การวิเคราะห์เทคโนโลยีการตัดเฉือนตามชิ้นส่วนวัสดุที่ยากต่อการตัดเฉือน

จากการวิเคราะห์เปลือกปิดผนึกของโลหะผสม 4J29 Kovar และวัสดุเหล็กกล้าไร้สนิม 022Cr17Ni12Mo2 มีการเสนอวิธีการใช้เทคโนโลยีการกัดและรีมความเร็วสูงเพื่อประมวลผลวัสดุที่ยากต่อการตัดเฉือน ซึ่งไม่เพียงแต่ปรับปรุงความแม่นยำในการตัดเฉือนและประสิทธิภาพการตัดเฉือนของ รูปทรงและรูด้านในของชิ้นส่วนแต่ยังช่วยประหยัดพลังงานอีกด้วย ค่าเครื่องมือตัด

1 คำนำ

เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของยานอวกาศในสภาพแวดล้อมห้วงอวกาศต่างๆ ชิ้นส่วนการบินและอวกาศส่วนใหญ่เลือกวัสดุที่ทนความร้อนได้ดี เช่น โลหะผสมไททาเนียมและโลหะผสมที่อุณหภูมิสูง วัสดุโลหะผสมดังกล่าวมีประสิทธิภาพการประมวลผลต่ำและยากต่อการประมวลผล การเลือกเครื่องมือตัด ความต้องการสูงและต้นทุนการประมวลผลสูง ตามลักษณะของวัสดุที่ตัดเฉือนยากดังกล่าว การทำวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีการประมวลผลของวัสดุที่ตัดเฉือนยากและการยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือจะช่วยปรับปรุงความแม่นยำของชิ้นส่วนสนับสนุนยานอวกาศและปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผล ในขณะเดียวกันก็สามารถขยายศักยภาพทางการตลาดของบริษัทและสร้างผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจได้มากขึ้น .

2 ภาพรวมของปัญหา

เปลือกปิดผนึกชุดสี่เหลี่ยมเป็นส่วนผลิตภัณฑ์ที่บริษัทพัฒนาขึ้นใหม่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ดังแสดงในรูปที่ 1 วัสดุส่วนใหญ่เป็นโลหะผสม 4J29 Kovar และเหล็กกล้าไร้สนิม เนื่องจากโครงสร้างการออกแบบผลิตภัณฑ์จำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีการปิดผนึกด้วยแก้ว ความต้องการที่สูงขึ้นจึงถูกนำมาใช้สำหรับความขรุขระของพื้นผิวและรูด้านในของชิ้นส่วนเปลือกปิดผนึกประเภทนี้ ส่งผลให้ความยากลำบากในการประมวลผลเพิ่มขึ้น อายุการใช้งานเครื่องมือลดลง ต้นทุนเครื่องมือเพิ่มขึ้น และประสิทธิภาพการประมวลผลลดลง อัตราการผ่านต่ำ

3 การวิเคราะห์ปัญหา

ใช้โลหะผสม 4J29 Kovar และเหล็กกล้าไร้สนิม 022Cr17Ni12Mo2 เป็นตัวอย่างในการวิเคราะห์เปลือกปิดผนึกบางประเภท โครงสร้างของชิ้นส่วนเปลือกปิดผนึกมีความคล้ายคลึงกัน และจำเป็นต้องประมวลผลแถวของรูในช่องด้านใน แถวของรูใช้สำหรับหมุดผนึกแก้ว และการผนึกแก้ว เทคโนโลยีการเชื่อมต่อกำหนดให้ค่าความหยาบผิวด้านในของรูแถวคือ Ra=0.8μm ในกระบวนการซีลแก้ว มีการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ไม่ผ่านการรับรองหลายครั้ง และผลผลิตต่ำ จากการวิเคราะห์ของการออกแบบและช่างฝีมือ ความหยาบของพื้นผิวด้านในของรูแถวเปลือกปิดผนึกมีผลกระทบสำคัญต่อผลผลิตของการปิดผนึกแก้ว เสี้ยนที่แถวของรูและการประมวลผลรูปร่างและร่องของช่องด้านในนั้นไม่สามารถถอดออกได้ง่าย ซึ่งส่งผลต่อผลการซีลของชิ้นส่วนด้วย

3.1 การวิเคราะห์สาเหตุที่ส่งผลต่อคุณภาพของผนังด้านในของรูชิ้นส่วน

เทคโนโลยีการเจาะรูแบบดั้งเดิมที่ใช้ในสายการผลิตคือการเจาะ → การรีม เนื่องจากวัสดุโลหะผสม 4J29 Kovar นั้นมีความเหนียวดี จึงติดมีดได้ง่ายในระหว่างการประมวลผล เนื่องจากเหล็กกล้าไร้สนิมมีความแข็งที่อุณหภูมิสูง (022Cr17Ni12Mo2) และการกระจายความร้อนต่ำ จึงแตกต่างจากวัสดุโลหะอื่นๆ ความสัมพันธ์ที่แน่นแฟ้น [1] ดอกสว่านจึงสึกเร็ว โดยส่วนใหญ่มีลักษณะดังต่อไปนี้

คมตัดหลักของดอกสว่านสึกเร็วเกินไป และอาจเกิดการบิ่นได้ เมื่อทำการเจาะวัสดุที่ยากต่อการตัดเฉือน อุณหภูมิสูง การเสียรูปของการตัดและการเย็นตัวนั้นร้ายแรง และเครื่องมือติดง่ายเพื่อสร้างคมตัด ส่งผลให้ความขรุขระของพื้นผิวไม่สม่ำเสมอของรูด้านในต่างๆ ของชิ้นส่วนเดียวกัน และ ไม่สามารถตรวจจับและควบคุมสภาพการสึกหรอของดอกสว่านได้ในระหว่างการประมวลผล พยายามปรับปรุงคุณภาพพื้นผิวและประสิทธิภาพการประมวลผลของรูในโดยใช้ดอกสว่านทังสเตน-โคบอลต์ซีเมนต์คาร์ไบด์ (YG, YT และ YW) ซึ่งเหมาะสำหรับการแปรรูปวัสดุที่ยากต่อการตัดเฉือน ตามหลักการของการสึกหรอของเครื่องมือ [2] พบว่าเครื่องมือ YG ยังคงมีการสึกหรอแบบยึดติดในระหว่างการตัดความเร็วต่ำ แต่เครื่องมือ YT มีการสึกหรอจากปฏิกิริยาออกซิเดชันและการสึกหรอแบบกระจายในเวลาเดียวกัน เมื่อเครื่องผูกมัดสึกหรอ เครื่องมือ YW มีการสึกหรอสามประเภท กลไกการสึกหรออยู่ในตำแหน่งเดียวกัน ดังนั้นจึงควรเลือกดอกสว่านคาร์ไบด์ YG สำหรับการตัดความเร็วต่ำ และดอกสว่านคาร์ไบด์ YW หรือ YG สามารถใช้สำหรับการตัดความเร็วสูง ตามหลักการสึกหรอนี้ คุณภาพพื้นผิวของรูในจะดีขึ้นหลังจากเลือกดอกสว่านที่เหมาะสมเพื่อประมวลผลแถวของรู อย่างไรก็ตาม เนื่องจากดอกสว่านทังสเตน-โคบอลต์คาร์ไบด์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กมีราคาสูง ต้นทุนของเครื่องมือจึงเพิ่มขึ้น และประสิทธิภาพของการผลิตจำนวนมากและการประมวลผลไม่สูง

3.2 การวิเคราะห์สาเหตุที่ส่งผลต่อรูปร่างของชิ้นส่วนและคุณภาพพื้นผิวของโพรงภายใน

เมื่อทำการแปรรูปวัสดุโลหะผสม 4J29 Kovar และวัสดุเหล็กกล้าไร้สนิม (022Cr17Ni12Mo2) จะใช้เครื่องมือคาร์ไบด์ซีเมนต์ที่มีขนาดเกรนธรรมดาสำหรับการประมวลผล ขอบด้านล่างและขอบด้านข้างของหัวกัดสึกหรออย่างรวดเร็ว และอายุการใช้งานเครื่องมือสั้น ดังนั้นความเร็วตัดจึงต่ำกว่า 50 ม. เท่านั้น/ หากเลือกช่วงต่ำสุด ประสิทธิภาพการประมวลผลจะต่ำ เมื่อเทียบกับการแปรรูปโลหะผสมที่มีอะลูมิเนียมเป็นส่วนประกอบหลัก อายุการใช้งานของหัวกัดเป็นเพียง 1/5 ของอายุการใช้งานของโลหะผสมที่มีอะลูมิเนียมเป็นส่วนประกอบ เมื่อเทียบกับการประมวลผลเหล็กกล้าไร้สนิม 314 อายุการใช้งานของหัวกัดเป็นเพียง 1 ใน 3 ของอายุการใช้งานเหล็กกล้าไร้สนิม 314

ในกระบวนการตัดวัสดุที่ยากต่อการตัดเฉือนนั้น เป็นเรื่องง่ายที่จะเกิดความร้อนในการตัดจำนวนมากในพื้นที่การตัด ซึ่งทำลายความแม่นยำของมิติและประสิทธิภาพของชิ้นส่วนที่ผ่านการประมวลผลอย่างมาก การกระจายความร้อนในการตัดสามารถทำได้โดยน้ำมันตัดและเครื่องมือระบายความร้อนภายในเท่านั้น สำหรับเปลือกปิดผนึกของโครงสร้างประเภทนี้ เนื่องจากรูในและโพรงในมีขนาดเล็ก จึงใช้เครื่องมือที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กหรือเครื่องมือที่มีรูปทรงเป็นส่วนใหญ่ ความร้อนในการตัดจำนวนมากเป็นเรื่องยากที่จะกระจายอย่างรวดเร็ว และเครื่องมือสึกหรอเร็วเกินไป ส่งผลให้พื้นผิวของชิ้นส่วนมีความหยาบเพิ่มขึ้น หากสูงเกินไปและไม่เป็นไปตามข้อกำหนดทางเทคนิค จะถือว่าไม่ผ่านเกณฑ์ หากระยะห่างของรูเล็ก การลบมุมปากจะทำลายขนาดของช่องรับแสงที่อยู่ติดกัน หากการลบมุมมีขนาดเล็กเกินไป เสี้ยนจะยังคงมีการจับเจ่า ซึ่งจะส่งผลต่อคุณภาพการซีล

4 การแก้ปัญหา

4.1 การปรับปรุงคุณภาพผนังด้านในของรู

เนื่องจากความขรุขระของพื้นผิวที่ไม่สอดคล้องกันของรูด้านในของเปลือกที่ปิดสนิท จึงจำเป็นต้องปรับปรุงวิธีการประมวลผลและเลือกเครื่องมือที่เหมาะสม ผ่านกระบวนการทดลองตัด เทคโนโลยีการประมวลผลแถวของรูจะเปลี่ยนเป็นการเจาะ → การรีม → การกัดอย่างละเอียดของรูใน คุณภาพของพื้นผิวของรูในจะดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด แต่จำนวนรูมีมาก และเครื่องมือยังคงอยู่ สึกหรอเมื่อใช้หัวกัดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กสำหรับการกัดละเอียดรูในอย่างรวดเร็ว และเกิดปรากฏการณ์การพันกันของเศษและระยะห่างของเครื่องมือ ประสิทธิภาพการประมวลผลยังไม่สูง และต้นทุนของเครื่องมือเพิ่มขึ้น ประการที่สอง เปลี่ยนเป็นการเจาะ → การคว้าน → การคว้านละเอียด ความหยาบผิวของรูในตรงตามข้อกำหนด และประสิทธิภาพการประมวลผลของรูเดี่ยวได้รับการปรับปรุง แต่เครื่องมือคว้านโดยรวมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กจำเป็นต้องปรับแต่ง ต้นทุนเครื่องมือสูง อายุการใช้งานเครื่องมือคว้านสั้น และไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้ หลุมหลายแถว น่าเบื่อ.

เมื่ออ้างอิงถึงเทคโนโลยีการรีมรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่ โดยทั่วไปแล้ว รูรับแสงของกระบวนการรีมจะอยู่ที่ 3 ถึง 100 มม. เนื่องจากคมตัดยาวของรีมเมอร์ คมตัดแต่ละอันจะมีส่วนร่วมในการตัดในเวลาเดียวกันระหว่างการรีม ดังนั้นประสิทธิภาพการผลิตจึงสูง และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการเก็บผิวสำเร็จรู เทคโนโลยีการประมวลผลขั้นสุดท้ายถูกกำหนดเป็น การเจาะ → การคว้าน → การคว้าน เนื่องจากเทคโนโลยีการรีมรูเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก (<φ2mm) has="" not="" been="" adopted="" in="" our="" company,="" a="" suitable="" domestic="" small-diameter="" custom="" carbide="" reamer="" is="" selected="" (see="" figure="">

ผ่านการคำนวณและการทดลองตัด เลือกพารามิเตอร์การตัดที่เหมาะสม โดยมีหลักการดังนี้

ตรวจสอบข้อมูลเครื่องมือรีมเมอร์และรวบรวมพารามิเตอร์การรีม และประมวลผลวัสดุที่ตัดเฉือนยาก เช่น เหล็กกล้าไร้สนิม ความเร็วรีมเมอร์ไม่ควรสูงเกินไป [3] และเลือกค่าอ้างอิง: ความเร็วตัด vc=(6 ~ 12) ม./นาที, อัตราป้อน f=(0 05 ~ 0.1) มม./รอบ เส้นผ่านศูนย์กลางของช่องด้านในของเปลือกปิดผนึกรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าคือ (1.7~1.8) มม. ดังนั้นจึงเลือกรีมเมอร์ φ1.8 มม. เพื่อคำนวณความเร็วสปินเดิล n และความเร็วป้อน vf ระหว่างการประมวลผล โดยที่ vc=7ม./นาที , ฉ=0.06 มม. /รอบ

เนื่องจากความเร็วตัด vc=πDn/1000 (D คือเส้นผ่านศูนย์กลางเครื่องมือ n คือความเร็วแกนหมุน) ดังนั้นความเร็วแกนหมุน n=1000vc/(πD)=1000×7/(3.14×1.8 )≈1238 (รอบ/นาที)

จากนี้ จะสามารถคำนวณความเร็วฟีด vf=fn=0.06×1238≈74 (มม./นาที) ได้

ตามผลการคำนวณ พารามิเตอร์การตัดเฉือนและการตัดจริงจะถูกเลือกเป็น n{{0}}(1200-1300) r/min, vf=(70-80) mm /นาที และกระบวนการเจาะ → การคว้าน → การคว้านถูกนำมาใช้ เนื่องจากการปิดผนึกของเปลือก ระยะห่างของรูมีขนาดเล็กและเส้นผ่านศูนย์กลางรูมีขนาดเล็ก ดังนั้นระยะขอบก่อนการรีมจึงถูกควบคุมไว้ที่ 0.05 มม. เอฟเฟ็กต์การประมวลผลจริงขั้นสุดท้ายแสดงในรูปที่ 3 เมื่อรีมเมอร์ φ1.83 มม. มีรูรีมมากกว่า 1,000 รู ความหยาบผิว Ra ของรูในจะยังสูงถึง 0.8 μm ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดของกระบวนการและปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผล

4.2 การปรับปรุงคุณภาพการประมวลผลพื้นผิวและอายุการใช้งานเครื่องมือ

เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลและอายุการใช้งานของวัสดุที่มีความแข็งที่อุณหภูมิสูงและการกระจายความร้อนต่ำ เช่น โลหะผสมที่อุณหภูมิสูง โลหะผสมไททาเนียม และเหล็กกล้าไร้สนิม เครื่องมือซีเมนต์คาร์ไบด์ที่นำเข้ามักจะใช้สำหรับการตัดเฉือนหยาบและการเก็บผิวสำเร็จ และ ค่าใช้เครื่องมือสูงมาก การวิเคราะห์เปรียบเทียบความแตกต่างของการสึกหรอของวัสดุเครื่องมือต่างๆ เมื่อตัดโลหะผสมไททาเนียมด้วยความเร็วสูง รวมถึงซีเมนต์คาร์ไบด์ที่ไม่เคลือบผิว ซีเมนต์คาร์ไบด์เคลือบ TiAlN PVD และ PCBN เป็นต้น พบว่าวัสดุเครื่องมือ PCBN มีความเร็วตัดสูง อัตราป้อนต่ำ และต่ำ เมื่อตัดโลหะผสมไททาเนียมด้วยการตัดกลับ จะได้แรงตัดที่ค่อนข้างคงที่และค่าความหยาบผิวที่ต่ำกว่า [4] ด้วยการใช้หลักการกัดความเร็วสูงและการใช้เครื่องมือ PCBN ในประเทศ การตัดที่สูงขึ้น วิธีการประมวลผลด้วยความเร็วสูงและการป้อนขนาดเล็กจะเพิ่มอายุการใช้งานของเครื่องมือ

จากการทดลองตัดและการตรวจสอบหลายครั้ง การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าเมื่อตัดวัสดุที่ยากต่อการตัดเฉือนด้วยความเร็วสูง ปฏิสัมพันธ์ระหว่างอัตราป้อนต่อฟันตัดและค่าการประสานด้านหลังมีผลอย่างมากต่อความขรุขระของพื้นผิวภายใต้ความน่าจะเป็นที่มีความเชื่อมั่นค่อนข้างสูง อิทธิพล. ปรากฏการณ์นี้แสดงให้เห็นว่าผลของการป้อนงานต่อฟันตัดหรือความลึกของการกัดต่อความหยาบผิวมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการเลือกความลึกของการกัดและอัตราป้อนงานต่อฟันตัด ในทางตรงกันข้าม ภายใต้สภาวะการตัดความเร็วปานกลางและความเร็วต่ำ การโต้ตอบระหว่างพารามิเตอร์การตัดต่างๆ จะไม่ชัดเจน หรือไม่มีการโต้ตอบ ซึ่งหมายความว่าภายใต้เงื่อนไขการตัดเฉพาะ การตรวจสอบปัจจัยปัจจัยเดียวของอัตราป้อนงานต่อฟันตัดหรือปริมาณการตัดเฉือนด้านหลังต่อความหยาบผิวไม่สามารถทำนายค่าความหยาบผิวที่ผ่านการประมวลผลได้อย่างแม่นยำ ดังนั้น เพื่อให้ได้ความหยาบของพื้นผิวในอุดมคติ เมื่อกำหนดอัตราป้อนงานต่อฟัน จะต้องเลือกร่วมกับปริมาณการสู้กลับ และในทางกลับกัน

4-ใบมีดกัดโซลิดคาร์ไบด์ในประเทศถูกเลือกสำหรับการกัดหยาบความเร็วสูงสำหรับรูปร่างและโพรงใน เนื่องจากค่า ap การกัดด้านหลังที่เล็กและ ae ความหนาของการตัดที่น้อย จึงสามารถปกป้องขอบด้านล่างและขอบด้านข้างของเครื่องมือได้อย่างมีประสิทธิภาพ ความร้อนของการตัดที่เกิดขึ้นจะดำเนินไปอย่างรวดเร็ว ลดความน่าจะเป็นของการเกิดคมตัดบนปลายเครื่องมือ และเพิ่มความเร็วการกัด vc และอัตราป้อนงานต่อฟัน fz ตามลำดับ ซึ่งไม่เพียงแต่รับประกันคุณภาพการประมวลผลเท่านั้น แต่ยังปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลอีกด้วย ในการคำนวณเวลาสึกหรอของการตัดเฉือนของหัวกัดหยาบ จำเป็นต้องตัดส่วนที่สึกหรอที่ใช้อย่างมีประสิทธิภาพออกเท่านั้น และส่วนที่เหลือของหัวกัดยังคงสามารถตอบสนองความต้องการในการกัดหยาบได้อีกครั้งหลังจากการลับคม ซึ่งช่วยปรับปรุงอัตราการใช้ประโยชน์ของหัวกัดหยาบได้อย่างมาก เครื่องตัดและลดต้นทุนของเครื่องตัด

สำหรับเสี้ยนที่เกิดจากวัสดุที่ตัดเฉือนยาก การขจัดด้วยมือเป็นเรื่องยากที่จะเป็นไปตามข้อกำหนดทางเทคนิคที่มีอยู่ ดังนั้นจึงใช้การตัดเฉือน CNC และเลือกวัสดุเหล็กกล้าความเร็วสูงเคลือบ TiC สำหรับการกัดลบมุมของหัวกัด หลังจากการกัดหยาบปรับปรุงคุณภาพแล้ว ชิ้นส่วนของเปลือกจะดี เสี้ยนที่เกิดขึ้นระหว่างการกัดมีขนาดค่อนข้างเล็ก และหัวกัดลบมุมจะต้องดำเนินการตามเส้นรูปร่างของชิ้นส่วนเท่านั้นเพื่อให้แน่ใจว่าการเปลี่ยนขอบคมเป็นไปอย่างราบรื่น สำหรับการจับเจ่าและเสี้ยนของรูของเปลือกซีล วิธีการประมวลผลของการกัดลบมุมของรูด้วยหัวกัดลบมุม → การรีมแบบละเอียดด้วยรีมเมอร์ถูกนำมาใช้เพื่อให้แน่ใจว่ารูไม่มีเสี้ยนและมีการยึดติด พารามิเตอร์การตัดของเครื่องมือก่อนและหลังการปรับปรุงแสดงในตารางที่ 1 และผลการประมวลผลของเปลือกแสดงในรูปที่ 4 และรูปที่ 5

ตารางที่ 1 พารามิเตอร์การตัดเฉือนของเครื่องมือก่อนและหลังการปรับปรุง
รูปภาพ

รูปภาพ
รูปที่ 4 ผลการประมวลผลของเปลือกโลหะผสม 4J29 Kovar

รูปภาพ
รูปที่ 5 ผลการประมวลผลของเปลือกวัสดุสแตนเลส (022Cr17Ni12Mo2)

5 ความนิยมและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการรีมสำหรับวัสดุที่ตัดเฉือนยาก

ชิ้นส่วนก้านกระทุ้งบางประเภท (ดูรูปที่ 6) ทำจากเหล็กกล้าไร้สนิม 00Cr17Ni14Mo2 ซึ่งเป็นวัสดุที่ตัดเฉือนยาก มีการประมวลผลรูทะลุ φ5 มม. ที่วงกลมด้านนอก ความลึก 15 มม. และต้องใช้ค่าความหยาบผิว Ra=1.6μm กระบวนการดั้งเดิมคือ: ช่างฟิตเจาะ→ขัดผนังรู เนื่องจากวัสดุเป็นเหล็กกล้าไร้สนิม กระบวนการช่างฟิตจึงใช้สว่านในการเจาะรู ดอกสว่านจะสึกหรออย่างรวดเร็ว ตำแหน่งของรูอยู่นอกเกณฑ์ที่ยอมรับได้ และประสิทธิภาพในการขัดรูด้านในต่ำ ดังนั้น กระบวนการที่ได้รับการปรับปรุงคือ: การกลึง การเจาะ → การคว้าน เนื่องจากกระบวนการกลึงจำเป็นต้องใช้เครื่องมือพิเศษในการยึดชิ้นส่วนก้านกระทุ้ง และขนาดของเครื่องมือพิเศษนั้นใหญ่เกินไป จึงไม่ง่ายที่จะติดตั้ง ดังนั้น แม้ว่าการประมวลผลจริงจะรับประกันค่าความหยาบผิว Ra=1.6μm แต่ประสิทธิภาพการประมวลผลก็ไม่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น 00เหล็กกล้าไร้สนิม Cr17Ni14Mo2 ทำให้เครื่องมือคว้านสึกหรออย่างรวดเร็วและต้นทุนของเครื่องมือสูง

รูปภาพ รูปที่ 6 ไดอะแกรมสองมิติของก้านกระทุ้ง
การใช้ประสบการณ์ที่ได้รับจากการคว้านรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก เทคโนโลยีการประมวลผลของการเจาะ → การคว้าน → การคว้านใน Machining Center ถูกนำมาใช้เพื่อแก้ปัญหาประสิทธิภาพการประมวลผลต่ำ φ 5 มม. ผ่านรู และความยากลำบากในการรับประกันค่าความหยาบผิว Ra{{ 2}}.6μm ขั้นตอนการดำเนินการมีดังนี้

เลือกค่าอ้างอิง: ความเร็วตัด vc{{0}}(6~12) m/min, feed f=(0.15~0.2) mm/r เลือกดอกรีมเมอร์ φ5มม. เพื่อคำนวณความเร็วเครื่องมือและอัตราป้อนระหว่างการประมวลผล ใช้ vc=7m/min, f=0.18mm/r

เนื่องจากความเร็วตัด vc=πDn/1000 (D คือเส้นผ่านศูนย์กลางเครื่องมือ n คือความเร็วแกนหมุน) ดังนั้นความเร็วแกนหมุน n=1000vc/(πD)=1000×7/(3.14×5 )≈445 (รอบ/นาที), ปริมาณป้อน vf=fn=0.18×445≈80 (มม./นาที)

ตามผลการคำนวณ พารามิเตอร์การตัดเฉือนและการตัดจริงจะถูกเลือกเป็น: ความเร็วแกน n {{0}} (450-500) r/min, vf=({{3} }) มม./นาที ค่าเผื่อก่อนการรีมจะถูกควบคุมไว้ที่ 0.1 มม. และการตัดเฉือนจริงขั้นสุดท้าย วัตถุสุดท้ายจะแสดงในรูปที่ 7 เมื่อรีมเมอร์ φ5.02 มม. (ดูรูปที่ 8) มีรูรีมมากกว่า 500 รู พื้นผิว ความหยาบ Ra ของรูในยังคงสามารถเข้าถึง 1.6 μm ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดของกระบวนการและปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผล เครื่องมือกำหนดตำแหน่งที่ผลิตขึ้น (ดูรูปที่ 9) มีโครงสร้างที่เรียบง่ายและจับยึดได้ง่าย

รูปภาพ
รูปที่ 7 วัตถุจริงของก้านกระทุ้งหลังการประมวลผล

รูปภาพ
รูปที่ 8 ดอกรีมเมอร์ φ5.02มม

รูปภาพ
รูปที่ 9 ผลกระทบของเครื่องมือกำหนดตำแหน่งสำหรับการประมวลผลก้านกระทุ้ง

6 ผลที่ได้รับ

จากการวิจัยนี้ เราได้สั่งสมประสบการณ์ทางเทคนิคในการแปรรูปวัสดุที่ยากต่อการตัดเฉือน การวิจัยและพัฒนาชิ้นส่วนที่ทำจากวัสดุยากต่อการตัดเฉือน เช่น โลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงและโลหะผสมไททาเนียมในภายหลัง ยังสามารถประมวลผลโดยอ้างอิงถึงเทคโนโลยีการรีม และได้รับผลลัพธ์ที่ดี ตัวอย่างเช่น การใช้รีมเมอร์ φ2.12 มม. การรีมวัสดุซูเปอร์อัลลอยทั้งหมด รูปภาพขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง และรูลึกที่มีความลึกมากกว่า 40 มม. เทคโนโลยีการประมวลผลรีมไม่เพียงช่วยประหยัดต้นทุนเครื่องมือ แต่ยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลอีกด้วย ดูตาราง 2-ตารางที่ 4 สำหรับการเปรียบเทียบผลการประมวลผลชิ้นส่วนก่อนและหลังการปรับปรุง

ตารางที่ 2 ภาพการประมวลผลของรูเปลือกปิดผนึกสี่เหลี่ยมก่อนและหลังการปรับปรุง

ตารางที่ 3 การประมวลผลรูคันกระทุ้งก่อนและหลังการปรับปรุง
รูปภาพ

ตารางที่ 4 ค่าเครื่องมือก่อนและหลังการปรับปรุง
รูปภาพ

จากตารางที่ 2 ถึงตารางที่ 4 สรุปได้ว่าการใช้วิธีการประมวลผลที่ปรับปรุงแล้วได้ปรับปรุงคุณภาพการประมวลผล อัตราการผ่านของชิ้นส่วนเพิ่มขึ้นเป็น 99 เปอร์เซ็นต์ ประสิทธิภาพการผลิตเพิ่มขึ้น 33 เปอร์เซ็นต์ และต้นทุนเครื่องมือมี ลดลงอย่างมาก

7 บทสรุป

วัสดุใหม่ที่เกิดขึ้นใหม่และวัสดุที่ยากต่อการตัดเฉือนในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศได้ก่อให้เกิดความต้องการที่สูงขึ้นสำหรับเทคโนโลยีการตัดเฉือน เฉพาะการวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับลักษณะการตัดของวัสดุที่ยากต่อการตัดเฉือนและการเรียนรู้คุณสมบัติเพิ่มเติมของวัสดุใหม่เท่านั้น เราจึงสามารถเลือกเครื่องมือที่เข้าชุดกันสำหรับการตัดได้ มีการนำระบบตรวจสอบสถานะการตัดของเครื่องมือมาใช้เพื่อตรวจสอบสถานะการใช้งานของเครื่องมือแบบเรียลไทม์ ตามอายุการใช้งานที่แตกต่างกันของวัสดุที่แตกต่างกัน เครื่องมือสามารถตัดสินและเลือกได้ทันเวลา ซึ่งสามารถลดต้นทุนและเพิ่มประสิทธิภาพในขณะที่ปรับปรุงความแม่นยำในการตัดเฉือนของชิ้นส่วนสนับสนุนของยานอวกาศ ผล.