Fördelar med horisontellt maskinverktygsbehandling Titanlegering Hinge_hinge Knowledge_Tallsen

För närvarande används titanlegeringsmaterial i stor utsträckning i gångjärnstillverkning på grund av deras unika egenskaper. Men deras låga värmeledningsförmåga utgör en utmaning under skärningsprocessen. Otillbörlig chipborttagning kan leda till ökat verktygsslitage, förkortad verktygslivslängd och dålig ytkvalitet. Den här artikeln syftar till att ge en detaljerad diskussion om den effektiva behandlingsmetoden med hjälp av ett horisontellt maskinverktyg för en specifik maskindel.

Tillverkningsbarhetsanalys av delar:

Den del som övervägs har en komplex struktur med profiler i flera riktningar, vilket kräver samarbete mellan flera arbetsstationer för slutförande. Det är tillverkat av att smida med användning av TA15m material, med yttre dimensioner av 470 x 250 x 170 och väger 63 kg. Deldimensionerna är 160 x 230 x 450, väger 7,323 kg, och metallborttagningshastigheten är 88,4%. Partens struktur har en gångjärn design med profiler i sex riktningar, vilket gör den mycket oregelbunden. Avsaknaden av ett öppet klämområde och dålig stabilitet kräver att behandla delen i flera stationer. Den viktigaste utmaningen i processplanen är att säkerställa väggtjockleken på delarna. Det djupaste spåret i delen är 160 mm, med en liten bredd på endast 34 mm och en hörnradie på R10. Monteringen av dessa hörn utgör en överlappande relation, vilket kräver strikt dimensionellt underhåll. CNC-bearbetning kräver verktyg med ett förhållande med hög längd diameter, vilket utgör en annan bearbetningssvårigheter på grund av dålig verktygsstyvhet.

Bestämning av bearbetningsplan:

3.1 Bearbetning av vertikala CNC -maskinverktyg:

Eftersom delen har profiler i alla riktningar är speciella fräsklämmor nödvändiga för bearbetning i olika vinklar. Delen bearbetas först med hjälp av ett femkoordinat vertikalt maskinverktyg, följt av att vända sig till ett horisontellt maskinverktyg för slutbehandling. De olika vinklarna uppnås med hjälp av fixturpositioneringsytor, vilket säkerställer CNC -bearbetning av överensstämmelse. Del A fungerar som riktmärke för efterföljande bearbetning och kräver en uppsättning specialarmaturer. Begränsningar som åläggs av den femkoordinerade vertikala svängvinkeln hämmar emellertid bearbetning del B, vilket kräver två klämoperationer med två uppsättningar av fixturer. För del C krävs tre uppsättningar av fixturer för tre klämoperationer. Delar D och E måste överföras till ett horisontellt maskinverktyg, där specialarmaturer används för två klämoperationer. Flera fixturer ökar chansen för bearbetningsfel, såsom fixturpositioneringsfel, tillverkningsfel för fixturer och delklämmor. Dessa fel samlas, vilket gör det utmanande att garantera delstorlek och öka tillverkningskostnaderna. Dessutom förlänger flera förberedelser för fixturbearbetningstider och produktionscykler. Med tanke på svängningsvinkelbegränsningarna för det fem-koordinata maskinverktyget är denna del inte lämplig för vertikal CNC-bearbetning.

3.2 Bearbetning av horisontella CNC -maskinverktyg:

(1) Val av CNC -maskinverktyg:

Smidningens yttre dimensioner, 470 x 250 x 170, gör den lämplig för bearbetning på små arbetsbordshorisontella maskinverktyg. Baserat på tillgänglig utrustning väljs ett horisontellt bearbetningscenter med fem koordinater med hög rigiditet. Detta maskinverktyg erbjuder utmärkt styvhet med två utbytbara arbetsbord, vilket möjliggör förberedelse under bearbetning och förbättring av arbetseffektiviteten. Maskinverktyget är en vinkel kan svänga inom 90/-90 grader, medan B-vinkeln kan svänga genom 360 grader. Effektiv kylutrustning hjälper snabbt och snabbt avlägsnande av chip, förlängning av verktygslivslängden.

(2) etablering av bearbetningsflöde:

Del A, inklusive dess plana form- och referenshålborrning, bearbetas med hjälp av det femkoordinata vertikala maskinverktyget, vilket eliminerar behovet av fixturer. Det horisontella maskinverktyget bearbetar delar D och E, vilket lämnar ett 5 mm processbidrag på bottenytan för efterföljande bearbetningsstyvhet. För del B bearbetas den inre spåret och luggformen helt på plats. Del C involverar grov och finfräsning av stora och små luggar och hack. Slutligen kräver båda ändarna kompletterande fräsning för att ta bort processbidrag. Ytan A fungerar som positioneringsytan för alla bearbetningsdelar, vilket endast kräver en uppsättning fixturer för att rotera genom arbetsbordet för att slutföra varje del. Denna CNC-strategi eliminerar konventionell kompletterande bearbetning, vilket möjliggör högprecision digital bearbetning.

Sammanställning av bearbetningsprogram:

(1) Förbättra processsystemets styvhet:

Under programmering tas noggrant hänsyn till en del av klämpositioner och arrangemanget av tryckplattor för att förbättra processsystemets styvhet.

(2) Programkompilering för deländar:

Partens slut har ett djup på 90 mm med ett R8 -hörn. För att säkerställa processsystemets styvhet används en 5 mm skiktningsmetod under programmering. Programmet minskar hastigheten med 50% för hörn med samma specifikationer för grov och fin bearbetning. Det sista steget involverar kompletterande fräsning av hörn med en φ16R4 Milling Cutter.

(3) Programkompilering för djupa spår:

Djup Groove -programmering involverar tre verktygsserier. Den övre delen bearbetas med en φ30d4 Milling Cutter med ett djup av 50 mm. Mellanavsnittet använder en φ30R4 skärverktyg med ett djup av 100 mm, och bottenavsnittet använder en φ30R4 skärverktyg med ett djup av 160 mm. Sidan bearbetas med en φ30R4 frässkärare på plats, med kompletterande fräsning av vinklar med en φ20R4 Milling Cutter. Vid programmering av LUG -ytor används det kortaste verktyget genom att ändra verktygsaxelriktningen.

(4) Programkompilering för flikar och hack:

För att bearbeta små flikar och slots används en skiktningsmetod med hjälp av en φ10R2 frässkärare för grov fräsning. En 1mm marginal lämnas på varje sida, följt av separat grov och finfräsning för efterbehandling. Enkelsidig bearbetning för att avsluta AIDS för att säkerställa luggtjocklek och hackbredd. Programmets mittspår sammanställs baserat på medianvärdet för delens toleranszon. Med tanke på en tolerans på -0,2 för skåran inkluderar programmet en ensidig —0,05 mm offsetförberedelse. Detta tillvägagångssätt förbättrar avsevärt delkvalifikationsgraden.

(5) Skärparametrar som används vid bearbetning:

Delens största svårigheter ligger i dess spårdjup, oregelbunden struktur och små hörn. Skärverktygen är uppdelade i flera serier för att hantera dessa utmaningar. Ett kort verktyg används för bearbetning av den övre halvan, följt av ett långt verktyg för djup spårbehandling. Importerad φ30R4 -skärare väljs för att grov och avsluta delens inre form, med verktygslängder uppdelade i flera serier för optimala resultat.

(6) Inspektion av processförfaranden:

VERICUT6.2 Simuleringsprogramvara erbjuder kraftfulla funktioner för att kontrollera noggrannheten för NC -program. Det möjliggör utvärdering av skärande ersättningar, identifiering av verktygskollisioner, bedömning av maskinverktygsstörningar och undersökning av bearbetningsrester. Genom att använda Vericut6.2 kan behandlingsprogrammets effektivitet verifieras.

Genom en jämförande analys av behandlingsplaner och faktiska behandlingsresultat är det uppenbart att horisontella maskinverktyg erbjuder fördelen att slutföra flera delar i en enda klämoperation. Detta eliminerar behovet av flera klämningar, minskar hjälptiden och eliminerar fel förknippade med flera klämningar. Följaktligen förbättras både bearbetningscykeln och delens kvalitet. Denna erfarenhet som erhållits genom att bearbeta sådana komplexa delar med hjälp av horisontella maskinverktyg är ovärderlig för framtida liknande produkttillverkning.