Истраживање високоефикасног процеса обраде интегралног радног кола од легуре титанијума

Као типичан сложени део у прерађивачкој индустрији, свеукупно радно коло се широко користи у областима високе технологије као што су ваздухопловство, ваздухопловство, модерна турбомашина, компресор, турбомашина и погонски уређај за лансирање ракета. Са напретком науке о материјалима и технологије обраде, интегрално радно коло од легуре титанијума је постепено постало главни материјал због својих одличних механичких својстава. Међутим, тешка обрадивост легуре титанијума и њена сложена структура сечива доносе многе изазове процесу обраде. Сврха овог рада је да се размотри ефикасан процес обраде монолитног радног кола од легуре титанијума у ​​циљу побољшања ефикасности обраде, квалитета обраде и смањења трошкова производње.
Потешкоће у обради интегралног радног кола од легуре титанијума
Главне потешкоће са којима се суочавају у преради радног кола од легуре титанијума укључују следеће аспекте:
Својства материјала: легура титанијума (као што је ТЦ4) перформансе резања су лоше, мали модул еластичности, висока тврдоћа, процес резања је склон деформацијама, лепљење ножа, пуштање ножа и друге појаве, утичу на квалитет површине и геометријску тачност.
Комплексна површина: облик сечива радног кола је сложен, углавном површине слободне форме, промене закривљености, честе промене силе резања током процеса обраде и правац је несигуран, лако се производе вибрације, што утиче на квалитет површине.
Недовољна крутост сечива: дугачка и танка сечива имају лошу крутост у процесу обраде и склона су еластичној деформацији током процеса завршне обраде, што отежава гарантовање тачности обраде.
Високи трошкови обраде: четири и петоосно повезивање ЦНЦ машина високих перформанси су скупе, дуг циклус обраде, ниска ефикасност, повећавајући трошкове производње.

Истраживање процеса обраде високе ефикасности
1. Избор алата и планирање путање
Избор алата: за тешку машинску обраду легуре титанијума, СКГ глодалица са брзим увлачењем специјално развијена за легуру титанијума користи се за грубу обраду, СКГ глодалица усваја мали угао отклона и уметак С-типа ниског отпора, сила резања је углавном у аксијалном правцу , а спољна периферија алата усваја избегавање шупље структуре, што је погодно за структуру танких зидова радног кола и карактеристике обраде специјалног облика, и може побољшати ефикасност грубе обраде и смањити трошкове употребе алата.
Планирање путање: У фази грубог жлебова, метод жлебова одозго према доле се усваја слој по слој дуж правца клизника како би се остварила количина задржавања на сечиву контролисањем површине обраде сваког слоја између вођица како би се осигурала крутост од оштрице. У фази завршне обраде, тачкасто глодање се користи за разумно одређивање завршне обраде сечива, одабир одговарајућих параметара алата за завршну обраду, смањење силе резања и осигурање стабилности и прецизности обраде.
2. Оптимизација параметара глодања
Ортогонална експериментална метода: користите ортогоналну експерименталну методу за проучавање карактеристика вишеосног глодања легуре титанијума и анализирајте утицај брзине глодања, помака по зубу, ширине глодања, дубине глодања и угла нагиба алата на силу глодања и храпавост површине. Установљен је модел регресионог предвиђања петофакторске силе глодања и храпавости површине ТЦ4 легуре титанијума глодањем од карбидних куглица на бази емулзије као флуида за глодање и верификована његова рационалност.
Симулација и експериментална валидација: Прорачун вектора осовине алата и визуализација путање алата су завршени коришћењем МАТЛАБ-а са МАКС-ПАЦ и УГ симулацијом споја. Изводљивост и супериорност оптимизоване путање путање алата се верификује кроз симулацију и стварни тест обраде.
3. Оптимизација са више циљева
Оптимизација грубе обраде: У циљу решавања проблема високе цене и ниске ефикасности укупне грубе обраде ротора од легуре титанијума, успоставити математички модел са вишеструким циљевима оптимизације са минималном потрошњом алата и највећом ефикасношћу глодања као циљном функцијом и решити вишециљну оптимизацију проблем границе Парето оптималног решења са побољшаним алатним оквиром алгоритма.
Оптимизација завршне обраде: за захтеве високог квалитета површине и високе ефикасности завршне обраде радног кола легуре титанијума, успоставити математички модел са више циљева за оптимизацију са оптималним квалитетом површине и највећом ефикасношћу глодања као циљном функцијом и побољшати квалитет обраде и ефикасност кроз оптимизацију алгоритам.
Кроз истраживање ефикасног процеса машинске обраде интегралног радног кола од легуре титанијума, овај рад предлаже свеобухватно решење од избора алата и планирања путање, оптимизације параметара глодања до вишеструке оптимизације. Ове мере ефикасно побољшавају ефикасност машинске обраде и квалитет обраде интегралног радног кола од легуре титанијума и смањују трошкове производње. Резултати истраживања имају високу инжењерску примену вредност и пружају техничку подршку за машинску обраду тешко обрадивих делова материјала сложене структуре. Са сталним напретком технологије, ефикасан процес обраде интегралног радног кола од легуре титанијума ће бити додатно побољшан и оптимизован у будућности.