Fräsning av bågytan och positioneringsspåret för flygplansvingen

Sammanfattning: Den här artikeln analyserar bearbetningstekniken för titanlegeringsdelar med komplexa profiler. Genom rimlig fixturdesign, design och produktion av specialformningsverktyg och justering av verktygsmaskiner och fixturer slutförs kavitetsbehandlingen framgångsrikt och konstruktionen av delarna garanteras. Toleranskrav.

Denna fräsuppgift härrörde från fräsning och formning av en viss flygplansvingens ytmonteringsbåge och positioneringsspår. Bearbetningsmaterialet är TC4 (titanlegering). Delen har en komplex form, dålig materialskärningsprestanda och höga fastspänningskrav. För att säkerställa bearbetningens kvalitet och förbättra bearbetningseffektiviteten har följande analys av produktionsprocessen gjorts.

1. Skäregenskaper hos titanlegering

Skäregenskaperna hos titanlegering är följande: (1)Liten deformationskoefficient. Det glidande friktionsavståndet för spån på rake-ansiktet ökar, vilket påskyndar verktygsslitage. (2)Skärtemperaturen är hög. På grund av titanlegeringars lilla värmeledningsförmåga är kontaktlängden mellan spånorna och krattan kort, och skärvärmen överförs inte lätt. Den är koncentrerad till ett litet område nära skärområdet och skäreggen, och skärtemperaturen är högre. Under samma skärförhållanden är skärtemperaturen mer än dubbelt så hög som vid skärning av 45 stål. (3)Stor skärkraft per enhetsområde. Även om den huvudsakliga skärkraften är ca 20% mindre än vid skärning av stål, ökas skärkraften per enhets kontaktområde kraftigt på grund av den korta kontaktlängden mellan chipet och krattansiktet, vilket sannolikt kommer att orsaka flisning. Samtidigt, på grund av den lilla elastiska modulusen av titanlegering, är den benägen att böja deformation under verkan av radiell kraft under bearbetning, vilket orsakar vibrationer, ökar verktygsslitage och påverkar delarnas noggrannhet. Därför krävs processsystemet för att ha god styvhet. (4)Det kalla och hårda fenomenet är allvarligt. På grund av titanens höga kemiska aktivitet, vid höga skärtemperaturer, är det lätt att absorbera syre och kväve i luften för att bilda en hård och spröd hud; Samtidigt kommer plastdeformation som genereras under skärprocessen också att orsaka ythärdning. Kylfenomenet minskar inte bara utmattningsstyrkan hos delar, utan förvärrar också verktygsslitage, vilket är en mycket viktig egenskap vid skärning av titanlegeringar. (5)Verktyget är lätt att bära. Titanlegering har en stark kemisk affinitet för verktygsmaterial. Under förhållanden med hög skärtemperatur och stor skärkraft per enhetsområde är verktyget benägen att binda slitage.

Verktygsmaterialen för bearbetning av titanlegeringar kan cementeras hårdmetallverktyg eller höghastighetsstålverktyg. Enligt skäregenskaperna hos titanlegeringar har följande åtgärder vidtagits när det gäller krav på verktygsstrukturparameter: (1)När cementerade hårdmetallverktyg väljs, för att undvika att arbetsstycket och titanelementet i verktyget är kompatibelt, och YT-typ cementerad hårdmetall och belagda skär bör inte användas. YG-typ och YH-typlegeringar bör användas. För att öka skäreggens hållfasthet och förbättra värmeavledningsförhållandena, fräsens krattvinkel γ o =0°~ 5°, frigångsvinkel α o =4°~10°, styrs verktygsspetsbågens radie vid 0,5 mm. Skärparametrarna för cementerade hårdmetallfräsar bör väljas enligt följande principer: skärhastighet v=12~15m/min, matningshastighet v f =20 ~75mm/min. (2)Vid val av höghastighetsstålverktyg, skärhastigheten v=6 ~30m/min och matningshastigheten v f = 20 ~60mm/min.

Skärvätskan använder en stor mängd extrem tryckemulsion, som har god smörjning och god kyleffekt.

Med tanke på att styvheten i processsystemet är bättre är verktygets överhäng litet för att förhindra skärvibrationer. Bearbetningsprocessen visas i tabell 1.

Skärparametrarna visas i tabell 2.

2. Omstrukturering av verktyget

Enligt kraven för bearbetning av flygplansvingens bågyta sammanfaller bågytan R104,9 mm av vingytan med bågytan på bombfackets skal. Den traditionella processmetoden är att använda en horisontell uppborrningsmaskin för att bearbeta. Efter observation konstateras dock att produktionseffektiviteten för denna processmetod är extremt låg, och den kan bara bearbeta 4 till 5 stycken om dagen, vilket påverkar den totala schemaefterfrågan. Därför är det nödvändigt att modifiera fräsen (se figur 1), ändra processvägen och använda fräsning istället för uppborrning för att bearbeta den böjda ytan R104,9 mm. Efter korrigering av bearbetningsmetoden ökas produktionseffektiviteten med mer än 5 gånger, och 20-25 stycken kan bearbetas per dag, vilket inte bara garanterar användarens tidsschemakrav utan också framgångsrikt utforskade en processväg för fräsning istället för uppborrning.