Lankinio paviršiaus frezavimas ir orlaivio sparno pozicionavimas

Santrauka: Šiame straipsnyje analizuojama titano lydinio dalių su sudėtingais profiliais apdorojimo technologija. Per pagrįstą armatūros projektavimą, specialių formavimo įrankių projektavimą ir gamybą bei staklių ir įrenginių reguliavimą, ertmės apdorojimas sėkmingai užbaigiamas ir garantuojamas dalių dizainas. Leistino nuokrypio reikalavimai.

Ši frezavimo užduotis kilo frezuojant ir formuojant tam tikrą orlaivio sparno paviršiaus surinkimo lanką ir padėties griovelį. Apdorojimo medžiaga yra TC4 (titano lydinys). Dalis turi sudėtingą formą, prastą medžiagų pjovimo našumą ir aukštus tvirtinimo reikalavimus. Siekiant užtikrinti perdirbimo kokybę ir pagerinti perdirbimo efektyvumą, buvo atlikta tokia jo gamybos proceso analizė.

1. Titano lydinio pjovimo charakteristikos

Titano lydinio pjovimo charakteristikos yra tokios: (1)Mažas deformacijos koeficientas. Padidėja stumdomas lustų trinties atstumas ant grėblio veido, o tai pagreitina įrankių nusidėvėjimą. (2)Pjovimo temperatūra yra aukšta. Dėl mažo titano lydinių šilumos laidumo kontaktinis ilgis tarp lustų ir grėblio veido yra trumpas, o pjovimo šiluma nėra lengvai perduodama. Jis yra sutelktas mažame plote šalia pjovimo ploto ir pažangiausio, o pjovimo temperatūra yra aukštesnė. Tomis pačiomis pjovimo sąlygomis pjovimo temperatūra yra daugiau nei dvigubai aukštesnė nei pjaustant 45 plieną. (3)Didelė pjovimo jėga ploto vienetui. Nors pagrindinė pjovimo jėga yra apie 20% mažesnė nei pjaustant plieną, pjovimo jėga viename sąlyčio plote labai padidėja dėl trumpo kontaktinio ilgio tarp lusto ir grėblio veido, kuris gali sukelti smulkinimo. Tuo pačiu metu dėl mažo elastingo titano lydinio modulio jis yra linkęs lenkti deformaciją, veikiant radialinę jėgą apdorojimo metu, sukeldamas vibraciją, didindamas įrankių nusidėvėjimą ir paveikdamas dalių tikslumą. Todėl proceso sistema turi turėti gerą standumą. (4)Šaltas ir sunkus reiškinys yra rimtas. Dėl didelio titano cheminio aktyvumo aukštoje pjovimo temperatūroje lengva absorbuoti deguonį ir azotą ore, kad susidarytų kieta ir trapi oda; tuo pačiu metu pjovimo proceso metu susidaręs plastikinis deformavimas taip pat sukels paviršiaus sukietėjimą. Atšaldymo reiškinys ne tik sumažina dalių nuovargio stiprumą, bet ir apsunkina įrankių nusidėvėjimą, kuris yra labai svarbus bruožas pjaustant titano lydinius. (5)Įrankį lengva nešioti. Titano lydinys turi stiprų cheminį afinitetą įrankių medžiagoms. Esant aukštai pjovimo temperatūrai ir didelei pjovimo jėgai ploto vienetui, įrankis yra linkęs susidėvėti.

Titano lydinių apdorojimo įrankių medžiagos gali būti cementuoti karbido įrankiai arba greitaeigiai plieno įrankiai. Atsižvelgiant į titano lydinių pjovimo charakteristikas, atsižvelgiant į įrankio struktūros parametrų reikalavimus, buvo imtasi šių priemonių: (1)Kai pasirenkami cementuoti karbido įrankiai, kad būtų išvengta ruošinio, o įrankio titano elementas yra suderinamas, o YT tipo cementuotas karbidas ir dengti įdėklai neturėtų būti naudojami. Turėtų būti naudojami YG tipo ir YH tipo lydiniai; siekiant padidinti pjovimo krašto stiprumą ir pagerinti šilumos išsklaidymo sąlygas, frezavimo pjaustytuvo grėblio kampas γ o =0°~ 5°, tarpo kampas α o =4°~10°, įrankio antgalio lanko spindulys reguliuojamas 0,5 mm; cementuotų karbido frezavimo pjaustytuvų pjovimo parametrai turėtų būti parenkami pagal šiuos principus: pjovimo greitis v=12~15m/min, padavimo greitis v f =20~75mm/min. (2)Renkantis greitaeigius plieninius įrankius pjovimo greitis v=6~30m/min, o padavimo greitis v f = 20~ 60mm/min.

Pjovimo skystis naudoja daug ekstremalaus slėgio emulsijos, kuri turi gerą tepimą ir gerą aušinimo efektą.

Atsižvelgiant į tai, kad proceso sistemos standumas yra geresnis, įrankis yra mažas, kad būtų išvengta pjovimo vibracijos. Apdorojimo procesas parodytas 1 lentelėje.

Pjovimo parametrai pateikti 2 lentelėje.

2. Priemonės restruktūrizavimas

Pagal orlaivio sparno paviršiaus lanko paviršiaus apdorojimo reikalavimus sparno paviršiaus lanko paviršius R104.9mm sutampa su bombų įlankos korpuso lanko paviršiumi. Tradicinis proceso metodas yra naudoti horizontalią gręžimo mašiną. Tačiau po stebėjimo nustatyta, kad šio proceso metodo gamybos efektyvumas yra labai mažas ir jis gali apdoroti tik nuo 4 iki 5 vienetų per dieną, o tai turi įtakos bendrai tvarkaraščio paklausai. Dėl šios priežasties būtina modifikuoti frezavimo pjaustytuvą (žr. 1 paveikslą), pakeisti proceso maršrutą ir naudoti frezavimą, o ne nuobodu apdoroti lenktą paviršių R104.9mm. Ištaisius apdorojimo metodą, gamybos efektyvumas padidinamas daugiau nei 5 kartus, o per dieną galima apdoroti 20-25 vienetus, o tai ne tik garantuoja vartotojo tvarkaraščio reikalavimus, bet ir sėkmingai ištyrė frezavimo proceso maršrutą, o ne nuobodu.