การวิเคราะห์ทางเทคนิคของเทคโนโลยีที่ได้รับสิทธิบัตรของ Zhejiang Mingxu: การหล่อลื่นการไล่ระดับสีและการออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพความเครียดของการวางตำแหน่งการหล่อลื่นด้วยตนเอง (ZL 2023 2 3463963.9)

ภูมิหลังทางเทคนิคและจุดปวดอุตสาหกรรม
ในระบบเครื่องมือเครื่องจักรความเร็วสูง (N 6000 รอบต่อนาที) หน้ารูปทรงกรวยแบบดั้งเดิมมีข้อบกพร่องหลักสองประการ:

l ความล้มเหลวในการหล่อลื่น: แรงแบบแรงเหวี่ยงทำให้ไขมันหล่อลื่นโยกย้ายไปที่ด้านล่างของกรวยคอส่งผลให้โซนแรงเสียดทานแห้งที่ส่วนบนโดยมีค่าความขรุขระพื้นผิวลดลงจาก 0.4 μ ม. ถึง 1.6 μ M (ทดสอบตามมาตรฐาน ISO 4288-

l ความเข้มข้นของความเครียด: การติดต่อฝ่ายเดียวนำไปสู่ความเครียดจากการสัมผัส Hertzian ที่สูงกว่า 800MPa ทำให้เกิดการแพร่กระจายของไมโครแทร็ก (แหล่งข้อมูล: สวมใส่ 2022, 500-501, 204356)

การวิเคราะห์นวัตกรรมเทคโนโลยีหลัก
I. การออกแบบระบบหล่อลื่นแบบไล่ระดับสี
1.1 สถาปัตยกรรมการหล่อลื่นคอมโพสิตของแข็ง-ฟลูอด
บล็อกหล่อลื่นกราไฟท์ (20) โครงสร้างการฝัง:

l ร่องติดตั้งแบบวงกลม (101a) ที่มีความลึก 1.2 0.05 มม. เปิดอยู่ตรงกลางของกรวยคอ (101) เพื่อให้มั่นใจว่าพื้นผิวกรวยต่อเนื่องผ่านการตัดเฉือนไฟฟ้า (มุมกรวย 20 มุม 20 0.5 );

วัสดุคอมโพสิตที่ใช้ทองแดง (CU-10SN-5GR) ที่มีกราไฟท์ 85% ถูกฝังอยู่เพื่อให้ได้ความพรุน 18% 2% ผ่านการเผาผลาญเมทัลลัตเมทัลซึ่งปล่อยอนุภาคกราไฟท์อย่างต่อเนื่องเพื่อสร้างฟิล์มถ่ายโอน

การตรวจสอบประสิทธิภาพการหล่อลื่น:

l ภายใต้ n = 8000rpม. สภาพการทำงานค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่ส่วนบนของการเจาะรูปกรวยยังคงมีเสถียรภาพที่ 0.08-0.12 ( 0.25 สำหรับโครงสร้างดั้งเดิม);

l การทดสอบระดับเสียงสึกหรอ (ASTM G99) แสดงให้เห็นว่าหลังจากการทำงาน 300 ชั่วโมงความลึกของการสึกหรอของพื้นผิวรูปกรวยเพียง 3.2 μ m (28.5 μ m สำหรับโครงสร้างดั้งเดิม)

1.2 กลไกการชดเชยการหล่อลื่นของเหลว

l การหล่อลื่นช่องจาระบีจะถูกเก็บไว้ที่ด้านล่างของหลุมกรวยซึ่งก่อตัวเป็น 0.5-1.2 μ ความหนาของฟิล์มน้ำมัน M ผ่านเอฟเฟกต์ความดันแบบไดนามิก (ตรวจสอบโดยการจำลองสมการของ Reynolds);

l ระบบประสบความสำเร็จในการทำงานร่วมกันระหว่างการหล่อลื่นที่เป็นของแข็ง (ส่วนบน) และการหล่อลื่นของเหลว (ส่วนล่าง) ลดอุณหภูมิโซนสัมผัส 45% (วัดโดยอิมเมจความร้อนอินฟราเรด)

ii. การออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพความเครียดติดต่อ
2.1 การเพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยี

l โปรไฟล์คลื่นเป็นระยะถูกสร้างขึ้นโดยใช้ฟูริเยร์ซีรีส์: ความยาวคลื่น λ = 12 มม., แอมพลิจูด A = 0.8 มม., รัศมีความโค้ง R = 5 มม.;

l การวิเคราะห์องค์ประกอบไฟไนต์บ่งชี้ว่าความเครียดจากการสัมผัสสูงสุดจะลดลงจาก 813MPA เป็น 327MPA โดยมีการปรับปรุง 62% ในความสม่ำเสมอของการกระจายความเครียด

2.2 โครงสร้างการแบ่งปันโหลดหลายสาย

l 12 หลุมติดตั้ง (104) มีการกระจายอย่างสม่ำเสมอตามมาตรฐาน ASME B18.2.1 โดยมีการเบี่ยงเบนล่วงหน้า 5%;

l รวมกับพื้นผิวรูปกรวย จำกัด (105) (มุมกรวย 15 0.5 ) ความแม่นยำในการวางตำแหน่งรัศมีของ 2 μ M สามารถทำได้ (เกรด ISO 2768-F)

ตารางเปรียบเทียบพารามิเตอร์ทางเทคนิค

การตรวจสอบสถานการณ์จำลองแอปพลิเคชันทั่วไป
กรณีที่ 1: การวางตำแหน่งผู้ถือเครื่องมือในศูนย์เครื่องจักรกลห้าแกน

l ในระหว่างการตัดเฉือนของชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียมอย่างต่อเนื่องผู้ถือเครื่องมือจะถูกควบคุม 2 μ m ( 8 μ m สำหรับโครงสร้างดั้งเดิม);

l รอบการเปลี่ยนเครื่องมือจะขยายไปถึง 12000 เท่า (ค่าเฉลี่ยอุตสาหกรรมคือ 5,000 ครั้ง)

กรณีที่ 2: ระบบชัคในศูนย์เลี้ยว

l Spindle Radial Runout ลดลงจาก 5 μ m ถึง 1.5 μ M (GB/T 17421.7 มาตรฐาน);

l ข้อผิดพลาดรอบชิ้นงานกลึง 1.5 μ M (ASME B89.3.4 มาตรฐาน)

สิทธิบัตรนี้ประสบความสำเร็จในการดำเนินงานที่มั่นคงในระยะยาวของการวางตำแหน่งใบหน้าภายใต้สภาวะการทำงานที่รุนแรงผ่านเส้นทางเทคโนโลยีที่สำคัญสองเส้นทาง: การหล่อลื่นการไล่ระดับสีของสื่อการทำงานร่วมกันและการสร้างความเครียดในการสร้างภาคสนาม จากการค้นหาความแปลกใหม่ (Derwent Innovation) โครงสร้างได้รับดัชนีแรงเสียดทานที่เฉพาะเจาะจง (SFP) ที่ 0.08W/mm ² ลดลง 76% เมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์ที่คล้ายกันวางไว้ในระดับนำระดับนานาชาติ

หากคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมโปรดติดต่อ Mingxu Machinery เพื่อรับรายงานสิทธิบัตรที่สมบูรณ์: [email protected] .