Erforschung und Durchbruch des Prozesses zur Verbesserung der Präzision bei der Herstellung von Bolzen/Abstandshaltern

Derzeit verbessert sich das allgemeine Niveau der Bolzenfertigungsgenauigkeit ständig, es gibt jedoch immer noch einige Probleme. In Bezug auf die Materialien ist die Qualität des Rohmaterials einiger Bolzen ungleichmäßig und die Stabilität seiner physikalischen Eigenschaften und seiner chemischen Zusammensetzung ist unzureichend, was sich auf die Verarbeitungsgenauigkeit der Bolzen auswirkt. Beispielsweise ist die Härte einiger Materialien nicht gleichmäßig, was zu Verformungen und Maßabweichungen bei der Verarbeitung führt.

Technisch gesehen weist der traditionelle Herstellungsprozess gewisse Einschränkungen bei der Präzisionskontrolle auf. Beispielsweise sind die Schnittparameter im Bearbeitungsprozess nicht genau genug und die unangemessene Kombination von Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit und Schnitttiefe führt leicht zu ungleichmäßiger Oberflächenrauheit und Maßfehlern.

In Bezug auf die Ausrüstung ist die Verarbeitungsausrüstung einiger produzierender Unternehmen veraltet und es ist schwierig, die Genauigkeit zu garantieren. Darüber hinaus fehlen Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten an den Geräten, was das Problem der verringerten Genauigkeit weiter verschärft. Beispielsweise beeinträchtigen der Führungsverschleiß der Werkzeugmaschine, der Spindelschlag und andere Probleme die Fertigungsgenauigkeit des Bolzens.

Der Mangel an Präzision hat viele Auswirkungen. Erstens passt der Bolzen während des Montagevorgangs möglicherweise nicht genau zu anderen Komponenten, was zu losen Verbindungen führt und die Stabilität und Sicherheit der gesamten Struktur beeinträchtigt. Zweitens können unzureichende Präzisionsbolzen bei einigen hochpräzisen Anwendungsszenarien wie der Luft- und Raumfahrt- und Automobilfertigung die Produktleistung und -zuverlässigkeit beeinträchtigen. Darüber hinaus wird das Genauigkeitsproblem die Ausschussrate erhöhen, die Produktionskosten erhöhen und die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen auf dem Markt verringern.

(1) Erweiterte Materialauswahl und -behandlung

Die Wahl des richtigen Bolzenmaterials für eine hochpräzise Fertigung ist von entscheidender Bedeutung. Beispielsweise kann die Auswahl eines hochwertigen legierten Stahls mit guter Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit die Genauigkeit des Bolzens wirksam gewährleisten. Für Edelstahlbolzen sollten Materialien mit hohem Chromgehalt und gleichmäßiger Zusammensetzung ausgewählt werden, um die Korrosionsbeständigkeit und Dimensionsstabilität zu verbessern.

Im Hinblick auf die Materialvorbehandlung kann die Vorglühbehandlung die Spannungen im Material beseitigen und seine Verarbeitbarkeit verbessern, wodurch die Verformung bei der nachfolgenden Verarbeitung reduziert wird. Darüber hinaus werden durch Beizen die Oxidationsschicht und Verunreinigungen auf der Materialoberfläche entfernt, was die Oberflächenqualität verbessern und die Bearbeitungsgenauigkeit gewährleisten kann.

(2) Optimierte Verarbeitungstechnologie

Die Optimierungsstrategie des Drehprozesses umfasst eine sinnvolle Auswahl geometrischer Parameter und Schnittparameter von Schneidwerkzeugen. Durch den Einsatz scharfer Werkzeuge und einer geeigneten Schnittgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit kann die Oberflächenrauheit wirksam verringert und die Zylindrizität und Geradheit des Bolzens verbessert werden.

Im Schleifprozess kann durch den Einsatz einer hochpräzisen Schleifmaschine und einer feinkörnigen Schleifscheibe in Kombination mit der entsprechenden Schleiftiefe und Vorschubgeschwindigkeit eine höhere Oberflächengenauigkeit und Maßhaltigkeit erzielt werden.

Beim Fräsprozess muss auf die Planung des Werkzeugwegs und die Verwendung von Spiral- oder Kreisschneidwerkzeugen geachtet werden, um die Spur des Fräsers zu reduzieren und die Formgenauigkeit des Bolzens zu verbessern.

(3) Präzisionswärmebehandlungstechnologie

Die Temperaturregelung im Wärmebehandlungsprozess ist präzise ±5℃, was der Schlüssel zur Gewährleistung der Genauigkeit des Bolzens ist. Hohe Temperaturen können zu einer groben Korngröße führen und die Festigkeit und Dimensionsstabilität beeinträchtigen. Bei zu niedriger Temperatur kann die erwartete Leistungsverbesserung nicht erreicht werden.

Auch die Beherrschung der Zeit ist wichtig. Eine zu lange Haltezeit kann zu einer übermäßigen Phasenänderung führen und die Lebensdauer des Bolzens verkürzen. Zu kurz kann die Materialeigenschaften nicht vollständig verbessern. Beispielsweise wird bei Bolzen aus Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt die Abschrecktemperatur normalerweise auf etwa 100 °C eingestellt 850 ° C, Wärmekonservierung für 30 Minuten, gefolgt von schnellem Abkühlen und anschließender Anlassbehandlung, Anlasstemperatur von ca 550 ° C, Wärmekonservierung für 1 Stunde, was die Genauigkeit und umfassende Leistung effektiv verbessern kann.

(1) Automobilbau

In der Automobilindustrie erfordern die Verbindungsbolzen zwischen Motorblock und Zylinderkopf eine hohe Präzision. In der Vergangenheit konnten diese Stehbolzen aufgrund mangelnder Fertigungsgenauigkeit in Arbeitsumgebungen mit hohen Temperaturen und hohem Druck leicht gelöst werden, was zu einer losen Dichtung führte und die Motorleistung beeinträchtigte. Durch den Einsatz fortschrittlicher Materialauswahl- und Behandlungstechnologien, wie z. B. die Auswahl hochfester legierter Stähle sowie die Vorbehandlung durch Feinglühen und Beizen, werden innere Spannungen und Oberflächenverunreinigungen des Materials effektiv beseitigt. Im Bearbeitungsprozess verbessert die Optimierung der Dreh-, Schleif- und Fräsprozesse in Kombination mit der Präzisionswärmebehandlungstechnologie die Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität des Bolzens erheblich. Schließlich werden in praktischen Anwendungen die Zuverlässigkeit und Stabilität des Motors erheblich verbessert, die Wartungskosten gesenkt und die Lebensdauer des Motors verlängert.

(2) Luft- und Raumfahrtbereich

In der Luft- und Raumfahrtausrüstung müssen die Verbindungsbolzen der Flugzeugflügelstruktur enormen Belastungen und komplexen mechanischen Umgebungen standhalten. Um die Flugsicherheit zu gewährleisten, ist die Genauigkeit der Stollen nahezu streng. Durch die Einführung des neuesten Präzisionsverbesserungsverfahrens werden zunächst Titanlegierungsmaterialien mit hervorragenden Eigenschaften ausgewählt und einer strengen Vorbehandlung unterzogen. Im Bearbeitungsprozess kommt der Einsatz hochpräziser CNC-Werkzeugmaschinen und fortschrittlicher Werkzeuge, kombiniert mit sorgfältig geplanten Schnittwegen und Schleifparametern, zum Einsatz. Gleichzeitig kommen im Wärmebehandlungsprozess hochpräzise Temperaturkontrollgeräte und ein strenges Zeitmanagement zum Einsatz. Durch diese Maßnahmen erreicht die Genauigkeit des Bolzens ein sehr hohes Niveau, kann unter extremen Bedingungen eine stabile Leistung aufrechterhalten und bietet eine starke Garantie für den sicheren Flug des Flugzeugs. Beispielsweise haben die Flügelverbindungsbolzen eines bestimmten Flugzeugtyps nach einem Präzisionsverbesserungsprozess eine Reihe strenger Ermüdungstests und Zuverlässigkeitsüberprüfungen erfolgreich bestanden, wodurch die Gesamtleistung und Sicherheit des Flugzeugs erheblich verbessert wurde.

(1) Die Einführung der intelligenten Fertigung

Mit der rasanten Entwicklung von Wissenschaft und Technologie spielt die intelligente Fertigung eine immer wichtigere Rolle bei der Verbesserung der Bolzenfertigungsgenauigkeit. Durch den Einsatz intelligenter Sensoren und Überwachungssysteme können verschiedene Daten im Fertigungsprozess in Echtzeit erfasst werden, wie z. B. Temperatur, Druck, Schnittkraft etc. Diese Daten können rechtzeitig an das Steuerungssystem zurückgemeldet werden, um eine genaue Überwachung des Herstellungsprozesses zu erreichen.

Mithilfe künstlicher Intelligenz und maschineller Lernalgorithmen werden die gesammelten Daten analysiert und vorhergesagt. So lassen sich beispielsweise mögliche Genauigkeitsabweichungen im Vorfeld vorhersagen und Bearbeitungsparameter wie Schnittgeschwindigkeit, Vorschub etc. kann automatisch angepasst werden, um sicherzustellen, dass die Fertigungsgenauigkeit des Bolzens stets auf einem hohen Niveau gehalten wird.

Darüber hinaus ermöglicht die intelligente Fertigung auch die Selbstdiagnose und Wartung von Geräten. Bei einem möglichen Geräteausfall kann das System rechtzeitig einen Alarm senden und entsprechende Wartungsvorschläge unterbreiten, um den durch Geräteausfall verursachten Genauigkeitsverlust zu vermeiden.

(2) Zukünftige Forschungsrichtung

Zukünftig sollen neue Erkenntnisse aus der materialwissenschaftlichen Forschung in die Bolzenherstellung einfließen. Beispielsweise könnte das Aufkommen von Nanomaterialien und Hochleistungsverbundwerkstoffen zu neuen Durchbrüchen bei der Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Genauigkeit von Bolzen führen.

Im Hinblick auf die Herstellungsverfahren kann die kontinuierliche Weiterentwicklung additiver Fertigungstechnologien (z. B. 3D-Druck) möglicherweise neue Ideen und Methoden für die Bolzenfertigung liefern. Durch die präzise Steuerung der schichtweisen Stapelung der Materialien ist es möglich, eine hochpräzise Herstellung komplex geformter Bolzen zu erreichen.

Gleichzeitig wird interdisziplinäre Forschung zum Trend. Durch die Kombination von Erkenntnissen aus den Bereichen Physik, Chemie und Biologie wurden fortschrittlichere Oberflächenbehandlungstechnologien und Beschichtungsmaterialien entwickelt, um die Korrosionsbeständigkeit und Dimensionsstabilität der Bolzen weiter zu verbessern.

Darüber hinaus wird das Konzept der umweltfreundlichen Herstellung auch in der Bolzenfertigung stärker zum Einsatz kommen. Forschung und Entwicklung energiearmer und schadstoffarmer Herstellungsverfahren zur Erreichung nachhaltiger Entwicklungsziele.

Der Prozess der Erhöhung der Genauigkeit der Bolzenherstellung ist von größter Bedeutung. Sie hängt nicht nur mit der Qualität und Leistung von Produkten zusammen, sondern beeinflusst auch die Entwicklung und Wettbewerbsfähigkeit verwandter Branchen.

Was die Ergebnisse betrifft, so wurde die Fertigungsgenauigkeit des Bolzens durch eine Reihe von Maßnahmen wie fortschrittliche Materialauswahl und -behandlung, optimierte Verarbeitungstechnologie, Präzisionswärmebehandlungstechnologie und die Einführung einer intelligenten Fertigung erheblich verbessert. Dadurch kann der Bolzen in verschiedenen Anwendungsbereichen eine bessere Rolle spielen, Ausfälle und Sicherheitsrisiken reduzieren, die Produktionskosten senken und die Produktionseffizienz verbessern.

Wir sind voller Erwartungen für die Zukunft. Ich glaube, dass sich der Prozess zur Verbesserung der Genauigkeit der Bolzenherstellung angesichts des kontinuierlichen Fortschritts und der Innovation der Technologie weiter verbessern und weiterentwickeln wird. Neue Materialien, fortschrittlichere Fertigungstechniken und intelligente Produktionsmethoden werden der Bolzenherstellung mehr Möglichkeiten eröffnen. Wir freuen uns darauf, dass die Bolzenfertigung in Zukunft präziser, effizienter und umweltfreundlicher wird, um qualitativ hochwertigere Produkte für verschiedene Branchen bereitzustellen und die Entwicklung und den Fortschritt der gesamten Fertigungsindustrie zu fördern. Ein Angebot bekommen