כרסום של משטח קשת ומיקום חריץ של כנף מטוסים

תקציר: מאמר זה מנתח את טכנולוגיית העיבוד של חלקי סגסוגת טיטניום עם פרופילים מורכבים. באמצעות תכנון גוף סביר, תכנון וייצור של כלי להרכיב מיוחד, והתאמת כלי מכונה ואביזרים, עיבוד החלל הושלם בהצלחה ועיצוב החלקים מובטח. דרישות סובלנות.

משימת כרסום זו מקורה כרסום ויוצרים של כנף מטוס מסוימים משטח מכלול קשת ומיקום חריץ. חומר העיבוד הוא TC4 (סגסוגת טיטניום). לחלק צורה מורכבת, ביצועי חיתוך חומרים ירודים ודרישות הידוק גבוהות. על מנת להבטיח את איכות העיבוד ולשפר את יעילות העיבוד, בוצע הניתוח הבא של תהליך הייצור שלה.

1. חיתוך מאפיינים של סגסוגת טיטניום

מאפייני החיתוך של סגסוגת טיטניום הם כדלקמן: (1)מקדם עיוות קטן. מרחק החיכוך הזזה של שבבים על פני המגרפה עולה, אשר מאיץ ללבוש כלי. (2) טמפרטורת החיתוך גבוהה. בשל המוליכות התרמית הקטנה של סגסוגות טיטניום, אורך המגע בין השבבים לפני המגרפה קצר, וחום החיתוך אינו מועבר בקלות. הוא מרוכז באזור קטן ליד אזור החיתוך וחוד החנית, וטמפרטורת החיתוך גבוהה יותר. באותם תנאי חיתוך, טמפרטורת החיתוך גבוהה יותר מפי שניים מאשר בעת חיתוך 45 פלדה. (3) כוח חיתוך גדול ליחידת שטח. למרות שכוח החיתוך העיקרי קטן בכ-20% מאשר בעת חיתוך פלדה, כוח החיתוך ליחידת מגע גדל מאוד בשל אורך המגע הקצר בין השבב לפני המגרפה, מה שעלול לגרום לשברים. במקביל, בשל מודולוס אלסטי קטן של סגסוגת טיטניום, הוא נוטה עיוות כיפוף תחת הפעולה של כוח רדיאלי במהלך העיבוד, גרימת רטט, הגדלת ללבוש כלי המשפיעים על דיוק חלקים. לכן, מערכת התהליכים נדרשת להיות נוקשות טובה. (4) התופעה הקרה והקשה חמורה. בשל הפעילות הכימית הגבוהה של טיטניום, בטמפרטורות חיתוך גבוהות, קל לספוג חמצן וחנקן באוויר כדי ליצור עור קשה ופריך; במקביל, עיוות פלסטיק שנוצר במהלך תהליך החיתוך יגרום גם התקשות פני השטח. תופעה מצמררת לא רק מפחיתה את כוח העייפות של חלקים, אלא גם מחמירה את שחיקת הכלים, שהיא תכונה חשובה מאוד בעת חיתוך סגסוגות טיטניום. (5) הכלי קל ללבישה. סגסוגת טיטניום יש זיקה כימית חזקה לחומרי כלים. בתנאים של טמפרטורת חיתוך גבוהה וכוח חיתוך גדול ליחידת שטח, הכלי נוטה ללבוש קשר.

חומרי הכלי לעיבוד סגסוגות טיטניום ניתן לחזק כלי קרביד או כלי פלדה במהירות גבוהה. על פי מאפייני החיתוך של סגסוגות טיטניום, ננקטו הצעדים הבאים מבחינת דרישות הפרמטרים של מבנה הכלים: (1)כאשר נבחרים כלי קרביד מבוצרים, על מנת למנוע את העבודה ואת אלמנט טיטניום בכלי תואם, וסוג YT מלט קרביד ותוספות מצופות לא צריך לשמש. יש להשתמש בסוג YG וסגסוגות מסוג YH; על מנת להגדיל את כוחו של חוד החנית ולשפר את תנאי פיזור החום, זווית המגרפה של חותך הטחינה γ o = 0 ° ~ 5 °, זווית אישור α o = 4 ° ~ 10 °, הרדיוס של קשת קצה הכלי נשלט ב 0.5mm; פרמטרי החיתוך של חותכי כרסום קרביד מבוצרים יש לבחור על פי העקרונות הבאים: חיתוך מהירות v = 12 ~ 15m / min, מהירות הזנה v f = 20 ~ 75mm / min. (2)בעת בחירת כלי פלדה במהירות גבוהה, מהירות חיתוך v = 6 ~ 30m / min, ואת מהירות ההזנה v f = 20 ~ 60mm / min.

נוזל החיתוך משתמש בכמות גדולה של אמולסיה בלחץ קיצוני, שיש לה שימון טוב ואפקט קירור טוב.

אם ניקח בחשבון כי הנוקשות של מערכת התהליך הוא טוב יותר, overhang הכלי הוא קטן כדי למנוע חיתוך רטט. תהליך העיבוד מוצג בטבלה 1.

פרמטרי החיתוך מוצגים בטבלה 2.

2. ארגון מחדש של הכלי

בהתאם לדרישות לעיבוד משטח הקשת של משטח כנף המטוס, משטח הקשת R104.9mm של משטח הכנף עולה בקנה אחד עם פני השטח הקשת של הקליפה של מפרץ הפצצה. שיטת התהליך המסורתית היא להשתמש במכונה משעממת אופקית לעיבוד. עם זאת, לאחר תצפית, נמצא כי יעילות הייצור של שיטת תהליך זו היא נמוכה מאוד, והוא יכול לעבד רק 4 עד 5 חתיכות ביום, אשר משפיע על הביקוש הכולל בלוח הזמנים. מסיבה זו, יש צורך לשנות את חותך הטחינה (ראה איור 1), לשנות את מסלול התהליך ולהשתמש בטחינת במקום משעמם כדי לעבד את המשטח המעוקל R104.9mm. לאחר תיקון שיטת העיבוד, יעילות הייצור מוגברת ביותר מפי 5, וניתן לעבד 20-25 חתיכות ביום, מה שלא רק מבטיח את דרישות לוח הזמנים של המשתמש, אלא גם חקר בהצלחה מסלול תהליך של כרסום במקום משעמם.