Mae aloion titaniwm yn gryf, ond yn anodd eu peiriannu, yn enwedig rhannau plât tenau. Mae eu torri'n hawdd yn arwain at ddadffurfiad straen ac anghywirdeb dimensiwn, gan achosi cur pen i lawer! Peidiwch â chynhyrfu, gall cyfuniad o dechnegau ddatrys hyn: addaswch lwybrau melino gwifren EDM a CNC, gwneud y gorau o gynlluniau peiriannu, a defnyddio gosodiadau lleoli + torri dolen gaeedig i wella anhyblygedd rhannol, lleihau anffurfiad yn ei ffynhonnell a sicrhau ansawdd cynnyrch cyson!
1. Rhagymadrodd
Defnyddir aloion titaniwm yn eang mewn awyrofod oherwydd eu cryfder uchel, ymwrthedd cyrydiad, ymwrthedd gwres a chaledwch. Mae eu hanfanteision yn cynnwys dargludedd thermol gwael ac anhawster peiriannu uchel.
Mae rhan yr asen aloi titaniwm yn 43mm o hyd, 25mm o led, a 3.5mm o drwch. Mae'r trwch a'r ddau geudod mewnol yn cael eu melino gan CNC, tra bod yr wyth asen yn cael eu peiriannu gan wifren EDM, gan sicrhau lled yr asen o (0.3 ± 0.05) mm a chymesuredd o 0.05mm gyda'r ceudodau mewnol. Mae hwn yn cael ei ddosbarthu fel rhan asen mân. Proseswyd deg rhan i ddechrau yn ôl dogfennau'r broses. Canfu'r personél arolygu fod gan bedair rhan broblemau gyda lled a chymesuredd yr asennau, gan fethu â bodloni gofynion dylunio.
2. Dadansoddiad o Wraidd y Broblem
Roedd angen trwch deunydd crai o 5mm ar ddogfennau'r broses wreiddiol. Fodd bynnag, oherwydd cyfyngiadau rhestr eiddo, dim ond deunyddiau crai 18mm o drwch oedd ar gael. Felly, roedd yn ofynnol i'r maint gwag fod yn 250mm × 80mm gyda thrwch o 18mm, fel y dangosir yn Ffigur 1. Ychwanegwyd proses EDM gwifren i rannu'r trwch deunydd yn ddau (gweler Ffigur 2), gan arwain at drwch pob darn yn 9mm. Yna cafodd hwn ei beiriannu i drwch o 3.5mm gan ddefnyddio melino CNC. Yn ystod melino CNC, defnyddiodd y gweithredwr ddull clampio chuck gwactod (gweler Ffigur 3). Cafodd un arwyneb ei falu'n fanwl gyntaf, gan ddileu lwfans 3mm. Yna cafodd y rhan ei droi drosodd ar gyfer sugno, a melinwyd yr ail arwyneb i drwch o 3.5mm. Yn olaf, cafodd y ceudod mewnol yng nghanol y rhan ei beiriannu.
Ffigur 1. Gwag
Ffigur 2. Rhaniad gwag yn ddau
Ffigur 3. Clampio cwpan sugno gwactod
Trefnir deg rhan fach ar bob darn o ddefnydd (gweler Ffigur 4). Mae twll edafu gwifren 3mm yn cael ei ddrilio ar un pen pob rhes o rannau, ac yna mae'r rhannau'n cael eu prosesu gan wifren EDM.
Ffigur 4. Cynllun rhan
Cyn prosesu, mae'r gweithredwr EDM gwifren yn gwirio gwastadrwydd y deunydd ac yn canfod anffurfiad straen (gweler Ffigur 5), gydag uchafswm anffurfiad o 3.05mm. Gan ddefnyddio plât clampio ar gyfer torri, gan mai dim ond un twll edafu gwifren sydd, mae pob rhan fach wedi'i rhyng-gysylltu ar ôl ei dorri. Mae'r deunydd yn cael ei dorri, ac felly, o dan straen, mae dadffurfiad materol yn digwydd yn ystod prosesu (gweler Ffigur 6), gan achosi lled asen y rhan i fod yn fwy na goddefiannau, gan effeithio felly ar y cymesuredd â'r ceudod mewnol.
Ffigur 5. Anffurfiannau materol cyn torri
Ffigur 6. Anffurfiannau materol ar ôl torri
3. Cymryd camau effeithiol
Datgelodd dadansoddiad mai'r brif broblem oedd dadffurfiad straen y deunydd. Mae deunyddiau aloi titaniwm yn cynhyrchu gwres torri yn ystod peiriannu. Mae'r deunydd yn gwasgaru gwres yn araf, a pho fwyaf o lwfans sy'n cael ei ddileu, y mwyaf yw'r dadffurfiad. Dim ond trwy newid y dull torri y gellir datrys hyn [1]. Cafodd y cynllun peiriannu gwreiddiol ei optimeiddio trwy gymryd y mesurau effeithiol canlynol.
1) Disodli straen uchel gyda straen isel. Mewn melino CNC, po fwyaf yw'r lwfans torri, y mwyaf yw'r straen a'r mwyaf yw'r dadffurfiad materol. Newidiwyd proses torri gwifren y deunydd crai o'i rannu'n ddwy ran i'w rannu'n dair rhan (gweler Ffigur 7), fel bod trwch pob darn o ddeunydd tua 6mm, a oedd yn lleihau'n fawr lwfans peiriannu melino CNC ac felly'n lleihau'r dadffurfiad deunydd.
Ffigur 7 Gwag wedi'i rannu'n dair rhan
2) Newid y dull clampio melino CNC. Wrth beiriannu'r trwch mewn melino CNC, newidiwyd y dull clampio chuck gwactod i ochr -dull clampio uchaf [2] (gweler Ffigur 8). Trwy fflipio'r rhan dro ar ôl tro a melino'r ddwy ochr, roedd y swm torri yn Llai na neu'n hafal i 0.2mm bob tro, gan sicrhau bod y trwch yn bodloni'r gofynion lluniadu a lleihau'r anffurfiad peiriannu deunydd. Yn ôl y cyfrifiad, ar ôl melino CNC, cyn belled â bod dadffurfiad y darn cyfan o ddeunydd yn cael ei reoli o fewn 0.5mm, gellir bodloni gofynion gwastadrwydd un rhan fach. Prosesodd y gweithredwr y rhannau yn ôl y dull optimized, gan eu harchwilio wrth iddynt brosesu i sicrhau gwastadrwydd Llai na neu'n hafal i 0.2mm.
Ffigur 8 Clampio ochr-top
3) Gwnewch offer arbennig i gynyddu nifer y tyllau edafu gwifren. Yn y broses torri gwifren, er mwyn atal anffurfiad deunydd wrth brosesu, cynyddwyd nifer y tyllau edafu gwifren i 10, gan sicrhau bod gan bob rhan asen dwll edafu gwifren annibynnol, sydd wedyn yn cael ei beiriannu mewn un cam gan CNC melino i sicrhau cysondeb. Gwnaethpwyd offer torri gwifren, a gosodwyd y darn gwaith ar y plât offer trwy osod pinnau (gweler Ffigur 9). Proseswyd pob asen yn annibynnol, heb dorri trwy ei gilydd, gan gynyddu anhyblygedd materol a lleihau anffurfiad rhan [3].
Ffigur 9 Gosod y darn gwaith ar y plât offer trwy osod pinnau
4 Gwirio effaith
Proseswyd 20 rhan yn unol â'r cynllun gwell. Ar ôl profi gan offer profi proffesiynol, roedd lled yr asen a'r cymesuredd i gyd yn bodloni'r gofynion lluniadu. Yn olaf, proseswyd cyfanswm o 120 o rannau, pob un ohonynt yn bodloni'r gofynion, gyda chyfradd lwyddo o 100%, sy'n dangos bod y cynllun gwell yn effeithiol. 5 Casgliad
Mae'r papur hwn yn cyflwyno llwybr peiriannu a dull rheoli anffurfiad ar gyfer rhannau plât tenau aloi titaniwm. Trwy optimeiddio'r cynllun peiriannu a'r dull clampio, newid y llwybr EDM gwifren a strategaeth melino CNC, a mabwysiadu gosodiadau lleoli a thorri caeedig i leihau anffurfiad straen torri, mae lled yr asen a gofynion cymesuredd y rhannau wedi'u gwarantu'n effeithiol, gan gronni profiad ar gyfer peiriannu rhannau o'r fath.
