Usprawnienie procesu obróbki sterownika hydraulicznego

2021/08/23


Biorąc korpus zaworuproces obróbkijako przykład przedstawiono przebieg procesu i schemat mocowania na centrum obróbczym. Poprzez dostosowanie trasy procesu i ponowną kalibrację odniesienia pozycjonowania w procesie wykańczania, problem nadmiernej wariancji stopnia położenia otworu kołnierza spowodowany błędem pozycjonowania bloku w kształcie litery V został rozwiązany.

Korpus zaworu jest głównym elementem produktów mechanicznych zaworu, na ogół odgrywa rolę w przenoszeniu ciśnienia medium. Struktura części korpusu zaworu jest stosunkowo złożona, półfabrykat jest zwykle formowany przez odlewanie, materiałem jest zwykle żeliwo i staliwo, kilka materiałów ze stali nierdzewnej. W niniejszym artykule przedstawiono materiał korpusu zaworu firmy, jakim jest żeliwo, poprzez wprowadzenie korpusu zaworu do procesu obróbki i mocowania pionowego centrum obróbkowego, co doprowadziło do rzeczywistej obróbki otworu korpusu zaworu w stosunku do środka pozycji odniesienia problemu bardzo słabe, aby skompensować blok w kształcie litery V, spowoduje błędy pozycjonowania, dostosowując trasę procesu, aby sprytnie rozwiązać problem.

1 oryginalna trasa procesowa korpusu zaworu
Rysunek 1 przedstawia firmowe części korpusu zaworu, materiał to HT250. wymagania techniczne są następujące: „odlewy powinny być zgodne z przepisami GB/T 12229-2005. „Odlewy będą wyżarzane. Niewtryskiwane zaokrąglanie odlewów R3 ~ R5mm. „niewstrzykiwany rozmiar przetwarzania tolerancji zgodnie z przepisami GB 1804-79 H14 (h14) js15. Stos gniazda zaworu E410, twardość 33 ~ 38HRC po odpuszczaniu, grubość 2 mm po obróbce. â’¥ słowo odlewane zgodnie z 50J41H-160-01a / A.
Rysunek 1 88H7, 110H7 otwór, 205h8 i φ215h8 zewnętrzny okrąg o stosunkowo wysokiej precyzji, jest ważnym rozmiarem części. Firma wykorzystuje do obróbki jedną tokarkę poziomą, jedną tokarkę pionową i jedno pionowe centrum obróbcze (ze stołem obrotowym czwartej osi i konikiem tarczowym).
Rysunek 1 Części korpusu zaworu
Trasa procesu obróbki części jest następująca: toczenie zgrubne i wykańczające φ215mm okrąg zewnętrzny i powierzchnia czołowa odpowiednio na tokarce poziomej wytaczanie zgrubne i wykańczające φ88H7 otwór wewnętrzny toczenie głowicy zgrubnej i wykańczającejφ Okrąg zewnętrzny 215 mm i powierzchnia końcowa – wytaczanie zgrubne i wykańczające – otwór wewnętrzny 88H7.
Zmień tokarkę pionową na toczenie zgrubne i wykańczające φ205h8 okrąg zewnętrzny i czoło wytaczanie zgrubne i wykańczające φ110H7 otwór toczenie zgrubne i wykańczające φ otwór 53mm górna powierzchnia czołowa wytaczanie hole53mm otwór i Otwór φ50mm.

Zmień pionowe centrum obróbkowe, obróć stół obrotowy o 90°, aby wywiercić otwór φ25mm na zewnętrznej powierzchni końcowej φ215mm, aby pozostawić margines „otwór 25mm ” obróć stół obrotowy do 0° aby wywiercić otwór 22mm na zewnętrznej powierzchni końcowej φ205mm pozostawić margines „otwór 22mm ” obróć stół obrotowy do -90° aby wywiercić otwór φ25mm na zewnętrznej powierzchni końcowej φ215 mm, aby pozostawić margines otwór φ25 mm.


2 Program mocowania pionowego centrum obróbkowego
Pionowe centrum obróbkowe obrabia głównie 3 otwory na zewnętrznej powierzchni czołowej. W celu poprawy wydajności obróbki obrabiarka wyposażona jest w stół obrotowy czwartej osi oraz konik tarczowy, dzięki czemu obróbkę otworu można wykonać w jednym ustawieniu. Środek zewnętrznego okręgu φ215 mm jest wybierany jako odniesienie pozycjonowania, a obrabiany przedmiot jest ograniczony do 4 stopni swobody przez pozycjonowanie pryzmatu na zewnętrznym okręgu; drugie odniesienie pozycjonowania jest wybrane jako środek zewnętrznego okręgu φ205 mm, a obrabiany przedmiot jest ograniczony do 2 stopni swobody przez pozycjonowanie pryzmatu na zewnętrznym okręgu. W ten sposób ograniczone są wszystkie 6 stopni swobody obrabianego przedmiotu. Uchwyt pokazano na rysunku 2, a punkt mocowania uchwytu jest wybrany na zewnętrznym okręgu. Rysunek 2 Oprawa 1 - Podstawa urządzenia 2 - Gwoździe podpory regulacyjnej (2) 3 - Krótkie śruby sześciokątne (6) 4 - Niestandardowy wspornik 5 - Przedłużenie płaskiej płyty B (2) 6 - Nakrętki sześciokątne z kołnierzem i śruby z podwójnym łbem (2 par) 7 - Pryzma stała 8 - Krótkie kołki ustalające (4) 9 - Wspornik niestandardowy 10 - Długie kołki ustalające (4) 11 - Pryzma (2) 12 - Długie śruby z łbem sześciokątnym (4) 13- śruby dociskowe z gniazdem sześciokątnym

3 Analiza przyczyn błędów obróbkowych
Oprawa pokazana na rys. 2 została obrobiona na pionieCentrum obróbczewyposażony w stół obrotowy czwartej osi i konik, a po zakończeniu i przetestowaniu obróbki pojawił się problem z położeniem otworu poza tolerancją. Wcześniej centrum obróbcze przeszło standardową akceptację materiałów testowych JB/T 8771.7-1998. Zgodnie z dokładnością standardowego materiału testowego pozycja otworu na schemacie części może spełniać wymagania. Problem może leżeć w oprawie. Błąd pozycjonowania uchwytu jest podzielony na błąd ruchu punktu odniesienia i błąd braku ponownego połączenia punktu odniesienia. Można zobaczyć analizę oryginalnej trasy procesu przetwarzania sterownika hydraulicznego, obracanie zewnętrznego okręgu φ215 mm i wzorca otworu φ88 mm to zastosowanie wzajemnego przetwarzania zasady wzorca, to środek zewnętrznego okręgu jako wzorzec, obracanie φ205h8 za pomocą specjalnego uchwytu , jest również środkiem okręgu zewnętrznego jako punktem odniesienia dla toczenia. W pionowym centrum obróbkowym obrabiarka znajduje się również wokół zewnętrznego środka okręgu jako odniesienie do obróbki, zgodnie z analizą rysunku, odniesienie projektowe i odniesienie pozycjonowania zawsze się pokrywają, więc nie ma błędu braku nakładania się wzorca. Elementem pozycjonującym uchwytu na pionowym centrum obróbczym jest pryzmatyczna pryzma, a pozycjonowanie pryzmatem zwykle ma błąd przesunięcia punktu odniesienia, który jest obliczany jako ΔY = δd/[2sin (α/2) ], gdzie ΔY jest błędem ruchu punktu odniesienia (patrz Rysunek 3), δd jest tolerancją zewnętrznej średnicy przedmiotu obrabianego, a α jest kątem pomiędzy dwiema powierzchniami granicznymi pryzmatu. Rys. 3 Schemat ideowy błędu przesunięcia podstawy
Wybrany w tym artykule kąt pryzmy wynosi 90°, a tolerancja średnicy zewnętrznej 0,072 mm, można więc wnioskować, że błąd ruchu odniesienia wynosi 0,051 mm, podczas gdy wymagana na rysunku wartość tolerancji położenia wynosi 0,05 mm , więc oczywiste jest, że błąd pozycjonowania przekroczył tolerancję pozycji, co nie może spełnić wymagań przetwarzania, i można ocenić, że przekroczenie pozycji jest związane z błędem pozycjonowania pryzmy.

4 rozwiązanie
Znaleziono przyczynę, że stopień położenia i pionowość przekracza tolerancję, obecnie są 3 rozwiązania.
1)Program 1: Zmień elementy pozycjonujące osprzęt i zastosuj metodę pozycjonowania płaskiego dla 3 zewnętrznych powierzchni kołowych, co może zmniejszyć błąd ruchu odniesienia, ale nie jest to lekarstwo i nie może bardzo dobrze rozwiązać problemu nadmiernego pozycjonowania .
2)Program 2: Zwiększenie procesu końcowego toczenia średnicy zewnętrznej 205h8 i φ215h8 do dokładności φ205h6 i φ215h6, co może zmniejszyć błąd ruchu punktu odniesienia do 0,02mm, co może znacznie zmniejszyć wpływ na pozycję błąd stopnia i jest lepszy niż program 1. Wadą jest to, że tokarkaprzetwarzaniewymagania dotyczące dokładności są wyższe, zmniejszając wydajność obróbki i zwiększając koszt wytwarzania, a z perspektywy produkcji masowej trudno o taką dokładność, program jest bardzo „kurczak”.
3) Opcja 3: Zmień ogólną trasę procesu korpusu zaworu. Punktem odniesienia projektu na rysunku jest środek otworu, a proces wykańczania otworu jest dodawany przed wierceniem w procesie pionowym w celu ponownej kalibracji błędu ruchu punktu odniesienia spowodowanego pozycjonowaniem pryzmatu, a proces wykańczania wytaczania na wszystkich tokarkach jest anulowany, tak, że pierwotna trasa procesu staje się: toczenie zgrubne i wykańczające φ215 mm okrąg zewnętrzny i powierzchnia czołowa odpowiednio z tokarką poziomą wytaczanie zgrubne i wykańczające φ 88H7 toczenie zgrubne i wykańczające 215 mm okrąg zewnętrzny i koniec czoło – toczenie zgrubne i wykańczające – otwór 88H7 – głowica obrotowa 215 mm okrąg zewnętrzny i czoło – wytaczanie zgrubne – otwór wewnętrzny 88H7.
Zmień tokarkę pionową na toczenie zgrubne i wykańczające φ205h8 okrąg zewnętrzny i powierzchnia czołowa wytaczanie zgrubne otwór 110H7 toczenie zgrubne otwór 53mm górna powierzchnia czołowa wytaczanie otwór 53mm i otwór φ50mm .
Zmień pionowe centrum obróbkowe, obróć stół obrotowy o 90°, aby zakończyć wytaczanie φ88H7 wywierć hole25mm otwór na zewnętrznej powierzchni końcowej φ215mm, aby pozostawić równowagę – wytacz 25mm otwór††obróć obrotowy stół do 0°, aby zakończyć wytaczanie φ110H7 otwór wykańczające frezowanie 53mm górna powierzchnia końcowa wywiercić φ22mm otwór na 205mm zewnętrznej powierzchni końcowej aby pozostawić równowagę wytaczać φ22mm otwór obrócić stół obrotowy do -90°, aby zakończyć wytaczanie φ 88H7 wywiercić otwór φ25mm na zewnętrznej powierzchni końcowej φ215mm, aby zostawić marginesowy otwór 25mm.
W ten sposób wpływ błędu ruchu punktu odniesienia można zredukować do zera. Pozycja i prostopadłość są gwarantowane przez dokładność obrabiarki. Redukcja dwóch narzędzi tokarskich do obróbki wykańczającej otworu, zwiększenie liczby dwóch narzędzi wytaczarskich i jednego frezu walcowo-czołowego, wzrost kosztów narzędzi jest całkiem akceptowalny, niewielka zmiana w produktywności, brak wpływu na wydajność produkcyjną, jest wykonalnym rozwiązaniem.

Podjęto ostateczną decyzję, aby wybrać opcję 3, aby rozwiązać problem nakładania się otworów.


5. Wniosek
Podsumowując, można zauważyć, że występuje błąd w pozycjonowaniu za pomocą pryzmatu, więc odniesienie pozycjonowania zostało ponownie skalibrowane podczas procesu wykańczania, a odpowiednie procesy zostały dostosowane, aby rozwiązać problem nadmiernego pozycjonowania otworu spowodowanego przez V- błąd pozycjonowania bloku. Wcześniej zawsze martwiło nas nieporozumienie, że okrąg zewnętrzny i otwór wewnętrzny tokarki są jednym punktem odniesienia, i ignorowaliśmy różnicę między pozycjonowaniem uchwytu a pozycjonowaniem bloku pryzmowego, co prowadziło do braku rozmieszczenia trasy procesu sterownika hydraulicznego. Przyjęte w artykule rozwiązanie stanowi wzorcowe doświadczenie na przyszłośćkońcowa pracaz warunkami pozycjonowania pryzmy.