Háttér
A repülőgépiparban és az energiaiparban a nagy -átmérőjű vékony{1}}falú gyűrűket-, például a motorházakat, a csatlakozógyűrűket és a rögzítőkarimákat- széles körben használják könnyű szerkezetük és funkcionális hatékonyságuk miatt. Geometriai arányaik (nagy átmérő vs. kis vastagság) miatt azonban ezek az alkatrészek nagyon érzékenyek a precíziós megmunkálás során bekövetkező hőmérséklet--deformációra.
Főleg a belső furat működése során léphet fel hőfelhalmozódásnemlineáris hőtágulás, finom torzulásokat okozva, amelyek befolyásolják az utolsó rész kerekségét és méretpontosságát. A mikrométeres{1}}szintű pontosságot igénylő iparágak számára ez egy olyan kihívás, amelyet nem lehet figyelmen kívül hagyni.
A Kihívás
Az alacsony merevségű, vékony falú{0}}részeknél a szerszám és a munkadarab érintkezési idejének bármilyen növekedése helyi hőmérséklet-emelkedést eredményez. Mivel a hő nem tud egyenletesen eloszlatni az anyagban, egyenetlen termikus gradiensek vezetnek a jelenségheznem egységes anyagbővítés. Ez különösen problémás a következő esetekben:
Nagy sebességű{0}}fúrás és kontúrozásbelső átmérőjűek
Megszakított vágásokahol hőcsúcsok fordulnak elő
Befejező műveletek, ahol már az enyhe oválozás is kiváltja a részt-a-tűrésből
A megmunkálás utáni{0}}hűtés és kompenzáció hagyományos megközelítése már nem elegendő. A dinamikus torzítások kezeléséhez valós idejű vezérlés szükséges.
Bishen megoldása: Intelligens hőszabályozási stratégia
A vékonyfalú gyűrűs megmunkálás hőstabilitási követelményeinek kielégítésére Bishen kifejlesztett egytöbb-fázisú hőszabályozó rendszer5 tengelyes portálos megmunkáló platformjaiba integrálva:
Valós idejű hőfigyelés-
A nagy-érzékenységű infravörös érzékelők és a beágyazott hőelemek folyamatosan nyomon követik a hőtermelést a kritikus zónákban,-különösen a furat közelében.
Szegmentált hűtési stratégia
Az állandó hűtőfolyadék-áramlás helyett a rendszer dinamikusan állítja be a hűtési intenzitást megmunkálási fázis-nagyolás, fél-simítás és simítás révén. Ez minimálisra csökkenti a hősokkot, miközben megőrzi az anyag stabilitását.
Lézeres profilozás a kontúrok visszajelzéséhez
Az érintésmentes lézerszkenner folyamatos profilellenőrzést végez a megmunkálás során. Ha a gömbölyűségtől vagy síkságtól a hőtágulás miatt eltérések lépnek fel, a szerszámút automatikusan, valós időben igazodik.
Megmunkálás utáni hőmérséklet tartása- és végső vágás
Durva megmunkálás után az alkatrészeket szabályozott környezeti hőmérsékleten tartják, hogy lehetővé tegyék a termikus relaxációt. A könnyű vágási menet biztosítja a végső méretintegritást.
Eredmények
| Tétel | Optimalizálás előtt | Bishen megoldás után |
|---|---|---|
| Furat lekerekítési hiba | 0,045 mm | 0,012 mm |
| Ki-tűrés-arány | 18% | < 2% |
| Belső stresszbejegyzés-Vágás | Magas (maradék vetemedés) | Alacsony (stabil hűtés) |
| Scrap Rate | 11% | < 1.5% |
Alkalmazási eset: Motor csatlakozó gyűrű
Egy vezető repülőgépipari Tier-1 beszállító a megmunkálás során magas hulladékaránnyal szembesültalumínium ötvözet motor csatlakozó gyűrűkmindössze 4,2 mm falvastagsággal és 780 mm külső átmérővel. A furat deformációja elérte a 0,05 mm-t a vágás -indukált hő hatására.
A Bishen integrált hőszabályozási folyamatának megvalósítása után:
A belső átmérő konzisztenciája több mintával javult73%
A kerekítési hiba belül maradt±0,01 mm
A szerszámkopás mértéke csökkent28%az alacsonyabb vágási hő miatt
Következtetés
A vékonyfalú-nagy átmérőjű{1}}részek szerkezetileg hatékonyak, determikusan instabil a megmunkálás során. A Bishen adaptív hőkompenzációs stratégiája, a valós idejű kontúrérzékeléssel és a szegmentált hűtéssel kombinálva lehetővé teszi ezeknek a kihívást jelentő alkatrészeknek a gyártásátmegbízhatóan, többszörösen és pontosan.
