Beheersing van CNC-bewerking van grootschalige titaniumonderdelen

Titanium kan CNC-gebearbeid worden zoals roestvrij staal; zoals we allemaal weten, heeft het wenselijke materiaaleigenschappen, en het is ook relatief gemakkelijk te bewerken. In het beginstadium van de toepassing van titaniumlegering precisiegiettechnologie, werd dit proces voornamelijk gebruikt om middelgrote gewone precisiegietstukken met relatief eenvoudige vormen te produceren. De meeste gietstukken van dit type zijn binnen 500 mm in formaat, en de meeste vormen zijn staafvormig, schijfvormig, vlakvormig, ringvormig, etc. De meeste wanddikten liggen in het bereik van 6-10 mm, zoals geïmplanteerd in het menselijk lichaam. Daaronder zijn de prothesen, de motorbladen, de strepen, en andere structuren. Omdat er geen complexe processtructuren zijn zoals diepe gaten, gaten, en ribben, is de structurele spanning tijdens het gieten relatief klein, de voeding is relatief voldoende, en het vormgevingsproces van dit type gietstuk is relatief eenvoudig, zodat de vormkwaliteit altijd op een hogere kwaliteitsconditie kan worden gehandhaafd. Terwijl voor grootschalige titanium CNC-bewerking, perfecte bewerking niet zo simpel is, dit artikel toont u de gedetailleerde methoden om perfecte grote titaniumgietstukken te maken.

Voordat u de methoden van Precisie CNC-bewerking van titanium kent, laten we eerst de typen van grote formaten kennen. Omdat titanium populairder werd om zijn goede eigenschappen, begonnen mensen het in grotere dunwandige complexe gietstukken te gebruiken. Er zijn twee typen van hen.

Middelgrote Titaniumonderdelen

Dit gietstuk is een type gietstuk dat continu is ontwikkeld om de praktische toepassingsbehoeftes van de lucht- en ruimtevaartindustrie te voldoen. Met de geleidelijke ontwikkeling van het lucht- en ruimtevaartveld, is de toepassing van dit type gietvormtechnologie het sleutelonderzoeksobject van diverse grote onderzoeksinstellingen geworden. De meeste grootschalige dunwandige complexe gietstukken strikt gecontroleerd op 500-1000 mm in formaat, met een wanddikte van 1-3 mm, en hun structuur is relatief complex, wat het maken erg moeilijk maakt.

Grote Titaniumonderdelen

Dergelijke gietstukken kunnen niet met andere gietstukken in elk aspect van kwaliteit en prestaties worden vergeleken. De grootte van dit type gietstuk is meestal boven de 1500 mm, de minimale wanddikte is ongeveer 1 mm, en de massa is meestal rond de 50-1000 kg. Dit type gietstuk wordt vaak gebruikt om de structuur te vervangen die gevormd wordt door veel bevestigingsmiddelen en onderdelenmontage, waardoor de stabiliteit en nauwkeurigheid van de gietstructuur compleet worden verbeterd en de kosten aanzienlijk worden verlaagd, en de productie versneld.

Wat is de Conventionele Methode om Groot Titanium te Bewerken?

Processen van het bewerken van titaniumlegeringen omvatten conventionele bewerkingsoperaties (draaien, vlakfrezen, hoge-snelheidssnijden (HSC), frezen, boren), vormgevingsoperaties (koude en warme vormgeving; hydrovormen, smeden), en alternatieve bewerkingsoperaties (lasersnijden, waterstraalsnijden, direct metaal lasersintern). Bewerkingsoperaties van titaniumlegeringen worden als moeilijk beschouwd vanwege hun relatief hoge trekkracht, lage duktiliteitsopbrengst, 50% lagere elasticiteitsmodulus (104 GPa), en ongeveer 80% lagere thermische geleiding dan die van staal. De lagere elasticiteitsmodulus kan een groter 'terugveer' en afbuigingseffect van het werkstuk veroorzaken. Daarom zijn meer starre opstellingen en grotere vrijheden voor gereedschappen vereist.

Waarom is het Moeilijk om Groot Titanium te Bewerken?

Het eerste aspect is de kenmerken van grootschalige titaniumlegering precisiegietstukken in termen van onderdeelstructuur. Grootschalige titaniumlegering precisiegietstukken zijn over het algemeen integraal frame-typische onderdelen. De Z-richting vrije hoogte is meestal boven de 650 mm, en het gebied dat effectief binnen het onderdeel ondersteund kan worden, is klein. De lokale stevigheid van het onderdeel is relatief slecht; het oppervlak van het gietstuk heeft relatief veel dunwandige structuren, de meeste ribdikten zijn 2-3 mm, en de bewerkbaarheid is relatief slecht; titaniumlegering precisiegietstukken hebben over het algemeen vier diameterstappen. De fokusgaten en diepe groeflukken zijn erg moeilijk CNC-te verwerken, en de constructienauwkeurigheidseisen zoals groefbreedte, coaxaliteit, en opening zijn ook erg hoog.

Het tweede aspect is de kenmerken van het rauwe gietstuk. Hoewel de ruwe afmeting van het titaniumlegering precisiegietstuk op dit stadium in principe is vastgelegd, is het moeilijk om de nauwkeurigheidsfout tijdens het smeedproces van het titaniumlegering gietstuk te controleren, zodat het gemakkelijk verschijnt in het daaropvolgende CNC-bewerkingsproces. De volgende twee problemen: enerzijds is het moeilijk om effectieve coördinatie te bereiken tussen de niet-gebearbeide oppervlakte en de bewerkte oppervlakte, en het is gemakkelijk om bewerkingsstappen in het bewerkingsproces te veroorzaken, wat de daadwerkelijke werkbelasting van de monteur's slijpwerk aanzienlijk verhoogt; anderzijds zal het de gietbewerking verhogen. Het ongelijke toelageprobleem leidt tot ernstige gietstukvervorming tijdens CNC-bewerkingsoperaties.

Het derde aspect is de analyse van de vervormingskenmerken van de onderdelen. Als de spanningsverdeling van de grootschalige titaniumlegering gietstukken niet uniform is, zal dit gemakkelijk leiden tot ernstige vervormingsproblemen van de titaniumlegering gietstukken. Aangezien de meeste grote titaniumlegering precisiegietstukken semi-gesloten framestructuren zijn, en er weinig sterke interne steunen zijn, zal het achterste einde van de precisiegietstukken ook een open structuur vertonen, de stevigheid van de onderdeelstructuur is slecht, en er is geen versterking voor de procesribben. Daarom zijn vervormingsproblemen zoals open-eindspanning, hoogterichting verplaatsing, en profielbuiging geneigd te voorkomen tijdens de verwerking. De hoofdvervormingsfactoren zijn overmatige verwijdering van lokale materialen en onvoldoende vrijmaking van interne spanning; na rauwwerk gieten, De microstructuurverdeling van precisiegietstukken is niet uniform genoeg, wat leidt tot het probleem van ongebalanceerde thermische spanning vrijmaking.

Ondanks deze tegenslagen, zijn er technieken die het bewerken van titanium makkelijker maken.

Wat is de Perfecte Methode om Titanium te Bewerken?

Op basis van de structurele kenmerken van grote titaniumlegering gietstukken en de daadwerkelijke bewerkingsmoeilijkheden, wordt een specifiek numerieke besturingsverwerkingstechnologieplan geformuleerd, inclusief spannen, snelle positionering, vervormingscontrole, en dimensionele nauwkeurigheidscontrole.

Gedetailleerde Introductie van Titaniumbewerking

Het eerste is het toepassingsschema van spantechnologie. Omdat het bovenste deel van de structuur van grote titaniumlegering gietstukken meestal in een vrije toestand is, hebben de openingen aan beide uiteinden van het gietstuk en de grote gaten in het midden relatief zwakke stevigheid. Meestal zijn trillingsproblemen geneigd te ontstaan tijdens de bewerking, wat negatief de kwaliteit van CNC-bewerking beïnvloedt. Geconfronteerd met dit probleem, kunt u ervoor kiezen om drie extra sets aanpasbare ondersteuningsgereedschappen op het CNC-bewerkingsplatform toe te voegen om de daadwerkelijke stevigheid van het CNC-bewerkingsdeel van het titaniumlegering precisiegietstuk effectief te verbeteren om de oppervlaktekwaliteit en prestaties van het precisiegietstuk tijdens CNC-bewerking te garanderen. Basis.

Het tweede is de snelle positioneringsmethode. Het snelle positioneringswerk is om een vaste positioneringspindoorstel op het gereedschapsdeel van het verwerkingsplatform in te stellen en een positieopeningstructuur op de overeenkomstige positie van de technische bos van het gietstukverwerken in te stellen om te garanderen dat de opening en as-play kunnen reageren, om zo snelle en nauwkeurige positionering tijdens het CNC-bewerkingsproces te bereiken. Tegelijkertijd moet de positioneringspen aan het oorsprongseinde van het gereedschap ontworpen worden om cylindrisch te zijn, en de distale positioneringspen moet ontworpen worden om zeshoekig te zijn, om extra toelage voor de bewerkingsvervorming van het gietstuk te laten op basis van het beter fixeren van het precisiegietstuk. De basis leggen voor daaropvolgende spanningsoperaties.

Het derde is vervormingscontrole verwerking. De optimalisatie van snijgereedschappen en gerelateerde parameters komt eerst. Bij het snijden van precisiegietstukken, is snijkracht een van de factoren die de grootste impact hebben op de kwaliteit van precisiegietstukken. De snijkracht bepaalt grotendeels de snijwarmte en verwerkingsvervorming van titaniumlegering gietstukken en beïnvloedt zelfs de daadwerkelijke efficiëntie van snijden. Daarom, in het proces van snijwerk, wordt meestal een scherp gereedschap met een scherpe snijde of een relatief grote hoek gekozen, en wordt een kleine snijdiepte gelaagde verwerkingsmethode gebruikt om het vervormingsprobleem van titaniumlegering precisiegietstukken tijdens het CNC-bewerkingsproces te verminderen. Kans. Het tweede is de realisatie van spanningvrij scheren. Onder de invloed van diverse verwerkingsspanningen, zullen titaniumlegering precisiegietstukken bepaalde vervormingsproblemen hebben. In dit geval is het nodig om spanningvrije spanning en spanningvrije schering, en andere methoden te gebruiken. Verminder de vervorming van gietstukken. Wanneer het grote titaniumlegering precisiegietstuk in een vrije toestand is, wordt de bodem van de positioneringsbos gegarandeerd door componenten zoals koperen pakkingring om te garanderen dat de onderdelen tijdens de persoperatie zonder spanning worden gespannen, en de positioneringsbos niet vervormd zal worden, om de bewerking te elimineren. Spannings- en gietstukvervormingsproblemen ontstaan in het proces.

Het vierde is het controleschema van dimensionele nauwkeurigheid. Voordat het CNC-bewerkingswerk begint, is het nodig om het bewerkte oppervlak en het niet-gebearbeide oppervlak uitgebreid te meten om de inspectie van de daaropvolgende vervorming en bewerkingstoelage te vergemakkelijken en de bewerkingstoelage van het CNC-programma te bepalen door de inspectieresultaten. In het daadwerkelijke CNC-bewerkingsproces, vanwege het duidelijke probleem van mesuitbuiging in de dunwandige structuur van grootschalige titaniumlegering precisiegietstukken, is de CNC-bewerkingsnauwkeurigheid van precisiegietstukken gemakkelijk beïnvloed, wat uiteindelijk leidt tot lokale oneffenheden en afmetingsverschillen van precisiegietstukken, etc.

Kenmerken van CNC-titaniumonderdelen

• Hoge sterkte
• Corrosiebestendigheid
• Goede sterkte-gewichtsverhouding
• Duktiliteit
• Goede bewerkbaarheid
• Oppervlaktebehandelingopties
• Herbruikbaar

Om deze redenen wordt titanium regelmatig gebruikt in industrieën zoals lucht- en ruimtevaart, automotive, en medisch.

De Professionele Titanium CNC-bewerkingsfabrikant - JTR

JTR is een ervaren aanbieder van CNC-bewerkingsservices en is hoogst professioneel in de productie van titaniumonderdelen en prototypes. Vraag nu een gratis offerte aan.