Pozadie
V leteckom a kozmickom priemysle a v energetickom priemysle sa pre ich ľahkú štruktúru a funkčnú účinnosť široko používajú-tenkostenné krúžky s veľkým priemerom-, ako sú kryty motora, spojovacie krúžky a montážne príruby-. Avšak vzhľadom na ich geometrické proporcie (veľký priemer vs. malá hrúbka) sú tieto komponenty vysoko citlivé na deformáciu vyvolanú teplotou- počas presného obrábania.
Najmä pri operáciách s vnútorným vývrtom sa môže spustiť akumulácia teplanelineárna tepelná rozťažnosť, čo spôsobuje jemné skreslenia, ktoré ovplyvňujú zaoblenie a rozmerovú presnosť finálnej časti. Pre odvetvia vyžadujúce mikrometrovú-presnosť je to výzva, ktorú nemožno prehliadnuť.
Výzva
V prípade tenkostenných dielov s nízkou tuhosťou vedie akékoľvek predĺženie času kontaktu nástroja s obrobkom k lokálnemu zvýšeniu teploty. Pretože sa teplo nemôže rovnomerne rozptýliť cez materiál, vedú k nerovnomerným teplotným gradientomnerovnomerná expanzia materiálu. Toto je obzvlášť problematické v:
Vysoká{0}}rýchlosť vyvrtávania a kontúrovaniavnútorných priemerov
Prerušované strihykde dochádza k teplotným skokom
Dokončovacie operácie, kde aj mierna ovalizácia spôsobuje, že časť je{0}}z-tolerancie
Tradičný prístup chladenia a kompenzácie po{0}}obrábaní už nestačí. Na zvládnutie týchto dynamických skreslení je potrebné{2}}ovládanie v reálnom čase.
Bishenovo riešenie: Inteligentná stratégia tepelnej kontroly
Na splnenie požiadaviek na tepelnú stabilitu pri obrábaní tenkostenných krúžkov{0} spoločnosť Bishen vyvinula aviac{0}}fázový tepelný riadiaci systémintegrované do svojich 5-osových portálových obrábacích platforiem:
Tepelné monitorovanie-v reálnom čase
Infračervené senzory s vysokou{0}}citlivosťou a zabudované termočlánky nepretržite sledujú tvorbu tepla v kritických zónach-najmä v blízkosti oblasti vrtu.
Stratégia segmentovaného chladenia
Namiesto konštantného prietoku chladiacej kvapaliny systém dynamicky upravuje intenzitu chladenia fázovým{0}}hrubovaním, polodokončovaním{1}}a dokončovaním. To minimalizuje tepelný šok pri zachovaní stability materiálu.
Laserové profilovanie pre spätnú väzbu obrysu
Bez{0}}kontaktný laserový skener vykonáva počas obrábania nepretržitú kontrolu profilu. Ak dôjde k odchýlkam od zaoblenia alebo rovinnosti v dôsledku tepelnej rozťažnosti, dráha nástroja sa automaticky upraví v reálnom čase.
Post-udržanie teploty obrábania a konečné orezanie
Po hrubom obrábaní sú diely udržiavané pri kontrolovanej teplote okolia, aby sa umožnila tepelná relaxácia. Ľahké orezávanie zaisťuje konečnú rozmerovú integritu.
Výsledky
| Položka | Pred optimalizáciou | Po riešení Bishen |
|---|---|---|
| Chyba kruhovitosti otvoru | 0,045 mm | 0,012 mm |
| Pomer-mimo{1}}tolerancie | 18% | < 2% |
| Interný stresový príspevok-Vystrihnúť | Vysoká (zvyškové deformácie) | Nízka (stabilné chladenie) |
| Šrotovné | 11% | < 1.5% |
Aplikačné puzdro: Konektorový krúžok motora
Popredný letecký dodávateľ Tier-1 čelil vysokej miere odpadu pri obrábaníkrúžky konektorov motora z hliníkovej zliatinys hrúbkou steny len 4,2 mm a vonkajším priemerom 780 mm. Deformácia otvoru dosahovala až 0,05 mm v dôsledku rezania-indukovaného tepla.
Po implementácii integrovaného procesu regulácie teploty Bishen:
Konzistencia vnútorného priemeru sa zlepšila o viac73%
Chyba kruhovosti bola zachovaná±0,01 mm
Opotrebenie nástroja sa znížilo o28%kvôli nižšiemu reznému teplu
Záver
Tenkostenné{0}diely s veľkým{1}priemerom sú konštrukčne účinné, aletepelne nestabilné počas obrábania. Stratégia adaptívnej tepelnej kompenzácie Bishen v kombinácii so-snímaním obrysu v reálnom čase a segmentovaným chladením umožňuje vyrábať tieto náročné komponentyspoľahlivo, opakovane a presne.
