Μέθοδος κατεργασίας για εξαρτήματα λεπτού τοιχώματος υψηλής ακρίβειας από κράμα τιτανίου

Τα σχήματα των τμημάτων με λεπτά τοιχώματα που είναι κοινά στην καθημερινή ζωή είναι γενικά δακτυλιοειδή, σε σχήμα κελύφους και σε σχήμα επίπεδης πλάκας. Το δομικό μέγεθος αυτών των τμημάτων είναι γενικά πολύ μεγαλύτερο από το πάχος τους. Όταν ο λόγος του δομικού μεγέθους ή της ακτίνας καμπυλότητάς του προς το δικό του πάχος είναι μεγαλύτερος από 20, το ονομάζουμε τμήμα με λεπτό τοίχωμα. Τα μέρη με λεπτά τοιχώματα μπορούν να χωριστούν σύμφωνα με τις πιο βασικές ιδιότητες του υλικού. Γενικά, υπάρχουν κράματα τιτανίου, πλαστικά και μερικά σύνθετα υλικά. Τα μέρη με λεπτά τοιχώματα που επεξεργάζονται αυτά τα διαφορετικά υλικά έχουν διαφορετικές ιδιότητες και μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες διαφόρων αγορών. Αυτή η εργασία αναλύει κυρίως τις μεθόδους επεξεργασίας υψηλής ακρίβειας εξαρτημάτων λεπτού τοιχώματος από κράμα τιτανίου. Τα μέρη με λεπτά τοιχώματα αποτελούνται σχεδόν πάντα από λεπτές πλάκες και νευρώσεις, γι' αυτό και τα λεπτά τοιχώματα είναι ελαφριά σε βάρος. Κατασκευάζοντας εξαρτήματα με λεπτά τοιχώματα διαφορετικών προδιαγραφών, μπορούν να εφαρμοστούν για διάφορους σκοπούς. Ανάλογα με τη δομική χρήση, τα τμήματα με λεπτά τοιχώματα μπορούν να χωριστούν σε δοκούς, αρμούς, πάνελ τοίχου και νευρώσεις. Αυτοί οι διαφορετικοί τύποι εξαρτημάτων έχουν τα δικά τους μοναδικά σχήματα και ολοκληρώνουν τις αντίστοιχες λειτουργίες τους. Ωστόσο, τα χαρακτηριστικά αυτού του τμήματος με λεπτό τοίχωμα καθιστούν τη διαδικασία παραγωγής πιο δύσκολη, επειδή το τμήμα με λεπτό τοίχωμα έχει χαμηλή ακαμψία, επομένως είναι εύκολο να παραμορφωθεί κατά τη διαδικασία επεξεργασίας, με αποτέλεσμα την παραγωγή εξαρτημάτων λεπτού τοιχώματος που δεν πληρούν τα πρότυπα. Από αυτό, μπορεί να φανεί ότι η ανάλυση της μεθόδου επεξεργασίας εξαρτημάτων λεπτού τοιχώματος και η βελτιστοποίηση της τεχνολογίας επεξεργασίας της είναι πολύ απαραίτητες και είναι πολύ σημαντικό να προωθηθεί η ανάπτυξη της βιομηχανίας επεξεργασίας εξαρτημάτων λεπτού τοιχώματος.

1. Επίδραση των συντελεστών σύσφιξης στην παραμόρφωση του τμήματος

Η διαδικασία σύσφιξης είναι μια από τις βασικές διεργασίες ολόκληρης της τεχνολογίας επεξεργασίας εξαρτημάτων λεπτού τοιχώματος. Ανεξάρτητα από τη μέθοδο επεξεργασίας που χρησιμοποιείται, η ποιότητα της διαδικασίας σύσφιξης θα καθορίσει άμεσα την ποιότητα επεξεργασίας των λεπτών τοιχωμάτων. Για την επεξεργασία εξαρτημάτων με λεπτά τοιχώματα, το σχήμα σύσφιξης, η θέση του σημείου σύσφιξης και η δύναμη σύσφιξης καθορίζουν την ποιότητα των επεξεργασμένων εξαρτημάτων. Εάν χρησιμοποιηθεί ακατάλληλη θέση σημείου σύσφιξης ή δύναμη σύσφιξης, μπορεί να προκαλέσει διαφορετικούς βαθμούς παραμόρφωσης του εξαρτήματος και επίσης θα επηρεάσει σε μεγάλο βαθμό την ακρίβεια κατεργασίας του εξαρτήματος. Ειδικά κατά την επεξεργασία εξαρτημάτων με λεπτά τοιχώματα στην εργαλειομηχανή, η σημασία της διαδικασίας σύσφιξης αντικατοπτρίζεται πλήρως. Μεταξύ αυτών, το 30% έως 50% των σφαλμάτων μηχανικής κατεργασίας προέρχονται από τη διαδικασία σύσφιξης. Επιπλέον, κατά την επεξεργασία τμημάτων με λεπτά τοιχώματα, η επίδραση διακύμανσης μεταξύ της δύναμης σύσφιξης και της δύναμης κοπής θα παράγει ένα φαινόμενο σύζευξης, το οποίο θα οδηγήσει στην ανακατανομή της υπολειπόμενης τάσης μηχανικής και της αρχικής υπολειπόμενης τάσης μέσα στο εξάρτημα, το οποίο επίσης θα επηρεάζουν την ποιότητα επεξεργασίας του εξαρτήματος. Επομένως, το πρόβλημα σύσφιξης των λεπτών τοιχωμάτων εξαρτημάτων εξακολουθεί να μην μπορεί να αγνοηθεί. Η βελτίωση της διαδικασίας σύσφιξης εξαρτημάτων με λεπτό τοίχωμα είναι μεγάλης σημασίας για την πρόληψη της παραμόρφωσης των εξαρτημάτων κατά την επεξεργασία.

2. Επίδραση της δύναμης κοπής και της θερμότητας κοπής στην παραμόρφωση μέρους

Οι παράμετροι επεξεργασίας των εξαρτημάτων με λεπτό τοίχωμα αντικατοπτρίζουν άμεσα τη σχέση μεταξύ εξαρτημάτων λεπτού τοιχώματος και εργαλείων επεξεργασίας. Κατά την επεξεργασία τμημάτων με λεπτά τοιχώματα, λόγω του χαμηλού συντελεστή ελαστικότητας των λεπτών τοιχωμάτων από κράμα τιτανίου, η επιφάνεια του επεξεργασμένου τμήματος θα έχει μεγάλο ελατήριο, το οποίο θα οδηγήσει άμεσα σε αύξηση της περιοχής επαφής μεταξύ της επεξεργασμένης επιφάνειας και το πλευρό του εργαλείου, το οποίο θα έχει μεγάλο αντίκτυπο στην ποιότητα επεξεργασίας του τμήματος με λεπτό τοίχωμα, προκαλώντας απότομη πτώση της ακρίβειας μηχανικής κατεργασίας του εξαρτήματος. Ταυτόχρονα, θα μειώσει επίσης την ανθεκτικότητα του εργαλείου. Από την άλλη πλευρά, εάν η δύναμη κοπής είναι πολύ μεγάλη, υπερβαίνοντας το όριο ελαστικότητας του υλικού, θα προκαλέσει πλαστική παραμόρφωση του εξαρτήματος. Επιπλέον, η ύπαρξη θερμότητας κοπής είναι επίσης ένα από τα κλειδιά που επηρεάζουν την ποιότητα επεξεργασίας των εξαρτημάτων. Η θερμότητα κοπής παράγεται από την τριβή μεταξύ των τσιπς και της επιφάνειας τσουγκράνας, της επεξεργασμένης επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας και της πλευρικής όψης. Μια μεγάλη ποσότητα θερμότητας κοπής θα οδηγήσει σε ανομοιόμορφη θερμοκρασία διαφόρων τμημάτων του τεμαχίου εργασίας και θα επιδεινώσει επίσης την παραμόρφωση των εξαρτημάτων, με αποτέλεσμα τη μείωση της ακρίβειας κατεργασίας των εξαρτημάτων. Ταυτόχρονα, η ποιότητα της επιφάνειας των εξαρτημάτων δεν μπορεί να είναι καλά εγγυημένη.

3. Επίδραση της υπολειμματικής τάσης στην παραμόρφωση

Η υπολειπόμενη τάση σε τμήματα με λεπτά τοιχώματα έχει δύο κύρια συστατικά. Μέρος της είναι η αρχική υπολειμματική τάση που δημιουργείται κατά την αρχική διαδικασία διαμόρφωσης τμημάτων με λεπτά τοιχώματα. Υπάρχουν πολλοί λόγοι για τη δημιουργία αυτού του τμήματος υπολειμματικής τάσης. Μεταξύ αυτών, για μεγάλης επιφάνειας συναρμολογημένα σύνθετα μέρη με λεπτά τοιχώματα, η επίδραση της υπολειπόμενης τάσης κατά την επεξεργασία είναι πιο εμφανής. Το δεύτερο μέρος είναι η υπολειπόμενη τάση της επεξεργασμένης επιφάνειας. Αυτό το μέρος της παραμένουσας τάσης είναι κυρίως το αποτέλεσμα της συνολικής επίδρασης διαφόρων παραγόντων όπως η μηχανική δράση του εργαλείου στην επιφάνεια του μετάλλου του τεμαχίου εργασίας, η θερμική δράση και η ελαστική ανάκτηση του εσωτερικού μετάλλου. Κατά την επεξεργασία εξαρτημάτων με λεπτά τοιχώματα, είναι πολύ πιθανό να σπάσει η ισορροπία της υπολειπόμενης τάσης στο τυφλό τμήμα. Αυτή τη στιγμή, η ισορροπία τάσης στο εσωτερικό του εξαρτήματος σπάει, με αποτέλεσμα την ανακατανομή της τάσης, η οποία προκαλεί την παραμόρφωση του εξαρτήματος.

Γενικά, υπάρχουν πολλοί παράγοντες που οδηγούν στην παραμόρφωση των λεπτών τοιχωμάτων κατά την επεξεργασία και αυτοί οι παράγοντες είναι πρωτογενείς και δευτερεύοντες. Ο τρόπος διάκρισης των βασικών παραγόντων επιρροής και ο αποτελεσματικός έλεγχος τους, καθώς και η βελτιστοποίηση και βελτίωση της τεχνολογίας επεξεργασίας εξαρτημάτων λεπτού τοιχώματος είναι ένα αποτελεσματικό μέσο για τον έλεγχο της παραμόρφωσης επεξεργασίας των τμημάτων με λεπτό τοίχωμα. Αυτή η εργασία αναλύει τους λόγους για την παραμόρφωση επεξεργασίας τμημάτων με λεπτό τοίχωμα και συνοψίζει τις τρέχουσες μεθόδους ελέγχου για την επεξεργασία της παραμόρφωσης τμημάτων με λεπτό τοίχωμα. Μπορεί να φανεί ότι με την αλλαγή της παραδοσιακής μεθόδου επεξεργασίας και τη βελτιστοποίηση της τεχνολογίας επεξεργασίας, είναι χρήσιμη η επεξεργασία του τεμαχίου εργασίας, η οποία μπορεί να μειώσει την παραμόρφωση του τεμαχίου σε κάποιο βαθμό και να εξασφαλίσει τη σταθερότητα και τη χρηστικότητα του παραγόμενου προϊόντος . Ωστόσο, μόνο με συνολική εξέταση όλων των παραγόντων που επηρεάζουν, μέσω ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων και αριθμητικής προσομοίωσης, μπορεί να προβλεφθεί και να ελεγχθεί περαιτέρω η παραμόρφωση των τμημάτων με λεπτό τοίχωμα, προκειμένου να βελτιωθεί η ποιότητα επεξεργασίας των λεπτών τοιχωμάτων.