पतली दीवार वाले टाइटेनियम मिश्र धातु घटकों के लिए मशीनिंग विरूपण नियंत्रण प्रौद्योगिकी का विश्लेषण

पतली दीवार वाले टाइटेनियम मिश्र धातु घटक आम तौर पर 0.5 मिमी से 3 मिमी तक की दीवार की मोटाई, कमजोर संरचनात्मक कठोरता और उच्च समोच्च सटीकता आवश्यकताओं वाले सटीक संरचनात्मक भागों को संदर्भित करते हैं। तथापि,टाइटेनियम मिश्रकम तापीय चालकता, कम लोचदार मापांक और उच्च काटने प्रतिरोध की सुविधा है। बल के तहत विरूपण की संभावना वाली पतली दीवार वाली संरचनाओं की खराब कठोरता के साथ संयुक्त, सीएनसी मिलिंग और टर्निंग के दौरान लोचदार स्प्रिंगबैक, वारपिंग, ट्विस्टिंग और डायमेंशनल आउट {{3} सहनशीलता जैसी समस्याएं आसानी से होती हैं। इन मुद्दों ने लंबे समय से उद्योग को खराब मशीनिंग सटीकता गारंटी, कम तैयार उत्पाद की उपज और अस्थिर बैच स्थिरता से परेशान किया है।

 

 

1.सामग्री और संरचना की मशीनिंग कठिनाइयाँ

टाइटेनियम मिश्रधातुएं उच्च तापमान पर खराब ऊष्मा चालन, कम लोचदार मापांक और गंभीर रूप से निर्मित ऊपरी किनारे की प्रवृत्ति प्रदर्शित करती हैं, जिससे मशीनिंग के दौरान कंपन और वर्कपीस स्प्रिंगबैक में कटौती होती है। पतली दीवार वाले घटकों में कम कठोरता होती है और काटने के भार के तहत सूक्ष्म विरूपण के प्रति संवेदनशील होते हैं। जैसे ही सामग्री हटाई जाती है, जाली और लुढ़के हुए रिक्त स्थान में अवशिष्ट तनाव पुनर्वितरित हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप भाग विकृत हो जाता है और सटीक मशीनिंग के लिए बड़ी चुनौतियाँ पैदा होती हैं।

 

2.कोर विरूपण तंत्र का वर्गीकरण

• काटने के बल से प्रेरित यांत्रिक विकृति: पतली दीवारें काटने के भार के नीचे झुक जाती हैं, और भार हटाने के बाद स्प्रिंगबैक आयामी त्रुटियों का कारण बनता है, जो आमतौर पर पतली प्लेटों और साइड की दीवारों में देखा जाता है।
• गर्मी काटने से थर्मल विरूपण: असमान स्थानीय थर्मल विस्तार और संकुचन थर्मल तनाव उत्पन्न करते हैं, जिससे समग्र संरचनात्मक विकृति उत्पन्न होती है।
• अवशिष्ट तनाव मुक्ति के कारण विकृति: प्रारंभिक रिक्त तनाव और मशीनिंग तनाव का सुपरपोजिशन तनाव संतुलन को तोड़ देता है क्योंकि सामग्री कट जाती है, जिससे वैश्विक भाग विरूपण होता है।
• क्लैम्पिंग तनाव विरूपण: अनुचित क्लैम्पिंग स्थिति या अत्यधिक क्लैम्पिंग बल वर्कपीस को निचोड़ता है, और क्लैम्पिंग रिलीज के बाद स्प्रिंगबैक होता है।

 

 

• रिक्त तनाव का समरूपीकरण: तनाव से राहत के लिए टाइटेनियम मिश्र धातु रिक्त स्थान पर उच्च तापमान उम्र बढ़ने का उपयोग किया जाता है। उच्च परिशुद्धता एयरोस्पेस घटकों के लिए, कम तापमान उम्र बढ़ने और कंपन उम्र बढ़ने का संयुक्त उपचार अपनाया जाता है।
• गैर-{0}समान मशीनिंग भत्ते का विनियमन: रेले के आधार पर विभेदित भत्ता वितरण, रिट्ज मॉडल काटने वाले भार को संतुलित करता है और पतली दीवार विरूपण को दबाता है।
• रिक्त आकार देने का पूर्व उपचार: सतह के दोषों को खत्म करने, डेटाम सटीकता सुनिश्चित करने और मशीनिंग विरूपण को कम करने के लिए रिक्त स्थान को समतल और पॉलिश किया जाता है।

 

 

1.कटिंग पैरामीटर्स का अनुकूलन

पतली दीवार वाले टाइटेनियम मिश्र धातु भागों के लिए स्तरित कटिंग को अपनाया जाता है। फिनिशिंग के लिए छोटी कटिंग गहराई और उच्च स्पिंडल गति का चयन किया जाता है: रेडियल कटिंग गहराई उपकरण व्यास के 5% से अधिक नहीं है, और एकल अक्षीय कटिंग गहराई 0.1 मिमी से 0.3 मिमी तक होती है। सामग्री को हटाने के लिए रफिंग में मध्यम स्पिंडल गति का उपयोग किया जाता है, जबकि फिनिशिंग में उच्च स्पिंडल गति और कम फ़ीड दर का उपयोग किया जाता है। कार्य कठोरता और विरूपण को कम करने के लिए पूरी प्रक्रिया में क्लाइंब मिलिंग को अपनाया जाता है।

 

2.कटिंग टूल्स और टूल पाथ का अनुकूलन

बड़े रेक कोणों और परिवर्तनीय हेलिक्स कोणों वाले सीमेंटेड कार्बाइड काटने वाले उपकरण चुने जाते हैं। ट्रॉकॉइडल मिलिंग और हेलिकल प्लंज कटिंग का उपयोग किया जाता है, जिसमें अंदर से बाहर तक सममित स्तरित उपकरण पथों को मशीनीकृत किया जाता है। यह तनाव मुक्ति को संतुलित करता है, भाग के विरूपण को रोकता है और काटने के बल को स्थिर करता है।

 

3.शीतलन एवं स्नेहन प्रौद्योगिकी का उन्नयन

न्यूनतम मात्रा स्नेहन (एमक्यूएल) कटिंग तापमान को प्रभावी ढंग से कम करने और थर्मल विरूपण को रोकने के लिए फ्लड कूलिंग की जगह लेता है। अति सटीक घटकों के लिए, थर्मल तनाव को और अधिक नियंत्रित करने के लिए क्रायोजेनिक ठंडी हवा की कूलिंग का मिलान किया जा सकता है।

 

 

• क्लैम्पिंग योजनाओं को अनुकूलित करें: समान रूप से वितरित मल्टी{0}}प्वाइंट क्लैम्पिंग और कम क्लैम्पिंग बल के सिद्धांतों का पालन करें। क्लैंपिंग बल सिमुलेशन परीक्षणों के माध्यम से निर्धारित किया जाता है; दीवार के पतले क्षेत्रों से बचने और एक्सट्रूज़न विरूपण को रोकने के लिए क्लैम्पिंग बिंदुओं को कठोर क्षेत्रों पर व्यवस्थित किया जाता है।
• सहायक समर्थन जोड़ें: कठोरता को बढ़ाने और झुकने वाले कंपन को दबाने के लिए निलंबित पतली दीवार संरचनाओं पर फिलिंग टूलिंग या मैंड्रेल लगाए जाते हैं। सपोर्ट और क्लैंप को वर्कपीस के ठंडा होने और स्प्रिंगबैक से बचने के लिए तनाव स्थिर होने के बाद ही छोड़ा जा सकता है।
• स्थिरता परिशुद्धता में सुधार: टूलींग और वर्कपीस के बीच टाइट फिटिंग प्राप्त करने के लिए सतहों की स्थिति की उच्च सटीकता सुनिश्चित करें, अंतराल के कारण होने वाले असमान तनाव को समाप्त करें।

 

 

1.इंटर-ऑपरेशन तनाव राहत प्रक्रिया

खंडित प्रक्रियाओं को अपनाएं: रफ मशीनिंग → तनाव राहत → अर्ध - फिनिशिंग → सेकेंडरी तनाव राहत → फिनिशिंग। कम तापमान वाले तनाव से राहत के लिए रफ मशीनिंग के बाद 0.3-0.5 मिमी का मशीनिंग भत्ता आरक्षित किया जाता है, और तनाव को समरूप बनाने और परिष्करण में विरूपण को कम करने के लिए अर्ध-फिनिशिंग के बाद माध्यमिक उम्र बढ़ने का आयोजन किया जाता है।

 

2.गतिशील विरूपण भविष्यवाणी और मुआवजा प्रौद्योगिकी

मशीनिंग विरूपण की भविष्यवाणी करने के लिए सिमुलेशन मॉडल का उपयोग किया जाता है, और लोचदार और थर्मल विरूपण की भरपाई के लिए उपकरण पथ को अनुकूलित करने के लिए आनुवंशिक एल्गोरिदम लागू किया जाता है। वास्तविक समय प्रक्रिया विनियमन को समन्वय माप मशीन (सीएमएम) निरीक्षण के माध्यम से निरंतर पुनरावृत्ति के साथ संयुक्त, ऑनलाइन निगरानी के साथ महसूस किया जाता है। आयामी विरूपण को 0.005 मिमी के भीतर नियंत्रित किया जा सकता है, महत्वपूर्ण आयामों के लिए प्रक्रिया क्षमता सूचकांक सीपीके 1.33 से अधिक या उसके बराबर है।

 

 

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