A Zhejiang Mingxu szabadalmi technológiai elemzése: merev-rugalmas, kapcsolt rezgési szuppressziós rendszer vékony falú alkatrész-megmunkáláshoz (szabadalomszám: ZL 2023 2 2998408.x)

Műszaki háttér és ipari fájdaLom pontok

A vékonyfaLú csövek (péLdáuL a repüLőgép-hidrauLikus csövek és a féLvezető reakciókamrák) precíziós megmunkáLásában a hagyományos egyirányú szorító rendszerek két aLapvető probLémátóL szenvednek:

L Nem eLegendő csevegési eLnyomás: A szabad vége kényszerített rezgéseket éL 5-20 ampLitúdóvaL μ m A vágóerő gerjesztése aLatt (adatforrás: CIRP Annals 2021, 70 (1), 357-360), ami a felületi durvaság RA értékeit eredményezi a 3,2-re. μ M (ISO 4288 szabvány);

l A dinamikus merevség egyensúlyhiánya: Az egypontos támogatás miatt a rendszer modális merevsége kevesebb, mint 1 × 10 ³ N/MM, jelentős rezonancia kockázatokkal kritikus sebességgel (DIN 1311 rezgéselméleti elemzés).

Alapvető technológiai innovációs elemzés

I. Többfokú szabadságfokozatú rezgéscsökkentő rendszer

1.1 Hárompontos korlátozás topológiai struktúra

Alsó kettős támogató kerekek (12):

l Használjon nagy szén-dioxid-széntartalmú króm acél (GCR15) keréktesteket görbületi sugarakkal, amelyek megfelelnek a munkadarab külső átmérőjének (tolerancia ± 0,02 mm), 60 érintkezési szög ° ± 1 ° , és a 80-120mPa optimalizált érintkezési feszültségeket a hertzi kontakt-elméleten keresztül;

l A keréktengelyek szögletes érintkezési golyóscsapágyakat tartalmaznak (7206b, 50N előterhelés), radiális kifutással kevesebb, mint 2 μ M (ISO 492 szabvány).

A legjobban állítható nyomáskerék (26):

l Alkalmazza az F = 200 dinamikus előterhelési erőt ± 10n nyomásrugó (31) segítségével a zárt hurkú erőszabályozáshoz;

l Nyomáskerék felszíni lézerréteg WC-10CO bevonattal, súrlódási együtthatóval μ≤ 0,08 (ASTM G99 tesztelés).

1.2 Dinamikus merevség -javító kialakítás

T alakú útmutató (15) és mozgatható rés (14):

l Alkalmazzon H6/G5 illesztést, hogy a vízszintes elmozdulást kevesebb, mint 5 -re korlátozza μ M, pufferrugókkal (10) (merevség k = 50n/mm ± 5%) függőleges irányban;

l A modális elemzés azt mutatja, hogy a rendszer elsőrendű természetes frekvenciája 325 Hz-re (98 Hz a hagyományos szerkezeteknél) növekszik, elkerülve a tipikus vágási gerjesztési frekvenciasávokat (80-250 Hz).

Ii. Adaptív erővezérlő rendszer

2.1 Kettős zárt hurkú szabályozási mechanizmus

Axiális előterhelés beállítása:

l Használjon egy ólomcsavart (27), p = 1 mm-es hangmagassággal, egy nyomású rugóval (31) kombinálva, hogy elérje a 0,05–0,2 mm-es mikro-adagolást;

l A harmadik locknut (29) bezárása után az axiális merevség eléri a 2,5 -et × 10 ⁴ N/MM (ISO 10791-2 tesztelés).

Radiális dinamikus kompenzáció:

l Mozgatható bázis (16) lineáris útmutatókkal van felszerelve (HGW25CA, megismételhetőség ± 1 μ m) a ± 15 mm -es stroke -kompenzáció;

l Kapcsolt vezérlés egy szervo motorral (35), válaszidővel kevesebb, mint 50 ms (a PID algoritmus alapján).

2.2 Rezgési energia eloszlás útja

Kompozit csillapító szerkezet:

l Csúszásgátló alátétek (9) Használjon nitril gumi-fém laminált anyagokat (veszteségi faktor barnulás δ = 0,25);

l A rendszer rezgési csillapítási sebessége 18dB/s-ra növekszik (összehasonlítva a hagyományos struktúrák 6db/s-jével, az ISO 10816-3 alapján).

Műszaki paraméter -összehasonlító táblázat

Tipikus megmunkálási forgatókönyv érvényesítése

1. eset: A repülőgép-titán ötvözet vékonyfalú csövek marása

l N = 3000 fordulat/perc és F = 0,1 mm/REV körülményei között az amplitúdóvezérlés fenntartja ＜ 3 μ m ( ＞ 15 μ m hagyományos szerelvényekkel);

l A megmunkálási kerekségi hiba az ≤ 2 μ m (ASME B89.3.4 szabvány szükséges ≤ 5 μ m).

2. eset: A félvezető kvarckamrák belső falfúrása

l A megmunkálási folyamat rezgési gyorsulás az ＜ 0,5 g ( ＞ 2,5 g hagyományos rendszerekkel);

l A szerszám élettartama kiterjed a 380 lyukra/élre (az ipar átlaga 120 lyuk/él).

Ez a szabadalom új paradigmát hoz létre a rezgéscsökkentéshez vékonyfalú alkatrészekben, amelyek három fő technológiai útvonalon keresztül megmunkálják: többtestes dinamikus visszatartási topológia, adaptív erő zárt hurkú vezérlés és kompozit csillapító kialakítás. A COMSOL multiphysics szimulációk által ellenőrzött rendszer a rezgésátvitel veszteségét éri el ＞ 15dB a 2000-5000Hz-es széles frekvenciasávon belül, elérve a rezgéscsökkentési szintet az Aero-motor penge megmunkálásának.

Ha többet szeretne megtudni és vásárolni önmegtakarító csapágy Termékek, kérjük, vegye fel a kapcsolatot Mingxu gépek A teljes szabadalmi jelentés beszerzéséhez: [email protected] .