Анализом заптивног омотача легуре 4Ј29 Ковар и материјала од нерђајућег челика 022Цр17Ни12Мо2, предложен је метод коришћења технологије брзог глодања и развртања за обраду материјала који се тешко обрађује, који не само да побољшава тачност обраде и ефикасност обраде. облик и унутрашња рупа делова, али и штеди енергију. смањење трошкова алата за сечење.
1 преамбула
Да би побољшали перформансе и век трајања свемирских летелица у различитим окружењима дубоког свемира, делови за ваздухопловство углавном бирају материјале са добром отпорношћу на топлоту као што су легуре титанијума и легуре на високим температурама. Такви легирани материјали имају лоше перформансе обраде и тешко се обрађују. Избор алата за сечење Високи захтеви и високи трошкови обраде. Према карактеристикама тако тешко обрадивих материјала, спровођење истраживања технологије обраде материјала који се тешко обрађује и продужење века алата помоћи ће да се побољша прецизност носећих делова свемирске летелице и побољша ефикасност обраде. Истовремено, може проширити тржишни потенцијал компаније и створити веће економске користи. .
2 Преглед проблема
Правоугаона серија заптивне шкољке је део производа који је компанија недавно развила, као што је приказано на слици 1, материјал је углавном легура 4Ј29 Ковар и нерђајући челик. Пошто структура дизајна производа захтева употребу технологије заптивања стакла, постављају се већи захтеви за храпавост површине и унутрашње рупе овог типа делова запечаћене шкољке, што резултира повећаном тешкоћом обраде, смањеним животним веком алата, повећаном ценом алата, и смањена ефикасност обраде. Пролазност је ниска.
3 Анализа проблема
Узимајући за пример легуру 4Ј29 Ковар и нерђајући челик 022Цр17Ни12Мо2 за анализу одређене врсте заптивне шкољке, структура делова заптивне шкољке је слична, те је потребно обрадити низ рупа у унутрашњој шупљини. Ред рупа се користи за игле за заптивање стакла, а заптивање стакла Технологија повезивања захтева да вредност храпавости унутрашње површине рупе реда буде Ра=0.8μм. У процесу заптивања стакла, неквалификовани производи се производе много пута, а принос је низак. Према анализи пројектаната и мајстора, храпавост површине унутрашње површине отвора реда заптивне шкољке има значајан утицај на принос стакленог заптивања. Неравнине у низу рупа и обрада облика и жлебова унутрашње шупљине није лако уклонити, што такође утиче на ефекат заптивања делова.
3.1 Анализа узрока који утичу на квалитет унутрашњег зида рупе дела
Оригинална технологија обраде редова рупа која се користи у производној линији је бушење → развртање. Пошто материјал легуре 4Ј29 Ковар има добру пластичност, лако се залепити за нож током обраде; због високе температурне тврдоће нерђајућег челика (022Цр17Ни12Мо2) и лошег одвођења топлоте, разликује се од других металних материјала. Јак афинитет [1], тако да се бургија брзо троши, углавном у следећим аспектима.
Главна резна ивица бургије се пребрзо троши, па чак и долази до пуцања. Приликом бушења материјала који се тешко обрађују, температура је висока, деформација сечења и хлађење су озбиљни, а алат се лако залепи да би се створила ивица, што доводи до недоследне храпавости површине различитих унутрашњих рупа истог дела, и стање хабања бургије се не може открити и контролисати током обраде. Покушајте да побољшате квалитет површине и ефикасност обраде унутрашње рупе коришћењем волфрам-кобалт цементних карбидних сврдла (ИГ, ИТ и ИВ), које су погодније за обраду материјала који се тешко обрађују. Према принципу хабања алата [2], утврђено је да ИГ алат и даље доминира адхезивним хабањем током сечења при малој брзини, али ИТ алат је праћен одређеном количином оксидативног хабања и дифузионог хабања у исто време. као хабање везе; ИВ алат има три типа хабања. Механизам за хабање заузима исту позицију, тако да се ИГ бургије од тврдог метала могу преферирати за сечење мале брзине, а ИВ или ИГ бургије од тврдог метала се могу користити за брзо сечење. Према овом принципу хабања, квалитет површине унутрашње рупе се побољшава након одабира одговарајућег сврдла за обраду реда рупа. Међутим, због високе цене бургије од волфрам-кобалт карбида малог пречника, цена алата се повећава, а ефикасност масовне производње и обраде није висока.
3.2 Анализа разлога који утичу на облик дела и квалитет површине унутрашње шупљине
Приликом обраде легуре 4Ј29 Ковар и материјала од нерђајућег челика (022Цр17Ни12Мо2), за обраду се користи алат од цементног карбида са обичном величином зрна. Доња ивица и бочна ивица глодала се брзо троше, а век трајања алата је кратак, тако да брзина резања може бити само мања од 50м/ Ако је изабран опсег мин, ефикасност обраде је ниска. У поређењу са обрадом легура на бази алуминијума, радни век глодала је само 1/5 у односу на прераду легура на бази алуминијума; у поређењу са обрадом нерђајућег челика 314, радни век глодала је само 1/3 у односу на обраду нерђајућег челика 314.
У процесу сечења тако тешко обрадивих материјала, лако је генерисати велику количину топлоте резања у зони сечења, што озбиљно нарушава тачност димензија и перформансе обрађених делова. Расипање топлоте резања може се извести само помоћу течности за сечење и алата за унутрашње хлађење. За заптивену шкољку ове врсте конструкције, због мале величине унутрашње рупе и унутрашње шупљине, најчешће се користе алати малог пречника или обликовани алати. Велика количина топлоте резања се тешко брзо распршује, а алат се пребрзо троши, што резултира повећањем храпавости површине дела. Ако је превисок и не испуњава техничке услове, биће оцењен као неквалификован. Ако је размак рупа мали, искошење отвора ће уништити величину суседног отвора; ако је скошење премало, ивица ће и даље имати прирубнице, што ће утицати на квалитет заптивања.
4 решавање проблема
4.1 Побољшање квалитета унутрашњег зида рупе
С обзиром на недоследну храпавост површине унутрашње рупе заптивене шкољке, потребно је побољшати начин обраде и одабрати одговарајући алат. Кроз процес пробног сечења, технологија обраде редова рупа се прво мења на бушење → развртање → фино глодање унутрашње рупе, квалитет површине унутрашње рупе је очигледно побољшан, али је број рупа велики, а алат је и даље носи се када се глодало малог пречника користи за фино глодање унутрашње рупе Брзо, а ствара се феномен заплитања струготине и клиренса алата, ефикасност обраде још увек није висока, а цена алата се повећава. Друго, мења се на бушење → развртање → фино бушење. Храпавост површине унутрашње рупе испуњава захтеве, а ефикасност обраде једне рупе је побољшана, али алат за бушење малог пречника треба да се прилагоди, цена алата је висока, век трајања алата за бушење је кратак и не може да испуни више редова рупа. досадан.
Позивајући се на технологију развртања рупа фиксног пречника, отвор процеса развртања је генерално 3 до 100 мм. Због дугачке резне ивице развртача, свака резна ивица учествује у резању истовремено током развртања, тако да је ефикасност производње висока, а широко се користи у завршној обради рупа. Технологија завршне обраде одређује се као бушење → развртање → развртање. Због технологије обраде рупа малог пречника (<φ2mm) has="" not="" been="" adopted="" in="" our="" company,="" a="" suitable="" domestic="" small-diameter="" custom="" carbide="" reamer="" is="" selected="" (see="" figure="">
Кроз прорачун и пробно сечење, изаберите разумне параметре сечења. Принцип је следећи.
Проверите информације о алату за развртање и прикупљене параметре развртања и обрадите материјале који се тешко обрађују као што је нерђајући челик. Брзина развртања не би требало да буде превелика [3] и изаберите референтну вредност: брзина резања вц=(6 ~ 12) м/мин, брзина помака ф=(0. 05 ~ 0,1) мм/р. Пречник унутрашње шупљине правоугаоне затворене шкољке је (1,7~1,8) мм, тако да је развртач φ1,8мм изабран да израчуна брзину вретена н и брзину увлачења вф током обраде, где је вц=7м/мин , ф=0.06 мм /р.
Пошто брзина сечења вц=πДн/1000 (Д је пречник алата, н је брзина вретена), па је брзина вретена н=1000вц/(πД)=1000×7/(3,14×1,8 )≈1238 (о/мин).
Из овога се може израчунати брзина додавања вф=фн=0.06×1238≈74 (мм/мин).
Према резултатима прорачуна, стварни параметри обраде и сечења се бирају као н{{0}}(1200-1300) р/мин, вф=(70-80) мм /мин, а усваја се процес бушење → развртање → развртање. Због заптивања омотача Размак рупа је компактан и пречник рупе је мали, тако да се маргина пре развртања контролише на 0.05 мм. Коначни стварни ефекат обраде приказан је на слици 3. Када развртач φ1,83 мм има више од 1000 развртаних рупа, храпавост површине Ра унутрашње рупе и даље може да достигне 0,8 μм, што испуњава захтеве процеса и побољшава ефикасност обраде.
4.2 Побољшање квалитета обраде површине и века трајања алата
Да би се побољшала ефикасност обраде и век трајања алата материјала са високом температурном тврдоћом и лошим одвођењем топлоте, као што су легуре на високим температурама, легуре титанијума и нерђајући челици, увозни алати од цементног карбида се често користе за грубу и завршну обраду, а цена употребе алата је веома висока. Упоредном анализом разлике у хабању различитих материјала алата при резању титанијумских легура великом брзином, укључујући необложени цементни карбид, ТиАлН ПВД обложен цементни карбид и ПЦБН, итд., утврђено је да ПЦБН алатни материјали имају велику брзину резања, ниску брзину помака и ниска Приликом сечења легура титанијума са задњим резањем, може се добити релативно стабилна сила резања и нижа вредност храпавости површине [4]. Применом принципа брзог глодања и коришћењем домаћих ПЦБН алата, веће сечење. Метода обраде велике брзине и малог помака повећава век трајања алата.
Кроз вишеструко пробно сечење и верификацију, анализа показује да када се сече материјали који се тешко обрађују великом брзином, интеракција између додавања по зубу фз и задњег захвата ап има значајан утицај на храпавост површине у оквиру релативно велике вероватноће поузданости. Утицај. Овај феномен показује да је ефекат помака по зубу или дубине глодања на храпавост површине уско повезан са избором дубине глодања и помака по зубу. Насупрот томе, у условима сечења средње и мале брзине, интеракција између различитих параметара сечења није очигледна или нема интеракције. То значи да под одређеним условима сечења, једноставно испитивање ефекта једног фактора увлачења по зубу или количине повратног сечења на храпавост површине не може тачно предвидети вредност храпавости обрађене површине. Стога, да би се постигла идеална храпавост површине, при одређивању брзине помака по зубу, треба је одабрати у вези са количином захвата позади, и обрнуто.
4-Домаћа глодалица од чврстог карбида са оштрицом је изабрана за грубу обраду облика и унутрашње шупљине великом брзином. Због малог задњег захвата ап и мале дебљине сечења ае, може ефикасно да заштити доњу ивицу и бочну ивицу алата. Генерисана топлота резања се брзо проводи, смањује вероватноћу накупљања ивице на врху алата, и сходно томе повећава брзину глодања вц и брзину помака по зубу фз, што не само да обезбеђује квалитет обраде, већ и побољшава ефикасност обраде. Да би се израчунало време хабања грубе глодалице потребно је само да се одсече ефективно коришћени истрошени део, а преостали део глодала и даље може да задовољи потребе грубе обраде након оштрења, што у великој мери побољшава стопу искоришћења резача и смањује цену резача.
За неравнине које стварају материјали који се тешко обрађују, ручно уклањање је тешко испунити постојеће техничке захтеве, тако да се користи ЦНЦ обрада, а за обраду глодала за скошење глодала се бирају брзорезни челични материјали обложени ТиЦ. Након што грубо глодање побољша квалитет, делови љуске су фини. Неравнине које настају током глодања су релативно мале, а глодало са косим глодањем само треба да обрађује у складу са контурном траком дела како би се обезбедио несметан прелаз оштрих ивица. За прирубљивање и неравнине рупа заптивног омотача, метод обраде глодања искошења рупа глодалицом → фино развртање са развртачем се користи како би се обезбедило да рупе буду без неравнина и залепљене. Параметри резања алата пре и после побољшања приказани су у табели 1, а ефекат обраде љуске приказан је на слици 4 и слици 5.
Табела 1 Параметри сечења алата пре и после побољшања
слика
слика
Слика 4 Ефекат обраде љуске од легуре 4Ј29 Ковар
слика
Слика 5 Ефекат обраде љуске од нерђајућег челика (022Цр17Ни12Мо2)
5 Популаризација и примена технологије развртања за материјале који се тешко обрађују
Одређени тип делова потисне шипке (погледајте слику 6) је направљен од 00Цр17Ни14Мо2 нерђајућег челика, који је материјал који се тешко обрађује. Обрађује се отвор φ5мм на спољашњем кругу, дубина је 15мм, а потребна је вредност храпавости површине Ра=1.6μм. Оригинални процес је: бушење монтера→полирање зида рупе. Пошто је материјал нерђајући челик, монтажерски процес користи бушилицу за бушење рупа, бургија се брзо троши, положај рупе је ван толеранције, а ефикасност полирања унутрашње рупе је ниска. Дакле, унапређени процес је: токарско бушење → бушење. Пошто процес окретања треба да користи посебан алат за стезање делова потисне шипке, а величина специјалног алата је превелика, није лако инсталирати. Стога, иако је стварна обрада гарантовала вредност храпавости површине Ра=1.6μм, ефикасност обраде није побољшана. 00Проузрокује нерђајући челик Цр17Ни14Мо2 Алат за бушење се брзо троши и цена алата је висока.
Слика Слика 6 Дводимензионални дијаграм потисне шипке
Користећи искуство стечено развртавањем рупа малог пречника, технологија обраде бушење → развртање → развртање у обрадном центру се користи за решавање проблема ниске ефикасности обраде φ 5мм кроз рупе и потешкоћа у гарантовању вредности храпавости површине Ра{{ 2}}.6μм. Процес имплементације је следећи.
Изаберите референтну вредност: брзина сечења вц{{0}}(6~12) м/мин, помак ф=(0.15~0.2) мм/р. Изаберите развртач φ5мм да бисте израчунали брзину алата и брзину помака током обраде, узмите вц=7м/мин, ф=0.18мм/р.
Пошто брзина сечења вц=πДн/1000 (Д је пречник алата, н је брзина вретена), па је брзина вретена н=1000вц/(πД)=1000×7/(3,14×5 )≈445 (р/мин), Количина помака вф=фн=0.18×445≈80 (мм/мин).
Према резултатима прорачуна, стварни параметри обраде и сечења се бирају као: брзина вретена н {{0}} (450-500) р/мин, вф=({{3} }) мм/мин, додатак пре развртања се контролише на 0,1 мм, а коначна стварна обрада Коначни објекат је приказан на слици 7. Када развртач φ5,02 мм (погледајте слику 8) има више од 500 развртаних рупа, површина храпавост Ра унутрашње рупе и даље може да достигне 1,6 μм, што испуњава захтеве процеса и побољшава ефикасност обраде. Произведени алат за позиционирање (погледајте слику 9) има једноставну структуру и лако се стеже.
слика
Слика 7 Прави предмет потисне шипке након обраде
слика
Слика 8 Развртач φ5,02 мм
слика
Слика 9 Ефекат алата за позиционирање за обраду потисне шипке
6 Постигнути ефекат
Кроз ово истраживање стекли смо техничко искуство у обради материјала који се тешко обрађују. Накнадна истраживања и развој делова од тешко обрадивих материјала као што су легуре на високим температурама и легуре титанијума такође се могу обрадити у складу са технологијом развртања и постигнути су добри резултати. На пример, коришћењем развртача φ2,12 мм, комплетно развртање суперлегираних материјала, слике пречника и дубоке рупе са дубином већом од 40 мм. Технологија обраде развртања не само да штеди трошкове алата, већ и побољшава ефикасност обраде. Погледајте табелу 2-Табелу 4 за поређење ефеката обраде делова пре и после побољшања.
Табела 2 Обрада слика правоугаоних заптивних рупа у шкољки пре и после побољшања
Табела 3 Обрада рупа потисних шипки пре и после побољшања
слика
Табела 4 Трошкови алата пре и после побољшања
слика
Из табеле 2 до табеле 4 може се закључити да је применом побољшане методе обраде побољшан квалитет обраде, брзина пролазности делова повећана на 99 процената, ефикасност производње повећана за 33 процента, а цена алата је смањена. увелико смањена.
7 Закључак
Нови материјали који се појављују и материјали који се тешко обрађују у области ваздухопловства поставили су веће захтеве за технологију обраде резања. Само детаљним истраживањем карактеристика резања материјала који се тешко обрађује и савладавањем више својстава нових материјала можемо изабрати одговарајуће алате за сечење. Уведен је систем за праћење статуса резања алата за праћење статуса употребе алата у реалном времену. Према различитом веку трајања различитих материјала, алат се може проценити и изабрати на време, што може смањити трошкове и повећати ефикасност уз побољшање тачности обраде потпорних делова свемирске летелице. Ефекат.
