Viene introdotto un metodo per controllare la precisione di lavorazione dei fori filettati. Attraverso l'analisi sistematica del processo di ogni collegamento nel processo di produzione, metodi come il miglioramento del livello di precisione nello stato del pezzo, il controllo della precisione della filettatura e l'aumento della quantità di compensazione mediante maschiatura inversa e la progettazione di viti protettive speciali hanno superato i problemi tecnici e sono stati applicati con successo . per la produzione di massa.
1 Preambolo
Il guscio della camera di combustione di un certo tipo di motore è composto da raccordo anteriore, cilindro rotante a parete sottile, raccordo posteriore e supporto mediante saldatura ad arco di argon, trattamento termico e sabbiatura. La superficie esterna del guscio a parete sottile della camera di combustione è saldata con 2 file di supporti assiali per un totale di 20 pezzi. Il modello di progettazione dei supporti richiede una precisione di filettatura di M4-6H. La filettatura del supporto viene utilizzata per installare il copricavo del missile e la qualità e l'affidabilità della connessione filettata devono essere elevate. A causa dei limiti della struttura di supporto, del materiale e della struttura spaziale della parte saldata con il guscio della camera di combustione, il processo tradizionale viene utilizzato per elaborare il filo e il tasso qualificato del prodotto è basso. In questo documento, l'analisi e la ricerca del processo vengono eseguite su ciascun collegamento della lavorazione del prodotto e si ottiene un metodo di controllo della precisione del filo ragionevole ed efficace attraverso la verifica, il confronto e l'analisi dei test.
2 Caratteristiche della struttura del prodotto e difficoltà di lavorazione
2.1 Caratteristiche strutturali
Le dimensioni esterne dell'involucro della camera di combustione sono relativamente grandi, con un diametro esterno di 500mm e una lunghezza di 4500 mm. Il supporto è saldato manualmente sulla superficie esterna del mantello della camera di combustione e la sua luce radiale è di (114±0,2) mm. L'involucro della camera di combustione e i materiali di supporto sono realizzati in acciaio ad altissima resistenza D406A. La struttura del supporto dell'alloggiamento della camera di combustione è mostrata nella Figura 1. La forma del supporto è una struttura oblunga, il diametro esterno è di 14 mm, la larghezza è di mm e il centro ha una filettatura interna M4-6H con un passo di 0,7 mm. C'è solo uno spazio di 0,7 mm tra la scanalatura inferiore filettata e l'alloggiamento a parete sottile.
Foto Fig. 1 Struttura portante mantello camera di combustione
2.2 Difficoltà di lavorazione
Il flusso di processo della lavorazione del supporto è mostrato nella Figura 2. Se i fori filettati del supporto vengono lavorati dopo la saldatura e il trattamento termico, ci sono le seguenti difficoltà [1].
1) Lo spazio tra la parte inferiore del foro filettato del supporto e il guscio è di soli 0.7 mm ed è facile danneggiare la superficie del guscio a parete sottile durante la lavorazione, con un rischio di qualità.
2) Lo spazio tra la scanalatura inferiore del foro filettato del supporto e il guscio è piccolo, la guida del maschio è corta durante la lavorazione del filo, il posizionamento è instabile, la maschiatura è difficile ed è facile elaborare la deviazione e il la verticalità di 0.04 mm non può essere garantita.
3) La durezza del materiale dopo il trattamento termico è 48-52HRC, ed è facile causare la rottura del maschio durante la lavorazione della filettatura e il guscio verrà scartato a causa di problemi di filettatura, con conseguenti costi di produzione e qualità elevati rischi.
Sulla base dell'analisi di cui sopra, si può concludere che il filo del supporto deve essere lavorato prima della saldatura e, dopo la saldatura, viene ricotto, sabbiato, temprato e rinvenuto insieme al guscio della camera di combustione. Dopo il trattamento di tempra, la superficie del filo del supporto è ossidata e vi sono residui in eccesso attaccati alla superficie del profilo del filo. Se la filettatura del supporto viene lavorata in posizione prima della saldatura, dopo aver lavorato la combinazione del guscio della camera di combustione, utilizzare il maschio M4-6H per pulire l'eccesso attaccato alla superficie del profilo della filettatura del supporto, e allo stesso tempo, lo strato di ossido sulla superficie del profilo della filettatura interna del supporto cadrà. Quando si utilizza il calibro di arresto del filo M4-6H per rilevare, il tasso qualificato è solo del 67%. Vengono effettuate statistiche sulla lavorazione delle filettature interne M4-6H di 17 supporti dell'alloggiamento della camera di combustione e i dati sono riportati nella Tabella 1. Come migliorare la precisione di lavorazione della filettatura del supporto è diventato un problema tecnico urgente che deve essere risolto nella produzione e nella consegna dei prodotti.
Picture Figura 2 Processo di elaborazione
Tabella 1 Statistiche della lavorazione della filettatura interna M4-6H di 17 supporti dell'alloggiamento della camera di combustione
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3 Schema tecnico e prova di processo
3.1 Soluzione tecnica
Dopo il riesame, il test, l'analisi e l'indagine di vari processi nell'involucro della camera di combustione e nella lavorazione del supporto, si ritiene che il motivo principale dell'eccessiva tolleranza della precisione della dimensione della filettatura interna del supporto M4-6H sia : dopo il trattamento di tempra, la superficie del filo di supporto viene ossidata e la superficie del dente del filo viene attaccata con eccesso. Durante la pulizia dell'eccesso sulla superficie della filettatura, lo strato di ossido sulla superficie della filettatura interna della parte del supporto cadrà, facendo sì che la precisione della filettatura interna del supporto M4-6H sia fuori tolleranza.
Secondo l'analisi del processo, sono stati sviluppati due schemi di processo.
Opzione 1: Personalizza maschi a mano speciali, che sono divisi in coni e secondi coni, e controlla il diametro medio dei coni. Utilizzare l'ogiva per maschiare la filettatura nello stato della parte di supporto e riservare un margine di lavorazione. Dopo il trattamento termico del mantello della camera di combustione, battere la filettatura del supporto con una seconda conicità per garantire la precisione finale della filettatura.
Soluzione 2: migliora la precisione del thread M4-6H di un livello nello stato della parte di supporto ed elabora in base a M4-5H, compensa efficacemente la differenza tra M4-6H e M{ {4}}H e soddisfano i requisiti di accuratezza della filettatura [2].
3.2 Processo di prova e risultati
Il primo schema di processo viene eseguito in 3 fasi. ① Maschi speciali personalizzati (cono della testa e secondo maschio), i margini riservati per il diametro medio del maschio della testa sono 0.30mm, 0.20 rispettivamente mm e {{10}}.10 mm. ② Utilizzare l'ogiva per maschiare la filettatura durante la lavorazione delle parti di supporto. ③ Dopo il trattamento termico, utilizzare un secondo cono per maschiare la filettatura. A causa dell'elevata durezza (48-52HRC) del materiale dopo il trattamento termico e dell'influenza del grande diametro del guscio della camera di combustione, l'operatore ha più difficoltà a maschiare la filettatura, la forza è sbilanciata e il la forza di taglio è facile da deviare dall'asse. Durante il test, quando la tolleranza del diametro medio era di 0,30 mm, non è stato possibile tagliare il foro filettato quando si toccava con due coni; quando l'indennità del diametro medio era rispettivamente di 0,20 mm e 0,10 mm, il foro filettato era deviato o il rubinetto era rotto e la qualità del prodotto difficile da garantire [3].
Secondo il secondo piano di processo, la precisione della filettatura del supporto è migliorata di un livello di elaborazione e le statistiche vengono effettuate sull'elaborazione della filettatura interna M4-6H di 10 supporti del guscio della camera di combustione. I dati sono mostrati nella Tabella 2. La precisione del filo è stata notevolmente migliorata e il tasso di qualificazione del prodotto è aumentato dal 67% al 95%.
Tabella 2 Statistiche dell'elaborazione del thread interno del supporto nello schema 2
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3.3 Analisi dei risultati dei test
Riassumendo e analizzando i risultati dei test dello Schema 1 e dello Schema 2, secondo il metodo di elaborazione dello Schema 2, il tasso di qualificazione del filo del supporto è notevolmente migliorato. La filettatura fuori tolleranza viene ispezionata con un calibro per filettatura M4-7H e tutte sono qualificate. Confronta le dimensioni di precisione della filettatura di M4-6H con M4-5H e M4-7H, vedi Tabella 3 per i dettagli.
Tabella 3 Dimensioni di precisione della filettatura interna M4×0,7 mm (unità: mm)
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Si può vedere che il diametro medio del filo M{{0}}H è in mm nell'immagine, il diametro medio di M4-6H è in mm nell'immagine e il diametro medio di M4-6H è in mm nell'immagine e il il diametro di M4-7H è in mm nella foto. La differenza tra la deviazione massima della dimensione limite di 7H e 6H è 0.032 mm, e la differenza tra la deviazione massima della dimensione limite di 6H e 5H è 0.023mm, ovvero , la deviazione della precisione del filo di supporto non qualificato non supera 0,032 mm. Per compensare la tolleranza eccessiva, la precisione del filo nell'elaborazione effettiva viene aumentata a 5H e l'importo della compensazione è di 0,023 mm, che può sostanzialmente soddisfare i requisiti di compensazione del filo. Per le singole situazioni di precisione del filo fuori tolleranza, si può considerare che la quantità di fuori tolleranza è molto piccola e la precisione è compresa tra 6H e 7H [4].
4 Misure di miglioramento e verifica del processo
Il processo di elaborazione è risolto e il metodo di processo è ragionevole e fattibile a condizione che il tasso di qualificazione del prodotto sia stato notevolmente migliorato. Attraverso l'analisi dell'articolo fuori tolleranza, si ritiene che la precisione del filetto fuori tolleranza sia causata dai dettagli del processo di lavorazione. Per risolvere completamente il problema della precisione della filettatura del supporto, il miglioramento del processo viene eseguito nei seguenti collegamenti del processo di elaborazione del supporto.
1) Quando il filo viene maschiato sulla maschiatrice, il mandrino vibra leggermente. Con la modifica della profondità di lavorazione, il tempo di taglio all'imboccatura del filo è relativamente lungo e ci sarà una leggera differenza nelle dimensioni dell'imboccatura e della radice. Il metodo di maschiatura dalla parte posteriore del filo di supporto è adottato per compensare i lievi cambiamenti nella bocca e nella radice durante la lavorazione [5].
2) Migliorare la precisione di rilevamento del calibro di arresto del filo. Il thread del supporto viene ancora elaborato secondo la precisione di M4-5H. È necessario che quando si utilizza il calibro a tampone filettato per l'ispezione, il calibro passante sia completamente avvitato e passato e il numero di giri avvitati del calibro di arresto non sia superiore a 1.
3) La filettatura del supporto deve essere protetta nel processo di sabbiatura prima del trattamento termico del mantello della camera di combustione. Il precedente metodo di protezione con viti M4 è stato modificato e le viti di protezione speciali sono state riprogettate con una precisione di M4-6f e la lunghezza di avvitamento delle filettature è controllata entro 1 giro per evitare l'usura ripetuta dell'avvitamento.
4) Modificare il metodo di pulizia. Dopo la lavorazione combinata del mantello della camera di combustione, soffiare con aria compressa l'eccesso nel foro filettato del supporto, quindi ispezionarlo con il calibro a tappo filettato M4-6H calibro generale. Se non passa, prima puliscilo con la vite M4, poi puliscilo con il maschio M4-5H, e controllalo con il calibro a tappo filettato M4-6H dopo la pulizia.
Dopo numerosi test e verifiche di processo, l'accuratezza della filettatura del supporto soddisfa pienamente i requisiti di precisione del prodotto e il tasso di qualificazione del prodotto è aumentato al 100 percento, risolvendo completamente il problema dell'accuratezza della filettatura del supporto.
5. conclusione
Al fine di garantire l'elevata affidabilità della filettatura di supporto dopo la saldatura e il trattamento termico, la precisione della filettatura è controllata dalle seguenti misure.
1) Nello stato della parte, la precisione della filettatura viene migliorata di un livello di elaborazione e la precisione della filettatura del supporto viene regolata da M4-6H a M4-5H.
2) Elaborare il supporto filettato dalla superficie di saldatura (lato posteriore) e rilevare il lato anteriore dopo il trattamento termico e la tempra per compensare la differenza dimensionale tra la bocca e la radice durante la lavorazione.
3) Speciali viti protettive sono progettate per il processo di sabbiatura per ridurre l'estrusione dei fori filettati.
Attraverso l'adozione di varie misure tecnologiche, la precisione della lavorazione del filo è controllata, l'affidabilità della connessione del filo ha superato la valutazione del test di volo missilistico e la qualità del prodotto è stabile e affidabile.
