Controle de qualidade da moagem CNC para cantos arredondados de peças de liga de titânio de paredes finas
A liga de titânio é amplamente utilizada no campo aeroespacial devido à sua alta resistência específica, boa estabilidade térmica, forte resistência à corrosão e muitas outras vantagens. No entanto, devido à necessidade de redução de peso, as peças de liga de titânio são projetadas principalmente para paredes finas, o que traz grandes problemas para a usinagem, especialmente a qualidade da moagem CNC arredondada é difícil de controlar. A profundidade de corte radial e a alimentação real têm mudanças repentinas no processo do corte de canto redondo da seção reta para a seção da curva, e a mudança tem grande influência na força de corte, o que faz com que o processo de usinagem não possa prosseguir sem problemas. A força de corte do filé de cavidade foi estudada na literatura relacionada.
Método geral de moagem CNC para cantos arredondados
Agora, o moinho de canto redondo mais usado é o método da ferramenta de raio igual. Por exemplo: O canto redondo final do R6 será processado, geralmente usando uma ferramenta rígida de φ20mm para processar a parede lateral para o tamanho final ou deixar uma pequena quantidade de subsídio de acabamento e, respectivamente, altere a ferramenta menor para arredondar a esquina, o Número e tamanho da ferramenta necessária de acordo com a situação real. A vantagem do método da ferramenta de raio igual é que a maioria dos materiais metálicos é removida através da ferramenta de grande diâmetro com melhor rigidez, e a peça processada pela ferramenta fraca é apenas a parte menor no canto arredondado, evitando a deformação do processamento e o corte Fenômeno de vibração do uso direto da ferramenta esbelta no caso de uma grande quantidade de corte. Este método resolve o problema do broche da usinagem de canto arredondada até certo ponto, mas a mudança frequente de mudança e a correspondência de ferramentas causará problemas como o ciclo prolongado de processamento e, mais importante, esse método não resolve completamente os problemas de processamento, como broche e vibração.
Análise das dificuldades na moagem do CNC de peças de liga de titânio de paredes finas
As peças de liga de titânio de paredes finas são amplamente utilizadas no campo aeroespacial, com paredes laterais e web são características típicas de tais partes, estrutura complexa, rigidez relativamente baixa, portanto o desempenho do processamento é ruim. A deformação da usinagem e a baixa eficiência da usinagem tornaram-se problemas importantes, restringindo a usinagem de peças de liga de titânio de paredes finas. Sob a ação da força de corte, força de fixação, conversas de corte e outros fatores, a deformação da usinagem é fácil de ocorrer, especialmente a qualidade da usinagem e a precisão no canto arredondado não são fáceis de controlar. A pesquisa constatou que, após a ferramenta de corte ser cortada no canto arredondado da borda reta, há um óbvio fenômeno de mutação de força de corte óbvio no canto arredondado, muitas vezes minado, sobrecunda, conversa e outros fenômenos, então há um excesso óbvio, subconto Marcas ou marcas de vibração, que não apenas afetam seriamente a qualidade do processamento das peças, reduz a vida útil da ferramenta, mas também reduz a eficiência da produção. Existem as seguintes dificuldades de processamento na moagem do CNC de partes de parede fina da liga de titânio.
(1) A condutividade térmica da liga de titânio é baixa e as peças de paredes finas são deformadas pelo calor antes e após o processamento arredondado.
A condutividade térmica do material da liga de titânio é de apenas 1/15 de ligas de alumínio e alumínio, 1/5 de aço e menos do que aço inoxidável e superlloy. A baixa condutividade térmica faz com que as peças de paredes finas de liga de titânio produzam grande diferença de temperatura e estresse térmico no processo de corte, resultando em calor não é fácil de dissipar, resultando em desgaste da ligação da ferramenta, deformação de calor de parede fina, esse fenômeno é particularmente grave quando moagem de CNC arredondada.
(2) A tensão da parte da lâmina no processo de corte da liga de titânio é grande, o que afeta a qualidade do processamento de filete de peças de paredes finas.
Embora a força de corte da liga de titânio seja de apenas 1/3 a 1/2 do aço 45, a área de contato dos chips de titânio e a superfície do cortador frontal é pequena, apenas 1/2 a 2/3 de 45 aço, a força de corte na A área de contato da unidade aumenta bastante, portanto, a tensão na aresta de corte é de 1,3 a 1,5 vezes a do aço carbono, e a concentração de tensão da aresta de corte é muito fácil de causar o fenômeno da borda de queda. No processo de moagem de CNC arredondada, o programa de controle numérico geralmente adota uma velocidade constante de alimentação, mas a velocidade instantânea real da alimentação tem uma mudança repentina, e é mais provável que a ferramenta quebre a borda no canto arredondado da liga de titânio de corte fina -Partes da parede, uma vez que a ferramenta quebra a borda, é provável que arranhe a superfície da usinagem, afetando seriamente a qualidade do processamento.
(3) A liga de titânio possui alta atividade química durante o corte de alta temperatura, o que reduz bastante a resistência à fadiga das partes de paredes finas.
A atividade química da liga de titânio é grande, nas condições de alta temperatura de corte e grande força de corte por unidade de área, é fácil absorver oxigênio e nitrogênio no ar para formar uma pele dura e quebradiça, enquanto o processo de corte produzirá plástico A deformação também formará uma camada de óxido muito dura, resultando em endurecimento da superfície, devido à mudança repentina da força de corte na moagem do CNC de canto redondo, e a quantidade de corte instantânea é grande. A temperatura de corte resultante também é relativamente alta. A pesquisa mostra que a força da fadiga nos cantos arredondados é bastante reduzida sob esse fenômeno assustador, e há enormes riscos de segurança no uso futuro de peças.
(4) Mudança repentina da força de corte no moinho de CNC de peças de liga de titânio de paredes finas.
Para a usinagem de canto arredondada de peças de liga de titânio de paredes finas, o programador em geral considerará o uso de corte radial igual, ou seja, a profundidade de corte radial é um certo valor no processo de uma ferramenta de corte, quando a ferramenta faz transições de retas Cortando para o corte circular, a área de contato entre a ferramenta e a peça de trabalho aumenta devido ao aumento do ângulo de corte, o que causa o excesso de mutação da força de corte e é fácil de induzir a vibração de corte. Também causará a deformação da usinagem da ferramenta e a peça de trabalho aumentar ou abordar o fenômeno, e a vibração de corte produzirá vibração no canto arredondado, afetando a qualidade do processamento da peça. Ao cortar com o mesmo raio do canto redondo, a área de corte é muito maior do que ao cortar em uma linha reta, o que causará um aumento acentuado na força de corte. Além disso, ao usinar pequenos cantos arredondados de raio de cavidades profundas, o uso de ferramentas delgadas com diâmetros relativamente grandes e a redução da rigidez de partes de paredes finas também são uma das razões para induzir o corte da vibração.
A força de corte instantânea pode ser obtida substituindo a profundidade de corte radial instantânea e a alimentação real instantânea na fórmula empírica da força de corte. A literatura relevante realizou pesquisas aprofundadas sobre isso e confirmou que a repentina mudança de força de corte ocorrerá no processo de moagem do CNC de canto redondo.
