Õhukese{0}}seinaga titaanisulamist komponentide deformatsioonikontrolli tehnoloogia analüüs

Õhukeseseinalised titaanisulamist komponendid viitavad üldiselt täpsetele konstruktsiooniosadele, mille seinapaksus on 0,5–3 mm, konstruktsiooni jäikus on nõrk ja kontuuride täpsus on kõrge. Siiskititaani sulamidneil on madal soojusjuhtivus, madal elastsusmoodul ja kõrge lõiketakistus. Koos jõu mõjul deformeeruvate õhukeseseinaliste konstruktsioonide halva jäikusega tekivad CNC-freesimisel ja -treimisel kergesti sellised probleemid nagu elastne tagasivedru, kõverdumine, väändumine ja mõõtmete tolerantsi -väl-. Need probleemid on tööstust pikka aega vaevanud halva töötlemise täpsuse garantii, madala valmistoote saagise ja ebastabiilse partii konsistentsiga.

 

 

1.Materjali ja konstruktsiooni töötlemisraskused

Titaanisulamitel on halb soojusjuhtivus, madal elastsusmoodul ja tugev kalduvus-kõrgetel temperatuuridel servadele, mis põhjustab lõikevibratsiooni ja töödeldava detaili tagasitõmbumist töötlemise ajal. Õhukeseseinalised komponendid on madala jäikusega ja vastuvõtlikud mikro-deformeerumisele lõikekoormuse all. Sepistatud ja valtsitud toorikute jääkpinge jaotub materjali eemaldamisel ümber, mille tulemuseks on osade kõverdumine ja täppistöötluse jaoks suured väljakutsed.

 

2.Südamiku deformatsioonimehhanismide klassifikatsioon

• Lõikejõust põhjustatud mehaaniline deformatsioon: õhukesed seinad painduvad lõikekoormuse mõjul ja tagasitõmbumine pärast koormuse eemaldamist põhjustab mõõtmete vigu, mida tavaliselt võib näha õhukeste plaatide ja külgseinte puhul.
• Lõikekuumusest tulenev termiline deformatsioon: ebaühtlane kohalik soojuspaisumine ja kokkutõmbumine tekitavad termilist pinget, põhjustades üldiseid struktuurimoonutusi.
• Deformatsioon jääkpinge vabanemise tõttu: tooriku algpinge ja töötluspinge kattumine lõhub materjali äralõikamisel pingetasakaalu, mis viib osa globaalse deformatsioonini.
• Kinnituspinge deformatsioon: Valed kinnitusasendid või liigne kinnitusjõud pigistavad töödeldavat detaili ja pärast kinnituse vabastamist toimub tagasitõmbumine.

 

 

• Tooriku pinge homogeniseerimine: stressi leevendamiseks rakendatakse titaanisulamist toorikutele kõrgel{0}}temperatuuril vanandamist. Kõrge täpsusega -lennunduses kasutatavate komponentide puhul kasutatakse kombineeritud töötlemist madalal-temperatuuril ja vibratsioonilisel vanandamisel.
• Ebaühtlase töötlusvaru reguleerimine: Rayleighi-mudelil põhinev diferentseeritud varude jaotus Ritz tasakaalustab lõikekoormust ja pärsib õhukese seina deformatsiooni.
• Tooriku vormimise eeltöötlus: Toorikud tasandatakse ja poleeritakse, et kõrvaldada pinnadefektid, tagada nullpunkti täpsus ja vähendada töötlemise deformatsiooni.

 

 

1.Lõikeparameetrite optimeerimine

Kihiline lõikamine on vastu võetud õhukeseseinaliste{0}}titaanisulamist osade jaoks. Viimistlemiseks valitakse väike lõikesügavus ja suur spindli kiirus: radiaalne lõikesügavus ei ole suurem kui 5% tööriista läbimõõdust ja üksik aksiaalne lõikesügavus on vahemikus 0,1 mm kuni 0,3 mm. Keskmist spindli pöörlemiskiirust kasutatakse materjali eemaldamisel töötlemisel, viimistlusel aga suurt spindli kiirust ja madalat ettenihkekiirust. Ronimisfreesimist kasutatakse kogu protsessi vältel, et vähendada töö kõvenemist ja deformatsiooni.

 

2.Lõiketööriistade ja tööriistateede optimeerimine

Valitakse suurte kaldenurkade ja muudetava spiraalinurgaga tsementkarbiidist lõikeriistad. Kasutatakse trokoidfreesimist ja spiraalset süvistamist, kusjuures sümmeetrilised kihilised tööriistarajad on töödeldud seestpoolt väljapoole. See tasakaalustab pinge vabanemist, hoiab ära osade kõverdumise ja stabiliseerib lõikejõudu.

 

3.Jahutus- ja määrimistehnoloogia uuendamine

Minimaalne määrimine (MQL) asendab üleujutusjahutust, et tõhusalt alandada lõiketemperatuuri ja piirata termilist deformatsiooni. Ultra-täpsete komponentide puhul saab sobitada krüogeenset külma õhkjahutust, et veelgi reguleerida termilist pinget.

 

 

• Kinnitusskeemide optimeerimine: järgige ühtlaselt jaotatud mitme{0}}punkti kinnituse ja väikese kinnitusjõu põhimõtteid. Pingutusjõud määratakse simulatsioonikatsetega; kinnituspunktid on paigutatud jäikadele tsoonidele, et vältida õhukesi-seinaalasid ja vältida ekstrusioonideformatsiooni.
• Lisatugede lisamine: rippuvatele õhukestele{0}}seinakonstruktsioonidele rakendatakse täitetööriistu või -torne, et suurendada jäikust ja summutada paindevibratsiooni. Toed ja klambrid saab vabastada alles pärast töödeldava detaili jahtumist ja pinge stabiliseerumist, et vältida tagasitõmbumist.
• Parandage kinnituste täpsust: tagage positsioneerimispindade kõrge täpsus, et saavutada tööriistade ja töödeldavate detailide tihe sobivus, kõrvaldades tühikutest põhjustatud ebaühtlase pinge.

 

 

1.Operatsioonidevaheline stressi leevendamise protsess

Kasutage segmenteeritud protsesse: töötlemata töötlemine → pinge leevendamine → pool{0}}viimistlus → sekundaarne pinge leevendamine → viimistlemine. Töötlemisvaru 0,3–0,5 mm jäetakse pärast töötlemata töötlemist madalal-temperatuuril pinge maandamiseks ja pärast pool{5}}viimistlemist viiakse läbi sekundaarne vanandamine, et pinget homogeniseerida ja viimistlusel tekkivaid deformatsioone vähendada.

 

2.Dünaamilise deformatsiooni prognoosimise ja kompenseerimise tehnoloogia

Töötlemise deformatsiooni ennustamiseks kasutatakse simulatsioonimudeleid ning elastse ja termilise deformatsiooni kompenseerimiseks tööriista liikumisteede optimeerimiseks rakendatakse geneetilisi algoritme. Reaalajas{1}}protsesside reguleerimine toimub võrguseirega, mis on kombineeritud pideva iteratsiooniga koordinaatmõõtmismasina (CMM) kontrolli kaudu. Mõõtmete deformatsiooni saab kontrollida 0,005 mm piires, protsessivõime indeksiga CPK on kriitiliste mõõtmete puhul suurem või võrdne 1,33.

 

 

Ruihang kui titaantoodete otsene tootja tarnib teie täppiskomponentide tootmiseks optimaalse kvaliteediga toorainet. Kui teil on ostuvajadusi, võtke meiega julgelt ühendust e-posti teel:Sam.Rui@bjrh-titanium.com