Technická analýza patentované technologie Zhejiang Mingxu: Mazání gradientu a optimalizace stresu Návrh samovazeného polohování obličeje (ZL 2023 2 3463963.9)

Technické body bolesti a body bolesti v oboru
Ve vysokorychlostním strojovém nástroji Chuck Systems (n ≥ 6000 rpm), Tradiční kuželové polohovací obličejové desky vykazují dvě základní vady:

l Selhání mazání: Odstředivá síla způsobuje migrující mazací mazivo směrem ke dnu kuželového otvoru, což má za následek zónu suché tření v horní části, přičemž hodnoty RA se zhoršují z 0,4, přičemž se zhoršují hodnoty RA povrchu RA z 0,4 μ M až 1,6 μ m (testováno podle standardu ISO 4288);

l Koncentrace napětí: Jednotlivý kontakt vede k Hertzianským kontaktním stresovým vrcholům přesahujícím 800MPA, což vyvolává šíření mikrobrkátu (zdroj dat: opotřebení 2022, 500-501, 204356).

Základní technologická analýza inovací
I. Návrh mazání gradientu
1.1 Architektura mazacího mazání s pevnými tekutinami
Grafitový mazací blok (20) Vložení struktury:

l Kruhová montážní drážka (101a) s hloubkou 1,2 ± 0,05 mm se otevře uprostřed kuželového otvoru (101), což zajišťuje kontinuální kuželový povrch pomocí elektrického vypouštění (úhel kužele 20 ° ± 0.5 ° );

Kompozitní materiál na bázi mědi (CU-10SN-5GR) obsahující 85% grafitu je zabudován, což dosáhne porozity 18% ± 2% prostřednictvím práškového metalurgie slinování, nepřetržitě uvolňuje grafitové částice za vzniku přenosového filmu.

Ověření účinnosti mazání:

l Za provozních podmínek n = 8000 ot / min zůstává koeficient tření v horní části kuželového otvoru stabilní při 0,08-0,12 ( ＞ 0,25 pro tradiční struktury);

l Testy na objem (ASTM G99) ukazují, že po 300 hodinách provozu je hloubka opotřebení povrchu pouze 3,2 μ M (28,5 μ m pro tradiční struktury).

1.2 Mechanismus kompenzace mazání tekutin

l Mazací mazací kanály jsou zachovány na dně kuželového otvoru a vytvářejí 0,5-1,2 μ M tloušťka olejového filmu prostřednictvím dynamických tlakových efektů (ověřeno simulací Reynoldsovy rovnice);

l Systém dosahuje synergie gradientu mezi mazáním pevného (horní část) a mazání tekutin (spodní část), čímž se sníží teplotu kontaktní zóny o 45% (měřeno infračerveným tepelným zobrazovačem).

Ii. Kontaktní návrh optimalizace napětí
2.1 Upínací povrch vlny (102) Optimalizace topologie

l Profily periodických vln jsou konstruovány pomocí Fourierovy řady: Vlnová délka λ = 12 mm, amplituda A = 0,8 mm, poloměr zakřivení r = 5 mm;

l Analýza konečných prvků ukazuje, že maximální kontaktní napětí je sníženo z 813 MPA na 327 mPa, s 62% zlepšením uniformity distribuce stresu.

2.2 Struktura sdílení zátěže s více šrouby

l 12 montážních otvorů (104) je rovnoměrně distribuováno podle standardu ASME B18.2.1, s odchylkou předpětí ＜ 5%;

l V kombinaci s limitními kuželovými povrchy (105) (úhel kužele 15 ° ± 0.5 ° ), přesnost radiálního umístění ± 2 μ M je dosaženo (ISO 2768-F Grade).

Tabulka porovnání technických parametrů

Typická ověření scénáře aplikace
Případ 1: Umístění držitele nástrojů v pětiosém obráběcích centrech

l Během nepřetržitého obrábění částí slitiny titanu je ovládána házení nástrojů ＜ 2 μ m ( ＞ 8 μ m pro tradiční struktury);

l Cykly pro změnu nástroje jsou prodlouženy na 12 000krát (průměr průmyslu je 5000krát).

Případ 2: Systém Chucku v otočných centrech

l Radiální házení vřetena se sníží z 5 μ M až 1,5 μ M (GB/T 17421.7 Standard);

l Chyba obrobené obrobky ≤ 1.5 μ M (ASME B89.3.4 Standard).

Tento patent dosahuje dlouhodobé stabilní provoz polohování obličejů za extrémních provozních podmínek prostřednictvím dvou hlavních technologických cest: rekonstrukce mazacího média pro mazání gradientu a rekonstrukce pole kontaktního stresu. Podle vyhledávání novin (Derwent Innovation) dosahuje struktura index specifického tření (SFP) 0,08 W/mm ² , 76% snížení ve srovnání s podobnými produkty a umístění na mezinárodní vedoucí úrovni.

Pokud se chcete dozvědět více, kontaktujte prosím Mingxus Machinery a získejte úplnou patentovou zprávu: [email protected] .