Kada obrađujete duboke-šupljine, tanke{1}}dijelove, da li vas često muče ovi problemi: jake vibracije alata, kvalitet površine ispod standarda i nedosljednosti u dimenzijama zbog deformacije? Ovi naizgled nerešivi problemi nisu nerešivi. Ovaj članak će vas voditi kroz prevazilaženje ovih poteškoća jednu po jednu optimizacijom CNC programa, inovativnim alatnim rješenjima i pametnim suzbijanjem vibracija.
PART.01
Uvod
Trenutno, ljudi sve više teže vrhunskom iskustvu ultra-proizvoda koji su estetski ugodni. Većina proizvoda na tržištu teži ultra-tankosti i vrhunskom kvalitetu površine, kao što su ultra-tanji mobilni telefoni i ultra-tanji laptopi. Uz osiguravanje sigurnosti, avio komponente su također dizajnirane da budu što je moguće lakše. S jedne strane, ovo smanjuje ukupnu težinu proizvoda, omogućavajući produženo vrijeme leta uz istu potrošnju goriva; sa druge strane, sa fiksnom ukupnom težinom, lakše komponente omogućavaju da se preveze više goriva ili da se preveze više putnika, čime se poboljšava efikasnost.
DIO.02
Izazovi obrade
Tipičan dio sa dubokim-šupljinama, tankih-zidova prikazan je na slici 1. Izazovi obrade su sljedeći.
Slika
Slika 1 Tipični dijelovi sa dubokim-šupljinama sa tankim{2}}zinama
(1) Loša krutost alata: Što je dublja šupljina obrađenog dijela, to je lošija krutost dijela; što se alat duže pruža od alatne mašine, to je lošija krutost alata. Dužina stezanja alata je prikazana na slici 2. Općenito, dužina produžetka alata L ne bi trebala biti veća od tri puta prečnika alata D. Na primjer, ako je promjer alata 10 mm, dužina produžetka bi se idealno trebala kontrolirati unutar 30 mm. Ovaj princip se uglavnom temelji na krutosti alata [1, 2] i stabilnosti rezanja. Prevelika dužina produžetka smanjuje krutost alata, povećava mogućnost vibracija i pomaka, što utiče na točnost obrade i kvalitet površine.
Slika
Slika 2 Dužina stezanja alata
(2) Vibracije rezanja: što je tanji dio, to je manja njegova krutost i skloniji je vibracijama, lomljenju alata, itd., tokom obrade. Rub alata se lako kida, što značajno skraćuje njegov vijek trajanja i povećava troškove obrade.
DIO.03
Technical Requirements
Za rotirajuće dijelove sa tankim{0}}ima sa dubokim šupljinama, uzimajući impelere kao primjer, nakon obrade mora se osigurati dinamička ravnoteža. Općenito, preciznost dinamičke ravnoteže radnog kola se bira kao razred G6.3 ili G2.5. Tolerancija profila oštrice je općenito potrebna da bude ±0,07 mm, tolerancija debljine oštrice je potrebna da bude ±0,15 mm, a vrijednost hrapavosti površine oštrice je Ra=0.8 μm.
DIO.04
Procesna analiza
(1) Blank priprema: Prečnik kovanja 1000 mm, materijal je legura titanijuma, koja je lagana i jaka. Proces kovanja[3] blanka može efikasno poboljšati relativnu gustinu dela i povećati strukturnu čvrstoću dela.
(2) Gruba obrada: Grubo okretanje vanjskog i unutrašnjeg kruga na CNC tokarilici, ostavljajući 1,5 mm zaostatka sa svake strane. (3) Polu{4}}završna obrada: Spoljni prečnik i unutrašnja rupa su polu{5}}obrađeni na CNC strugu, ostavljajući 1 mm otvora sa svake strane. Rupa za iglu za pozicioniranje referentnog procesa je tada završena za upotrebu u narednoj mašinskoj obradi na peto-osnoj CNC mašini. Metoda pozicioniranja s dvije{10}}igle se koristi na jednoj strani, ograničavajući šest stupnjeva slobode dijela.
(4) Gruba obrada: Šupljina je grubo-obrađena na CNC mašini sa pet -osnih (DMU MONOBLOCK 80P), ostavljajući 1,5-2 mm prirasta za obradu sa svake strane.
(5) Toplinska obrada: Žarenje se izvodi kako bi se uklonio preostali unutrašnji napon. Svrha je potpuno oslobađanje unutrašnjeg naprezanja nastalog tokom grube obrade i smanjenje tvrdoće obrade.
(6) Polu{1}}završna obrada: Na pet-osni CNC mašini, kuglični glodalo se koristi za polu{3}}završnu obradu šupljine. Ostavljeno je 0,3-0,5 mm dodatka za obradu sa svake strane noževa šupljine za završno glodanje i naknadno poliranje.
(7) Toplinska obrada: Normalizacija delova povećava njihovu tvrdoću, obezbeđujući dovoljnu čvrstoću tokom kasnijeg rada; takođe dodatno oslobađa zaostali unutrašnji stres.
(8) Završna obrada: Unutrašnji prečnik je precizno okrenut do gotove veličine na CNC strugu. Navojne rupe i rupe za igle se obrađuju na CNC glodalici. M6 rupe s navojem su glodane kako bi se osigurala okomitost i usklađenost sa zahtjevima za go/no-idi; rupe za igle su dosadne. Oštrice sa šupljinom su završene na CNC mašini sa pet -osnih osovina, sa dodatkom za obradu od 0,08 mm sa svake strane. Ostavljen je mali dodatak za ručno poliranje; dubina oznake alata je općenito 0,05 mm.
(9) Poliranje: Oštrice s šupljinom se prvo ručno grubo poliraju dok se ne uklone tragovi alata, a zatim se ručno fino poliraju dok se ne ispune zahtjevi za kvalitetom površine.
PART.05
Rešenje za obradu proizvoda
Tokom grube obrade, impeler ima dobru ukupnu krutost, a sa 1 mm propusnosti na svakoj strani, gruba obrada nije teška. Tokom poluzavršne obrade i završne obrade, oštrice su izložene, što rezultira lošom krutošću oštrice. Nadalje, oštrice su duboke i zahtijevaju dovoljno dugu dužinu stezanja alata [4] da bi se osigurala obrada do korijena oštrice, što dovodi do ozbiljnog nedostatka krutosti alata. Za rješavanje ovih izazova strojne obrade uzimaju se u obzir sljedeći aspekti:
1) Koristite produženi, tanki-konusni HSK držač alata (pogledajte sliku 3) da smanjite produžetak alata i poboljšate krutost alata.
Slika Slika 3 Prošireni, tanki-konusni HSK držač alata
2) Prilikom završne obrade sečiva nanesite glinu za modeliranje (vidi sliku 4). Glina ima efekat -apsorbovanja vibracija, omogućavajući mlinu sa kugličnim krajevima da apsorbuje vibracije nastale tokom rezanja nožem.
Slika Slika 4 Nanošenje gline za modeliranje
3) Izbor kugličnih mlinova. Koristite kuglično glodalo od 10 mm sa četiri -kane sa poprečnom reznom ivicom, napravljeno od karbida, sa dužinom rezne ivice od 15 mm i nagibnim uglom od približno 16 stepeni [5]. Alat je relativno oštar, s malim otporom na sečenje i relativno niskim vibracijama.
