Teknisk analyse av Zhejiang Mingxus patentert teknologi: Gradient smøring og stressoptimalisering av design av selv-sprudlende posisjonering av frontplater (ZL 2023 2 3463963.9)

Teknisk bakgrunn og bransjesmerter
I høyhastighets maskinverktøy chuck-systemer (n ≥ 6000 rpm), tradisjonelle koniske posisjonering av frontplater viser to kjernefeil:

l Smøresvikt: Sentrifugalkraft fører til at smørefett vandrer mot bunnen av den koniske boringen, noe μ m til 1,6 μ M (testet i henhold til ISO 4288 standard);

l Stresskonsentrasjon: Ensidig kontakt fører til hertzian kontaktspenningstopper som overstiger 800MPa, og utløser forplantning av mikro-crack (datakilde: slitasje 2022, 500-501, 204356).

Kjerneteknologisk innovasjonsanalyse
I. Gradient smøresystemdesign
1.1 Solid-fluid kompositt smøringsarkitektur
Grafittsmøringblokk (20) Innebygging av struktur:

l En sirkulær monteringsgro (101a) med en dybde på 1,2 ± 0,05 mm åpnes midt i den koniske boringen (101), noe som sikrer kontinuerlig konisk overflate gjennom elektrisk utladningsbearbeiding (kjeglevinkel 20 ° ± 0.5 ° );

Kobberbasert komposittmateriale (CU-10SN-5GR) som inneholder 85% grafitt er innebygd, og oppnår en porøsitet på 18% ± 2% gjennom pulvermetallurgi sintring, og frigjør kontinuerlig grafittpartikler for å danne en overføringsfilm.

Verifisering av smøringseffektivitet:

l Under n = 8000 rpm driftsforhold, forblir friksjonskoeffisienten i den øvre delen av den koniske boringen stabil på 0,08-0,12 ( ＞ 0,25 for tradisjonelle strukturer);

l Bruk volumtester (ASTM G99) viser at etter 300 timers drift er den koniske overflatedybden bare 3,2 μ m (28,5 μ m for tradisjonelle strukturer).

1.2 Væskesmøringskompensasjonsmekanisme

l Smørende fettkanaler beholdes i bunnen av den koniske boringen, og danner en 0,5-1,2 μ m oljefilmtykkelse gjennom dynamiske trykkeffekter (bekreftet av Reynolds ligningssimulering);

l Systemet oppnår gradientsynergi mellom fast smøring (øvre del) og væskesmøring (nedre del), noe som reduserer kontaktsonetemperaturen med 45% (målt ved infrarød termisk bilder).

Ii. Kontakt stressoptimalisering Design
2.1 Bølgeform Klemningoverflate (102) Topologioptimalisering

l Periodiske bølgeprofiler er konstruert ved hjelp av Fourier -serier: bølgelengde λ = 12mm, amplitude A = 0,8 mm, krumningsradius r = 5mm;

l Endelig elementanalyse indikerer at den maksimale kontaktspenningen reduseres fra 813MPA til 327MPA, med en 62% forbedring i stressfordelingseniformitet.

2.2 Multi-bolt belastningsdelingsstruktur

l 12 Monteringshull (104) er jevnt fordelt i henhold til ASME B18.2.1 Standard, med forhåndsavvik ＜ 5%;

l Kombinert med grense koniske overflater (105) (kjeglevinkel 15 ° ± 0.5 ° ), radial posisjoneringsnøyaktighet av ± 2 μ M oppnås (ISO 2768-F-klasse).

Teknisk parameter sammenligningstabell

Typisk applikasjonsscenariovalidering
Sak 1: Verktøyholderposisjonering i femaksmaskineringssentre

l Under kontinuerlig maskinering av titanlegeringsdeler styres verktøyholderen ＜ 2 μ m ( ＞ 8 μ m for tradisjonelle strukturer);

l Verktøyendringssykluser utvides til 12000 ganger (bransjegjennomsnittet er 5000 ganger).

Sak 2: Chuck System i svingesentre

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

l Maskinert arbeidsstykke rundhetsfeil er ≤ 1.5 μ M (ASME B89.3.4 Standard).

Dette patentet oppnår langsiktig stabil drift av posisjonering av frontplater under ekstreme driftsforhold gjennom to hovedteknologiske veier: Gradient smøremedieresynergi og kontaktspenningsfeltrekonstruksjon. I følge nyhetssøk (Derwent Innovation) oppnår strukturen en spesifikk friksjonskraft (SFP) indeks på 0,08W/mm ² , en reduksjon på 76% sammenlignet med lignende produkter, og plasserer den på det internasjonale ledende nivået.

Hvis du vil lære mer, kan du kontakte Mingxu -maskiner for å få den komplette patentrapporten: [email protected] .