Gr5 titano lydinio 2 mm plonasienės ertmės dengiamosios plokštės tikslaus apdirbimo technologijos tyrimas

TheGr5 titano lydinio plonasienė ertmės dengiamoji plokštėnaudojamas slėginiam sandarinimui, o tai kelia aukštus reikalavimus profilio tikslumui, plokštumui ir sienelės storio vienodumui. 2 mm sienelės storio ruošinys pasižymi mažu konstrukciniu tvirtumu.

Dabartiniai vietiniai ir tarptautiniai plonasienių titano lydinio komponentų tyrimai daugiausia skirti pjovimo modeliavimui, plepėjimui ir liekamojo įtempio prognozavimui. Visas integruotų tikslaus apdirbimo procesų rinkinys, skirtas šiai 2 mm storio ertmės dengiančiajai plokštei, turi didelę inžinerinio tyrimo vertę.

 

 

1. Dalies struktūrinės charakteristikos

Tyrimo objektas – atkaitinta Gr5 titano lydinio ertmės dengiamoji plokštė, plokštelinio tipo komponentas su kompleksine uždara ertme. Ertmės šoninės sienelės storis yra 2 mm. Ruošinys yra Gr5 titano lydinio kalimas. Griežti reikalavimai keliami profilio tolerancijai, plokštumui, sienelės storio vienodumui ir paviršiaus šiurkštumui. Dengimo plokštės sujungimo paviršius naudojamas sandarinimui; barbenimo žymės, įbrėžimai ir vietinis griuvimas yra griežtai draudžiami.

 

2. Pagrindiniai apdirbimo sunkumai

• Plonos sienelės spyruoklė atgal ir įrankio įlinkis: 2 mm šoninė sienelė yra prastai tvirta. Esant pjovimo jėgai frezavimo metu, jis elastingai pasiduoda, todėl pjovimo gylis nepakankamas. Po apdirbimo spyruoklinis atgalinis sienelės storis ir ertmės profilio matmenys neatitinka tolerancijos.
• Pjovimas plepu: Mažas konstrukcinis tvirtumas ir mažas natūralus komponento dažnis lengvai sukelia regeneracinį burbuliavimą, dėl to ant šoninių sienelių susidaro pleškėjimo žymės, pablogėja paviršiaus kokybė ir pagreitėja įrankių susidėvėjimas.
• Deformacija, kurią sukelia liekamasis įtempis: grubiai apdirbant pašalinamas didelis medžiagos kiekis, todėl susidaro pjovimo sukeltas liekamasis įtempis. Įtempių pašalinimas nuėmus armatūrą sukelia bendrą dengiamosios plokštės deformaciją ir nepriimtiną lygumą.
• Įrankio užstatytas kraštas ir susidėvėjimas: Titano lydinys pasižymi dideliu cheminiu aktyvumu aukštesnėje temperatūroje. Šiluma koncentruojasi ties įrankio galiuku, todėl lengvai susidėvi briaunos ir pažangiausios briaunos, todėl blogas matmenų stabilumas.
• Tvirtinimo sukelta deformacija: Įprastas standus prispaudimo plokštės suspaudimas sukuria vietinį gniuždymo įtempį. Plonasienę dalį suspaudus plastiškai deformuojasi, o atspaudus atspyruokliuoja, atsiranda matmenų nuokrypis.

 

 

1. Proceso maršrutas

Gr5 kalimo ruošinys pirmiausia atkaitinamas nuo įtempių, o po to iš anksto frezuojami etaloniniai paviršiai. Ertmė grubiai apdirbama pastovaus aukščio sluoksniuotu frezavimu su vienpuse 0,25-0,3 mm prielaida. Atspaudžiamas ir sendinamas, kad būtų sumažintas apdirbimo įtempis. Pakartotinis prispaudimas atliekamas pusapdailiui, paliekant vienodą vienašalę 0,08-0,1 mm priedą. Apdailiniam apdirbimui naudojamas periferinis frezavimas su kontūro poslinkiu; ertmės šoninėms sienelėms taikomas simetriškas sluoksniuotas apdirbimas, kad būtų užtikrinta 2 mm plona sienelė. Vėliau atliekamas šurmulių pašalinimas, ultragarsinis valymas, po to tikrinama koordinačių matavimo mašina ir šiurkštumo testeriu.

 

2. Įrankiai ir tvirtinimo detalės

Pirminiam padėties nustatymui naudojamas vakuuminis griebtuvas, o aplinkiniai stabdymo blokai atlaiko šoninę pjovimo jėgą. Nuimamos dervos / žemos lydymosi temperatūros atramos yra sumontuotos ertmės viduje ir pašalinamos prieš baigiant apdirbti. Įrankių atskaitos taškai yra tiksliai šlifuojami; matuoklio išlygiavimas atliekamas siekiant kontroliuoti padėties nustatymo klaidą, pagerinti ruošinio standumą ir slopinti triukšmą bei įrankio deformaciją.

 

3. Pjovimo įrankiai

Naudojamos TiAlN dengtos kieto karbido galinės frezos su kintamu žingsniu ir nelygia spirale, pasižyminčios 10–15 laipsnių kampu ir dideliu spiralės kampu, kad sumažintų vibraciją ir apsaugotų nuo briaunų. Neapdorotam apdirbimui naudojamas φ6 įrankis, o pusapdailiniam ir galutiniam apdirbimui naudojamas φ4 apdailos galinis frezas.

 

4. Pjovimo parametrai ir aušinimas

• Grubus frezavimas: Pjovimo greitis 45-60 m/min, pastūma vienam dantukui 0,06-0,10 mm/z, pjovimo gylis 0,4-0,6 mm, radialinis pjūvio plotis sudaro 20-30 % įrankio skersmens.
• Pusgaminio frezavimas: Pjovimo greitis 40-50 m/min, pastūma vienam dantukui 0,04-0,07 mm/z, pjovimo gylis 0,2-0,3 mm.
• Užbaikite frezavimą: Pjovimo greitis 30-40 m/min, pastūma vienam dantukui 0,03-0,05 mm/z, pjovimo gylis 0,05-0,1 mm, radialinis pjūvio plotis sudaro 5-10% įrankio skersmens, kad būtų sumažinta plonų sienelių elastinė deformacija.
• Aušinimas: Aukšto slėgio vidinis aušinimas kartu su tirpiu pjovimo skysčiu naudojamas šilumai išsklaidyti ir sutepti, kad būtų sumažinta šiluminė deformacija.

 

 

• Sluoksniuotas simetriškas frezavimas: Z krypties pakaitinis sluoksnis po sluoksnio apdirbimas ertmės šoninėms sienelėms. Medžiaginė plonų sienų atrama išlaikoma siekiant subalansuoti pjovimo jėgas ir sumažinti deformaciją dėl deformacijos.
• Laipsniškas streso atleidimas: Atlaisvinkite įtempių pašalinimą po grubaus apdirbimo; atskiros grubinimo ir apdailos operacijos. Prieš baigdami apdirbimą, leiskite stovėti po pusiau apdailos, kad sulaikytumėte ruošinio deformaciją.
• Vienoda pašalpų kontrolė: Užtikrinkite nuoseklią apdailos nuolaidą atliekant pusiau apdailą, kad išvengtumėte sienos storio nuokrypių.
• Kalbėjimo slopinimas: pritaikyti kintamo žingsnio pjaustytuvus; sumažinti pjovimo greitį ir radialinį pjovimo plotį baigiant frezuoti, kad būtų išvengta rezonanso; išnaudokite pagalbines atramas, kad padidintumėte standumą.
• Klaidos kompensacija: Iš anksto patikrinkite plonasienę spyruoklinio atstumo dydį ir CAM programose pritaikykite nedidelę profilio kompensaciją, kad padidintumėte sienos storio tikslumą.

 

 

Aukščiau minėtas procesas taikomas apdirbant 2 mm plonasienę Gr5 titano lydinio ertmę. Rezultatai rodo, kad sienelės storis stabiliai palaikomas 2 ± 0,02 mm, profilio leistinoji nuokrypa atitinka specifikacijas, plokštumas Mažesnis arba lygus 0,03 mm, vidinės sienos paviršiaus šiurkštumas Ra Mažesnis arba lygus 0,8 μm, be pleiskanų, įbrėžimų ar užstatytų briaunų. Po atspaudimo ir 72 valandų stovėjimo matmenų pokytis, išmatuotas pakartotinai apžiūrint, yra mažesnis nei 0,02 mm, o tai rodo palankias liekamojo įtempio valdymo savybes.

• Testo išvados: Nedidelis įrankio susidėvėjimas apdirbant apdirbant gali sukelti sienos storio poslinkį. Masinei gamybai turi būti parengtos reguliarios pažangiausios patikros ir įrankių keitimo specifikacijos. Nuėmus atramą, dažniausiai susidaro briaunos; Siekiant apsaugoti sandarinimo paviršius, reikia pridėti lanksčią šlifavimo procedūrą.

 

Nuorodos

[1] Wang Tonggang, Cheng Lei, Yang Song. Titano lydinio plonasienių ertmių dengiamųjų plokščių dalių CNC apdirbimas[J]. CNC staklių rinka, 2020 m.

[2] Chen Guang, Wang Jian. Titano lydinio plonasienių dalių apdirbimo ir deformacijos kontrolės tyrimų pažanga[J]. Gamybos technologija ir staklės.

[3] Li Juanas. TC4 titano lydinio plonasienių dalių frezavimo burbuliavimo ir apdirbimo deformacijos tyrimai[D]. Šenjango Ligongo universitetas.

[4] Zhang Hao. Titano lydinio plonasienių dalių frezavimo žemoje temperatūroje liekamojo įtempio reguliavimo tyrimas[J]. Gamybos technologija ir staklės.

 

Ruihang, kaip tiesioginis titano gaminių gamintojas, tiekia optimalios kokybės žaliavas jūsų tiksliųjų komponentų gamybai. Jei turite kokių nors pirkimo poreikių, nedvejodami susisiekite su mumis el.Sam.Rui@bjrh-titanium.com