Fraisage de la surface de l'arc et rainure de positionnement de l'aile d'avion

Résumé: Cet article analyse la technologie de traitement des pièces en alliage de titane avec des profils complexes. Grâce à la conception raisonnable des appareils, à la conception et à la production d'outils de formage spéciaux et au réglage des machines-outils et des montages, le traitement de la cavité est terminé avec succès et la conception des pièces est garantie. Exigences de tolérance.

Cette tâche de fraisage provenait du fraisage et de la formation d'un certain arc d'assemblage de surface d'aile d'avion et d'une rainure de positionnement. Le matériau de traitement est le TC4 (alliage de titane). La pièce a une forme complexe, de mauvaises performances de coupe du matériau et des exigences de serrage élevées. Afin d'assurer la qualité du traitement et d'améliorer l'efficacité du traitement, l'analyse suivante de son processus de production a été effectuée.

1. Caractéristiques de coupe de l'alliage de titane

Les caractéristiques de coupe de l'alliage de titane sont les suivantes: ①Petit coefficient de déformation.La distance de frottement de glissement des copeaux sur la face du râteau augmente, ce qui accélère l'usure de l'outil.②La température de coupe est élevée.En raison de la faible conductivité thermique des alliages de titane, la longueur de contact entre les copeaux et la face de râteau est courte, et la chaleur de coupe n'est pas facilement transmise. Il est concentré dans une petite zone près de la zone de coupe et de l'arête de coupe, et la température de coupe est plus élevée.Dans les mêmes conditions de coupe, la température de coupe est plus de deux fois plus élevée que lors de la coupe d'acier 45.③Grande force de coupe par unité de surface .Bien que la force de coupe principale soit environ 20% plus petite que lors de la coupe de l'acier, la force de coupe par surface de contact unitaire est considérablement augmentée en raison de la courte longueur de contact entre la puce et la face du râteau, ce qui est susceptible de provoquer un écaillage. temps, en raison du petit module élastique de l'alliage de titane, il est sujet à une déformation par flexion sous l'action de la force radiale pendant le traitement, provoquant des vibrations, augmentant l'usure de l'outil et affectant la précision des pièces.Par conséquent, le système de traitement doit avoir une bonne rigidité. ④Le phénomène froid et dur est grave.En raison de la forte activité chimique du titane, à des températures de coupe élevées, il est facile d'absorber l'oxygène et l'azote dans l'air pour former une peau dure et cassante; dans le même temps, la déformation plastique générée pendant le processus de coupe entraînera également un durcissement de la surface.Le phénomène de refroidissement réduit non seulement la résistance à la fatigue des pièces, mais aggrave également l'usure de l'outil, ce qui est une caractéristique très importante lors de la coupe d'alliages de titane. L'alliage de titane a une forte affinité chimique pour les matériaux des outils. Dans des conditions de température de coupe élevée et de force de coupe élevée par unité de surface, l'outil est sujet à l'usure du liant.

Les matériaux d'outils pour le traitement des alliages de titane peuvent être des outils en carbure cémenté ou des outils en acier rapide. Selon les caractéristiques de coupe des alliages de titane, les mesures suivantes ont été prises en termes d'exigences relatives aux paramètres de structure de l'outil: ①Lorsque les outils en carbure cémenté sont sélectionnés, afin d'éviter la pièce à usiner et L'élément en titane dans l'outil est compatible et le type YT est cimenté Les inserts en carbure et revêtus ne doivent pas être utilisés. Des alliages de type YG et de type YH doivent être utilisés; afin d'augmenter la résistance de l'arête de coupe et d'améliorer les conditions de dissipation thermique, l'angle de coupe de la fraise γo=0 ° ～ 5 °, l'angle de dégagement αo=4 ° ～ 10 °, le rayon de l'arc de la pointe de l'outil est contrôlé à 0,5 mm; les paramètres de coupe des fraises en carbure cémenté doivent être sélectionnés selon les principes suivants: vitesse de coupe v=12 ～ 15 m / min, vitesse d'avance vf=20 ～ 75 mm / min. 6 ～ 30 m / min et la vitesse d'avance vf=20 ～ 60 mm / min.

Le fluide de coupe utilise une grande quantité d'émulsion extrême pression, qui a une bonne lubrification et un bon effet de refroidissement.

En tenant compte du fait que la rigidité du système de traitement est meilleure, le porte-à-faux de l'outil est petit pour éviter les vibrations de coupe.Le processus de traitement est indiqué dans le tableau 1.

Les paramètres de coupe sont indiqués dans le tableau 2.

2. Restructuration de l'outil

Selon les exigences de traitement de la surface de l'arc de la surface de l'aile de l'avion, la surface de l'arc R104.9mm de la surface de l'aile coïncide avec la surface de l'arc de la coque de la soute à bombes.La méthode traditionnelle consiste à utiliser une aléseuse horizontale pour traiter. Cependant, après observation, on constate que l'efficacité de production de cette méthode de traitement est extrêmement faible et qu'elle ne peut traiter que 4 à 5 pièces par jour, ce qui affecte la demande globale du programme. Pour cette raison, il est nécessaire de modifier le fraisage. cutter (voir Figure 1), modifiez l'itinéraire du processus et utilisez le fraisage au lieu de l'alésage pour traiter la surface incurvée R104.9mm.Après avoir corrigé la méthode de traitement, l'efficacité de la production est augmentée de plus de 5 fois, et 20-25 pièces peuvent être traité par jour, ce qui garantit non seulement les exigences de calendrier de l'utilisateur GG, mais a également exploré avec succès une voie de processus de fraisage au lieu d'ennuyeux.