Teknisk analyse af Zhejiang Mingxu's patenterede teknologi: Gradientsmøring og stressoptimering Design af selvsmøringspositioneringsfremplader (ZL 2023 2 3463963.9)

Teknisk baggrund og industri smertepunkter
I højhastigheds-værktøjssystemer (n ≥ 6000 o / min), traditionelle koniske positioneringsfremplader udviser to kernefejl:

l Smøringssvigt: Centrifugalkraft får smørefedt til at migrere mod bunden af ​​den koniske boring, hvilket resulterer i en tør friktionszone på den øverste del, med overfladefremhed RA -værdier forværres fra 0,4 μ m til 1,6 μ M (testet i henhold til ISO 4288 -standard);

l Stresskoncentration: Unilateral kontakt fører til Hertzian-kontaktspændings toppe, der overstiger 800MPa, hvilket udløser mikro-crack-forplantning (Datakilde: Bær 2022, 500-501, 204356).

Kerneteknologisk innovationsanalyse
I. Gradient Lubrication System Design
1.1 Solid-fluid sammensat smøringsarkitektur
Grafitsmøringsblok (20) indlejringsstruktur:

l En cirkulær monteringsrille (101a) med en dybde på 1,2 ± 0,05 mm åbnes midt i den koniske boring (101), hvilket sikrer kontinuerlig konisk overflade gennem elektrisk udladningsbearbejdning (keglevinkel 20 ° ± 0.5 ° );

Kobberbaseret kompositmateriale (CU-10SN-5GR) indeholdende 85% grafit er indlejret, hvilket opnår en porøsitet på 18% ± 2% gennem pulvermetallurgi sintring, der kontinuerligt frigiver grafitpartikler for at danne en overførselsfilm.

Smøringseffektivitetsverifikation:

l Under n = 8000 o / min driftsbetingelser forbliver friktionskoefficienten i den øverste del af den koniske boring stabil på 0,08-0,12 ( ＞ 0,25 for traditionelle strukturer);

l Slidvolumenforsøg (ASTM G99) viser, at efter 300 timers drift er den koniske overfladedybde kun 3,2 μ M (28,5 μ m for traditionelle strukturer).

1.2 Væskesmøringskompensationsmekanisme

l Smøring af fedtkanaler bevares i bunden af ​​den koniske boring og danner en 0,5-1,2 μ m oliefilmtykkelse gennem dynamiske trykvirkninger (verificeret af Reynolds ligningssimulering);

l Systemet opnår gradient synergi mellem fast smøring (øvre del) og væskesmøring (nedre del), hvilket reducerer kontaktzonetemperaturen med 45% (målt ved infrarød termisk billedbehandling).

Ii. Kontakt stressoptimeringsdesign
2.1 Bølgeformklemmeoverflade (102) Topologyoptimering

l Periodiske bølgeprofiler er konstrueret ved hjælp af Fourier -serien: bølgelængde λ = 12 mm, amplitude A = 0,8 mm, krumningsradius r = 5 mm;

l Endelig elementanalyse indikerer, at den maksimale kontaktspænding reduceres fra 813mpa til 327MPa, med en 62% forbedring i stressfordelingens ensartethed.

2.2 Multi-Bolt Load-delingsstruktur

l 12 Monteringshuller (104) er jævnt fordelt i henhold til ASME B18.2.1 Standard med forudindlæst afvigelse ＜ 5%;

l Kombineret med grænse koniske overflader (105) (keglevinkel 15 ° ± 0.5 ° ), radial positioneringsnøjagtighed af ± 2 μ M opnås (ISO 2768-F klasse).

Teknisk sammenligningstabel for parameter

Typisk validering af applikationsscenariet
Sag 1: Værktøjsholderpositionering i fem-akset bearbejdningscentre

l Under kontinuerlig bearbejdning af titanlegeringsdele kontrolleres værktøjsholderens runout til ＜ 2 μ m ( ＞ 8 μ m for traditionelle strukturer);

l Værktøjsændringscyklusser udvides til 12000 gange (gennemsnittet i branchen er 5000 gange).

Sag 2: Chuck -system i drejningscentre

l Spindel radial runout reduceres fra 5 μ m til 1,5 μ M (GB/T 17421.7 Standard);

l Bearbejdet arbejdsemne roundness fejl er ≤ 1.5 μ M (ASME B89.3.4 Standard).

Dette patent opnår langvarig stabil drift af placering af frontplader under ekstreme driftsbetingelser gennem to vigtige teknologiske veje: gradient smøremediesynergi og kontaktstressfeltopbygning. I henhold til nyhedssøgninger (Derwent Innovation) opnår strukturen en specifik friktionseffekt (SFP) indeks på 0,08W/mm ² , en reduktion på 76% sammenlignet med lignende produkter, der placerede det på det internationale førende niveau.

Hvis du gerne vil lære mere, bedes du kontakte Mingxu Machinery for at få den komplette patentrapport: undersø[email protected] .