Frezarea suprafeței arcului și canelura de poziționare a aripii aeronavei

Rezumat: Acest articol analizează tehnologia de prelucrare a pieselor din aliaj de titan cu profiluri complexe. Prin proiectarea, proiectarea și producția de instrumente speciale de formare, precum și ajustarea mașinilor-unelte și corpuri de iluminat, prelucrarea cavității este finalizată cu succes și proiectarea pieselor este garantată. Cerințe de toleranță.

Această sarcină de frezare provine din frezarea și formarea unui anumit arc de asamblare a suprafeței aripii aeronavei și canelură de poziționare. Materialul de prelucrare este TC4 (aliaj de titan). Piesa are o formă complexă, performanță slabă de tăiere a materialului și cerințe ridicate de prindere. Pentru a asigura calitatea prelucrării și pentru a îmbunătăți eficiența prelucrării, s-a efectuat următoarea analiză a procesului său de producție.

1. Caracteristicile de tăiere ale aliajului de titan

Caracteristicile de tăiere ale aliajului de titan sunt următoarele: (1)Coeficient mic de deformare. Distanța de frecare glisantă a cipurilor de pe fața greblă crește, ceea ce accelerează uzura sculei. (2)Temperatura de tăiere este ridicată. Datorită conductivității termice mici a aliajelor de titan, lungimea de contact dintre așchii și fața greblă este scurtă, iar căldura de tăiere nu este ușor de transmis. Acesta este concentrat într-o zonă mică în apropierea zonei de tăiere și a muchiei de tăiere, iar temperatura de tăiere este mai mare. În aceleași condiții de tăiere, temperatura de tăiere este mai mare decât de două ori mai mare decât atunci când se taie 45 de oțel. (3)Forță mare de tăiere pe suprafața unității. Deși forța principală de tăiere este cu aproximativ 20% mai mică decât atunci când tăiați oțelul, forța de tăiere per unitate de contact este crescută foarte mult datorită lungimii scurte de contact dintre cip și fața greblă, care este probabil să provoace cioplire. În același timp, datorită modulului elastic mic al aliajului de titan, este predispus la deformarea îndoirii sub acțiunea forței radiale în timpul procesării, provocând vibrații, crescând uzura sculei și afectând precizia pieselor. Prin urmare, sistemul de proces este necesar pentru a avea o rigiditate bună. (4)Fenomenul rece și greu este grav. Datorită activității chimice ridicate a titanului, la temperaturi ridicate de tăiere, este ușor să absoarbă oxigen și azot în aer pentru a forma o piele tare și fragilă; în același timp, deformarea plastică generată în timpul procesului de tăiere va provoca, de asemenea, întărirea suprafeței. Fenomenul de răcire nu numai că reduce rezistența la oboseală a pieselor, dar agravează și uzura sculei, care este o caracteristică foarte importantă atunci când tăiați aliaje de titan. (5)Mașina este ușor de purtat. Aliajul de titan are o afinitate chimică puternică pentru materialele uneltelor. În condiții de temperatură ridicată de tăiere și forță mare de tăiere pe unitate de suprafață, instrumentul este predispus la uzura legăturilor.

Materialele uneltelor pentru prelucrarea aliajelor de titan pot fi unelte de carbură cimentate sau unelte din oțel de mare viteză. În funcție de caracteristicile de tăiere ale aliajelor de titan, au fost luate următoarele măsuri în ceea ce privește cerințele parametrilor structurii sculei: (1)Atunci când sunt selectate uneltele de carbură cimentate, pentru a evita compatibilitatea piesei de prelucrat și elementul de titan din instrument, iar carbura cimentată de tip YT și inserțiile acoperite nu trebuie utilizate. Trebuie utilizate aliaje de tip YG și de tip YH; pentru a crește rezistența muchiei de tăiere și pentru a îmbunătăți condițiile de disipare a căldurii, unghiul de înclinare al tăietorului de frezare γ o =0°~ 5°, unghiul de clearance α o =4°~10°, raza arcului vârfului sculei este controlată la 0,5 mm; parametrii de tăiere ai tăzuitoarelor cimentate din carbură trebuie selectați în conformitate cu următoarele principii: viteza de tăiere v=12~15m/min, viteza de alimentare v f =20~75mm/min. (2)La selectarea uneltelor din oțel de mare viteză, viteza de tăiere v=6~30m/min și viteza de alimentare v f = 20~60mm/min.

Lichidul de tăiere utilizează o cantitate mare de emulsie de presiune extremă, care are o bună lubrifiere și un efect bun de răcire.

Având în vedere că rigiditatea sistemului de proces este mai bună, overhang-ul sculei este mic pentru a preveni vibrațiile de tăiere. Procesul de prelucrare este prezentat în tabelul 1.

Parametrii de tăiere sunt prezentați în tabelul 2.

2. Restructurarea instrumentului

În conformitate cu cerințele pentru prelucrarea suprafeței arcului de suprafață a aripii aeronavei, suprafața arcului R104.9mm a suprafeței aripii coincide cu suprafața arcului de coajă a compartimentului bombei. Metoda tradițională de proces este de a utiliza o mașină orizontală plictisitor pentru a procesa. Cu toate acestea, după observare, se constată că eficiența producției acestei metode de proces este extrem de scăzută și poate procesa doar 4 până la 5 bucăți pe zi, ceea ce afectează cererea generală de planificare. Din acest motiv, este necesar să se modifice tăietorul de frezare (a se vedea figura 1), să se schimbe traseul procesului și să se utilizeze frezarea în loc de a se plictisi pentru a procesa suprafața curbată R104.9mm. După corectarea metodei de prelucrare, eficiența producției este crescută de mai mult de 5 ori, iar 20-25 de bucăți pot fi procesate pe zi, ceea ce nu numai că garantează cerințele programului de timp al utilizatorului, dar, de asemenea, a explorat cu succes o cale de proces de frezare în loc de plictisitor.