تحليل تكنولوجيا براءات الاختراع لـ Zhejiang Mingxu: نظام قمع الاهتزاز المقترن الصارم المرن لتحويل العمود الطويل (براءات الاختراع رقم: ZL 2024 2 1169223.6)

الخلفية الفنية ونقاط ألم الصناعة

في الدوران الدقيق لمكونات العمود الطويل (مثل مهاوي القيادة ومسامير الرصاص) ، تعاني أدوات التحول الثابتة التقليدية الواحدة من مشكلتين أساسيتين:

● قمع الثرثرة غير الكافي: الطرف المتدلي لأداة الدوران تعاني من الاهتزازات مع السعة التي تتراوح من 10 إلى 50μm تحت الإثارة قوة القطع ( المصدر: int. ج. ماخ. أدوات مانوف. 2021 ، 167 ، 103767 ) ، مما يؤدي إلى تدهور في التموج السطحي (قيمة WT) حتى 6.3μm (وفقًا لمعايير ISO 4287) ؛

● الصلابة الديناميكية غير المتوازنة: عند تصنيع مهاوي طويلة مع نسبة طول إلى قطر أكبر من 5 ، تنخفض تصلب نظام النظام عن 800N/μM ، مما يؤدي إلى ثرثرة تجدد (كما تم تحليلها من خلال نظرية الاهتزاز DIN 1311).

تحليل الابتكارات التكنولوجية الأساسية

1. بنية تعزيز الصلابة الديناميكية متعددة المراحل

1.1 نظام دعم الحلقة المزدوجة

وحدة الدعم الرئيسية:

● يتم تصنيع قضيب الدعم (7) من الصلب الذي تم تبريده ومخففه 40CR ، والذي يتميز بخيط خارجي من M16 × 2 يتراجع مع الجوز الثابت (8) ، مما يحقق قوة التحميل المسبقة 1200 ± 50n ؛

● من خلال تحليل العناصر المحدودة ، يتم تحديد تباعد الدعم الأمثل ليكون L/3 (حيث L هو طول أداة الدوران) ، ورفع التردد الطبيعي من الدرجة الأولى إلى 245 هرتز (مقارنة مع 82 هرتز في الهياكل التقليدية).

وحدة التثبيت الإضافية:

● تم إنشاء عجلة الدعم الإضافية (13) من الصلب GCR15 ، بزاوية ملامسة تبلغ 60 درجة ± 1 °. تم تحسين إجهاد الاتصال إلى 150-200mpa باستخدام نظرية الاتصال Hertzian ؛

● يكشف اختبار الاهتزاز (وفقًا لـ ISO 10816-3) أنه في ظل ظروف التشغيل N = 1500 دورة في الدقيقة ، يتم تقليل السعة إلى 3μm (على عكس> 15μm في الهياكل التقليدية).

1.2 آلية ضبط الدقة

● يستخدم عمود التعديل المترابط (6) خيط شبه منحرف مزدوج (TR20 × 4P8) ، والذي ، بالاقتران مع غسالة مضادة للانزلاق (11) (يتميز معامل الاحتكاك μ = 0.12) ، يتيح معدلًا صغيرًا قدره 0.025 ملم لكل ثورة ؛

● تستخدم شريحة تحديد المواقع (14) ونقش التثبيت (17) نوبة H7/G6 ، مما يحقق دقة تحديد المواقع المتكررة من 0.005 ملم.

الثاني. التصميم الطوبولوجي لقمع الاهتزاز التكيفي

2.1 تحسين مسار الإرسال

● تم تصميم الحلقة الثابتة (5) مع بنية مضلعة دائرية ، والتي تتميز بتدرج سمك الجدار الذي ينتقل من 8 مم إلى 12 مم ، مما يؤدي إلى تحسن بنسبة 180 ٪ في صلابة الانحناء (تم التحقق منها من خلال محاكاة ANSYS Workbench) ؛

● تعتمد الفتحة المنقولة (4) تصميم ثقب مستطيل (30 × 12 مم) ، مما يسمح بـ ± 15 مم من التعويض الأفقي ، وهو متوافق مع أقطار عمود يتراوح من φ20mm إلى φ80mm.

2.2 هيكل تعزيز التخميد

● تمتلئ الجزء الداخلي من قضيب الدعم (7) بمواد لاصقة تخميد على السيليكون (مع عامل الخسارة TANδ = 0.35) ، مما يرفع معدل توهين الاهتزاز إلى 22db/s (كما تم اختباره وفقًا لمعايير ISO 10816) ؛

● تم إنشاء لوحة التوصيل المستعرض (15) من سبيكة الألومنيوم 6061-T6 ، وتشكل مثبطًا الكتلة المضبوطة من خلال فتحة التثبيت (16) لقمع الاهتزازات عالية التردد في نطاق 500-800Hz.

جدول مقارنة المعلمة الفنية الرئيسية

تحقيقات سيناريو الآلات النموذجية

الحالة 1: تحول برغي الرصاص الدقيق

● عند تصنيع المسمار الرصاص φ50 × 2000 مم ، كان خطأ الملعب التراكمي ≤5μm لكل 1000 مم (تلبية معيار GB/T 17587.3) ؛

● تم تمديد حياة الأداة إلى 180 قطعة لكل متطور (مقارنة بـ 80 قطعة لكل متطورة مع الأدوات التقليدية).

الحالة 2: قضبان مكبس الأسطوانة الهيدروليكية

● تم الحفاظ على قيمة RA خشونة السطح باستمرار عند 0.4μm (تلبية متطلبات الصناعة البالغة ≤0.8μm) ؛

● تم تحسين كفاءة الآلات بنسبة 40 ٪ (بسبب انخفاض الاهتزاز ، مما يسمح بزيادة معدل التغذية من 0.1 مم/rev إلى 0.15 مم/rev).

تحقق براءة الاختراع هذه الاختراقات في قمع الاهتزاز لتصنيع العمود الطويل من خلال مسارين تكنولوجيين: ضبط الديناميكي متعدد الأجسام وتصميم التدرج. تم التحقق من خلال محاكاة COMSOL متعددة الفيزياء ، ويقلل النظام من طاقة الاهتزاز بنسبة 82 ٪ في نطاق تردد 100-1000Hz ، ويصل إلى مستوى قمع الاهتزاز مماثلة لتشكيلات الدوار الهوائية.

إذا كنت ترغب في معرفة المزيد ، فيرجى الاتصال بـ Mingxu Machinery للحصول على تقرير براءات الاختراع الكامل: [email protected] .