얇은 벽 티타늄 합금 부품의 둥근 모서리의 CNC 밀링

얇은 벽으로 된 티타늄 합금 부품의 둥근 모서리를위한 CNC 밀링의 품질 관리

티타늄 합금은 높은 특이 적 강도, 우수한 열 안정성, 강한 부식 저항 및 기타 많은 장점으로 인해 항공 우주장에서 널리 사용됩니다. 그러나 중량 감소가 필요하기 때문에 티타늄 합금 부품은 주로 얇은 벽을 위해 설계되어 가공에 큰 문제가 발생합니다. 특히 둥근 CNC 밀링의 품질은 제어하기 어렵습니다. 방사형 절단 깊이와 실제 피드는 직선 단면에서 곡선 섹션으로 둥근 모서리 절단 과정에서 갑자기 변화를 가져 오며, 변화는 절단력에 큰 영향을 미쳐 가공 공정을 원활하게 진행할 수 없습니다. 공동 필레의 절단력은 관련 문헌에서 연구되었다.

둥근 모서리에 대한 CNC 밀링의 일반적인 방법

이제 가장 많이 사용되는 둥근 모서리 밀링은 동일 반경 도구 방법입니다. 예를 들어, R6의 최종 라운드 코너는 일반적으로 φ20mm 강성 도구를 사용하여 측면 벽을 최종 크기로 처리하거나 소량의 마무리 허용량을 남긴 다음 작은 도구를 각각 모퉁이를 돌로 변경합니다. 실제 상황에 따라 필요한 도구의 수와 크기. 동일한 반경 도구 방법의 장점은 대부분의 금속 재료가 더 나은 강성으로 큰 직경 도구를 통해 제거되며 약한 도구로 처리 된 부분은 둥근 모서리의 작은 부분에 불과하여 처리 변형 및 절단을 피합니다. 큰 절단량의 경우 날씬한 도구를 직접 사용하는 진동 현상. 이 방법은 둥근 코너 가공의 브로치 문제를 어느 정도 해결하지만, 빈번한 공구 변경 및 공구 일치는 장기간 처리주기와 같은 문제를 일으킬 것이며, 더 중요한 것은이 방법이 브로치 및 진동과 같은 처리 문제를 완전히 해결하지 못한다는 것입니다.
얇은 벽 티타늄 합금 부품의 CNC 밀링의 어려움 분석

얇은 벽 티타늄 합금 부품은 항공 우주 분야에서 널리 사용되며 측면 벽과 웹은 이러한 부품의 전형적인 특성, 복잡한 구조, 비교적 강성이 낮으므로 처리 성능이 좋지 않습니다. 가공 변형 및 낮은 가공 효율은 얇은 벽 티타늄 합금 부품의 가공을 제한하는 중요한 문제가되었습니다. 절단력, 클램핑 력, 절단 채터 및 기타 요인의 작용 하에서 가공 변형이 쉽게 발생할 수 있습니다. 특히 둥근 모서리의 가공 품질과 정밀도는 제어하기 쉽지 않습니다. 연구에 따르면 절단 도구가 직선 모서리에서 둥근 모서리로 절단 된 후 둥근 코너에 명백한 과도한 절단력 돌연변이 현상이 있으며, 종종 언더컷, 오버 커팅, 채터 및 기타 현상이 있으므로 명백한 오버 컷, 언더 컷이 있습니다. 부품의 처리 품질에 심각한 영향을 줄뿐만 아니라 도구의 서비스 수명을 줄이고 생산 효율성을 줄이는 마크 또는 진동 마크는 도구의 서비스 수명을 줄입니다. 티타늄 합금의 얇은 벽 부분의 CNC 밀링에는 다음과 같은 가공 어려움이 있습니다.

(1) 티타늄 합금의 열전도율은 낮고 얇은 벽 부분은 둥근 처리 전후의 열에 의해 변형됩니다.

티타늄 합금 재료의 열 전도도는 1/15의 알루미늄 및 알루미늄 합금, 강철 1/5 및 스테인레스 스틸 및 초 합금보다 적습니다. 열전도율이 낮게 얇은 벽으로 된 부품은 절단 공정에서 온도 차이와 열 응력을 크게 생성하여 열 절단을 불러 일으키기 쉽지 않아 공구 본드 마모, 얇은 벽 열 변형,이 현상은 특히 심각합니다. 둥근 CNC 밀링.

(2) 티타늄 합금의 절단 과정에서 블레이드 부분의 응력은 크며, 이는 얇은 벽 부품의 필렛 처리 품질에 영향을 미칩니다.

티타늄 합금의 절단력은 45 강의 1/3 ~ 1/2이지만 티타늄 칩의 접촉 면적과 전면 커터 표면은 작고 45 강의 1/2 ~ 2/3, 절단력은 단위 접촉 면적이 크게 증가하므로 최첨단의 응력은 탄소강의 1.3 ~ 1.5 배이며, 최첨단의 응력 농도는 매우 쉽게 가장자리의 현상을 유발하기가 매우 쉽습니다. 둥근 CNC 밀링 과정에서, 수치 제어 프로그램은 일반적으로 일정한 공급 속도를 채택하지만 실제 순간 공급 속도는 갑작스런 변화가 있으며 도구는 절단 티타늄 합금의 둥근 모서리에서 가장자리를 부러 뜨릴 가능성이 높습니다. -도구 부품은 도구가 가장자리를 끊으면 가공 표면을 긁을 가능성이 높아져 가공 품질에 심각한 영향을 미칩니다.
(3) 티타늄 합금은 고온 절단 동안 높은 화학적 활성을 가지며, 이는 얇은 벽 부분의 피로 강도를 크게 줄입니다.

티타늄 합금의 화학적 활성은 높은 절단 온도와 단위 면적당 큰 절단력의 조건 하에서 크고 공기 중의 산소와 질소를 흡수하기 위해 단단하고 부서지기 쉬운 피부를 형성하기 쉽지만 절단 과정은 플라스틱을 생산합니다. 변형은 또한 매우 단단한 산화물 층을 형성하여 둥근 코너 CNC 밀링에서 갑작스런 절단력의 변화로 인해 표면 경화를 초래하고 즉각적인 절단량이 큽니다. 결과 절단 온도도 비교적 높습니다. 연구에 따르면 둥근 모서리의 피로 강도는이 냉담한 현상에서 크게 감소하며 향후 부품 사용에 큰 안전 위험이 있습니다.

(4) 얇은 벽으로 된 티타늄 합금 부품의 CNC 밀링에서 절단력의 갑작스런 변화.

얇은 벽으로 된 티타늄 합금 부품의 둥근 코너 가공의 경우 일반 프로그래머는 동일한 방사형 절단의 사용을 고려할 것입니다. 절단으로 원형 절단으로, 절단 각도의 증가로 인해 공구와 공작물 사이의 접촉 영역이 증가하여 절단력의 과도한 돌연변이를 유발하고 절단 진동을 유도하기 쉽다. 또한 도구와 공작물의 가공 변형이 현상을 증가 시키거나 브로치하게 만들고, 절단 진동은 둥근 모서리에서 진동을 생성하여 부품의 처리 품질에 영향을 미칩니다. 둥근 모서리의 동일한 반경으로 절단 할 때 절단 영역은 직선으로자를 때보 다 훨씬 큽니다. 이는 절단력이 급격히 증가합니다. 또한, 깊은 구멍의 작은 반경 둥근 모서리를 가공 할 때, 직경이 비교적 큰 가느 다란 도구를 사용하고 얇은 벽 부품의 강성 감소도 절단 진동을 유도하는 이유 중 하나입니다.

순간 절단력은 순간 방사상 절단 깊이와 순간적 실제 공급을 실험력의 절단력 공식으로 대체함으로써 얻을 수있다. 관련 문헌은 이에 대한 심층적 인 연구를 수행했으며, 절단력의 갑작스런 변화가 둥근 코너 CNC 밀링 과정에서 발생할 것임을 확인했습니다.