Ανάλυση Τεχνολογίας Ελέγχου Παραμόρφωσης Μηχανικής για Λεπτά-εξαρτήματα από κράμα τιτανίου με τοιχώματα

Τα εξαρτήματα από κράμα τιτανίου με λεπτά{0}}τοιχώματα αναφέρονται γενικά σε δομικά μέρη ακριβείας με πάχος τοιχώματος που κυμαίνεται από 0,5 mm έως 3 mm, χαμηλή δομική ακαμψία και απαιτήσεις υψηλής ακρίβειας περιγράμματος. Ωστόσο,κράματα τιτανίουδιαθέτουν χαμηλή θερμική αγωγιμότητα, χαμηλό συντελεστή ελαστικότητας και υψηλή αντίσταση κοπής. Σε συνδυασμό με την κακή ακαμψία των δομών με λεπτά-τοιχώματα που είναι επιρρεπείς σε παραμόρφωση λόγω δύναμης, προβλήματα όπως ελαστικό ελατήριο, στρέβλωση, συστροφή και διαστασιολόγηση--ανοχής εμφανίζονται εύκολα κατά τη διάρκεια της φρεζαρίσματος και της στροφής με CNC. Αυτά τα ζητήματα μαστίζουν εδώ και καιρό τη βιομηχανία με κακή εγγύηση ακρίβειας μηχανικής κατεργασίας, χαμηλή απόδοση τελικού προϊόντος και ασταθή συνέπεια παρτίδων.

 

 

1.Μηχανουργικές Δυσκολίες Υλικού και Δομής

Τα κράματα τιτανίου παρουσιάζουν κακή θερμική αγωγιμότητα, χαμηλό συντελεστή ελαστικότητας και έντονη τάση χτισμένης-προς τα άκρα σε υψηλές θερμοκρασίες, οδηγώντας σε κοπτικούς κραδασμούς και επαναφορά του τεμαχίου εργασίας κατά τη μηχανική κατεργασία. Τα εξαρτήματα με λεπτά-τοιχώματα έχουν χαμηλή ακαμψία και είναι ευαίσθητα σε μικρο-παραμόρφωση κάτω από φορτία κοπής. Η υπολειπόμενη τάση στα σφυρήλατα και τυλιγμένα τεμάχια ανακατανέμεται καθώς αφαιρείται το υλικό, με αποτέλεσμα να παραμορφώνεται εν μέρει και να δημιουργεί μεγάλες προκλήσεις στη μηχανική κατεργασία ακριβείας.

 

2.Ταξινόμηση Μηχανισμών Παραμόρφωσης Πυρήνα

• Μηχανική παραμόρφωση που προκαλείται από τη δύναμη κοπής: Τα λεπτά τοιχώματα κάμπτονται κάτω από φορτία κοπής και η επαναφορά του ελατηρίου μετά την αφαίρεση του φορτίου προκαλεί σφάλματα διαστάσεων, που παρατηρούνται συνήθως σε λεπτές πλάκες και πλευρικά τοιχώματα.
• Θερμική παραμόρφωση από θερμότητα κοπής: Η άνιση τοπική θερμική διαστολή και συστολή δημιουργούν θερμική καταπόνηση, προκαλώντας συνολική δομική παραμόρφωση.
• Παραμόρφωση λόγω απελευθέρωσης υπολειπόμενης τάσης: Η υπέρθεση της αρχικής τυφλής τάσης και η καταπόνηση μηχανικής κατεργασίας σπάει την ισορροπία τάσης καθώς το υλικό αποκόπτεται, οδηγώντας σε γενική παραμόρφωση του τμήματος.
• Παραμόρφωση τάσης σύσφιξης: Οι ακατάλληλες θέσεις σύσφιξης ή η υπερβολική δύναμη σύσφιξης πιέζουν το τεμάχιο εργασίας και εμφανίζεται επαναφορά του ελατηρίου μετά την απελευθέρωση της σύσφιξης.

 

 

• Ομογενοποίηση τυφλού καταπόνησης: Η γήρανση σε υψηλή-θερμοκρασία εφαρμόζεται σε ακατέργαστα κράματα τιτανίου για ανακούφιση από το στρες. Για εξαρτήματα αεροδιαστημικής υψηλής
• Ρύθμιση του μη ομοιόμορφου περιθωρίου μηχανικής κατεργασίας-: Διαφοροποιημένη κατανομή περιθωρίου βάσει του Rayleigh-Το μοντέλο Ritz εξισορροπεί τα φορτία κοπής και καταστέλλει την παραμόρφωση του λεπτού-τοιχώματος.
• Προεπεξεργασία διαμόρφωσης κενού: Τα κενά ισοπεδώνονται και γυαλίζονται για την εξάλειψη των επιφανειακών ελαττωμάτων, τη διασφάλιση της ακρίβειας δεδομένων και τη μείωση της παραμόρφωσης της μηχανικής κατεργασίας.

 

 

1.Βελτιστοποίηση παραμέτρων κοπής

Η κοπή με στρώματα υιοθετείται για εξαρτήματα από κράμα τιτανίου με λεπτά τοιχώματα. Μικρό βάθος κοπής και υψηλή ταχύτητα ατράκτου επιλέγονται για φινίρισμα: το ακτινωτό βάθος κοπής δεν υπερβαίνει το 5% της διαμέτρου του εργαλείου και το βάθος μονής αξονικής κοπής κυμαίνεται από 0,1 mm έως 0,3 mm. Η μεσαία ταχύτητα ατράκτου χρησιμοποιείται στην τραχύτητα για την αφαίρεση υλικού, ενώ η υψηλή ταχύτητα ατράκτου και η χαμηλή ταχύτητα τροφοδοσίας εφαρμόζονται στο φινίρισμα. Το φρεζάρισμα αναρρίχησης υιοθετείται σε όλη τη διαδικασία για τη μείωση της σκλήρυνσης και της παραμόρφωσης.

 

2.Βελτιστοποίηση κοπτικών εργαλείων και διαδρομών εργαλείων

Επιλέγονται εργαλεία κοπής τσιμεντοειδούς καρβιδίου με μεγάλες γωνίες κλίσης και μεταβλητές γωνίες έλικας. Χρησιμοποιούνται τροχοειδή φρεζάρισμα και ελικοειδής κοπή, με συμμετρικές πολυεπίπεδες διαδρομές εργαλείων κατεργασμένες από μέσα προς τα έξω. Αυτό εξισορροπεί την απελευθέρωση της πίεσης, αποτρέπει τη στρέβλωση των εξαρτημάτων και σταθεροποιεί τη δύναμη κοπής.

 

3.Αναβάθμιση Τεχνολογίας Ψύξης και Λίπανσης

Η λίπανση ελάχιστης ποσότητας (MQL) αντικαθιστά την ψύξη από πλημμύρα για να μειώσει αποτελεσματικά τη θερμοκρασία κοπής και να περιορίσει τη θερμική παραμόρφωση. Για εξαρτήματα εξαιρετικά{1}}ακριβείας, η κρυογονική ψύξη κρύου αέρα μπορεί να συνδυαστεί για περαιτέρω έλεγχο της θερμικής καταπόνησης.

 

 

• Βελτιστοποιήστε τα σχήματα σύσφιξης: Ακολουθήστε τις αρχές της ομοιόμορφης κατανομής πολλαπλών-σημείων σύσφιξης και χαμηλής δύναμης σύσφιξης. Η δύναμη σύσφιξης προσδιορίζεται μέσω δοκιμών προσομοίωσης. Τα σημεία σύσφιξης είναι διατεταγμένα σε άκαμπτες ζώνες για να αποφευχθούν οι περιοχές λεπτών-τοιχωμάτων και να αποφευχθεί η παραμόρφωση της εξώθησης.
• Προσθέστε βοηθητικά στηρίγματα: Τα εργαλεία πλήρωσης ή οι μαντρέλες εφαρμόζονται σε αναρτημένες λεπτές δομές-τοίχων για ενίσχυση της ακαμψίας και καταστολή των κραδασμών κάμψης. Τα στηρίγματα και οι σφιγκτήρες μπορούν να απελευθερωθούν μόνο αφού κρυώσει το τεμάχιο εργασίας και σταθεροποιηθεί η τάση για να αποφευχθεί η επαναφορά του ελατηρίου.
• Βελτιώστε την ακρίβεια στερέωσης: Εξασφαλίστε υψηλή ακρίβεια των επιφανειών τοποθέτησης για να επιτύχετε σφιχτή εφαρμογή μεταξύ εργαλείων και τεμαχίων εργασίας, εξαλείφοντας την ανομοιόμορφη πίεση που προκαλείται από κενά.

 

 

1.Διαδικασία ανακούφισης από το στρες μεταξύ-λειτουργίας

Υιοθετήστε τμηματοποιημένες διαδικασίες: πρόχειρη κατεργασία → ανακούφιση καταπόνησης → ημι-φινίρισμα → δευτερεύουσα ανακούφιση καταπόνησης → φινίρισμα. Ένα όριο μηχανικής κατεργασίας 0,3–0,5 mm δεσμεύεται μετά από σκληρή κατεργασία για ανακούφιση από τάσεις σε χαμηλές{{4} θερμοκρασίες και η δευτερογενής γήρανση πραγματοποιείται μετά το ημι-φινίρισμα για ομογενοποίηση της τάσης και μείωση της παραμόρφωσης στο φινίρισμα.

 

2.Τεχνολογία πρόβλεψης και αντιστάθμισης δυναμικής παραμόρφωσης

Τα μοντέλα προσομοίωσης χρησιμοποιούνται για την πρόβλεψη της παραμόρφωσης της μηχανικής κατεργασίας και εφαρμόζονται γενετικοί αλγόριθμοι για τη βελτιστοποίηση των διαδρομών των εργαλείων για την αντιστάθμιση της ελαστικής και θερμικής παραμόρφωσης. Η ρύθμιση της διαδικασίας σε πραγματικό-χρόνο πραγματοποιείται με διαδικτυακή παρακολούθηση, σε συνδυασμό με συνεχή επανάληψη μέσω επιθεώρησης μηχανής μέτρησης συντεταγμένων (CMM). Η παραμόρφωση διαστάσεων μπορεί να ελεγχθεί εντός 0,005 mm, με δείκτη ικανότητας διεργασίας CPK μεγαλύτερο ή ίσο με 1,33 για κρίσιμες διαστάσεις.

 

 

Η Ruihang, ως άμεσος κατασκευαστής προϊόντων τιτανίου, παρέχει πρώτες ύλες βέλτιστης ποιότητας για την παραγωγή εξαρτημάτων ακριβείας. Εάν έχετε οποιεσδήποτε ανάγκες αγοράς, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας μέσω email:Sam.Rui@bjrh-titanium.com