Með greiningu á þéttingarskel 4J29 Kovar álfelgur og 022Cr17Ni12Mo2 ryðfríu stáli efni er lögð til aðferð til að nota háhraða mölun og upprúmmunartækni til að vinna úr efnum sem erfitt er að véla, sem bætir ekki aðeins vinnslu nákvæmni og vinnslu skilvirkni. lögun og innra gat hlutanna, en sparar líka orku. skera niður verkfærakostnað.
1 inngangsorð
Til að bæta afköst og endingartíma geimfara í ýmsum djúpum geimumhverfi, velja geimhlutar að mestu efni með góða hitaþol eins og títan málmblöndur og háhita málmblöndur. Slík málmblöndur hafa lélega vinnslugetu og erfitt er að vinna úr þeim. Val á skurðarverkfærum Miklar kröfur og hár vinnslukostnaður. Samkvæmt eiginleikum slíkra efna sem erfitt er að véla mun það að framkvæma rannsóknir á vinnslutækni efna sem erfitt er að véla og lengja endingartíma verkfæra hjálpa til við að bæta nákvæmni geimfarsstuðningshluta og bæta vinnslu skilvirkni. Á sama tíma getur það aukið markaðsmöguleika fyrirtækisins og skapað meiri efnahagslegan ávinning. .
2 Yfirlit yfir vandamál
Rétthyrnd þéttingarskelin er varahluti sem fyrirtækið hefur nýlega þróað á undanförnum árum, eins og sýnt er á mynd 1, efnið er aðallega 4J29 Kovar álfelgur og ryðfríu stáli. Þar sem vöruhönnunaruppbyggingin krefst notkunar glerþéttingartækni, eru settar fram hærri kröfur um yfirborðsgrófleika yfirborðs og innra hola þessarar tegundar innsiglaðra skeljahluta, sem leiðir til aukinna vinnsluerfiðleika, minni endingartíma verkfæra, aukins verkfærakostnaðar, og minni vinnslu skilvirkni. Stuðningshlutfallið er lágt.
3 Vandamálagreining
Með því að taka 4J29 Kovar álfelgur og 022Cr17Ni12Mo2 ryðfríu stáli sem dæmi til að greina ákveðna tegund af þéttingarskel, er uppbygging þéttingarskeljarhlutanna svipuð og nauðsynlegt er að vinna úr holaröðinni í innra holrúminu. Röð gata er notuð fyrir glerþéttingarpinna og glerþéttingin. Tengitæknin krefst þess að innra yfirborðsgróft gildi raðholsins sé Ra=0.8μm. Í glerþéttingarferlinu eru óhæfar vörur framleiddar margoft og afraksturinn er lágur. Samkvæmt greiningu hönnunar og iðnaðarmanna hefur yfirborðsgrófleiki innra yfirborðs þéttingarskeljaröðarinnar mikilvæg áhrif á afrakstur glerþéttingar. Ekki er auðvelt að fjarlægja burrnar í holaröðinni og lögun og grópvinnslu innra holrúmsins, sem hefur einnig áhrif á þéttingaráhrif hlutanna.
3.1 Greining á orsökum sem hafa áhrif á gæði innri vegg hluta holunnar
Upprunalega gataröð vinnslutækni sem notuð er í framleiðslulínunni er borun → reaming. Þar sem 4J29 Kovar álefnið hefur góða mýkt er auðvelt að halda sig við hnífinn meðan á vinnslu stendur; Vegna mikillar hörku ryðfríu stáli (022Cr17Ni12Mo2) og lélegrar hitaleiðni er það frábrugðið öðrum málmefnum. Mikil sækni [1], þannig að boran slitnar hratt, aðallega í eftirfarandi þáttum.
Aðalskurðarbrún borsins slitnar of hratt og jafnvel flísar eiga sér stað. Þegar borað er efni sem erfitt er að véla er hitastigið hátt, aflögun skurðar og kæling alvarleg og auðvelt er að festa tólið til að mynda uppbyggða brún, sem leiðir til ósamræmis yfirborðsgrófs mismunandi innri hola í sama hluta, og slitástand borsins er ekki hægt að greina og stjórna meðan á vinnslu stendur. Reyndu að bæta yfirborðsgæði og vinnslu skilvirkni innra holunnar með því að nota wolfram-kóbalt sementað karbíð bora (YG, YT og YW), sem henta betur til að vinna úr efnum sem erfitt er að véla. Samkvæmt meginreglunni um slit á verkfærum [2] kemur í ljós að YG tólið einkennist enn af límsliti við lághraða klippingu, en YT tólinu fylgir ákveðinn oxunarslit og dreifingarslit á sama tíma sem skuldabréfið klæðast; YW tólið hefur þrenns konar slit. Slitbúnaðurinn er í sömu stöðu, þannig að YG-karbíðborar geta verið ákjósanlegar fyrir lághraða klippingu og YW eða YG karbíðborar er hægt að nota fyrir háhraðaskurð. Samkvæmt þessari slitreglu eru yfirborðsgæði innra holunnar bætt eftir að viðeigandi bor er valið til að vinna úr holaröðinni. Hins vegar, vegna hás verðs á litlum þvermál wolfram-kóbaltkarbíð bora, eykst kostnaður við tólið og skilvirkni fjöldaframleiðslu og vinnslu er ekki mikil.
3.2 Greining á ástæðum sem hafa áhrif á lögun hlutans og yfirborðsgæði innra holsins
Við vinnslu á 4J29 Kovar álefni og ryðfríu stáli efni (022Cr17Ni12Mo2) er sementað karbítverkfæri með venjulegri kornastærð notað til vinnslu. Neðri brún og hliðarbrún fræsarans slitna hratt og endingartími verkfæra er stuttur, þannig að skurðarhraðinn getur aðeins verið lægri en 50m/ Ef bilið mín er valið er vinnsluskilvirkni lítil. Í samanburði við vinnslu á áli er endingartími fræsara aðeins 1/5 af vinnslu á áli; samanborið við vinnslu 314 ryðfríu stáli er endingartími fræsara aðeins 1/3 af því að vinna 314 ryðfríu stáli.
Í því ferli að skera slík efni sem erfitt er að véla er auðvelt að mynda mikið magn af skurðarhita á skurðarsvæðinu, sem skaðar alvarlega víddarnákvæmni og afköst unnu hlutanna. Dreifingu skurðarhitans er aðeins hægt að framkvæma með því að skera vökva og innri kæliverkfæri. Fyrir innsiglaða skel af þessari tegund uppbyggingar, vegna smæðar innra holunnar og innra holrúmsins, eru verkfæri með litlum þvermál eða löguð verkfæri aðallega notuð. Mikið magn af skurðarhita er erfitt að dreifa hratt og tólið slitnar of hratt, sem leiðir til aukinnar yfirborðsgrófs hluta. Ef það er of hátt og uppfyllir ekki tæknilegar kröfur verður það dæmt óhæft. Ef holabilið er lítið mun afslátturinn á opinu eyðileggja stærð aðliggjandi ops; ef afhöggið er of lítið mun burt enn hafa flans, sem hefur áhrif á þéttingargæði.
4 leysa vandamál
4.1 Endurbætur á gæðum holu innri vegg
Með hliðsjón af ósamræmi yfirborðsgrófleika innra gatsins á lokuðu skelinni er nauðsynlegt að bæta vinnsluaðferðina og velja viðeigandi tól. Í gegnum prufuskurðarferlið er vinnslutækninni fyrir holaröð breytt í borun → reaming → fínfræsing innra holunnar, yfirborðsgæði innra holunnar eru augljóslega bætt, en fjöldi hola er stór og tólið er enn borið þegar fræsarinn með litlum þvermál er notaður til að fínmala innra gatið Hratt, og fyrirbæri flísflækju og úthreinsun verkfæra myndast, er vinnsluskilvirkni enn ekki mikil og kostnaður við verkfærið eykst. Í öðru lagi er því breytt í borun → rembing → fínborun. Yfirborðsgrófleiki innra holunnar uppfyllir kröfurnar og vinnsluskilvirkni eins gats er bætt, en aðlaga þarf leiðinlegt verkfæri með litlu þvermáli, kostnaður við verkfæri er hár, líftími leiðinda verkfæra er stuttur og það getur ekki uppfyllt margar raðir af holum. leiðinlegur.
Með því að vísa til holuupprekstrartækninnar með fastri þvermál er ljósop á upprifjunarferlinu yfirleitt 3 til 100 mm. Vegna langrar skurðbrúnar reamersins tekur hver skurðbrún þátt í klippingu á sama tíma meðan á ræmingu stendur, þannig að framleiðsluhagkvæmni er mikil og hún er mikið notuð við frágang hola. Endanleg vinnslutækni er ákvörðuð sem borun → rembing → rembing. Vegna þess að reaming vinnslutæknin fyrir holur með litlum þvermál (<φ2mm) has="" not="" been="" adopted="" in="" our="" company,="" a="" suitable="" domestic="" small-diameter="" custom="" carbide="" reamer="" is="" selected="" (see="" figure="">
Veldu sanngjarnar skurðarbreytur með útreikningi og prufuskurði. Meginreglan er sem hér segir.
Athugaðu upplýsingar um reamer tólið og safnaðar reaming færibreytur og vinndu efni sem erfitt er að vinna úr eins og ryðfríu stáli. Rúmhraðinn ætti ekki að vera of mikill [3] og veldu viðmiðunargildið: skurðarhraði vc=(6 ~ 12) m/mín., straumhraði f=(0. 05 ~ 0,1) mm/r. Þvermál innra holrúms ferhyrndu innsigluðu skelarinnar er (1,7~1,8) mm, þannig að φ1,8mm reamer er valinn til að reikna út snúningshraða n og straumhraða vf meðan á vinnslu stendur, þar sem vc=7m/mín. , f=0.06mm /r.
Vegna þess að skurðarhraði vc=πDn/1000 (D er þvermál verkfæra, n er snúningshraði), þannig að snúningshraði n=1000vc/(πD)=1000×7/(3,14×1,8 )≈1238 (r/mín).
Út frá þessu er hægt að reikna straumhraðann vf=fn=0.06×1238≈74 (mm/mín.).
Samkvæmt niðurstöðum útreikninga eru raunverulegar vinnslu- og skurðarfæribreytur valdar sem n{{0}}(1200-1300) r/mín, vf=(70-80) mm /mín, og borunar → reaming → reaming ferlið er tekið upp. Vegna þéttingar á skelinni er holubilið fyrirferðarlítið og gataþvermálið er lítið, þannig að framlegð fyrir ræmingu er stjórnað í 0,05 mm. Endanleg raunveruleg vinnsluáhrif eru sýnd á mynd 3. Þegar φ1.83mm reamer hefur meira en 1000 reamed holur, getur yfirborðsgrófleiki Ra innri holunnar enn náð 0,8 μm, sem uppfyllir vinnslukröfur og bætir vinnslu skilvirkni.
4.2 Umbætur á yfirborðsvinnslugæðum og endingu verkfæra
Til þess að bæta vinnsluskilvirkni og endingartíma efna með hörku við háan hita og lélega hitaleiðni, svo sem háhita málmblöndur, títan málmblöndur og ryðfríu stáli, eru innflutt sementað karbíð verkfæri oft notuð til að grófa og klára vinnslu, og kostnaður við notkun verkfæra er mjög hár. Samanburðargreining á slitmun á mismunandi verkfæraefnum þegar títan málmblöndur eru skornar á miklum hraða, þar með talið óhúðað sementkarbíð, TiAlN PVD húðað sementkarbíð og PCBN osfrv., Í ljós kemur að PCBN verkfæraefni eru á miklum skurðarhraða, lágum straumhraða og lágt Þegar títan málmblöndur eru skornar með bakskurði er hægt að fá tiltölulega stöðugan skurðkraft og lægra yfirborðsgrófleikagildi [4]. Með því að beita meginreglunni um háhraða mölun og nota innlend PCBN verkfæri, meiri klippingu. Vinnsluaðferðin með miklum hraða og litlum fóðri eykur endingartíma tólsins.
Með margfeldisprófunarskurði og sannprófun sýnir greiningin að þegar erfitt er að vinna efni á miklum hraða, hefur víxlverkun milli fóðrunar á tönn fz og bakfestingar ap veruleg áhrif á yfirborðsgrófleika með tiltölulega miklum öryggi. Áhrif. Þetta fyrirbæri sýnir að áhrif fóðurs á hverja tönn eða mörunardýpt á yfirborðsgrófleika eru nátengd vali á fræsudýpt og fóðrun á tönn. Aftur á móti, við miðlungs- og lághraða klippiskilyrði, er samspilið milli hinna ýmsu skurðarbreyta ekki augljóst, eða það er engin víxlverkun. Þetta þýðir að við ákveðnar skurðaraðstæður, einfaldlega að skoða einþátta áhrif fóðurs á tönn eða bakskurðarmagnið á yfirborðsgrófleika getur ekki sagt nákvæmlega fyrir um gildi unnar yfirborðsgrófleika. Þess vegna, til þess að fá ákjósanlegan yfirborðsgrófleika, þegar matarhraði á hverja tönn er ákvarðað, þarf hann að vera valinn í tengslum við magn bakfestingar og öfugt.
4-blaða innlenda solid karbíð fræsarinn er valinn fyrir háhraða grófa vinnslu á lögun og innra holi. Vegna lítils bakfestingar ap og lítillar skurðarþykktar ae getur það í raun verndað botnbrún og hliðarbrún verkfærisins. Myndaður skurðarhitinn leiðir hratt, dregur úr líkum á uppbyggðri brún á tólinu og eykur að sama skapi mölunarhraða vc og straumhraða á hverja tönn fz, sem tryggir ekki aðeins vinnslugæði, heldur bætir einnig vinnsluskilvirkni. Til að reikna út slittíma gróffræsunnar er aðeins nauðsynlegt að skera burt slitna hlutann sem er notaður á áhrifaríkan hátt, og sá hluti sem eftir er af skerinu getur samt mætt þörfum gróffræðslu aftur eftir skerpingu, sem bætir nýtingarhlutfallið verulega. skerið og lækkar kostnaðinn við skerið.
Fyrir burrs sem myndast af efnum sem erfitt er að véla er erfitt að fjarlægja handvirkt til að uppfylla núverandi tæknikröfur, þannig að CNC vinnsla er notuð og TiC-húðuð háhraða stálefni eru valin til að afhjúpa fræsarvinnslu. Eftir að gróf mölun bætir gæðin eru skelhlutarnir fínir. Burrs sem myndast við mölun eru tiltölulega litlar og fresarinn þarf aðeins að vinna í samræmi við útlínur hlutans til að tryggja slétt umskipti skarpra brúna. Fyrir flans og burrs á holum á þéttingarskelinni er vinnsluaðferðin við að mala skánun holanna með skáfræsi → fín reaming með reamer notuð til að tryggja að götin séu laus við burr og tengt. Skurðarbreytur tólsins fyrir og eftir endurbætur eru sýndar í töflu 1 og vinnsluáhrif skeljarins eru sýnd á mynd 4 og mynd 5.
Tafla 1 Verkfærisskurðarfæribreytur fyrir og eftir endurbætur
mynd
mynd
Mynd 4 Vinnsluáhrif 4J29 Kovar álfelgur
mynd
Mynd 5 Vinnsluáhrif úr ryðfríu stáli efni (022Cr17Ni12Mo2) skel
5 Vinsæld og beiting rembingstækni fyrir efni sem erfitt er að vinna úr
Ákveðin tegund af þrýstistangarhlutum (sjá mynd 6) er úr 00Cr17Ni14Mo2 ryðfríu stáli, sem er efni sem erfitt er að vinna úr. φ5mm gegnum gatið á ytri hringnum er unnið, dýptin er 15mm, og yfirborðsgróft gildið Ra=1.6μm er krafist. Upprunalega ferlið er: montari borun→ fægja holuvegginn. Þar sem efnið er ryðfríu stáli notar ísetningarferlið bor til að bora göt, boran slitnar hratt, staðsetning holunnar er utan umburðarlyndis og skilvirkni þess að fægja innri holuna er lítil. Þess vegna er bætt ferlið: rennibekkur borun → Boring. Þar sem beygjuferlið þarf að nota sérstakt verkfæri til að klemma þrýstistangarhlutana og stærð sérverkfæra er of stór, er ekki auðvelt að setja það upp. Þess vegna, þó að raunveruleg vinnsla hafi tryggt yfirborðsgrófleikagildið Ra=1.6μm, hefur vinnsluskilvirkni ekki verið bætt. 00Cr17Ni14Mo2 ryðfríu stáli olli Leiðindaverkfærið slitnar hratt og kostnaður við verkfærið er hár.
Mynd Mynd 6 Tvívíð skýringarmynd af þrýstistönginni
Með því að nota reynsluna sem fengist hefur við að remba holur með litlum þvermál er vinnslutækni borunar → rembing → rembing í vinnslustöðinni notuð til að leysa vandamálin vegna lítillar vinnsluskilvirkni φ 5 mm í gegnum holur og erfiðleika við að tryggja yfirborðsgrófleikagildið Ra{{ 2}}.6μm. Innleiðingarferlið er sem hér segir.
Veldu viðmiðunargildi: skurðarhraði vc{{0}}(6~12) m/mín, straumur f=(0.15~0.2) mm/r. Veldu φ5mm reamer til að reikna út hraða verkfæra og straumhraða meðan á vinnslu stendur, taktu vc=7m/mín, f=0.18mm/r.
Vegna þess að skurðarhraði vc=πDn/1000 (D er þvermál verkfæra, n er snúningshraði), þannig að snúningshraði n=1000vc/(πD)=1000×7/(3,14×5 )≈445 (r/mín), straummagn vf=fn=0.18×445≈80 (mm/mín).
Samkvæmt niðurstöðum útreikninga eru raunverulegar vinnslu- og skurðarfæribreytur valdir sem: snúningshraði n {{0}} (450-500) r/mín., vf=({{3} }) mm/mín., losunarheimildin fyrir reaming er stjórnað í 0,1 mm, og endanleg raunveruleg vinnsla Lokahluturinn er sýndur á mynd 7. Þegar φ5,02 mm reamer (sjá mynd 8) hefur meira en 500 reemed holur, yfirborðið Grófleiki Ra innra gatsins getur samt náð 1,6 μm, sem uppfyllir vinnslukröfur og bætir vinnslu skilvirkni. Framleitt staðsetningarverkfæri (sjá mynd 9) hefur einfalda uppbyggingu og auðvelt er að klemma.
mynd
Mynd 7 Raunverulegur hlutur þrýstistangarinnar eftir vinnslu
mynd
Mynd 8 φ5.02mm reamer
mynd
Mynd 9 Áhrif staðsetningarverkfæra fyrir þrýstistangavinnslu
6 Áhrifin sem náðst hafa
Í gegnum þessar rannsóknir höfum við safnað tæknilegri reynslu í vinnslu á efnum sem erfitt er að véla. Síðari rannsóknir og þróun á hlutum úr efnum sem erfitt er að vinna úr eins og háhita málmblöndur og títan málmblöndur er einnig hægt að vinna með tilvísun til upprifjunartækni og góður árangur hefur náðst. Til dæmis, með því að nota φ2,12 mm reamer, heill reaming á ofurblendiefnum, þvermálsmyndir og djúpar holur með dýpt meira en 40 mm. Reaming vinnslutæknin sparar ekki aðeins verkfærakostnað heldur bætir vinnslu skilvirkni. Sjá töflu 2-Tafla 4 til að bera saman áhrif hlutavinnslu fyrir og eftir endurbætur.
Tafla 2 Vinnslumyndir af ferhyrndum þéttingarskeljarholum fyrir og eftir endurbætur
Tafla 3 Vinnsla á þrýstistangarholum fyrir og eftir endurbætur
mynd
Tafla 4 Verkfærakostnaður fyrir og eftir endurbætur
mynd
Frá töflu 2 til töflu 4 má draga þá ályktun að notkun endurbættrar vinnsluaðferðar hafi bætt vinnslugæði, framhjáhald hlutanna hefur aukist í 99 prósent, framleiðsluhagkvæmni hefur aukist um 33 prósent og verkfærakostnaður hefur aukist. verið stórlega minnkað.
7 Niðurstaða
Hin nýja efni og efni sem erfitt er að vinna úr á sviði geimferða hafa sett fram meiri kröfur um skurðvinnslutækni. Aðeins með ítarlegum rannsóknum á skurðareiginleikum efna sem erfitt er að vinna úr og ná tökum á fleiri eiginleikum nýrra efna getum við valið samsvarandi verkfæri til að klippa. Vöktunarkerfi verkfæraskurðarstöðu er kynnt til að fylgjast með notkunarstöðu tækisins í rauntíma. Samkvæmt mismunandi endingartíma mismunandi efna er hægt að dæma og velja tólið í tíma, sem getur dregið úr kostnaði og aukið skilvirkni á sama tíma og bætt vinnslu nákvæmni stuðningshluta geimfarsins. Áhrif.
