Kaarpinna freesimine ja lennuki tiiva positsioneerimissoon

Abstraktne: Käesolevas artiklis analüüsitakse keeruliste profiilidega titaanisulamite osade töötlemistehnoloogiat. Spetsiaalsete vormimistööriistade mõistliku projekteerimise, projekteerimise ja tootmise ning tööpinkide ja -seadmete reguleerimise kaudu on õõnsuse töötlemine edukalt lõpule viidud ja osade konstruktsioon on tagatud. Tolerantsusnõuded.

See freesimisülesanne sai alguse teatud õhusõiduki tiibade pinnakoostekaare ja positsioneerimissoone jahvatamisest ja moodustamisest. Töötlemismaterjal on TC4 (titaanisulam). Osal on keeruline kuju, halb materjali lõikamise jõudlus ja kõrged kinnitusnõuded. Töötlemise kvaliteedi tagamiseks ja töötlemise tõhususe parandamiseks on tehtud järgmine tootmisprotsessi analüüs.

1. Titaanisulami lõikamisomadused

Titaanisulami lõikeomadused on järgmised: (1)Väike deformatsioonikoefitsient. Kiipide libisev hõõrdekaugus rake näol suureneb, mis kiirendab tööriista kulumist. (2)Lõiketemperatuur on kõrge. Titaanisulamite väikese soojusjuhtivuse tõttu on kiipide ja rake näo vaheline kontakti pikkus lühike ja lõikamissoojust ei ole lihtne edastada. See on koondunud väikesesse piirkonda lõikeala ja lõiketera lähedal ning lõiketemperatuur on kõrgem. Samadel lõikamistingimustel on lõiketemperatuur rohkem kui kaks korda kõrgem kui 45 terase lõikamisel. (3)Suur lõikamisjõud pindala ühiku kohta. Kuigi peamine lõikamisjõud on umbes 20% väiksem kui terase lõikamisel, suureneb lõikamisjõud ühiku kontaktpinna kohta oluliselt kiibi ja rake näo vahelise lühikese kontakti pikkuse tõttu, mis tõenäoliselt põhjustab hakkimist. Samal ajal on titaanisulami väikese elastse modulatsiooni tõttu kalduvus painutada deformatsiooni radiaalse jõu toimel töötlemise ajal, põhjustades vibratsiooni, suurendades tööriista kulumist ja mõjutades osade täpsust. Seetõttu peab protsessisüsteemil olema hea jäikus. (4)Külm ja kõva nähtus on tõsine. Titaani kõrge keemilise aktiivsuse tõttu on kõrgetel lõiketemperatuuridel lihtne absorbeerida hapnikku ja lämmastikku õhus, et moodustada kõva ja rabe nahk; samal ajal põhjustab lõikamisprotsessi käigus tekkiv plastiline deformatsioon ka pinna kõvenemist. Jahutav nähtus mitte ainult ei vähenda osade väsimustugevust, vaid raskendab ka tööriistade kulumist, mis on titaani sulamite lõikamisel väga oluline omadus. (5)Tööriista on lihtne kanda. Titaanisulamil on tööriistamaterjalide jaoks tugev keemiline afiinsus. Kõrge lõiketemperatuuri ja suure lõikejõu tingimustes ühiku pindala kohta on tööriist kalduvus siduda kulumist.

Titaanisulamite töötlemiseks kasutatavad tööriistamaterjalid võivad olla tsementeeritud karbiidtööriistad või kiired terasest tööriistad. Titaanisulamite lõikeomaduste kohaselt on tööriista struktuuri parameetrite nõuete osas võetud järgmised meetmed: (1)Tsementeeritud karbiidtööriistade valimisel ei tohiks tooriku ja tööriista titaanielemendi vältimiseks kasutada YT-tüüpi tsementeeritud karbiidi ja kaetud lisandeid. kasutada tuleks YG-tüüpi ja YH-tüüpi sulameid; lõiketera tugevuse suurendamiseks ja soojuse hajumistingimuste parandamiseks γ jahvatuslõikuri kaldenurk o =0°~ 5°, kliirensnurk α o =4°~10°, tööriista otsakaare raadiust reguleeritakse 0,5 mm juures; tsementeeritud karbiidjahvatuslõikurite lõikeparameetrid tuleks valida vastavalt järgmistele põhimõtetele: lõikamiskiirus v=12~15m/min, sööda kiirus v f = 20~75mm/min. (2)Kiirete terastööriistade valimisel on lõikekiirus v=6~30m/min ja söötmiskiirus v f = 20~60mm/min.

Lõikevedelik kasutab suurt hulka äärmuslikku rõhuemulsiooni, millel on hea määrimine ja hea jahutusefekt.

Võttes arvesse, et protsessisüsteemi jäikus on parem, on tööriista ületamine väike, et vältida vibratsiooni lõikamist. Töötlemisprotsess on esitatud tabelis 1.

Lõikamise parameetrid on esitatud tabelis 2.

2. Vahendi ümberkorraldamine

Vastavalt õhusõiduki tiivapinna kaarpinna töötlemise nõuetele langeb tiivapinna kaarpind R104.9mm kokku pommilahe kesta kaarpinnaga. Traditsiooniline protsessimeetod on kasutada töötlemiseks horisontaalset igavat masinat. Kuid pärast vaatlust leitakse, et selle protsessi meetodi tootmise tõhusus on äärmiselt madal ja see saab töödelda ainult 4 kuni 5 tükki päevas, mis mõjutab üldist ajakava nõudlust. Seetõttu on vaja muuta jahvatuslõikurit (vt joonis 1), muuta protsessi marsruuti ja kasutada kõvera pinna R104,9 mm töötlemiseks igava asemel freesimist. Pärast töötlemismeetodi korrigeerimist suurendatakse tootmise efektiivsust rohkem kui 5 korda ja päevas saab töödelda 20-25 tükki, mis mitte ainult ei taga kasutaja ajakava nõudeid, vaid uuris edukalt ka igavuse asemel jahvatamise protsessi.