Az eset háttere és a termék jellemzői
Feldolgozó objektum: integrált pengegyűrű-ellenőrző alkatrész (repülőgép alapeleme)
Anyag jellemzői:
• Titán alumínium ötvözet (sűrűség 4,5 g/cm³, keménység HRC49,4-53)
• Méretek 100×78×30mm precíziós szerkezet
A folyamat követelményei:
Zárt pengemedence és pengeháti feldolgozás (térbeli görbületváltás 120 fokig)
Profil 0,06 mm vagy annál kisebb (a haj pontosságának megfelelő)
Felületi érdesség Ra Kisebb vagy egyenlő, mint 0,4 μm (tükörszintű szabvány)
A fájdalompontokat feldolgozó iparág elemzése
Az űrrepülés területén jelenleg három fő technikai szűk keresztmetszettel kell szembenéznie:
Anyagfeldolgozási nehézségek
• A titán alumínium ötvözet szakítószilárdsága eléri a 980 MPa-t
• A hagyományos szerszámkopási arány 3-szor haladja meg a hagyományos anyagokét (adatforrás: ASM Metal Handbook)
Precíziós szabályozási problémák
• Az elülső és a hátsó feldolgozószerszám csatlakozási hibájának kell lennie<0.02mm
• Az összetett felületi feldolgozás során a hődeformáció eléri a 0,15 mm-t (Nemzetközi Repülési Gyártási Konferencia 2023)
A munkadarab megbízhatóságával kapcsolatos kihívások
• A hagyományos megmunkáló felületek maradó feszültség értéke ±200 MPa-val ingadozik
• A motor alkatrészeinek kifáradási élettartamában a különbség akár 30 is lehet
BISHENmegoldások műszaki innováció
A repülési minőségű titán-alumínium ötvözetek precíziós megmunkálási igényeire válaszul a BISHEN által kifejlesztett három az egyben ultrahangos zöld szerszámgép öt fő technológiai áttörést hozott:
Összetett megmunkáló platform
• Ultrahangos vibrációs modullal integrált öttengelyes függesztőmű-megmunkáló központ
• A többcélú kék-fehér függőleges szerkezet alkalmazkodik a lámpatestek különböző specifikációihoz
Alacsony hőmérsékletű vágórendszer
• Szuperkritikus CO2 hűtési technológia (-78 fokos állandó hőmérséklet szabályozás)
• A minimális mennyiségű kenési (MQL) rendszer 31%-kal csökkenti a súrlódási veszteséget
Szerszámbővítő megoldás
• Az ultrahangos belső hűtő hőre zsugorodó fogantyú 30%-kal növeli a merevséget
• A nanobevonatú szerszám élettartama 2,8-szorosára nő
A megoldások megvalósítási hatásainak összehasonlítása
Fokozott megmunkálási hatékonyság
Hagyományos megoldás: 4 horony egyetlen szerszámmal történő megmunkálása forgácsolást okoz
BISHEN megoldás: 12 horony folyamatos megmunkálása továbbra is fenntartja a normál kopást
Felületminőségi ugrás
• A maradék nyomófeszültség 24%-kal nőtt (-850 MPa-ig)
• A kifáradási szilárdság 40%-kal nőtt (padi vizsgálati adatok)
Áttörés a szolgáltatási teljesítményben
• 35%-kal hosszabb élettartam magas hőmérsékleten
• A feszültségkorróziós repedés kockázata 60%-kal csökken
