تجزیه و تحلیل فنی فن آوری ثبت شده ژجیانگ مینگکسو: روغن کاری شیب و طراحی بهینه سازی استرس از چهره های موقعیت یابی خودکشی (ZL 2023 2 3463963.9)

پیش زمینه فنی و نقاط درد صنعت
در سیستم های ماشین آلات پر سرعت چاک (N ≥ 6000rpمگس) ، صفحه های موقعیت یابی مخروطی سنتی دو نقص اصلی را نشان می دهند:

سعادت خرابی روغن کاری: نیروی گریز از مرکز باعث می شود که چربی روغن کاری به سمت پایین حفره مخروطی مهاجرت کند و در نتیجه یک منطقه اصطکاک خشک در قسمت فوقانی ایجاد می شود و مقادیر زبری سطح RA از 0.4 بدتر می شود μ متر تا 1.6 μ M (مطابق با استاندارد ISO 4288 آزمایش شده) ؛

سعادت غلظت استرس: تماس یک طرفه منجر به قله های استرس تماس هرتزیان بیش از 800مگسpa می شود و باعث انتشار میکرو قطبی می شود (منبع داده: سایش 2022 ، 500-501 ، 204356).

تجزیه و تحلیل نوآوری تکنولوژیکی اصلی
I. طراحی سیستم روغن کاری شیب
1.1 معماری روغن کاری کامپوزیت با گل جامد
بلوک روغن کاری گرافیت (20) ساختار تعبیه:

سعادت یک شیار نصب دایره ای (101a) با عمق 1.2 ± 0.05 میلی متر در وسط حفره مخروطی (101) باز می شود ، و از سطح مخروطی مداوم از طریق ماشینکاری تخلیه الکتریکی اطمینان می دهد (زاویه مخروط 20 درجه 0.5 درجه ) ؛

مواد کامپوزیت مبتنی بر مس (CU-10SN-5GR) حاوی 85 ٪ گرافیت تعبیه شده است و به تخلخل 18 ٪ رسیده است ± 2 ٪ از طریق پخت و پز متالورژی پودر ، به طور مداوم ذرات گرافیتی را آزاد می کند تا یک فیلم انتقال تشکیل شود.

تأیید کارایی روغن کاری:

سعادت تحت شرایط عملیاتی n = 8000rpm ، ضریب اصطکاک در قسمت فوقانی مخروطی مخروطی در 0.08-0.12 پایدار است ( ＞ 0.25 برای ساختارهای سنتی) ؛

سعادت تست های حجم سایش (ASTM G99) نشان می دهد که پس از 300 ساعت کار ، عمق سایش سطح مخروطی فقط 3.2 است μ م (28.5 μ متر برای ساختارهای سنتی).

1.2 مکانیسم جبران روغن کاری سیال

سعادت کانال های گریس روغن کاری در پایین حفره مخروطی حفظ می شوند و 0.5-1.2 تشکیل می دهند μ ضخامت فیلم روغن M از طریق اثرات فشار پویا (تأیید شده توسط شبیه سازی معادله رینولدز).

سعادت این سیستم به هم افزایی شیب بین روغن کاری جامد (قسمت فوقانی) و روانکاری سیال (قسمت پایین) دست می یابد و دمای منطقه تماس را 45 ٪ کاهش می دهد (اندازه گیری شده توسط تصویر حرارتی مادون قرمز).

ii. با طراحی بهینه سازی استرس تماس بگیرید
2.1 سطح بستن شکل موج (102) بهینه سازی توپولوژی

سعادت پروفایل های موج دوره ای با استفاده از سری Fourier: طول موج ساخته می شوند λ = 12 میلی متر ، دامنه A = 0.8 میلی متر ، شعاع انحنای r = 5مگنی ؛

سعادت تجزیه و تحلیل عنصر محدود نشان می دهد که حداکثر استرس تماس از 813MPA به 327MPA کاهش می یابد ، با بهبود 62 ٪ در یکنواختی توزیع استرس.

2.2 ساختار تقسیم بار چند بولت

سعادت 12 سوراخ نصب (104) به طور مساوی مطابق با استاندارد ASME B18.2.1 با انحراف از قبل توزیع می شود ＜ 5 ٪ ؛

سعادت همراه با سطوح مخروطی محدود (105) (زاویه مخروط 15 ° 0.5 ° ) ، دقت موقعیت شعاعی از ± 2 μ M به دست می آید (ISO 2768-F درجه).

جدول مقایسه پارامتر فنی

اعتبار سنجی سناریوی برنامه معمولی
مورد 1: موقعیت یابی صاحب ابزار در مراکز ماشینکاری پنج محور

سعادت در حین ماشینکاری مداوم قطعات آلیاژ تیتانیوم ، Runout Hoسعادتder Hoسعادتder به کنترل می رسد ＜ 2 μ م ( ＞ 8 μ متر برای ساختارهای سنتی) ؛

سعادت چرخه های تغییر ابزار به 12000 بار گسترش می یابد (میانگین صنعت 5000 بار است).

مورد 2: سیستم چاک در مراکز چرخش

l رونق شعاعی اسپیندل از 5 کاهش می یابد μ متر تا 1.5 μ M (GB/T 17421.7 استاندارد) ؛

l خطای گردآوری قطعه کار ماشینکاری است رده 1.5 μ M (ASME B89.3.4 استاندارد).

این حق ثبت اختراع به عملکرد پایدار طولانی مدت موقعیت یابی صفحه در شرایط عملیاتی شدید از طریق دو مسیر اصلی فناوری دست می یابد: هم افزایی رسانه های روانکاری شیب و بازسازی میدان استرس تماس. با توجه به جستجوهای جدید (نوآوری Derwent) ، ساختار به یک شاخص قدرت اصطکاک خاص (SFP) 0.08W/mm دست می یابد ² ، 76 ٪ کاهش در مقایسه با محصولات مشابه ، آن را در سطح بین المللی پیشرو قرار می دهد.

اگر مایل به کسب اطلاعات بیشتر هستید ، برای به دست آوردن گزارش ثبت اختراع کامل با ماشین آلات Mingxu تماس بگیرید: [email protected] .