Φόντο
Στις βιομηχανίες αεροδιαστημικής και ηλεκτρικής ενέργειας,-δακτύλιοι με λεπτό τοίχωμα-μεγάλης διαμέτρου-όπως περιβλήματα κινητήρα, δακτύλιοι σύνδεσης και φλάντζες στερέωσης-χρησιμοποιούνται ευρέως για την ελαφριά δομή και τη λειτουργική τους απόδοση. Ωστόσο, λόγω των γεωμετρικών τους αναλογιών (μεγάλη διάμετρος έναντι μικρού πάχους), αυτά τα εξαρτήματα είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στην παραμόρφωση που προκαλείται από τη θερμοκρασία- κατά τη διάρκεια της κατεργασίας ακριβείας.
Ειδικά κατά τη διάρκεια εργασιών εσωτερικής οπής, μπορεί να ενεργοποιηθεί η συσσώρευση θερμότηταςμη γραμμική θερμική διαστολή, προκαλώντας λεπτές παραμορφώσεις που επηρεάζουν τη στρογγυλότητα και την ακρίβεια διαστάσεων του τελικού τμήματος. Για βιομηχανίες που απαιτούν ακρίβεια μικρόμετρου-, αυτή είναι μια πρόκληση που δεν μπορεί να αγνοηθεί.
Η Πρόκληση
Σε τμήματα με λεπτά-τοιχώματα με χαμηλή ακαμψία, οποιαδήποτε αύξηση του χρόνου επαφής εργαλείου-τεμαχίου έχει ως αποτέλεσμα τοπική αύξηση της θερμοκρασίας. Δεδομένου ότι η θερμότητα δεν μπορεί να διαχέεται ομοιόμορφα σε όλο το υλικό, οι ανομοιόμορφες θερμικές διαβαθμίσεις οδηγούν σεμη-ομοιόμορφη επέκταση υλικού. Αυτό είναι ιδιαίτερα προβληματικό σε:
Υψηλή-τρύπημα και διαμόρφωση περιγράμματοςεσωτερικών διαμέτρων
Διακοπτόμενες περικοπέςόπου συμβαίνουν θερμικές αιχμές
Λειτουργίες φινιρίσματος, όπου ακόμη και μια ελαφριά οβάλωση καθιστά το μέρος εκτός ανοχής{--
Μια παραδοσιακή προσέγγιση της ψύξης και της αντιστάθμισης μετά την κατεργασία-δεν είναι πλέον επαρκής. Απαιτείται πραγματικός-έλεγχος χρόνου για τον χειρισμό αυτών των δυναμικών παραμορφώσεων.
Η λύση του Bishen: Μια ευφυής στρατηγική θερμικού ελέγχου
Για να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις θερμικής σταθερότητας της κατεργασίας με δακτυλίους λεπτού τοιχώματος-, η Bishen ανέπτυξε έναπολυ-σύστημα θερμικού ελέγχουενσωματωμένο στις πλατφόρμες κατεργασίας σκελετών 5 αξόνων:
Θερμική παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο
Αισθητήρες υπερύθρων υψηλής ευαισθησίας-και ενσωματωμένα θερμοστοιχεία παρακολουθούν συνεχώς την παραγωγή θερμότητας σε κρίσιμες ζώνες-ιδιαίτερα κοντά στην περιοχή της οπής.
Τμηματική Στρατηγική Ψύξης
Αντί της σταθερής ροής ψυκτικού, το σύστημα προσαρμόζει δυναμικά την ένταση ψύξης κατεργάζοντας τη φάση-τραχύτητας, ημι-φινιρίσματος και φινιρίσματος. Αυτό ελαχιστοποιεί το θερμικό σοκ ενώ διατηρεί τη σταθερότητα του υλικού.
Προφίλ με λέιζερ για ανατροφοδότηση περιγράμματος
Ένας-σαρωτής λέιζερ χωρίς επαφή εκτελεί συνεχείς ελέγχους προφίλ κατά τη διάρκεια της κατεργασίας. Εάν προκύψουν αποκλίσεις από τη στρογγυλότητα ή την επιπεδότητα λόγω θερμικής διαστολής, η διαδρομή του εργαλείου ρυθμίζεται αυτόματα σε πραγματικό χρόνο.
Ανάρτηση-Διατήρηση θερμοκρασίας μηχανικής κατεργασίας και τελική περικοπή
Μετά από σκληρή κατεργασία, τα μέρη διατηρούνται σε ελεγχόμενη θερμοκρασία περιβάλλοντος για να επιτραπεί η θερμική χαλάρωση. Ένα ελαφρύ πέρασμα κοπής εξασφαλίζει την ακεραιότητα των τελικών διαστάσεων.
Αποτελέσματα
| Είδος | Πριν τη Βελτιστοποίηση | Μετά το Bishen Solution |
|---|---|---|
| Σφάλμα στρογγυλότητας διάτρησης | 0,045 χλστ | 0,012 χλστ |
| Εκτός-αναλογίας-ανοχής | 18% | < 2% |
| Εσωτερική ανάρτηση στρες-Αποκοπή | Υψηλό (υπολειπόμενο στρέβλωση) | Χαμηλή (Σταθερή ψύξη) |
| Ποσοστό σκραπ | 11% | < 1.5% |
Περίπτωση εφαρμογής: Δακτύλιος σύνδεσης κινητήρα
Ένας κορυφαίος προμηθευτής αεροδιαστημικής Tier-1 αντιμετώπισε υψηλό ποσοστό σκραπ κατά τη μηχανική κατεργασίαΔακτύλιοι σύνδεσης κινητήρα από κράμα αλουμινίουμε πάχος τοιχώματος μόλις 4,2 mm και εξωτερική διάμετρο 780 mm. Η παραμόρφωση της οπής έφτασε έως και τα 0,05 mm λόγω της θερμότητας που προκαλείται από την κοπή-.
Μετά την εφαρμογή της διαδικασίας ολοκληρωμένου θερμικού ελέγχου της Bishen:
Η συνοχή της εσωτερικής διαμέτρου βελτιώθηκε κατά πάνω73%
Το σφάλμα στρογγυλότητας διατηρήθηκε εντός±0,01 χλστ
Η φθορά του εργαλείου μειώθηκε κατά28%λόγω χαμηλότερης θερμότητας κοπής
Σύναψη
Τα λεπτά τοιχώματα-μεγάλης διαμέτρου-τμημάτων είναι κατασκευαστικά αποδοτικά αλλάθερμικά ασταθής κατά τη μηχανική κατεργασία. Η προσαρμοστική στρατηγική θερμικής αντιστάθμισης της Bishen, σε συνδυασμό με-ανίχνευση περιγράμματος σε πραγματικό χρόνο και τμηματοποιημένη ψύξη, καθιστά δυνατή την κατασκευή αυτών των απαιτητικών εξαρτημάτωναξιόπιστα, επανειλημμένα και με ακρίβεια.
