величина пречника корака М4-6Х је
мм, Величина пречника корака М4-7Х је
мм. Максимално гранично одступање величине између 7Х и 6Х је 0.032мм, а максимално одступање величине између 6Х и 5Х је 0.023мм, што указује да тачност навоја неквалификованог носача не прелази 0,032 мм. Да би се компензовала прекомерна толеранција, тачност навоја у стварној машинској обради је побољшана на 5Х, са износом компензације од 0,023 мм, што у основи може задовољити захтеве компензације навоја. За појединачне случајеве када тачност навоја прелази толеранцију, може се сматрати да је толеранција веома мала, са тачношћу између 6Х и 7Х [4].
4 Мере побољшања и валидација процеса
Разврставање процеса технологије обраде показује да је процесни метод разуман и изводљив, с обзиром да је стопа квалификације производа знатно побољшана. Анализом термина прекомерне толеранције, верује се да је прекомерна толеранција тачности навоја узрокована детаљним факторима у процесу обраде. Да би се у потпуности решио проблем тачности навоја лежаја, побољшања процеса ће се извршити у следећим фазама процеса обраде лежајева.
1) Приликом урезивања навоја на машини за урезивање, вретено ће доживети благе осцилације. Како се дубина обраде мења, време сечења на ушћу навоја је релативно дуго и биће мале разлике у величини између уста и корена. Усвојен је начин урезивања навоја са задње стране потпорног навоја да би се надокнадиле мале промене у ушћу и корену током процеса обраде [5].
2) Побољшајте тачност детекције мерача навоја. Нит подршке се и даље обрађује са М4-5Х тачношћу. Када користите мерач чепа навоја за инспекцију, потребно је да мерач кретања буде до краја ушрафљен и да се мерач забрављивања не уврне за највише један окрет.
3) У процесу пескарења пре топлотне обраде шкољке коморе за сагоревање, потребно је заштитити навоје носача. Досадашњи процесни метод коришћења М4 шрафова за заштиту треба да се промени и да се редизајнира посебан заштитни завртањ са тачношћу М4-6ф. Дужина навоја треба контролисати унутар једног окрета како би се избегло више ротација и хабање.
4) Промените начин чишћења. Након машинске обраде склопа кућишта коморе за сагоревање, употребите компримовани ваздух да издувате сав вишак материјала у рупама са навојем на носачу, а затим користите мерач навоја М4-6Х за проверу. Ако не може да прође, прво га очистите шрафовима М4, затим га очистите славином М4-5Х и проверите га помоћу мерача навоја М4-6Х након чишћења.
Након вишеструких тестова и верификација процеса, тачност навоја носача у потпуности испуњава захтеве за тачност производа, а стопа квалификације производа је повећана на 100%, чиме је у потпуности решаван проблем тачности навоја носача.
5. Закључак
Да би се осигурала висока поузданост потпорних навоја након заваривања и термичке обраде, предузимају се следеће мере за контролу тачности навоја.
1) Побољшајте тачност навоја за један ниво током обраде у стању дела и подесите тачност навоја носача од М4-6Х до М4-5Х.
2) Приликом обраде потпорног навоја обрађује се са површине заваривања (позади), а након термичке обраде и гашења прегледава се са предње стране да би се надокнадиле димензионалне разлике између уста и корена током обраде.
3) Специјални заштитни завртњи су дизајнирани за процес пескарења како би се смањила компресија на навојним рупама.
Усвајањем различитих технолошких мера контролисана је прецизност обраде навоја, а процењивана је поузданост навојних спојева кроз летна испитивања ракете. Квалитет производа је стабилан и поуздан.
