Истраживање технологије прецизне обраде за покривну плочу од Гр5 легуре титанијума са танким зидовима од 2 мм

ТхеГр5 титанијумска легура са танким зидовима поклопца шупљинекористи се за заптивање под притиском, што намеће високе захтеве за тачност профила, равност и уједначеност дебљине зида. Радни предмет са дебљином зида од 2 мм има ниску структурну крутост.

Тренутна домаћа и међународна истраживања танкозидних компоненти од легуре титанијума углавном се фокусирају на симулацију резања, треперење и предвиђање заосталих напрезања. Комплетан сет интегрисаних процеса прецизне обраде који циљају на ову покривну плочу шупљине дебљине 2 мм носи високу инжењерску истраживачку вредност.

 

 

1. Структурне карактеристике дела

Предмет истраживања је жарена покривна плоча шупљине легуре титанијума Гр5, компонента плочастог типа са сложеном затвореном шупљином. Дебљина бочне стијенке шупљине је 2 мм. Образац је ковање од легуре титанијума Гр5. Постављени су строги захтеви за толеранцију профила, равност, уједначеност дебљине зида и храпавост површине. Спојна површина покривне плоче служи за заптивање; трагови брбљања, огреботине и локални колапс су строго забрањени.

 

2. Главне потешкоће у машинској обради

• Опруга и отклон алата танког зида: Бочни зид од 2 мм има слабу крутост. Под силом сечења током глодања, еластично попушта, што резултира недовољном дубином сечења. Опруга након обраде доводи до вантолеранције дебљине зида и димензија профила шупљине.
• Резање брбљања: Ниска структурна крутост и ниска природна фреквенција компоненте лако изазивају регенеративно брбљање, производећи трагове клепетања на бочним зидовима, погоршавајући квалитет површине и убрзавајући хабање алата.
• Деформација изазвана заосталим напрезањем: Велика количина материјала се уклања грубом обрадом, стварајући резидуални напон изазван резањем. Ослобађање од напрезања након уклањања арматуре доводи до општег искривљења покривне плоче и неприхватљиве равности.
• Ивица алата и хабање: Легура титанијума показује високу хемијску активност на повишеним температурама. Топлота се концентрише на врху алата, лако изазивајући нагомилане ивице и врхунско хабање, а самим тим и слабу стабилност димензија.
• Деформација изазвана учвршћењем: Конвенционално круто стезање потисне плоче ствара локални напон притиска. Танкозидни део подлеже пластичној деформацији при стезању, а опруга при отпуштању доводи до одступања димензија.

 

 

1. Рута процеса

Гр5 ковачки залогај прво се подвргава жарењу за ублажавање напона, а затим следи претходно глодање референтних површина. Шупљина је грубо обрађена слојевитим глодањем константне висине са једностраним додатком од 0,25-0,3 мм. Отпуштање и старење се изводе да би се ослободио напрезање приликом обраде. Поновно стезање се врши за полузавршну обраду, остављајући једнострани додатак од 0,08-0,1 мм. Контурно-оффсет периферно глодање је усвојено за завршну обраду; Симетрична слојевита обрада се примењује на бочне зидове шупљине како би се гарантовао танак зид од 2 мм. Скидање ивица, ултразвучно чишћење се спроводи накнадно, након чега следи контрола помоћу машине за координатно мерење и тестера храпавости.

 

2. Алати и опрема

За примарно позиционирање се користи вакуумска стезна глава, са околним зауставним блоковима који носе бочну силу сечења. Носачи смоле/ниске тачке топљења који се могу уклонити постављају се унутар шупљине и уклањају пре завршне обраде. Датуми алата су прецизно брушени; Поравнавање бројача-мерача се спроводи да би се контролисала грешка у позиционирању, побољшала крутост радног комада и сузбило брбљање и скретање алата.

 

3. Алати за сечење

Користе се тиАлН пресвучене чврсте карбидне глодалице са променљивим кораком и неједнаким спиралом, са нагибним углом од 10 степени -15 степени и великим углом завојнице за смањење вибрација и перформансе против накупљања ивица. Алат φ6 се користи за грубу обраду, а φ4 завршна глодалица за полузавршну и завршну обраду.

 

4. Параметри сечења и хлађења

• Грубо глодање: Брзина резања 45-60 м/мин, помак по зубу 0,06-0,10 мм/з, дубина реза 0,4-0,6 мм, радијална ширина реза чини 20%-30% пречника алата.
• Полузавршно глодање: Брзина резања 40-50 м/мин, помак по зубу 0,04-0,07 мм/з, дубина реза 0,2-0,3 мм.
• Завршно глодање: Брзина резања 30-40 м/мин, помак по зубу 0,03-0,05 мм/з, дубина реза 0,05-0,1 мм, радијална ширина реза чини 5%-10% пречника алата, како би се смањила еластична деформација танких зидова.
• Хлађење: Унутрашње хлађење под високим притиском у комбинацији са растворљивом течношћу за сечење се примењује за одвођење топлоте и подмазивање ради ублажавања термичке деформације.

 

 

• Слојевито симетрично глодање: Наизменична обрада слој-по-слој у З-смеру за бочне зидове шупљина. Материјална подршка за танке зидове је задржана како би се избалансирале силе резања и смањиле деформације изазване скретањем.
• Фазно ослобађање од стреса: Откопчати за отпуштање напрезања након грубе обраде; одвојене грубе и завршне операције. Оставите да одстоји након полузавршне обраде пре завршне обраде да бисте спречили савијање радног предмета.
• Јединствена контрола додатака: Обезбедите конзистентан додатак за завршну обраду кроз полузавршну обраду да бисте избегли одступање дебљине зида.
• Сузбијање брбљања: Усвојите секаче са променљивим нагибом; смањити брзину резања и радијалну ширину реза у завршном глодању како би се избегла резонанција; поставите помоћне ослонце за повећање крутости.
• Компензација грешке: Унапред тестирајте магнитуду опружног поврата танког зида и примените мању компензацију профила у ЦАМ програмима да бисте побољшали тачност дебљине зида.

 

 

Наведени процес се примењује за машинску обраду 2 мм танког зида поклопца шупљине од Гр5 легуре титанијума. Резултати показују да се дебљина зида стабилно одржава на 2 ± 0,02 мм, толеранција профила задовољава спецификације, равност мања или једнака 0,03 мм, храпавост унутрашње површине зида Ра мања или једнака 0,8 μм, без трагова клепетања, огреботина или нагомиланих ивица. Након отпуштања и 72-часовног стајања, варијација димензија измерена при поновној инспекцији је мања од 0,02 мм, што указује на повољан учинак контроле заосталог напрезања.

• Закључци теста: Мало хабање алата у завршној обради ће довести до померања дебљине зида. Редовне најсавременије инспекције и спецификације за замену алата ће бити формулисане за масовну производњу. Ивице се обично јављају након уклањања потпоре; треба додати флексибилни поступак уклањања ивица како би се заштитиле површине за заптивање.

 

Референце

[1] Ванг Тонганг, Ченг Леј, Јанг Сонг. ЦНЦ обрада делова поклопца шупљине са танким зидовима од легуре титанијума[Ј]. Тржиште ЦНЦ машина алатки, 2020.

[2] Чен Гуанг, Ванг Ђијан. Напредак истраживања у контроли обраде и деформације делова танких зидова од легуре титанијума[Ј]. Технологија производње и алатне машине.

[3] Ли Јуан. Истраживање глодања и машинске деформације делова танких зидова од легуре титанијума ТЦ4[Д]. Универзитет Шењанг Лигонг.

[4] Зханг Хао. Истраживање регулације заосталих напона за нискотемпературно млевење делова танких зидова од легуре титанијума[Ј]. Технологија производње и алатне машине.

 

Руиханг, као директни произвођач производа од титанијума, испоручује сировине оптималног квалитета за производњу ваших прецизних компоненти. Ако имате било какве потребе за куповином, слободно нас контактирајте путем е-поште:Sam.Rui@bjrh-titanium.com