Det finns ett ordstäv i flygtillverkningsföretag att "det tar ett gram guld för att skicka ett gram vikt i himlen", och detta är mer uppenbart när det gäller flygplanshuddelar. Huddelar står för 80% av flygplanets område och 21% av dess vikt. För att uppfylla kraven för att minska flygplanets vikt och förbättra kraften minskar deras tjocklek kontinuerligt.
Till exempel är den tunnaste delen av metallhuden hos ett nytt - genereringstaktiskt guidat fordon endast 0. 5mm, så tunn som ett äggskal. Som en del som direkt bär flygplanets belastning och spelar en avgörande roll i flygplanets utmattningsliv använder huden inte bara nya material som titanlegeringar med hög styrka, utan har också extremt höga krav för bearbetning av precision och ytkvalitet. Dess bearbetningsteknologi har alltid varit ett erkänt svårt problem i branschen. Som en välkänd universitets- och professionell vetenskaplig forskningsinstitution i Kina har Nanjing University of Aeronautics and Astronautics alltid varit engagerad i processoptimering av olika "svåra - att - bearbeta" delar i flyg- och rymd.
Som svar på problemen med enkel skärning - genom och låg utbyteshastighet för titanlegeringshuddelar på vingytan på en viss modell i ett militärt företag, etablerade NUAA specifikt ett projektgrupp. Teamet genomförde en systematisk utforskning av delstrukturen, materiella egenskaper, klämmetoder och bearbetningstekniker, och utvecklade gemensamt en speciell rak - kantstruktur fast karbidfräs med guohong verktygssystem (Wuxi) Co., Ltd., framgångsrikt med en höghöjd. En maximal tjocklek på 1 mm och en vertikal ribbstruktur med en tjocklek av 0. 5mm, vilket ger en användbar referens för bearbetning av den totala tunna väggarna - som delar. Vingens ythud har en komplex struktur.
Huvudstrukturen är en 1 mm - tjock webb, med en storlek nära 0. 8 × 0. 3M och ett stort spännvidd. Det finns också polygonala kavitetsstrukturer på webben. Hålrumets sidoväggtjocklek är bara 0. 5mm, och höjden är 3,5 mm, vilket är en typisk svag - styvhetsstruktur. Huddelens tomma är en 5 mm - tjock titanlegeringsplatta, och materialavlägsningshastigheten är så hög som 92,6%. Dessutom är rumets temperaturstyrka, hög temperaturstyrka och svetsningsprestanda för materialet alla högre än för andra material såsom TC4 -titanlegering, som fördubblar svårigheten med delbearbetning. Efter att ha analyserat den ursprungliga bearbetningstekniken fann NUAA -projektgruppen att det "olämpliga" verktyget var nyckeln till de ofta över - klippproblemen. När verktyget skärs i plattan kommer materialet i bearbetningsområdet att genomgå plastisk deformation och varp under dragkraften. Avlägsnande av tillägget minskar plattans styvhet, och skärkraften får det faktiska skärdjupet att öka, vilket resulterar i att skärning eller till och med skärning - genom webben.
Guohong Tool är ett ledande företag inom inhemska karbidverktyg och även en universitet - företagspartner i Nuaa, så det blir naturligtvis det första valet i teamet. Guohong Tool är ett av de få företagen i Kina med oberoende produktionskapacitet för hela verktyget - tillverkningsprocess. Den har djup teknisk och erfarenhetsackumulering inom området för svåra - att bearbeta material inom flyg- och rymd och har också ett högklassande laboratorium, som uppfyller NUAA: s behov. För sida - ansiktsbehandling och spårbearbetning av höghårdhetsmaterial använder branschen mestadels stora helix -vinkeländfabriker.
Denna typ av frässkärare kan förlänga verktygslivslängden och förbättra skärstabiliteten. Emellertid fann det tekniska avdelningen för Guohong -verktyget att för denna tunna muromgärdade del är Helix -vinkeln exakt den "skyldige" för att klippa genom plattan. Eftersom tänderna på den spiralformade vinkelfräset är arrangerade heliskt, sprids skärkraften i hela verktyget, vilket kommer att orsaka en "upp -pull -down - tryck" -återgivande åtgärder på webben, vilket resulterar i över - skärning när den lokala tjockleken är ojämn. Därför föreslog Guohong -verktyget djärvt idén att utveckla ett titan - legering - Specifik rak - kantfrässkärare med en spiralvinkel på 0 examen. Genom att koncentrera skärkraften i riktningen vinkelrätt mot arbetsstyckets yta, kan skärning undvikas.
Efter testning har den axiella kraften som genereras av den raka kantfrässkäraren alltid en nedåtriktad effekt på webben, som kan förhindra att banan skärs igenom och kan också komprimera webbdelen, hjälpa till att uppnå en stram adsorption av vakuumchucken, säkerställa att de skärmning av de fallande avläggningen förbättrar den processen precision och har en mindre skärkraft under samma skärningsparamet, vilket kan säkerställa att de skärmade stressen och processen förbättrar den processande precisionen, och har en mindre skärkraft under samma skärande paramet, som kan minska de restmontering och processerna. Att hitta ett lämpligt verktyg är bara det första steget för att optimera lösningen. Hur man optimerar utformningen av bearbetningstekniken har blivit ett svårt problem. Teamet utformade de övergripande behandlingsförfarandena enligt principen om att "prioritera den korta styrelsen". Först bearbeta kaviteten, utför sedan spelautomat och bearbeta slutligen den vertikala ribbens struktur i kaviteten. Efter att ha slutfört den grova bearbetningen inuti kaviteten finns det mycket restmaterial i hörnområdet och det är smalt, vilket gör det svårt att utföra grov och avsluta bearbetning.
Den preliminära designen var att använda en liten diameter rak kantfräsning för sidokvarning, men den här typen av frässkärare är lätt att bryta. Om skärdjupet och matningshastigheten reduceras kommer det att påverka bearbetningseffektiviteten. Det tekniska teamet av Guohong -verktyget föreslog att använda Plunge Milling och bestämde de specifika processparametrarna genom flera experiment. Finish Machining De inre och yttre sidoväggarna i kaviteten är den svåraste processen, och att bestämma skärhastigheten och matningen per tand är nyckeln. Testdata för skärkraften för den raka kantfräset från Guohong -verktyget i det tidiga stadiet gav hjälp för processdesignen. Teamet föreslog att använda höghastighetsskärning i kombination med en mindre foder per tand och skärbredd för att få en högre materialborttagningshastighet samtidigt som skärkraften minskade. Genom teammedlemmarnas och alla partners gemensamma ansträngningar passerade hudprovet slutligen acceptansen. Noggrannhets- och ytkvalitetsfel styrs inom ± 0. 05mm, behandlingseffektiviteten förbättras kraftigt, bearbetningstiden reduceras med cirka 53% jämfört med den ursprungliga processen och behandlingsprocessen är stabil.
Det tros att "High -Performance Tool System Technology Joint Laboratory" som officiellt är etablerat av NUAA och Guohong Tool kommer att driva fler forskningsprojekt som ska implementeras, vilket ger fler genombrott och innovationer till behandlingen av titanlegeringsmaterial inom luftfartstillverkningen.