內(nèi)容編輯鎧裝熱電偶彎曲成型工藝優(yōu)化
航空發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)溫時(shí)多使用到鎧裝熱電偶，它們一般通過單支鎧裝熱電偶進(jìn)行彎曲成型，然后在組合加固集成為一個(gè)整體，以滿足機(jī)上安裝和避讓需求。鎧裝熱電偶的彎曲成型是以鎧裝電纜為毛坯，通過彎曲工藝成型達(dá)到圖紙要求的空間狀態(tài)及角度要求。彎曲成型工藝擁有低耗、高效等優(yōu)點(diǎn)，且彎曲后的工件強(qiáng)度高、剛度高、韌性好、質(zhì)量輕，廣泛應(yīng)用于航空航天、車輛、石油化工及管道系統(tǒng)等領(lǐng)域。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，由于設(shè)計(jì)性能、經(jīng)濟(jì)技術(shù)、安裝空間及輕量化等要求，熱電偶空間形狀及結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，對(duì)其彎曲也提出了較高要求。
鎧裝偶彎曲成型工藝研究
熱電偶的幾何形狀復(fù)雜，很難用三視圖把它描繪出來，設(shè)計(jì)在圖樣繪制時(shí)，一般對(duì)彎曲要素直接明確，主要包括三大要素，各相鄰直線段交點(diǎn)的坐標(biāo)點(diǎn)，彎曲半徑，點(diǎn)坐標(biāo)值。目前長(zhǎng)風(fēng)對(duì)鎧裝熱電偶采用數(shù)控彎管加工的方式，大幅提高了熱電偶的加工效率和加工一致性，即將管件放在空間坐標(biāo)系中，彎管的直線段用其中心線表示，相鄰兩中心線延長(zhǎng)后產(chǎn)生了交點(diǎn)，相鄰兩相交點(diǎn)連線的距離和方向，表示了該矢量的大小和方向，再經(jīng)回彈數(shù)據(jù)修正，形成彎管程序。
根據(jù)彎曲工藝要求，在彎管機(jī)的點(diǎn)坐標(biāo)頁(yè)面中輸入后，點(diǎn)擊自動(dòng)生成程序，進(jìn)入程序頁(yè)面進(jìn)行編輯后，轉(zhuǎn)換為自動(dòng)加工后進(jìn)行操作。
在實(shí)際彎曲成型中，由于偶絲出口位置、彎曲回彈角補(bǔ)償這兩項(xiàng)參數(shù)在設(shè)定時(shí)，工藝需要對(duì)其進(jìn)行計(jì)算優(yōu)化；此外，由于鎧裝偶集成裝配要求較高，Zui終對(duì)鎧裝偶彎曲的幾何形狀的檢驗(yàn)也十分重要。因此，工藝人員對(duì)這三點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化。
鎧裝偶彎曲工藝優(yōu)化
（1）偶絲出口排布
鎧裝熱電偶彎曲時(shí)，要保證后續(xù)集成裝配時(shí)布線規(guī)范性要求，就要保證尾部偶絲的空間方向，但管料在多次的空間轉(zhuǎn)角后，尾部偶絲的Zui終方向已發(fā)生很大變化。彎曲工藝優(yōu)化時(shí)要依據(jù)產(chǎn)品圖樣對(duì)偶絲出口位置進(jìn)行預(yù)定義，在彎曲前用裝夾定位夾具限制工件轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，確保工件彎曲后偶絲位置的準(zhǔn)確性和一致性。
（3）回彈角補(bǔ)償?shù)脑O(shè)定
彎管機(jī)在退彎后，彎曲的作用力使得管材產(chǎn)生彈塑性變形，其中性層外側(cè)的纖維因彈性恢復(fù)而縮短，內(nèi)側(cè)纖維因彈性恢復(fù)而伸長(zhǎng)，從而使得彎曲曲率角度發(fā)生變化形成回彈。當(dāng)大批量熱電偶彎曲時(shí)，如不能保證角度的一次到位，只能采用手工校正，重復(fù)勞動(dòng)多，極大地影響了生產(chǎn)效率。有效預(yù)測(cè)鎧裝偶彎曲回彈角補(bǔ)償值，可提高一次成形精度，縮短生產(chǎn)周期。然而，由于管材本身材料及其尺寸還有熱處理方式等原因，目前有關(guān)其彎曲回彈補(bǔ)償方法及成形技術(shù)的研究并不成熟。本文提出的解決措施僅針對(duì)本廠生產(chǎn)中涉及的鎧裝熱電偶材料，同批零件在材料相同、外徑相同、熱處理方式一致的前提下，通過數(shù)學(xué)推理及線性插值的方法來實(shí)現(xiàn)回彈角的確定，分析得出其不同角度回彈值與彎曲半徑、彎曲角度的線性關(guān)系，從而減少試彎量。
鎧裝熱電偶彎曲件
的檢驗(yàn)方法優(yōu)化
鎧裝熱電偶彎曲件的檢驗(yàn)項(xiàng)目主要包括外觀、偶絲出口位置、空間形狀、彎角尺寸等。其中外觀和偶絲出口位置主要通過目視檢查。在空間形狀和彎角尺寸方面，受工廠設(shè)備條件限制，空間形狀尚不能直接測(cè)量。行業(yè)內(nèi)彎管批量檢測(cè)的方法主要包括檢驗(yàn)夾具復(fù)合性測(cè)量和熱電偶測(cè)量?jī)x在線測(cè)量，考慮實(shí)際情況暫時(shí)選擇了前者，通過設(shè)計(jì)檢驗(yàn)夾具來檢驗(yàn)鎧裝偶熱電偶的空間走向和兩端的位置度要求對(duì)彎曲件進(jìn)行容差復(fù)合性測(cè)量。根據(jù)某熱電偶的彎曲實(shí)例，分析出熱電偶都是由多個(gè)直線段和圓弧組成，直線段的位置直接影響熱電偶坐標(biāo)點(diǎn)的位置，即熱電偶的空間走向。因此設(shè)計(jì)檢驗(yàn)夾具時(shí)可通過控制熱電偶直線段的位置來控制熱電偶走向。當(dāng)直線段很短難以控制時(shí)，通?？蓪⑵浜雎?，也可根據(jù)情況適當(dāng)控制其相鄰圓弧的空間位置。鎧裝偶兩端的相對(duì)位置尺寸很關(guān)鍵，關(guān)系到廠內(nèi)外安裝接口。根據(jù)形位公差測(cè)量原則，檢具設(shè)計(jì)時(shí)通過UG三維造型來模擬安裝狀態(tài)，裝配基準(zhǔn)作為檢具的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面，即檢具是模擬出被測(cè)熱電偶在裝配極限（實(shí)效邊界）情況下的一種標(biāo)準(zhǔn)裝配件，由測(cè)量要素和定位要素兩部分組成。測(cè)量要素的形狀與被測(cè)要素的實(shí)效邊界一致?；境叽绲扔诒粶y(cè)要素的實(shí)效尺寸，定位尺寸等于被測(cè)要素的理論正確尺寸，使其定位要素與被測(cè)件的基準(zhǔn)要素相適應(yīng)。
據(jù)上考慮，同時(shí)兼顧彎曲回彈、變形等因素，檢具定位尺寸的極限偏差設(shè)定在15%D左右，導(dǎo)向檢查槽尺寸的極限偏差設(shè)定在20%~25%D（D為熱電偶電纜直徑）之間檢查點(diǎn)的設(shè)置要考慮與緊固位置一致。檢具的底座、定位塊等零件均采用不銹鋼材料或45鋼表面鍍鉻處理，整體采用快速壓緊和插銷檢測(cè)的結(jié)構(gòu)。
鎧裝偶彎曲成型工藝研究
熱電偶的幾何形狀復(fù)雜，很難用三視圖把它描繪出來，設(shè)計(jì)在圖樣繪制時(shí)，一般對(duì)彎曲要素直接明確，主要包括三大要素，各相鄰直線段交點(diǎn)的坐標(biāo)點(diǎn)，彎曲半徑，點(diǎn)坐標(biāo)值。目前長(zhǎng)風(fēng)對(duì)鎧裝熱電偶采用數(shù)控彎管加工的方式，大幅提高了熱電偶的加工效率和加工一致性，即將管件放在空間坐標(biāo)系中，彎管的直線段用其中心線表示，相鄰兩中心線延長(zhǎng)后產(chǎn)生了交點(diǎn)，相鄰兩相交點(diǎn)連線的距離和方向，表示了該矢量的大小和方向，再經(jīng)回彈數(shù)據(jù)修正，形成彎管程序。
根據(jù)彎曲工藝要求，在彎管機(jī)的點(diǎn)坐標(biāo)頁(yè)面中輸入后，點(diǎn)擊自動(dòng)生成程序，進(jìn)入程序頁(yè)面進(jìn)行編輯后，轉(zhuǎn)換為自動(dòng)加工后進(jìn)行操作。
在實(shí)際彎曲成型中，由于偶絲出口位置、彎曲回彈角補(bǔ)償這兩項(xiàng)參數(shù)在設(shè)定時(shí)，工藝需要對(duì)其進(jìn)行計(jì)算優(yōu)化；此外，由于鎧裝偶集成裝配要求較高，Zui終對(duì)鎧裝偶彎曲的幾何形狀的檢驗(yàn)也十分重要。因此，工藝人員對(duì)這三點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化。
鎧裝偶彎曲工藝優(yōu)化
（1）偶絲出口排布
鎧裝熱電偶彎曲時(shí)，要保證后續(xù)集成裝配時(shí)布線規(guī)范性要求，就要保證尾部偶絲的空間方向，但管料在多次的空間轉(zhuǎn)角后，尾部偶絲的Zui終方向已發(fā)生很大變化。彎曲工藝優(yōu)化時(shí)要依據(jù)產(chǎn)品圖樣對(duì)偶絲出口位置進(jìn)行預(yù)定義，在彎曲前用裝夾定位夾具限制工件轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，確保工件彎曲后偶絲位置的準(zhǔn)確性和一致性。
（3）回彈角補(bǔ)償?shù)脑O(shè)定
彎管機(jī)在退彎后，彎曲的作用力使得管材產(chǎn)生彈塑性變形，其中性層外側(cè)的纖維因彈性恢復(fù)而縮短，內(nèi)側(cè)纖維因彈性恢復(fù)而伸長(zhǎng)，從而使得彎曲曲率角度發(fā)生變化形成回彈。當(dāng)大批量熱電偶彎曲時(shí)，如不能保證角度的一次到位，只能采用手工校正，重復(fù)勞動(dòng)多，極大地影響了生產(chǎn)效率。有效預(yù)測(cè)鎧裝偶彎曲回彈角補(bǔ)償值，可提高一次成形精度，縮短生產(chǎn)周期。然而，由于管材本身材料及其尺寸還有熱處理方式等原因，目前有關(guān)其彎曲回彈補(bǔ)償方法及成形技術(shù)的研究并不成熟。本文提出的解決措施僅針對(duì)本廠生產(chǎn)中涉及的鎧裝熱電偶材料，同批零件在材料相同、外徑相同、熱處理方式一致的前提下，通過數(shù)學(xué)推理及線性插值的方法來實(shí)現(xiàn)回彈角的確定，分析得出其不同角度回彈值與彎曲半徑、彎曲角度的線性關(guān)系，從而減少試彎量。
鎧裝熱電偶彎曲件
的檢驗(yàn)方法優(yōu)化
鎧裝熱電偶彎曲件的檢驗(yàn)項(xiàng)目主要包括外觀、偶絲出口位置、空間形狀、彎角尺寸等。其中外觀和偶絲出口位置主要通過目視檢查。在空間形狀和彎角尺寸方面，受工廠設(shè)備條件限制，空間形狀尚不能直接測(cè)量。行業(yè)內(nèi)彎管批量檢測(cè)的方法主要包括檢驗(yàn)夾具復(fù)合性測(cè)量和熱電偶測(cè)量?jī)x在線測(cè)量，考慮實(shí)際情況暫時(shí)選擇了前者，通過設(shè)計(jì)檢驗(yàn)夾具來檢驗(yàn)鎧裝偶熱電偶的空間走向和兩端的位置度要求對(duì)彎曲件進(jìn)行容差復(fù)合性測(cè)量。根據(jù)某熱電偶的彎曲實(shí)例，分析出熱電偶都是由多個(gè)直線段和圓弧組成，直線段的位置直接影響熱電偶坐標(biāo)點(diǎn)的位置，即熱電偶的空間走向。因此設(shè)計(jì)檢驗(yàn)夾具時(shí)可通過控制熱電偶直線段的位置來控制熱電偶走向。當(dāng)直線段很短難以控制時(shí)，通?？蓪⑵浜雎?，也可根據(jù)情況適當(dāng)控制其相鄰圓弧的空間位置。鎧裝偶兩端的相對(duì)位置尺寸很關(guān)鍵，關(guān)系到廠內(nèi)外安裝接口。根據(jù)形位公差測(cè)量原則，檢具設(shè)計(jì)時(shí)通過UG三維造型來模擬安裝狀態(tài)，裝配基準(zhǔn)作為檢具的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面，即檢具是模擬出被測(cè)熱電偶在裝配極限（實(shí)效邊界）情況下的一種標(biāo)準(zhǔn)裝配件，由測(cè)量要素和定位要素兩部分組成。測(cè)量要素的形狀與被測(cè)要素的實(shí)效邊界一致?；境叽绲扔诒粶y(cè)要素的實(shí)效尺寸，定位尺寸等于被測(cè)要素的理論正確尺寸，使其定位要素與被測(cè)件的基準(zhǔn)要素相適應(yīng)。
據(jù)上考慮，同時(shí)兼顧彎曲回彈、變形等因素，檢具定位尺寸的極限偏差設(shè)定在15%D左右，導(dǎo)向檢查槽尺寸的極限偏差設(shè)定在20%~25%D（D為熱電偶電纜直徑）之間檢查點(diǎn)的設(shè)置要考慮與緊固位置一致。檢具的底座、定位塊等零件均采用不銹鋼材料或45鋼表面鍍鉻處理，整體采用快速壓緊和插銷檢測(cè)的結(jié)構(gòu)。
