Ti-6AL-7Nb تكنولوجيا قطع مواد سبائك التيتانيوم هي تركيز الصناعة على التقنيات الرئيسية، وتجسد بشكل كامل دلالة "العلم والتكنولوجيا هما القوة الإنتاجية الأولى". يلخص هذا البحث خصائص القطع لسبائك التيتانيوم، ومواد أدوات القطع، وهيكل الأداة، والحصول على معلمات القطع الفعالة لسبائك التيتانيوم والتدابير المضادة للعملية المتخذة لتحسين متانة الأداة وكفاءة المعالجة من خلال ممارسة القطع لقرص الشفرة بالكامل ومجلة الضاغط. من مواد سبائك التيتانيوم، على أمل أن تلعب دورا في بعض المراجع.
من أجل تحسين موثوقية المحرك ودفعه، يعتمد المحرك المتقدم عالي الأداء عددًا كبيرًا من المواد الجديدة، وأصبح هيكله أكثر تعقيدًا، وأصبحت متطلبات دقة المعالجة أعلى وأعلى، مما يضع الأمام متطلبات أعلى لعملية التصنيع. في الجيل الجديد من تحسين أداء محركات الطائرات، تبلغ نسبة مساهمة تكنولوجيا التصنيع والمواد 50% ~ 70%؛ في تقليل وزن المحرك، تبلغ نسبة مساهمة تكنولوجيا التصنيع والمواد 70% ~ 80%، وهو ما يوضح تمامًا أن المواد والتكنولوجيا المتقدمة هي المحرك الهوائي لتحقيق مفتاح تقليل الوزن والكفاءة وتحسين الأداء.
لقد تم استخدام مواد سبائك التيتانيوم على نطاق واسع في مجال الطيران نظرًا لخصائصها الممتازة مثل القوة النوعية العالية والكثافة المنخفضة ومقاومة التآكل ومقاومة درجات الحرارة العالية وقابلية اللحام الجيدة. على أساس المزايا المذكورة أعلاه، أصبحت مادة سبائك التيتانيوم هي المادة المفضلة لبعض الأجزاء.
خصائص القطع لمواد سبائك التيتانيوم:
بعض الخصائص الفيزيائية والميكانيكية لسبائك التيتانيوم تجلب صعوبة أكبر في القطع والمعالجة. معامل تشوه قطع سبائك التيتانيوم صغير، مما يجعل الرقاقة في الوجه الأمامي لمسافة الاحتكاك المنزلقة تزداد، مما يسرع من تآكل الأداة. الموصلية الحرارية لسبائك التيتانيوم صغيرة، والحرارة المتولدة أثناء القطع ليس من السهل نقلها، وتتركز في منطقة صغيرة بالقرب من حافة القطع. معامل مرونة سبائك التيتانيوم صغير، والمعالجة في القوة الشعاعية من السهل إنتاج تشوه الانحناء، مما يسبب الاهتزاز، وزيادة تآكل الأداة والتأثير على دقة الأجزاء. نظرًا للتقارب الكيميائي القوي لسبائك التيتانيوم مع مادة الأداة، تكون درجة حرارة القطع مرتفعة وقوة القطع لكل وحدة مساحة كبيرة في ظل الظروف، وتكون الأداة عرضة للتآكل.
اختيار معقول لمواد الأداة:
تعد مادة الأداة أحد العوامل المهمة التي تؤثر على عملية القطع، لذا فإن الاختيار العقلاني لمواد الأداة يعد وسيلة فعالة لحل مشكلة قطع المواد التي يصعب تصنيعها آليًا. أداة قطع مواد سبائك التيتانيوم مع أدوات كربيد، وأدوات مطلية، وأدوات نيتريد البورون المكعب (CBN)، وأدوات الماس وأدوات فولاذية عالية الأداء عالية السرعة وما إلى ذلك. المواد المختلفة للسكين لديها تكيف محدد مع نطاق المعالجة، كما أن حياتها لها اختلافات أيضًا. غالبًا ما تكون خصائص المواد المعالجة هي الأساس الأساسي لاختيار مادة الأداة، في حين يجب أن يكون أداء القطع لمواد الأداة ومواد الشغل متطابقًا بشكل معقول. إن أداء مادة الأداة على جودة سطح المعالجة وكفاءة المعالجة وعمر الأداة له تأثير مهم. عندما يكون هيكل الجزء المُشكل خاصًا، وصلابة ضعيفة، وعملية ولا يمكن أن يعزز صلابته، سيحدث اهتزاز القطع. في هذا الوقت، يجب أن يأخذ اختيار الأدوات في الاعتبار أن مادة الأداة لديها درجة معينة من المتانة، لتجنب ظاهرة تقطيع الأداة، مما يؤدي إلى خردة الأداة بسرعة كبيرة.
تحسين هيكل الأداة:
لا يعتمد أداء القطع للأداة على مادة الأداة فحسب، بل يتعلق أيضًا بهيكل الأداة وهندستها. عند قطع المواد التي يصعب تصنيعها، تساعد هندسة الأداة المناسبة على إطلاق العنان لأداء القطع للأداة وتحسين كفاءة القطع. المعلمات الهندسية الرئيسية للأداة هي الزاوية الأمامية والزاوية الخلفية وزاوية الانحراف الرئيسية وزاوية الانحراف الانحراف وزاوية الميل ونصف قطر طرف الزاوية المستديرة وما إلى ذلك. كلما كانت الزاوية الأمامية للأداة أكبر، كلما كانت الأداة أكثر وضوحًا، وكلما كانت قوة القطع أصغر، مناسبة للتشطيب. لقد تم تشكيل سبائك التيتانيوم انتعاش المواد السطحية، واستخدام زاوية خلفية كبيرة يمكن أن يقلل من الشغل على الجزء الخلفي من السطح الناجم عن ظاهرة الاحتكاك والترابط، ويقلل من تآكل الجزء الخلفي من السطح. التخشين، من أجل زيادة قوة الأداة، من المناسب استخدام زاوية خلفية صغيرة. قطع سبائك التيتانيوم مع درجة حرارة قطع عالية وميل تشوه مرن كبير، بشرط السماح بصلابة نظام العملية، يجب تقليل زاوية الانحراف الرئيسية قدر الإمكان من أجل زيادة مساحة تبديد الحرارة لجزء القطع و تقليل الحمل لكل وحدة طول حافة القطع. يمكن أن يؤدي تقليل زاوية الانحراف الثانوية إلى تقوية طرف الأداة، مما يساعد على تبديد الحرارة وتقليل قيمة خشونة سطح المعالجة. في الفراغ، الجلد الصلب وتنظيم السطح ليس في حالة موحدة، حافة القطع الخشنة سهلة الانهيار، من أجل زيادة قوة وحدة حافة القطع، يجب زيادة سرعة انزلاق القطع، اختر زاوية إمالة الحافة المناسبة .
العلماء المحليين من خلال أبحاث المحاكاة العددية لمعالجة الطحن عالية السرعة، تم تبسيط عملية الطحن عالية السرعة، وإنشاء نموذج هندسي للقطع المشطوف ونموذج العناصر المحدودة. تتنبأ هذه النماذج بقوة القطع في ظل مجموعات مختلفة من معلمات هندسة الأداة في عملية القطع عالية السرعة، مما يوفر أساسًا لاختيار الأداة في الطحن CNC عالي السرعة. في السنوات الأخيرة، في معالجة الأجزاء الهيكلية المعقدة ذات التجاويف العميقة، جذبت الهندسة الشاملة لحامل الأدوات أيضًا انتباه المهندسين والفنيين. على سبيل المثال، في الطحن الدقيق للمحور وشكل الشفرة للقرص الورقي المتكامل، من الضروري استخدام قاطع كروي متكامل ذو ساق مستقيمة من الكربيد. عندما تكون المسافة بين الشفرتين ضيقة جدًا أو يكون جذر الشفرة ونقل المحور R صغيرًا، ينخفض قطر الأداة. من أجل تعزيز صلابة الأداة وتحسين كفاءة التصنيع، غالبًا ما يتم استخدام أداة كروية ذات ساق مستدقة. خاصة في استخدام ظروف الأداة ذات نسبة العرض إلى الارتفاع الكبيرة، والقاطع الكروي ذو الساق المستقيمة مقارنةً بقاطع الكرات المستدقة، بحيث يمكن لصلابة نظام الأداة لتعزيز الأداة أن تجعل الأداة تزيد من كمية التغذية لكل سن، وتكون المعالجة ليس من السهل كسرها، التأثير أفضل بكثير من قاطعة الكرة ذات الساق المستقيمة.
التدابير المضادة للعملية لتحسين متانة الأداة وكفاءة التشغيل الآلي:
عند قطع سبائك التيتانيوم، تكون درجة حرارة القطع مرتفعة في المنطقة القريبة من حافة القطع، ويرجع ذلك أساسًا إلى التأثير الحراري لدرجات الحرارة العالية الذي يؤدي إلى تفاقم تآكل الأدوات. بالنسبة لأدوات الكربيد الأسمنتي، يكون التآكل بشكل أساسي عبارة عن تآكل لاصق ناتج عن درجة حرارة الترابط. في حالة السماح بقطر الأداة، يمكن محاولة استخدامها مع وظيفة التبريد الداخلية للأداة، يمكن أن تقلل زاوية سائل تبريد هذه الأداة بشكل فعال من درجة حرارة منطقة القطع، وتطيل عمر الأداة. ، تحسين متانة الأداة. عادة ما يكون قطر أداة التبريد الداخلية أكبر، بالنسبة لنصف قطر الانحناء الصغير للسطح أو المنطقة، يمكنك بشكل استباقي استخدام أداة ذات قطر كبير مع تبريد داخلي للتخشين لتحسين كفاءة المعالجة. الطحن عبارة عن عملية قطع متقطعة، أدوات التصنيع تتحمل أحمال الصدمات المتقطعة، الموجودة في الطحن، صلابة نظام معدات العملية ضعيفة، في قوة القطع، قوة التثبيت، اهتزاز القطع وعوامل أخرى، زاد تآكل الأداة، انخفضت المتانة بشكل كبير . يتم تحديد نفس اختبار القطع وفقًا لدرجة تآكل الأداة ووقت المعالجة، ولكن عادةً ما يترك هامشًا معينًا. الآلات التقليدية، يمكن لمشغلي الأدوات الآلية أن يعتمدوا على تغييرات اهتزاز الماكينة، وقطع الضوضاء المتزايدة فجأة، وجدول عرض قوة المغزل لتحديد حالة تآكل الأداة. إذا كان تطبيق تقنية مراقبة كسر الأدوات الأوتوماتيكية في التشغيل الآلي، يمكن تحليل ومراقبة حالة تآكل الأداة بشكل ديناميكي ودقيق في أي وقت، فيمكن تمديد عمر الأداة بأمان ومعتدل.
الحصول على معلمات القطع الفعالة لسبائك التيتانيوم:
لقد استوفت الشركات الطلب على تحسين مسارات الأدوات والتحقق منها في تصنيع المنتجات الحالية، لكنها لم تحل بشكل كامل بعد مشكلة طرق الحصول على معلمات القطع المحسنة. في السنوات الأخيرة، تبحث الشركات بنشاط عن تكنولوجيا قطع عالية الكفاءة لسبائك التيتانيوم. تشير التقارير إلى أن سرعة القطع للقرص الورقي المدمج الكبير من سبائك التيتانيوم في الدول الغربية يمكن أن تصل إلى 300 مم / دقيقة أو أعلى. تمتلك شركات تصنيع المحركات الجوية أدوات آلية مستوردة متقدمة والشركات الأجنبية قابلة للمقارنة، مما يؤدي إلى قطع جزء كبير من الأدوات المستخدمة أيضًا أدوات مستوردة، ويمكن القول أن الأجهزة لها نفس القوة، ولكن الفجوة بين كفاءة المعالجة والدول الأجنبية ليست صغيرة، وخاصة سبائك التيتانيوم وغيرها من المواد التي يصعب تصنيعها، وتحتاج كفاءة التصنيع بشكل عاجل إلى تحسين، وتحليل وجود بعض الأسباب التالية:
(1) اختبار القطع الأساسي المستهدف غير كافٍ، ومن الصعب الحصول على معلمات سرعة قطع أعلى للقيام بدعم عملية اتخاذ القرار.
(2) تتمتع الشركات بإمكانية وصول محدودة إلى قنوات معلمات القطع، عادةً من خلال البيانات الموصى بها من دليل موردي الأدوات. على الرغم من أن هذه المعلمة هي من المورد الأجنبي بيانات اختبار القطع الأكثر منهجية، ولكن ظروف الاختبار والبيئة وأجزاء معالجة المؤسسة في ظروف عمل مختلفة، فمن الصعب نسخ البيانات اليدوية بالكامل.
(3) اختبار معلمات القطع عالية الكفاءة واكتساب فترة أطول. نظرا لأن أداة آلة المؤسسة للإنتاج الضخم للمنتج باعتبارها الجسم الرئيسي، فمن الصعب توفير معدات خاصة لإجراء اختبارات خاصة، وغالبا ما تتم مزامنة اختبار تحسين بيانات القطع مع معالجة الأجزاء الحقيقية، وهناك خطر أكبر. خاصة في عملية التشطيب، بعد قطع سطح الجزء ليس له هامش، يجب مراعاته في حالة الاستخدام غير السليم لمعلمات القطع، مما يؤدي إلى كسر السكاكين أو التقطيع أو غيرها من المشاكل التي من السهل جدًا أن تسبب مشاكل في جودة السطح. ولذلك، فإن اختيار بيانات اختبار معلمة القطع الفعالة يحتاج إلى تعزيز تدريجي على مراحل، وبحذر وحكمة، وليس من الممكن تحسينه بسرعة في فترة زمنية قصيرة نسبيًا. غالبًا ما تحتاج إلى دفعات متعددة، والتحقق من معالجة الأجزاء المتعددة، وحتى تستمر لعدة سنوات، بدءًا من آلة التحقق وحتى النموذج الأولي، وحتى المنتج في مرحلة الانتهاء لا يزال في طور تحسين كفاءة المعالجة للتحسين الهزيل.
(4) الترويج الهندسي وتطبيق نتائج أبحاث معاهد البحوث ليس كافيا. في الواقع، تولي معاهد البحوث أهمية كبيرة للتصنيع الفعال للمواد التي يصعب تصنيعها، وقد أجرت عددًا كبيرًا من الاختبارات وحققت بعض الإنجازات. ومع ذلك، لا يعتمد اختبار القطع بالكامل على بيئة التشغيل الحقيقية لأجزاء المحرك، بما في ذلك خصائص العملية المحددة لأجزاء الاختبار مثل: الحجم الحقيقي للأجزاء، والشكل الهيكلي، وصلابة الجزء، ووضع التثبيت، وتمديد الأداة، إلخ. ولذلك فهو اختبار شائع ولكنه ليس اختبارًا مشتركًا. ولذلك، فهو اختبار شائع وليس اختبارًا نموذجيًا للميزات، وبالتالي فإن معلمات القطع لها قيود في التطبيقات العملية. كما الجانب التجاري من الحاجة الملحة للحصول على الدعم الفني من معاهد البحوث، والتعاون المشترك، من أجل تسريع وتيرة الابتكار التكنولوجي وتعزيز القدرة التصنيعية للمؤسسات. معظم معلمات القطع الأجنبية الفعالة (عالية السرعة) من مختبر القطع الذي تم إنشاؤه في المؤسسة، وفقًا لنتائج الاختبار لتوجيه موقع الإنتاج، عادةً ما لا تختلف قدرات البحث العلمي المخبرية والجامعات على نطاق واسع. هذا النظام البحثي لديه هدف قوي، نتائج سريعة، من السهل تعزيز مزايا شاملة.
مع التطور السريع لتكنولوجيا التصنيع الرقمية، فإن محاكاة العناصر المحدودة لعملية قطع المعادن كتقنية جديدة لعملية التصنيع، يتم دمجها تدريجياً في مجال التصنيع، وهو تعزيز مستقبل عملية القطع الفعالة وهي إحدى طرق التطوير السريع. تطوير. لا تستطيع محاكاة القطع التنبؤ بقوة القطع وتحليل توزيع متغيرات الحالة مثل الإجهاد ومعدل الإجهاد والإجهاد ودرجة الحرارة أثناء عملية القطع فحسب، بل يمكنها أيضًا التنبؤ بتآكل الأداة والإجهاد المتبقي لقطعة العمل وتحسين معلمات القطع بشكل أكبر. وقد أدى إدخال طريقة العناصر المحدودة إلى إثراء وسائل البحث الخاصة بآلية قطع سبائك التيتانيوم. لقد درس الباحثون تنبؤات المحاكاة لتآكل الأدوات في تصنيع سبائك التيتانيوم، وأنشأوا نموذج محاكاة في ظل الاعتبار الشامل لعوامل تآكل الأدوات المتعددة، والذي يمكنه تحقيق التنبؤ بالمحاكاة لتآكل الأدوات إلى حد ما. مع التطوير المستمر لنظرية الحساب العددي وأدوات البرمجيات، من المؤكد أن محاكاة عملية القطع والتنبؤ بها ستلعب دورًا مهمًا في البحث عن نظرية وتكنولوجيا معالجة القطع.
