Tausta
Ilmailu- ja energiateollisuudessa suuria-halkaisijaltaan ohuet-seinämäisiä renkaita-, kuten moottorikoteloita, liitinrenkaita ja asennuslaippoja-, käytetään laajalti niiden kevyen rakenteen ja toiminnallisen tehokkuuden vuoksi. Kuitenkin niiden geometristen mittasuhteiden (suuri halkaisija vs. pieni paksuus) vuoksi nämä komponentit ovat erittäin herkkiä lämpötilan -aiheuttamalle muodonmuutokselle tarkkuuskoneistuksen aikana.
Lämmön kerääntyminen voi laukaista erityisesti sisäporauksen aikanaepälineaarinen lämpölaajeneminen, mikä aiheuttaa hienovaraisia vääristymiä, jotka vaikuttavat viimeisen osan pyöreyteen ja mittatarkkuuteen. Toimialoilla, jotka vaativat mikrometri{1}}tason tarkkuutta, tämä on haaste, jota ei voida sivuuttaa.
Haaste
Ohutseinäisissä-jäykkyyksissä osissa työkalun ja työkappaleen kosketusajan pidentyminen johtaa paikalliseen lämpötilan nousuun. Koska lämpö ei voi hajaantua tasaisesti materiaalin poikki, seurauksena on epätasainen lämpögradienttiepätasainen materiaalilaajennus. Tämä on erityisen ongelmallista seuraavissa:
Nopea{0}}poraus ja ääriviivatsisähalkaisijat
Keskeytyneet leikkauksetmissä esiintyy lämpöpiikkejä
Viimeistelytoimenpiteet, jossa pienikin ovalointi tekee osan-toleranssista-
Perinteinen työstön jälkeinen jäähdytys-ja kompensointi ei enää riitä. Näiden dynaamisten vääristymien käsittely edellyttää reaaliaikaista-ohjausta.
Bishenin ratkaisu: Älykäs lämmönhallintastrategia
Bishen kehitti amonivaiheinen lämmönsäätöjärjestelmäintegroitu sen 5-akselisiin portaalin työstöalustaan:
Reaaliaikainen lämmönvalvonta-
Erittäin{0}}herkät infrapuna-anturit ja sulautetut termoparit seuraavat jatkuvasti lämmön muodostumista kriittisillä vyöhykkeillä-erityisesti porausalueen lähellä.
Segmentoitu jäähdytysstrategia
Jatkuvan jäähdytysnesteen virtauksen sijaan järjestelmä säätää dynaamisesti jäähdytyksen voimakkuutta työstämällä vaihe{0}}rouhinta, puoli{1}}viimeistely ja viimeistely. Tämä minimoi lämpöshokin säilyttäen samalla materiaalin vakauden.
Laserprofilointi ääriviivapalautetta varten
Kosketukseton{0}}laserskanneri suorittaa jatkuvia profiilitarkistuksia koneistuksen aikana. Jos lämpölaajenemisen vuoksi esiintyy poikkeamia pyöreydestä tai tasaisuudesta, työkalun rata säädetään automaattisesti reaaliajassa.
Jälki-työstön lämpötilan pito ja lopullinen leikkaus
Karkean työstön jälkeen osia pidetään kontrolloidussa ympäristön lämpötilassa, jotta lämpö rentoutuu. Kevyt trimmauspassi varmistaa lopullisen mittojen eheyden.
Tulokset
| Tuote | Ennen optimointia | Bishen-liuoksen jälkeen |
|---|---|---|
| Poran pyöreyden virhe | 0,045 mm | 0,012 mm |
| Toleranssin -ulko-suhde | 18% | < 2% |
| Sisäinen stressi-Leikkaus | Korkea (jäljellä oleva vääntyminen) | Matala (vakaa jäähdytys) |
| Romumäärä | 11% | < 1.5% |
Käyttötapa: Moottorin liitinrengas
Johtava ilmailu- ja avaruusteollisuuden Tier-1 toimittaja kohtasi korkean romun työstömääränalumiiniseosmoottorin liitinrenkaatjonka seinämän paksuus on vain 4,2 mm ja ulkohalkaisija 780 mm. Porauksen muodonmuutos saavutti jopa 0,05 mm leikkauksen{4}}aiheuttaman lämmön vuoksi.
Bishenin integroidun lämmönsäätöprosessin käyttöönoton jälkeen:
Sisähalkaisijan konsistenssi parani yli73%
Pyöreysvirhe pidettiin sisällä±0,01 mm
Työkalujen kuluminen väheni28%alhaisemman leikkauslämmön takia
Johtopäätös
Ohuseinäiset-halkaisijaltaan suuret{1}}osat ovat rakenteellisesti tehokkaita, muttatermisesti epävakaa koneistuksen aikana. Bishenin mukautuva lämmönkompensointistrategia yhdistettynä reaaliaikaiseen-ääriviivatunnistukseen ja segmentoituun jäähdytykseen mahdollistavat näiden haastavien komponenttien valmistamisen.luotettavasti, toistuvasti ja tarkasti.
