En metod för att kontrollera bearbetningsnoggrannheten för gängade hål introduceras. Genom systematisk processanalys av varje länk i produktionsprocessen har metoder som förbättring av noggrannhetsnivån i detaljtillståndet, kontroll av gängnoggrannhet och ökad kompensationsmängd genom omvänd gängning och design av speciella skyddsskruvar övervunnit de tekniska problemen och har använts framgångsrikt. . för massproduktion.
1 Ingress
Förbränningskammarskalet hos en viss typ av motor består av främre kopplingsdel, tunnväggig spinncylinder, bakre kopplingsdel och stöd genom argonbågsvetsning, värmebehandling och sandblästring. Den yttre ytan av det tunnväggiga skalet i förbränningskammaren är svetsad med 2 rader axiella stöd med totalt 20 stycken. Designmönstret för stöden kräver en trådnoggrannhet på M4-6H. Stödets gänga används för att installera missilkabelskyddet, och gänganslutningens kvalitet och tillförlitlighet måste vara hög. På grund av begränsningarna i stödstrukturen, materialet och utrymmesstrukturen hos svetsdelen med förbränningskammarskalet, används den traditionella processen för att bearbeta tråden, och produktens kvalificerade hastighet är låg. I denna artikel utförs processanalys och forskning på varje länk av produktbearbetning, och en rimlig och effektiv trådprecisionskontrollmetod erhålls genom testverifiering, jämförelse och analys.
2 Produktens strukturegenskaper och bearbetningssvårigheter
2.1 Strukturella egenskaper
De yttre dimensionerna på förbränningskammarskalet är relativt stora, med en ytterdiameter på 500mm och en längd på 4500 mm. Stödet är manuellt svetsat på den yttre ytan av förbränningskammarskalet och dess radiella spännvidd är (114±0,2) mm. Brännkammarens skal och stödmaterial är gjorda av D406A ultrahöghållfast stål. Strukturen på förbränningskammarhusets stöd visas i figur 1. Formen på stödet är en avlång struktur, den yttre diametern är 14 mm, bredden är mm, och mitten har en invändig gänga M4-6H med en stigning på 0,7 mm. Det finns bara ett gap på 0,7 mm mellan det gängade bottenspåret och det tunnväggiga huset.
Bild Fig. 1 Stödstruktur för brännkammarens skal
2.2 Svårigheter vid bearbetning
Processflödet för stödbearbetningen visas i figur 2. Om de gängade hålen i stödet bearbetas efter svetsning och värmebehandling, finns det följande svårigheter [1].
1) Spalten mellan botten av stödets gängade hål och skalet är endast 0,7 mm, och det är lätt att skada ytan på det tunnväggiga skalet under bearbetning, vilket utgör en kvalitetsrisk.
2) Gapet mellan det nedre spåret i stödets gängade hål och skalet är litet, gängstyrningen är kort under gängbearbetning, positioneringen är instabil, gängningen är svår och det är lätt att bearbeta avvikelser, och vertikalitet på 0.04 mm kan inte garanteras.
3) Materialets hårdhet efter värmebehandling är 48-52HRC, och det är lätt att få kranen att gå sönder under trådbearbetning, och skalet kommer att skrotas på grund av trådproblem, vilket resulterar i höga tillverkningskostnader och kvalitet risker.
Baserat på ovanstående analys kan man dra slutsatsen att tråden på stödet måste bearbetas före svetsning, och efter svetsning glödgas den, sandblästras, härdas och härdas tillsammans med förbränningskammarskalet. Efter härdningsbehandlingen oxideras ytan av tråden på stödet, och det finns överskottsrester fästa på ytan av trådprofilen. Om gängan på stödet bearbetas på plats före svetsning, efter att kombinationen av förbränningskammarskalet har bearbetats, använd M4-6H kranen för att rengöra överskottet som är fäst vid ytan av gängprofilen på stödet, och samtidigt kommer oxidskiktet på ytan av stödets inre gängprofil att falla av. När du använder M4-6H gängstoppsmätare för att detektera är den kvalificerade frekvensen endast 67 procent. Statistik görs om bearbetningen av M4-6H invändiga gängor i 17 förbränningskammarhusstöd, och data visas i tabell 1. Hur man kan förbättra bearbetningsnoggrannheten för stödets gänga har blivit ett akut tekniskt problem som måste lösas vid produktion och leverans av produkter.
Bild Figur 2 Bearbetningsprocess
Tabell 1 Statistik för M4-6H invändig gängbehandling av 17 förbränningskammarhusstöd
bild
bild
3 Tekniskt schema och processtest
3.1 Teknisk lösning
Efter omprövning, testning, analys och undersökning av olika processer i förbränningskammarskalet och stödbearbetning, tror man att huvudorsaken till den överdrivna toleransen för den inre gängstorlekens noggrannhet hos stödet M4-6H är : efter härdningsbehandlingen oxideras stödtrådens yta och trådens tandyta fästs med överskott. När överskottet på trådens yta rengörs kommer oxidskiktet på ytan av den inre tråden på den del av stödet att falla av, vilket gör att precisionen hos stödets invändiga tråd M4-6H blir av tolerans.
Enligt processanalysen utvecklades två processscheman.
Alternativ 1: Anpassa speciella handkranar, som är uppdelade i noskoner och andra koner, och kontrollera noskonernas mittdiameter. Använd noskonen för att knacka på gängan i stöddelens tillstånd och reservera ett bearbetningstillägg. Efter värmebehandlingen av förbränningskammarskalet, knacka på gängan på stödet med en andra avsmalning för att säkerställa gängans slutliga noggrannhet.
Lösning 2: Förbättra trådnoggrannheten M4-6H med en nivå i stöddelens tillstånd, och bearbeta enligt M4-5H, kompensera effektivt skillnaden mellan M4-6H och M{ {4}}H och uppfyller kraven för trådnoggrannhet [2].
3.2 Testprocess och resultat
Det första processschemat utförs i 3 steg. ① Anpassade specialkranar (huvudkon och andra kran), de reserverade marginalerna för huvudtappens mittdiameter är 0.30mm, 0.20 mm respektive {{10}}.10 mm. ② Använd noskonen för att knacka på tråden när du bearbetar stöddelarna. ③ Efter värmebehandling, använd en andra avsmalning för att knacka på tråden. På grund av materialets höga hårdhet (48-52HRC) efter värmebehandling och påverkan av den stora diametern på förbränningskammarskalet, är det svårare för operatören att knacka på gängan, kraften är obalanserad och skärkraften är lätt att avvika från axeln. Under testet, när den mellersta diametern var 0,30 mm, kunde det gängade hålet inte skäras när man gängade med två koner; när tillåten medeldiameter var 0,20 mm respektive 0,10 mm, böjdes det gängade hålet eller kranen var bruten, och produktkvaliteten Svår att garantera [3].
Enligt den andra processplanen förbättras trådprecisionen för stödet med en bearbetningsnivå, och statistiken görs på bearbetningen av M4-6H invändig gänga av 10 förbränningskammarskalstöd. Data visas i tabell 2. Gängnoggrannheten har förbättrats avsevärt och produktkvalificeringsgraden har ökat från 67 procent till 95 procent.
Tabell 2 Statistik över inre trådbearbetning av stöd i schema 2
bild
3.3 Analys av testresultat
Genom att sammanfatta och analysera testresultaten från Schema 1 och Schema 2, enligt bearbetningsmetoden i Schema 2, förbättras kvalificeringsgraden för tråden av stödet avsevärt. Tråden utanför toleransen inspekteras med M4-7H gängmätare, och alla är kvalificerade. Jämför trådprecisionsdimensionerna för M4-6H med M4-5H och M4-7H, se tabell 3 för detaljer.
Tabell 3 M4×0.7 mm invändiga gängprecisionsmått (enhet: mm)
bild
Det kan ses att mittdiametern på tråden M{{0}}H är i mm på bilden, mittdiametern på M4-6H är i mm i bilden och mitten diametern på M4-7H är i mm på bilden. Skillnaden mellan den maximala gränsstorleksavvikelsen på 7H och 6H är 0.032 mm, och skillnaden mellan den maximala gränsstorleksavvikelsen på 6H och 5H är 0.023 mm, dvs. , avvikelsen för okvalificerad stödgängans noggrannhet inte överstiger 0,032 mm. För att kompensera övertoleransen ökas gängnoggrannheten i faktisk bearbetning till 5H, och kompensationsbeloppet är 0,023 mm, vilket i princip kan uppfylla gängkompensationskraven. För individuell gängprecision utanför toleranssituationer kan det anses att mängden utom tolerans är mycket liten, och noggrannheten är mellan 6H och 7H [4].
4 Förbättringsåtgärder och processverifiering
Bearbetningsprocessen är sorterad och processmetoden är rimlig och genomförbar under förutsättning att produktkvalificeringsgraden har förbättrats avsevärt. Genom analysen av föremålet utanför toleransen anses det att trådprecisionen utanför toleransen orsakas av detaljerna i bearbetningsprocessen. För att helt lösa problemet med trådnoggrannheten hos stödet, utförs processförbättringen i följande länkar i stödbearbetningsprocessen.
1) När gängan knackas på gängmaskinen kommer spindeln att vibrera något. Med förändringen av bearbetningsdjupet är skärtiden vid mynningen av tråden relativt lång, och det kommer att finnas en liten skillnad i storleken på munnen och roten. Metoden att knacka från baksidan av stödtråden används för att kompensera för de små förändringarna i munnen och roten under bearbetningen [5].
2) Förbättra detekteringsnoggrannheten för gängstoppsmätaren. Stödets tråd bearbetas fortfarande enligt precisionen för M4-5H. Det krävs att när gängpluggsmätaren används för inspektion är den genomgående mätaren helt skruvad och passerad, och antalet skruvade varv på stoppmätaren är inte mer än 1.
3) Stödets gänga måste skyddas i sandblästringsprocessen innan värmebehandlingen av brännkammarens skal. Den tidigare skyddsmetoden med M4-skruvar ändras, och de speciella skyddsskruvarna designas om med en noggrannhet på M4-6f, och gängornas inskruvningslängd styrs inom 1 varv för att undvika upprepat skruvslitage.
4) Ändra rengöringsmetoden. Efter den kombinerade bearbetningen av förbränningskammarskalet, använd tryckluft för att blåsa bort överskottet i det gängade hålet på stödet, och inspektera det sedan med den gängade pluggmätaren M4-6H generell mätare. Om den inte går igenom, rengör den först med M4-skruv, rengör den sedan med tryck M4-5H och kontrollera den med gängpluggsmätare M4-6H efter rengöring.
Efter flera processtester och verifikationer uppfyller trådnoggrannheten för stödet helt produktnoggrannhetskraven, och produktkvalificeringsgraden har ökat till 100 procent, vilket helt löste problemet med trådnoggrannhet hos stödet.
5. Sammanfattning
För att säkerställa den höga tillförlitligheten hos stödgängan efter svetsning och värmebehandling kontrolleras gängnoggrannheten av följande åtgärder.
1) I deltillståndet förbättras trådnoggrannheten med en nivå av bearbetning, och trådnoggrannheten för stödet justeras från M4-6H till M4-5H.
2) Bearbeta det gängade stödet från svetsytan (baksidan), och detektera framsidan efter värmebehandling och härdning för att kompensera för storleksskillnaden mellan munnen och roten under bearbetningen.
3) Speciella skyddsskruvar är designade för sandblästringsprocessen för att minska extruderingen av gängade hål.
Genom antagandet av olika tekniska åtgärder kontrolleras trådbearbetningens precision, trådanslutningens tillförlitlighet har klarat missilflygtestbedömningen och produktkvaliteten är stabil och pålitlig.
