나사 구멍의 가공 정확도를 제어하는 방법이 도입되었습니다. 생산 공정의 각 링크에 대한 체계적인 공정 분석을 통해 부품 상태의 정확도 수준 향상, 역 태핑에 의한 나사 정확도 제어 및 보정량 증가, 특수 보호 나사 설계 등의 방법이 기술적인 문제를 극복하고 성공적으로 적용되었습니다. . 대량 생산을 위해.
1 서문
특정 유형의 엔진의 연소실 쉘은 아르곤 아크 용접, 열처리 및 샌드 블라스팅을 통해 전면 연결 피스, 얇은 벽의 회전 실린더, 후면 연결 피스 및 지지대로 구성됩니다. 연소실의 얇은 벽 쉘의 외부 표면은 총 20개의 조각으로 구성된 2열의 축 지지대로 용접됩니다. 지지대의 설계 패턴에는 M4-6H의 나사 정확도가 필요합니다. 지지대의 나사산은 미사일 케이블 커버를 설치하는 데 사용되며 나사산 연결의 품질과 신뢰성이 높아야 합니다. 연소실 쉘이 있는 용접 부품의 지지 구조, 재료 및 공간 구조의 제한으로 인해 스레드를 처리하는 데 전통적인 프로세스가 사용되며 제품의 적격률이 낮습니다. 본 논문에서는 제품 가공의 각 링크에 대한 공정 분석 및 연구를 수행하고 테스트 검증, 비교 및 분석을 통해 합리적이고 효과적인 실 정밀도 제어 방법을 얻습니다.
2 제품 구조 특성 및 가공 어려움
2.1 구조적 특징
연소실 쉘의 외부 치수는 외부 직경이 500mm이고 길이가 4500mm로 비교적 큽니다. 지지대는 연소실 쉘의 외부 표면에 수동으로 용접되며 반경 방향 범위는 (114±0.2) mm입니다. 연소실 외피와 지지재는 D406A 초고장력강으로 제작됩니다. 연소실하우징 지지대의 구조는 그림 1과 같다. 지지대의 형태는 장방형 구조로 외경은 14mm, 폭은 mm이고 중앙에 암나사 M4-6H와 0.7mm의 피치. 나사산이 있는 바닥 홈과 벽이 얇은 하우징 사이의 간격은 0.7mm에 불과합니다.
그림 그림 1 연소실 쉘의 지지 구조
2.2 처리상의 어려움
서포트 가공의 공정 흐름은 그림 2와 같습니다. 서포트의 나사 구멍을 용접 및 열처리 후 가공하면 다음과 같은 어려움이 있습니다[1].
1) 지지대의 나사 구멍 바닥과 쉘 사이의 간격은 0.7mm에 불과하며 가공 중에 얇은 벽 쉘의 표면이 손상되기 쉬워 품질 위험이 있습니다.
2) 지지대의 나사 구멍 바닥 홈과 쉘 사이의 간격이 작고, 나사 가공시 탭 가이드가 짧고, 위치가 불안정하고, 태핑이 어렵고, 편차 처리가 용이하고, 0.04mm의 수직도는 보장할 수 없습니다.
3) 열처리 후 재료의 경도는 48-52HRC이며, 나사산 가공 중에 탭이 파손되기 쉽고 나사산 문제로 인해 쉘이 스크랩되어 제조 비용과 품질이 높습니다. 위험.
위의 분석을 바탕으로 지지대의 나사산은 용접 전에 처리되어야 하며 용접 후에는 연소실 쉘과 함께 어닐링, 샌드 블라스트, 담금질 및 템퍼링 처리되어야 한다는 결론을 내릴 수 있습니다. 담금질 처리 후 지지대의 나사산 표면이 산화되고 나사산 프로파일 표면에 과도한 잔류물이 부착됩니다. 용접 전 지지대 나사산을 제 위치에 가공한 경우 연소실 셸 조합 가공 후 M4-6H 탭을 사용하여 지지대 나사산 프로파일 표면에 부착된 잉여분을 청소하고, 동시에 지지대의 내부 스레드 프로필 표면의 산화물 층이 떨어집니다. M4-6H 나사 정지 게이지를 사용하여 감지할 때 적격 비율은 67%에 불과합니다. 17개의 연소실 하우징 지지대의 M4-6H 내부 나사산 가공에 대한 통계가 작성되었으며 데이터는 표 1에 나와 있습니다. 지지대 나사산의 가공 정확도를 개선하는 방법이 시급한 기술 문제가 되었습니다. 제품의 생산 및 납품에서 해결해야 할 사항입니다.
그림 그림 2 처리 과정
표 1 17개의 연소실 하우징 지지대의 M4-6H 내부 스레드 처리 통계
그림
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3 기술 계획 및 프로세스 테스트
3.1 기술 솔루션
연소실 쉘 및 지지대 처리의 다양한 공정에 대한 재검사, 테스트, 분석 및 조사 후 지지대 M4-6H의 내부 스레드 크기 정확도의 과도한 공차에 대한 주된 이유는 다음과 같습니다. : 담금질 처리 후 지지나사 표면이 산화되어 나사산 치면이 과잉으로 부착됨. 나사산 표면의 잉여물을 청소하는 동안 지지대 부분의 암나사 표면의 산화물 층이 떨어져서 지지대의 암나사 정밀도 M4-6H가 관용을 벗어났습니다.
프로세스 분석에 따르면 두 가지 프로세스 계획이 개발되었습니다.
옵션 1: 노즈 콘과 두 번째 콘으로 구분되는 특수 핸드 탭을 사용자 지정하고 노즈 콘의 중간 직경을 제어합니다. 노즈콘을 사용하여 지지부 상태에서 나사산을 탭하고 가공여유를 남겨둡니다. 연소실 쉘의 열처리 후 두 번째 테이퍼로 지지대의 나사산을 두드려 나사산의 최종 정확도를 보장합니다.
솔루션 2: 지원 부품 상태에서 스레드 정확도 M4-6H를 한 단계 향상하고 M4-5H에 따라 처리하여 M4-6H와 M{의 차이를 효과적으로 보상합니다. {4}}H, 스레드 정확도 요구 사항을 충족합니다[2].
3.2 테스트 과정 및 결과
첫 번째 프로세스 계획은 3단계로 수행됩니다. ① 맞춤형 특수 탭(헤드 콘 및 두 번째 탭), 헤드 탭의 중간 직경에 대해 예약된 여백은 0.30mm, 0.20 mm 및 {{10}}.10mm 각각. ② 지지대 가공시 노즈콘을 이용하여 나사산을 두드립니다. ③ 열처리 후 두 번째 테이퍼를 사용하여 나사산을 두드립니다. 열처리 후 재료의 높은 경도(48-52HRC)와 연소실 쉘의 큰 직경의 영향으로 인해 작업자가 나사산을 두드리기가 더 어렵고 힘이 불균형하며 절삭력은 축에서 벗어나기 쉽습니다. 테스트 중에 중간 직경 공차가 0.30mm일 때 두 개의 콘으로 탭핑할 때 나사산 구멍을 절단할 수 없었습니다. 중간 직경 공차가 각각 0.20mm 및 0.10mm인 경우 나사 구멍이 휘거나 탭이 파손되어 제품 품질을 보장하기 어렵습니다[3].
두 번째 공정 계획에 따르면 지지대의 나사 정밀도는 한 단계의 처리로 향상되며 10개의 연소실 쉘 지지대의 M4-6H 내부 나사 가공에 대한 통계가 작성됩니다. 데이터는 표 2에 나와 있습니다. 스레드 정확도가 크게 향상되었으며 제품 인증률이 67%에서 95%로 증가했습니다.
표 2 방식 2 지원의 내부 스레드 처리 통계
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3.3 테스트 결과 분석
Scheme 1과 Scheme 2의 테스트 결과를 종합 분석하면 Scheme 2의 가공 방법에 따라 지지대의 나사산 적격률이 크게 향상됩니다. 공차를 벗어난 스레드는 M4-7H 스레드 게이지로 검사되며 모두 적합합니다. M4-6H의 스레드 정밀도 치수를 M4-5H 및 M4-7H와 비교하십시오. 자세한 내용은 표 3을 참조하십시오.
표 3 M4×0.7mm 암나사 정밀도 치수(단위: mm)
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나사 M{0}}H의 중간 직경은 그림에서 mm이고, M4-6H의 중간 직경은 그림에서 mm이고, 중간 M4-7H의 직경은 그림에서 mm입니다. 7H와 6H의 최대 한계 크기 편차의 차이는 0.032mm이고, 6H와 5H의 최대 한계 크기 편차의 차이는 0.023mm입니다. , 무자격 지원 스레드 정확도의 편차는 0.032mm를 초과하지 않습니다. 초과 공차를 보상하기 위해 실제 가공에서 나사 정확도를 5H로 높이고 보정량은 기본적으로 나사 보정 요구 사항을 충족할 수 있는 0.023mm입니다. 개별 나사 정밀도가 공차를 벗어난 상황의 경우 공차를 벗어난 양이 매우 적고 정확도가 6H에서 7H 사이라고 생각할 수 있습니다[4].
4 개선조치 및 공정검증
가공 공정을 정리하고, 가공 방법은 제품 적격률이 크게 향상되었다는 조건 하에서 합리적이고 실현 가능합니다. 공차 외 항목 분석을 통해 나사 정밀도 공차 외는 가공 공정의 세부 사항에 기인한 것으로 판단된다. 서포트의 스레드 정확도 문제를 완전히 해결하기 위해 다음 서포트 처리 프로세스 링크에서 프로세스 개선이 수행됩니다.
1) 탭핑머신에 실을 탭하면 스핀들이 약간 진동합니다. 가공 깊이의 변화에 따라 실의 입에서 절단 시간이 상대적으로 길어 입과 뿌리의 크기에 약간의 차이가 있습니다. 가공 중 입과 뿌리의 미세한 변화를 보완하기 위해 지지실 뒤에서 두드리는 방식을 채택하였다[5].
2) 실 정지 게이지의 감지 정확도를 향상시킵니다. 지지대 스레드는 여전히 M4-5H의 정밀도에 따라 처리됩니다. 스레드 플러그 게이지를 검사에 사용할 때 관통 게이지를 완전히 조여 통과시켜야 하며 스톱 게이지의 나사 조임 횟수는 1회를 넘지 않아야 합니다.
3) 연소실 쉘의 열처리 전에 샌드블라스팅 공정에서 지지대의 나사산을 보호해야 합니다. 기존의 M4 나사 보호 방식을 변경하고 특수 보호 나사를 M4-6f 정확도로 재설계했으며, 나사산의 나사 체결 길이를 1턴 이내로 제어하여 반복 나사 마모를 방지했습니다.
4) 청소 방법을 변경하십시오. 연소실 쉘의 결합 가공 후 압축 공기를 사용하여 지지대의 나사 구멍에서 초과분을 불어낸 다음 나사 플러그 게이지 M4-6H 일반 게이지로 검사합니다. 통과하지 못하면 먼저 M4 나사로 청소한 다음 탭 M4-5H로 청소하고 청소 후 스레드 플러그 게이지 M4-6H로 확인하십시오.
여러 공정 테스트 및 검증을 거친 후 지원 나사 정확도가 제품 정확도 요구 사항을 완전히 충족하고 제품 인증 비율이 100%로 증가하여 지원 나사 정확도 문제를 완전히 해결했습니다.
5. 결론
용접 및 열처리 후 지지 나사의 높은 신뢰성을 보장하기 위해 나사 정확도는 다음 조치로 제어됩니다.
1) 부품 상태에서 나사산 정밀도가 한 단계 향상되고 지지대의 나사산 정밀도가 M4-6H에서 M4-5H로 조정됩니다.
2) 용접면(뒷면)부터 나사산 지지대를 가공하고 열처리 및 담금질 후 앞면을 감지하여 가공 중 입과 뿌리의 크기 차이를 보정합니다.
3) 특수 보호 나사는 나사 구멍의 돌출을 줄이기 위해 샌드 블라스팅 공정용으로 설계되었습니다.
다양한 기술 조치를 채택하여 스레드 가공의 정밀도를 제어하고 스레드 연결의 신뢰성이 미사일 비행 테스트 평가를 통과했으며 제품 품질이 안정적이고 신뢰할 수 있습니다.
