4J29 Kovar qotishmasi va 022Cr17Ni12Mo2 zanglamaydigan po'latdan yasalgan materiallarning muhrlangan qobig'ini tahlil qilish orqali ishlov berish qiyin bo'lgan materiallarni qayta ishlash uchun yuqori tezlikda frezalash va raybalash texnologiyasidan foydalanish usuli taklif etiladi, bu nafaqat ishlov berishning aniqligi va ishlov berish samaradorligini oshiradi. qismlarning shakli va ichki teshigi, balki energiyani tejaydi. kesish asboblari narxi.
1 muqaddima
Har xil chuqur kosmik muhitda kosmik kemalarning ishlashi va xizmat qilish muddatini yaxshilash uchun aerokosmik qismlar asosan titanium qotishmalari va yuqori haroratli qotishmalar kabi yaxshi issiqlikka chidamli materiallarni tanlaydi. Bunday qotishma materiallar yomon ishlov berish ko'rsatkichlariga ega va ularni qayta ishlash qiyin. Kesish asboblarini tanlash Yuqori talablar va yuqori ishlov berish xarajatlari. Bunday ishlov berish qiyin bo'lgan materiallarning xususiyatlariga ko'ra, ishlov berish qiyin bo'lgan materiallarni qayta ishlash texnologiyasi bo'yicha tadqiqotlar olib borish va asboblarning ishlash muddatini uzaytirish kosmik kemalarni qo'llab-quvvatlovchi qismlarning aniqligini oshirish va qayta ishlash samaradorligini oshirishga yordam beradi. Shu bilan birga, u kompaniyaning bozor imkoniyatlarini kengaytirib, katta iqtisodiy foyda keltirishi mumkin. .
2 Muammoni ko'rib chiqish
To'rtburchaklar seriyali muhrlangan qobiq so'nggi yillarda kompaniya tomonidan yangi ishlab chiqilgan mahsulot qismidir, 1-rasmda ko'rsatilganidek, material asosan 4J29 Kovar qotishmasi va zanglamaydigan po'latdir. Mahsulot dizayni tuzilishi shisha muhrlash texnologiyasidan foydalanishni talab qilganligi sababli, ushbu turdagi muhrlangan qobiq qismlarining sirtining pürüzlülüğü va ichki teshigi uchun yuqori talablar qo'yiladi, bu esa ishlov berish qiyinligini oshiradi, asbobning ishlash muddatini qisqartiradi, asbob narxini oshiradi, va qayta ishlash samaradorligi pasayadi. O'tish darajasi past.
3 Muammoni tahlil qilish
Muayyan turdagi muhrlangan qobiqni tahlil qilish uchun 4J29 Kovar qotishmasi va 022Cr17Ni12Mo2 zanglamaydigan po'latdan namuna sifatida olib, muhrlangan qobiq qismlarining tuzilishi o'xshash bo'lib, ichki bo'shliqdagi teshiklar qatorini qayta ishlash kerak. Teshiklar qatori shisha muhrlash pinlari uchun ishlatiladi va shisha muhrlash Ulanish texnologiyasi qator teshikning ichki yuzasi pürüzlülüğü qiymati Ra=0.8mm bo'lishini talab qiladi. Shishani yopish jarayonida malakasiz mahsulotlar ko'p marta ishlab chiqariladi va rentabellik past bo'ladi. Dizayn va hunarmandlarning tahliliga ko'ra, muhrlangan qobiq qatorli teshikning ichki yuzasining sirt pürüzlülüğü shisha plomba hosildorligiga muhim ta'sir ko'rsatadi. Teshik qatoridagi burmalar va ichki bo'shliqning shakli va yivlarini qayta ishlash oson emas, bu ham qismlarning muhrlanish ta'siriga ta'sir qiladi.
3.1 Qism teshigining ichki devorining sifatiga ta'sir qiluvchi sabablarni tahlil qilish
Ishlab chiqarish liniyasida ishlatiladigan asl teshik qatorlarini qayta ishlash texnologiyasi burg'ulash → reamingdir. 4J29 Kovar qotishma materiali yaxshi plastisiyaga ega bo'lganligi sababli, ishlov berish jarayonida pichoqqa yopishish oson; zanglamaydigan po'latdan (022Cr17Ni12Mo2) yuqori haroratli qattiqlik va yomon issiqlik tarqalishi tufayli u boshqa metall materiallardan farq qiladi. Kuchli yaqinlik [1], shuning uchun matkap uchi tez eskiradi, asosan quyidagi jihatlarda.
Matkap uchining asosiy kesish qirrasi juda tez eskiradi va hatto parchalanish sodir bo'ladi. Ishlov berish qiyin bo'lgan materiallarni burg'ulashda harorat yuqori, kesish deformatsiyasi va sovutish jiddiy bo'lib, asbob o'rnatilgan qirrasini hosil qilish uchun oson yopishadi, natijada bir xil qismning turli xil ichki teshiklarining mos kelmaydigan sirt pürüzlülüğü va ishlov berish jarayonida matkap uchining aşınma holatini aniqlash va nazorat qilish mumkin emas. Ishlash qiyin bo'lgan materiallarni qayta ishlash uchun ko'proq mos keladigan volfram-kobalt sementli karbid matkaplar (YG, YT va YW) yordamida ichki teshikning sirt sifati va ishlov berish samaradorligini oshirishga harakat qiling. Asbobning eskirish printsipiga ko'ra [2], YG asbobida past tezlikda kesishda hali ham yopishqoq aşınma ustunlik qilishi aniqlangan, ammo YT asbobi bir vaqtning o'zida ma'lum miqdorda oksidlovchi aşınma va diffuziya aşınması bilan birga keladi. bog'lanishning aşınması sifatida; YW asbobida uch turdagi eskirish mavjud. Aşınma mexanizmi bir xil pozitsiyani egallaydi, shuning uchun past tezlikda kesish uchun YG karbid matkaplari afzalroq bo'lishi mumkin va YW yoki YG karbid matkaplari yuqori tezlikda kesish uchun ishlatilishi mumkin. Ushbu aşınma printsipiga ko'ra, teshik qatorini qayta ishlash uchun tegishli matkap uchini tanlagandan so'ng, ichki teshikning sirt sifati yaxshilanadi. Biroq, kichik diametrli volfram-kobalt karbidli matkap uchining yuqori narxi tufayli asbobning narxi oshadi va ommaviy ishlab chiqarish va qayta ishlash samaradorligi yuqori emas.
3.2 Qismning shakli va ichki bo'shliqning sirt sifatiga ta'sir qiluvchi sabablarni tahlil qilish
4J29 Kovar qotishma materialini va zanglamaydigan po'latdan yasalgan materialni (022Cr17Ni12Mo2) qayta ishlashda oddiy don o'lchamiga ega sementlangan karbid asbobi qayta ishlash uchun ishlatiladi. Frezaning pastki qirrasi va yon qirrasi tez eskiradi va asbobning ishlash muddati qisqa, shuning uchun kesish tezligi faqat 50 m dan past bo'lishi mumkin/ Agar min oralig'i tanlansa, ishlov berish samaradorligi past bo'ladi. Alyuminiy asosidagi qotishmalarni qayta ishlash bilan solishtirganda, frezalashtirgichlarning ishlash muddati alyuminiy asosidagi qotishmalarni qayta ishlashning atigi 1/5 qismini tashkil qiladi; 314 zanglamaydigan po'latdan ishlov berish bilan solishtirganda, frezalashtirgichlarning ishlash muddati 314 zanglamaydigan po'latdan ishlov berishning atigi 1/3 qismini tashkil qiladi.
Bunday ishlov berish qiyin bo'lgan materiallarni kesish jarayonida kesish maydonida katta miqdorda kesish issiqligini hosil qilish oson, bu ishlov beriladigan qismlarning o'lchov aniqligi va ishlashiga jiddiy zarar etkazadi. Kesish issiqligining tarqalishi faqat suyuqlik va ichki sovutish asboblarini kesish orqali amalga oshirilishi mumkin. Ushbu turdagi strukturaning muhrlangan qobig'i uchun ichki teshik va ichki bo'shliqning kichik o'lchamlari tufayli, asosan, kichik diametrli asboblar yoki shaklli asboblar qo'llaniladi. Ko'p miqdorda kesish issiqligi tezda tarqalib ketishi qiyin va asbob juda tez eskiradi, natijada qismning sirt pürüzlülüğü ortadi. Agar u juda baland bo'lsa va texnik talablarga javob bermasa, u malakasiz deb baholanadi. Teshik oralig'i kichik bo'lsa, teshikning qirrasi qo'shni diafragmaning o'lchamini buzadi; agar pah juda kichik bo'lsa, burr hali ham flanesga ega bo'ladi, bu esa muhrlanish sifatiga ta'sir qiladi.
4 muammoni hal qilish
4.1 Teshik ichki devorining sifatini yaxshilash
Muhrlangan qobiqning ichki teshigining mos kelmaydigan sirt pürüzlülüğünü hisobga olgan holda, ishlov berish usulini yaxshilash va mos vositani tanlash kerak. Sinov kesish jarayoni orqali teshik qatorlarini qayta ishlash texnologiyasi birinchi navbatda burg'ulash → reaming → ichki teshikni nozik frezalash ga o'zgartiriladi, ichki teshikning sirt sifati aniq yaxshilanadi, lekin teshiklar soni katta va asbob hali ham. kichik diametrli frezalashtirgich tez ichki teshikni nozik frezalash uchun foydalanilganda kiyiladi va chipning chigallashishi va asbobni tozalash fenomeni hosil bo'lganda, ishlov berish samaradorligi hali ham yuqori emas va asbobning narxi oshadi. Ikkinchidan, u burg'ulash → raybalash → nozik burg'ulashga o'zgartiriladi. Ichki teshikning sirt pürüzlülüğü talablarga javob beradi va bitta teshikning ishlov berish samaradorligi yaxshilanadi, lekin kichik diametrli umumiy zerikarli asbobni sozlash kerak, asbob narxi yuqori, zerikarli asbobning ishlash muddati qisqa va u javob bera olmaydi. bir necha qator teshiklar. zerikarli.
Ruxsat etilgan diametrli teshiklarni raybalash texnologiyasiga murojaat qilgan holda, reaming jarayonining teshiklari odatda 3 dan 100 mm gacha. Reamerning kesuvchi qirrasi uzun bo'lganligi sababli, har bir kesuvchi qirqish paytida bir vaqtning o'zida kesishda ishtirok etadi, shuning uchun ishlab chiqarish samaradorligi yuqori va u teshiklarni tugatishda keng qo'llaniladi. Yakuniy ishlov berish texnologiyasi burg'ulash → reaming → reaming sifatida aniqlanadi. Chunki kichik diametrli teshiklarni qayta ishlash texnologiyasi (<φ2mm) has="" not="" been="" adopted="" in="" our="" company,="" a="" suitable="" domestic="" small-diameter="" custom="" carbide="" reamer="" is="" selected="" (see="" figure="">
Hisoblash va sinab ko'rish orqali kesishning oqilona parametrlarini tanlang. Ish printsipi quyidagicha.
Reamer asbobi ma'lumotlarini va yig'ilgan raybalash parametrlarini tekshiring va zanglamaydigan po'lat kabi ishlov berish qiyin bo'lgan materiallarni qayta ishlang. Reamer tezligi juda yuqori bo'lmasligi kerak [3] va mos yozuvlar qiymatini tanlang: kesish tezligi vc=(6 ~ 12) m/min, besleme tezligi f=(0. 05 ~ 0,1) mm/r. To'rtburchaklar muhrlangan qobiqning ichki bo'shlig'ining diametri (1,7 ~ 1,8) mm, shuning uchun ishlov berish jarayonida mil tezligi n va besleme tezligi vf ni hisoblash uchun ph1,8 mm rayba tanlanadi, bu erda vc=7m/min. , f=0,06mm /r.
Chunki kesish tezligi vc=pDn/1000 (D - asbob diametri, n - mil tezligi), shuning uchun mil tezligi n=1000vc/(pD)=1000×7/(3,14×1,8) )≈1238 (r/min).
Bundan, vf=fn=0,06×1238≈74 (mm/min) uzatish tezligini hisoblash mumkin.
Hisoblash natijalariga ko'ra haqiqiy ishlov berish va kesish parametrlari n{0}}(1200-1300) r/min, vf=(70-80) mm sifatida tanlanadi. /min, va burg'ulash → raybalash → raybalash jarayoni qabul qilinadi. Qobiq muhrlanganligi sababli Teshik oralig'i ixcham va teshik diametri kichik, shuning uchun raybalashdan oldin chegara 0,05 mm gacha nazorat qilinadi. Yakuniy haqiqiy ishlov berish effekti 3-rasmda ko'rsatilgan. ph1,83 mm raybada 1000 dan ortiq o'ralgan teshiklari bo'lsa, ichki teshikning sirt pürüzlülüğü Ra hali ham 0,8 mkm ga yetishi mumkin, bu jarayon talablariga javob beradi va ishlov berish samaradorligini oshiradi.
4.2 Yuzaki ishlov berish sifati va asboblarning ishlash muddatini yaxshilash
Yuqori haroratli qotishmalar, titanium qotishmalari va zanglamaydigan po'latlar kabi yuqori haroratli qattiqlik va yomon issiqlik tarqalishiga ega bo'lgan materiallarni qayta ishlash samaradorligini va asbobning ishlash muddatini yaxshilash uchun ko'pincha qo'pol va tugatish ishlov berish uchun import qilingan sementlangan karbid asboblari qo'llaniladi. asbobdan foydalanish narxi juda yuqori. Titan qotishmalarini yuqori tezlikda kesishda turli xil asboblar materiallarining aşınma farqining qiyosiy tahlili, shu jumladan qoplamasiz sementlangan karbid, TiAlN PVD bilan qoplangan sementlangan karbid va PCBN va boshqalar., PCBN asboblari materiallari yuqori kesish tezligida, past besleme tezligida ekanligi aniqlandi. va past Titan qotishmalarini orqa kesish bilan kesishda nisbatan barqaror kesish kuchi va pastroq sirt pürüzlülüğü qiymatini olish mumkin [4]. Yuqori tezlikda frezalash tamoyilini qo'llash va mahalliy PCBN asboblarini qo'llash orqali yuqori kesish Yuqori tezlik va kichik ozuqani qayta ishlash usuli asbobning xizmat qilish muddatini oshiradi.
Ko'p sinovli kesish va tekshirish orqali tahlil shuni ko'rsatadiki, ishlov berish qiyin bo'lgan materiallarni yuqori tezlikda kesishda, tish uchun besleme fz va orqa bog'lanish ap o'rtasidagi o'zaro ta'sir nisbatan yuqori ishonchlilik ehtimoli doirasida sirt pürüzlülüğüne sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Ta'sir qilish. Bu hodisa shuni ko'rsatadiki, har bir tish yoki frezalash chuqurligining sirt pürüzlülüğüne ta'siri frezalash chuqurligi va har bir tish uchun ozuqa tanlash bilan chambarchas bog'liq. Aksincha, o'rta va past tezlikda kesish sharoitida turli xil kesish parametrlari o'rtasidagi o'zaro ta'sir aniq emas yoki hech qanday o'zaro ta'sir yo'q. Bu shuni anglatadiki, ma'lum bir kesish sharoitida, tish boshiga yemning bir faktorli ta'sirini yoki sirt pürüzlülüğüne orqaga kesish miqdorini tekshirish ishlov berilgan sirt pürüzlülüğünün qiymatini aniq taxmin qilish mumkin emas. Shuning uchun, ideal sirt pürüzlülüğünü olish uchun, har bir tish uchun besleme tezligini aniqlashda, uni orqaga tortish miqdori bilan birgalikda tanlash kerak va aksincha.
Qattiq karbidli uy frezasi 4-shakl va ichki boʻshliqni yuqori tezlikda qoʻpol ishlov berish uchun tanlangan. Kichkina orqa bog'lanish ap va kichik kesish qalinligi ae tufayli, u asbobning pastki chetini va yon chetini samarali himoya qilishi mumkin. Hosil bo'lgan chiqib ketish issiqligi tez o'tadi, asbobning uchida qirraning to'planish ehtimolini kamaytiradi va shunga mos ravishda frezalash tezligini vc va tish uchun besleme tezligini oshiradi fz, bu nafaqat ishlov berish sifatini ta'minlaydi, balki ishlov berish samaradorligini ham oshiradi. Dag'al frezalashtirgichning ishlov berish vaqtini hisoblash uchun faqat samarali ishlatilgan eskirgan qismini kesib tashlash kerak, va to'sarning qolgan qismi o'tkirlashdan keyin yana qo'pol ishlov berish ehtiyojlarini qondirishi mumkin, bu esa foydalanish tezligini sezilarli darajada yaxshilaydi. to'sar va to'sarning narxini pasaytiradi.
Ishlov berish qiyin bo'lgan materiallardan hosil bo'lgan burmalar uchun qo'lda olib tashlash mavjud texnik talablarga javob berish qiyin, shuning uchun CNC ishlov berish qo'llaniladi va frezalashtirgichni qayta ishlash uchun TiC bilan qoplangan yuqori tezlikli po'lat materiallar tanlanadi. Dag'al frezalash sifatini yaxshilagandan so'ng, qobiq qismlari yaxshi bo'ladi Frezeleme paytida hosil bo'lgan burmalar nisbatan kichikdir va o'tkir qirralarning silliq o'tishini ta'minlash uchun frezalash mashinasi faqat qismning kontur yo'liga muvofiq ishlov berishi kerak. Sızdırmazlık qobig'ining teshiklarining gardishlari va burmalari uchun teshiklarni frezalashtirgich bilan frezalashning ishlov berish usuli → teshiklarning burmalarsiz va yopishtirilishini ta'minlash uchun rayba bilan nozik raybalash qo'llaniladi. Asbobni takomillashtirishdan oldin va keyin kesish parametrlari 1-jadvalda, qobiqning ishlov berish effekti 4-rasmda va 5-rasmda ko'rsatilgan.
1-jadval Asbobni kesish parametrlarini yaxshilashdan oldin va keyin
rasm
rasm
4-rasm 4J29 Kovar qotishma qobig'ining ishlov berish effekti
rasm
5-rasm Zanglamaydigan po'latdan yasalgan materialning (022Cr17Ni12Mo2) qobig'ini qayta ishlash effekti
5 Ishlov berish qiyin bo'lgan materiallar uchun reaming texnologiyasini ommalashtirish va qo'llash
Muayyan turdagi surish novda qismlari (6-rasmga qarang) 00Cr17Ni14Mo2 zanglamaydigan po'latdan yasalgan bo'lib, u ishlov berish qiyin bo'lgan materialdir. Tashqi doiradagi ph5 mm teshikka ishlov beriladi, chuqurligi 15 mm va sirt pürüzlülüğü qiymati Ra=1.6mkm talab qilinadi. Asl jarayon: chilangar burg'ulash → teshik devorini parlatish. Material zanglamaydigan po'lat bo'lganligi sababli, o'rnatish jarayoni teshiklarni burg'ulash uchun matkapdan foydalanadi, matkap uchi tezda eskiradi, teshikning holati tolerantlikdan tashqarida va ichki teshikni parlatish samaradorligi past bo'ladi. Shuning uchun, takomillashtirilgan jarayon: torna burg'ulash → Boring. Burilish jarayonida surish novda qismlarini qisish uchun maxsus asboblardan foydalanish kerak bo'lganligi sababli va maxsus asbobning o'lchami juda katta bo'lgani uchun uni o'rnatish oson emas. Shu sababli, amalda ishlov berish sirt pürüzlülüğü Ra=1.6mkm qiymatini kafolatlagan bo'lsa-da, ishlov berish samaradorligi yaxshilanmadi. 00Cr17Ni14Mo2 zanglamaydigan po'lat sabab Zerikarli asbob tez eskiradi va asbobning narxi yuqori.
Rasm 6-rasm Surish novdasining ikki o'lchovli diagrammasi
Kichik diametrli teshiklarni raybalashda olingan tajribadan foydalanib, ishlov berish markazida burg'ulash → raybalash → ishlov berish texnologiyasi teshiklar orqali ph 5 mm past ishlov berish samaradorligi va sirt pürüzlülüğü qiymatini kafolatlashda qiyinchilik muammolarini hal qilish uchun ishlatiladi Ra{{. 2}}.6 mkm. Amalga oshirish jarayoni quyidagicha.
Malumot qiymatini tanlang: kesish tezligi vc{0}}(6~12) m/min, besleme f=(0,15~0,2) mm/r. Ishlov berish jarayonida asbob tezligi va oziqlanish tezligini hisoblash uchun ph5mm raybani tanlang, vc=7m/min, f=0,18mm/r oling.
Chunki kesish tezligi vc=pDn/1000 (D - asbob diametri, n - mil tezligi), shuning uchun mil tezligi n=1000vc/(pD)=1000×7/(3,14×5) )≈445 (r/min), ozuqa miqdori vf=fn=0.18×445≈80 (mm/min).
Hisoblash natijalariga ko'ra, haqiqiy ishlov berish va kesish parametrlari quyidagicha tanlanadi: mil tezligi n {0}} (450-500) r/min, vf=({{3}) }) mm/min, raybalashdan oldin ruxsat 0,1 mm gacha nazorat qilinadi va yakuniy haqiqiy ishlov berish Yakuniy ob'ekt 7-rasmda ko'rsatilgan. ph5.02 mm reamer (8-rasmga qarang) 500 dan ortiq o'ralgan teshiklarga ega bo'lganda, sirt ichki teshikning pürüzlülüğü Ra hali ham 1,6 mkm ga yetishi mumkin, bu jarayon talablariga javob beradi va ishlov berish samaradorligini oshiradi. Ishlab chiqarilgan joylashishni aniqlash vositasi (9-rasmga qarang) oddiy tuzilishga ega va uni qisish oson.
rasm
7-rasm Qayta ishlashdan keyin surish novdasining haqiqiy ob'ekti
rasm
8-rasm ph5,02 mm rayba
rasm
9-rasm Surish novdasini qayta ishlash uchun joylashishni aniqlash asboblarining ta'siri
6 Erishilgan effekt
Ushbu tadqiqot orqali biz ishlov berish qiyin bo'lgan materiallarni qayta ishlash bo'yicha texnik tajriba to'pladik. Yuqori haroratli qotishmalar va titanium qotishmalari kabi ishlov berish qiyin bo'lgan materiallardan tayyorlangan qismlarni keyingi tadqiq qilish va ishlab chiqish ham reaming texnologiyasiga asoslangan holda qayta ishlanishi mumkin va yaxshi natijalarga erishildi. Misol uchun, ph2,12 mm rayba yordamida, super qotishma materiallarni, diametrli rasmlarni va chuqurligi 40 mm dan ortiq chuqur teshiklarni to'liq raybalash. Reamingni qayta ishlash texnologiyasi nafaqat asbob narxini tejaydi, balki ishlov berish samaradorligini ham oshiradi. Yaxshilashdan oldin va keyin qismlarga ishlov berish effektini solishtirish uchun 2-4-jadvalga qarang.
2-jadval. Yaxshilashdan oldin va keyin to'rtburchaklar muhrlangan qobiq teshiklarining rasmlarini qayta ishlash
Jadval 3 Yaxshilashdan oldin va keyin surish novdasi teshiklarini qayta ishlash
rasm
Jadval 4. Asboblarni yaxshilashdan oldin va keyin xarajatlar
rasm
2-jadvaldan 4-jadvalga ko'ra, takomillashtirilgan ishlov berish usulidan foydalanish ishlov berish sifatini yaxshilagan, qismlarning o'tish tezligi 99 foizga, ishlab chiqarish samaradorligi 33 foizga oshgan va asbob tannarxini oshirgan degan xulosaga kelish mumkin. ancha qisqardi.
7 Xulosa
Aerokosmik sohada paydo bo'ladigan yangi materiallar va ishlov berish qiyin bo'lgan materiallar kesish ishlov berish texnologiyasiga yuqori talablarni qo'ydi. Faqat ishlov berish qiyin bo'lgan materiallarning kesish xususiyatlarini chuqur o'rganish va yangi materiallarning ko'proq xususiyatlarini o'zlashtirish orqali biz kesish uchun mos keladigan asboblarni tanlashimiz mumkin. Asbobni kesish holatini kuzatish tizimi real vaqtda asbobdan foydalanish holatini kuzatish uchun joriy etilgan. Turli materiallarning turli xizmat muddatiga ko'ra, asbob o'z vaqtida baholanishi va tanlanishi mumkin, bu esa kosmik kemaning qo'llab-quvvatlovchi qismlarini ishlov berishning aniqligini oshirish bilan birga xarajatlarni kamaytirish va samaradorlikni oshirishi mumkin. Effekt.
