Ohut{0}}seinämäisten titaaniseoskomponenttien muodonmuutosten hallintatekniikan analyysi

Ohutseinäisillä-titaaniseoskomponenteilla tarkoitetaan yleensä tarkkuusrakenneosia, joiden seinämän paksuus on 0,5–3 mm, rakenteellinen jäykkyys on heikko ja ääriviivojen tarkkuusvaatimukset ovat korkeat. Kuitenkin,titaaniseoksetalhainen lämmönjohtavuus, alhainen kimmokerroin ja korkea leikkausvastus. Yhdessä ohutseinäisten rakenteiden heikon jäykkyyden kanssa, joka on altis muodonmuutokselle voiman vaikutuksesta, CNC-jyrsinnän ja sorvauksen aikana ilmenee helposti ongelmia, kuten elastinen takajousto, vääntyminen, vääntyminen ja mittojen poikkeava-toleranssi-. Nämä ongelmat ovat pitkään vaivanneet alaa huonon koneistustarkkuuden takuun, lopputuotteen alhaisen tuoton ja epävakaan erän konsistenssin vuoksi.

 

 

1.Materiaalin ja rakenteen työstövaikeudet

Titaaniseoksilla on huono lämmönjohtavuus, alhainen kimmokerroin ja voimakas-reunataipumus korkeissa lämpötiloissa, mikä johtaa leikkausvärähtelyyn ja työkappaleen takaisinjoustoon koneistuksen aikana. Ohutseinäisillä-osilla on alhainen jäykkyys ja ne ovat alttiita mikro-muodonmuoville leikkauskuormituksen alaisena. Taotuissa ja valssatuissa aihioissa jäännösjännitys jakautuu uudelleen, kun materiaalia poistetaan, mikä johtaa osien vääntymiseen ja asettaa suuria haasteita tarkkuustyöstölle.

 

2.Ytimen muodonmuutosmekanismien luokitus

• Leikkausvoiman aiheuttama mekaaninen muodonmuutos: Ohuet seinät taipuvat leikkauskuormituksen vaikutuksesta ja takaisku kuormituksen poistamisen jälkeen aiheuttaa mittavirheitä, joita yleensä näkyy ohuissa levyissä ja sivuseinissä.
• Leikkauslämmön aiheuttama terminen muodonmuutos: Epätasainen paikallinen lämpölaajeneminen ja -kutistuminen synnyttävät lämpöjännitystä, mikä laukaisee rakenteellisia yleisiä vääristymiä.
• Jäännösjännityksen vapautumisesta johtuva muodonmuutos: Alkuperäisen aihiojännityksen ja koneistusjännityksen päällekkäisyys rikkoo jännitystasapainon materiaalia leikattaessa, mikä johtaa osan globaaliin muodonmuutokseen.
• Puristusjännityksen muodonmuutos: Väärät kiinnitysasennot tai liiallinen kiristysvoima puristavat työkappaletta, ja takaisinjousto tapahtuu puristuksen vapautumisen jälkeen.

 

 

• Aihion jännityksen homogenointi: Korkeissa{0}}lämpötiloissa vanhentamista käytetään titaaniseosaihioihin jännityksen lievittämiseksi. Korkean-tarkkuuden ilmailu-avaruuskomponenteille käytetään matalan-lämpötilojen ja tärinävanhenemisen yhdistettyä käsittelyä.
• Epätasaisen -työstövaran säätö: Rayleigh--malliin perustuva eriytetty varajakauma Ritz tasapainottaa lastuamiskuormia ja estää ohuen{2}}seinän muodonmuutoksia.
• Aihioiden esikäsittely: Aihiot tasoitetaan ja kiillotetaan pintavirheiden poistamiseksi, peruspisteen tarkkuuden varmistamiseksi ja koneistuksen muodonmuutosten vähentämiseksi.

 

 

1.Leikkausparametrien optimointi

Kerroksellista leikkausta käytetään ohutseinäisille-titaaniseososille. Viimeistelyyn valitaan pieni leikkaussyvyys ja korkea karan nopeus: säteittäinen leikkaussyvyys on enintään 5 % työkalun halkaisijasta ja yksittäinen aksiaalinen leikkaussyvyys vaihtelee välillä 0,1–0,3 mm. Rouhinnassa käytetään keskinopeutta materiaalin poistoon, kun taas viimeistelyssä käytetään suurta karanopeutta ja pientä syöttönopeutta. Kiipeilyjyrsintä otetaan käyttöön koko prosessin ajan työstön kovettumisen ja muodonmuutosten vähentämiseksi.

 

2.Leikkaustyökalujen ja työkaluratojen optimointi

Sementoidut kovametallileikkaustyökalut valitaan suurilla kaltevuuskulmilla ja vaihtelevilla helix-kulmilla. Käytetään trokoidista jyrsintä- ja kierteistä upotusleikkausta, joissa symmetriset kerrostetut työkaluradat koneistetaan sisältä ulospäin. Tämä tasapainottaa jännityksen vapautumista, estää osien vääntymisen ja vakauttaa leikkausvoiman.

 

3.Jäähdytys- ja voiteluteknologian päivitys

Minimum Quantity Lubrication (MQL) korvaa tulvajäähdytyksen alentaakseen tehokkaasti leikkauslämpötilaa ja estääkseen lämpömuodonmuutoksia. Ultra-tarkkuuskomponenttien osalta kryogeeninen kylmäilmajäähdytys voidaan sovittaa lämpörasituksen hallintaan.

 

 

• Optimoi kiinnitysmallit: Noudata tasaisesti jakautuneen monipistekiinnityksen ja pienen kiristysvoiman periaatteita. Puristusvoima määritetään simulaatiotesteillä; kiinnityspisteet on järjestetty jäykille vyöhykkeille ohuiden-seinäalueiden välttämiseksi ja ekstruusiomuodonmuutoksen estämiseksi.
• Lisätuet: Ripustettuihin ohuisiin{0}}seinärakenteisiin kiinnitetään täyttötyökaluja tai tuurnaja jäykkyyden lisäämiseksi ja taipumisen tärinän vaimentamiseksi. Tuet ja puristimet voidaan vapauttaa vasta sen jälkeen, kun työkappale on jäähtynyt ja jännitys tasaantunut takaisinjoustamisen välttämiseksi.
• Paranna kiinnikkeen tarkkuutta: Varmista paikoituspintojen korkea tarkkuus varmistaaksesi tiukan sovituksen työkalujen ja työkappaleiden välillä, mikä eliminoi rakojen aiheuttaman epätasaisen jännityksen.

 

 

1.Inter{0}}operaatiostressin lievitysprosessi

Ota käyttöön segmentoidut prosessit: karkea koneistus → jännityksenpoisto → puoli{0}}viimeistely → toissijainen jännityksenpoisto → viimeistely. Karkean työstön jälkeen varataan 0,3–0,5 mm:n työstövara matalan-lämpötilan jännityksenpoistoon, ja toissijainen vanhentaminen suoritetaan puoliviimeistelyn jälkeen jännityksen homogenoimiseksi ja muodonmuutosten vähentämiseksi viimeistelyssä.

 

2.Dynaaminen muodonmuutosten ennustaminen ja kompensointitekniikka

Simulaatiomalleja käytetään koneistuksen muodonmuutosten ennustamiseen, ja geneettisiä algoritmeja käytetään optimoimaan työkalun kulkureittejä elastisen ja lämpömuodonmuutoksen kompensoimiseksi. Reaaliaikainen prosessisäätely toteutetaan online-valvonnalla ja jatkuvalla iteraatiolla koordinaattimittauskoneen (CMM) tarkastuksen avulla. Mittojen muodonmuutosta voidaan säätää 0,005 mm:n sisällä, ja prosessikykyindeksi CPK on suurempi tai yhtä suuri kuin 1,33 kriittisten mittojen kohdalla.

 

 

Ruihang, suorana titaanituotteiden valmistajana, toimittaa optimaalisia raaka-aineita tarkkuuskomponenttien tuotantoon. Jos sinulla on ostotarpeita, ota rohkeasti yhteyttä sähköpostitse:Sam.Rui@bjrh-titanium.com