Método de mecanizado para piezas de paredes delgadas de alta precisión de aleación de titanio

Las formas de las piezas de paredes delgadas que son comunes en la vida diaria son generalmente en forma de anillo, de concha y de placa plana. El tamaño estructural de estas piezas es generalmente mucho mayor que su espesor. Cuando la relación entre su tamaño estructural o radio de curvatura y su propio espesor es mayor que 20, la llamamos pieza de paredes delgadas. Las piezas de paredes delgadas se pueden dividir según las propiedades más básicas del material. Generalmente existen aleaciones de titanio, plásticos y algunos materiales compuestos. Las piezas de paredes delgadas procesadas con estos diferentes materiales tienen diferentes propiedades y pueden satisfacer las necesidades de diversos mercados. Este artículo analiza principalmente los métodos de procesamiento de alta precisión de piezas de paredes delgadas de aleación de titanio. Las piezas de paredes delgadas casi siempre están compuestas de placas y nervaduras delgadas, razón por la cual las piezas de paredes delgadas son livianas. Al fabricar piezas de paredes delgadas con diferentes especificaciones, se pueden aplicar para diversos fines. Según el uso estructural, las piezas de paredes delgadas se pueden dividir en vigas, juntas, paneles de pared y nervaduras. Estos diferentes tipos de piezas tienen sus propias formas únicas y completan sus respectivas funciones. Sin embargo, las características de esta pieza de paredes delgadas hacen que el proceso de producción sea más difícil, porque la pieza de paredes delgadas tiene baja rigidez, por lo que es fácil deformarse durante el proceso de procesamiento, lo que resulta en la producción de piezas de paredes delgadas que no cumplir con los estándares. De esto se puede ver que el análisis del método de procesamiento de piezas de paredes delgadas y la optimización de su tecnología de procesamiento son muy necesarios, y es de gran importancia para promover el desarrollo de la industria de procesamiento de piezas de paredes delgadas.

1. Influencia de los factores de sujeción en la deformación de la pieza.

El proceso de sujeción es uno de los procesos centrales de toda la tecnología de procesamiento de piezas de paredes delgadas. No importa qué método de procesamiento se utilice, la calidad del proceso de sujeción determinará directamente la calidad del procesamiento de las piezas de paredes delgadas. En el procesamiento de piezas de paredes delgadas, el esquema de sujeción, la posición del punto de sujeción y la fuerza de sujeción determinan la calidad de las piezas procesadas. Si se utiliza una posición del punto de sujeción o una fuerza de sujeción inadecuadas, puede causar diferentes grados de deformación de la pieza y también afectará en gran medida la precisión del mecanizado de la pieza. Especialmente al procesar piezas de paredes delgadas en la máquina herramienta se refleja plenamente la importancia del proceso de sujeción. Entre ellos, entre el 30% y el 50% de los errores de mecanizado provienen del proceso de sujeción. Además, durante el procesamiento de piezas de paredes delgadas, el efecto de fluctuación entre la fuerza de apriete y la fuerza de corte producirá un efecto de acoplamiento, que conducirá a la redistribución de la tensión residual del mecanizado y la tensión residual inicial dentro de la pieza, lo que también afectar la calidad del procesamiento de la pieza. Por lo tanto, todavía no se puede ignorar el problema de sujeción de piezas de paredes delgadas. Mejorar el proceso de sujeción de piezas de paredes delgadas es de gran importancia para evitar la deformación de las piezas durante el procesamiento.

2. Influencia de la fuerza de corte y del calor de corte en la deformación de la pieza.

Los parámetros de procesamiento de piezas de paredes delgadas reflejan directamente la relación entre las piezas de paredes delgadas y las herramientas de procesamiento. Durante el procesamiento de piezas de paredes delgadas, debido al bajo módulo elástico de las piezas de paredes delgadas de aleación de titanio, la superficie de la pieza procesada tendrá una gran recuperación elástica, lo que conducirá directamente a un aumento en el área de contacto entre la superficie procesada. y el flanco de la herramienta, lo que tendrá un gran impacto en la calidad del procesamiento de la pieza de paredes delgadas, provocando que la precisión del mecanizado de la pieza caiga bruscamente. Al mismo tiempo, también reducirá la durabilidad de la herramienta. Por otro lado, si la fuerza de corte es demasiado grande, superando el límite elástico del material, provocará la deformación plástica de la pieza. Además, la existencia de calor de corte es también una de las claves que afecta la calidad del procesamiento de las piezas. El calor de corte se genera por la fricción entre las virutas y la cara de inclinación, la superficie mecanizada de la pieza de trabajo y la cara del flanco. Una gran cantidad de calor de corte provocará una temperatura desigual en varias partes de la pieza de trabajo y también agravará la deformación de las piezas, lo que dará como resultado una disminución en la precisión del mecanizado de las piezas. Al mismo tiempo, no se puede garantizar plenamente la calidad de la superficie de las piezas.

3. Influencia de la tensión residual en la deformación.

La tensión residual en piezas de paredes delgadas tiene dos componentes principales. Parte de esto es la tensión residual inicial generada durante el proceso de formación inicial de piezas de paredes delgadas. Hay muchas razones para la generación de esta parte de tensión residual. Entre ellos, para piezas compuestas de paredes delgadas empalmadas de gran superficie, la influencia de la tensión residual durante el procesamiento es más obvia. La segunda parte es la tensión residual de la superficie mecanizada. Esta parte de la tensión residual es principalmente el resultado de la influencia integral de varios factores, como la acción mecánica de la herramienta sobre la superficie metálica de la pieza de trabajo, la acción térmica y la recuperación elástica del metal interior. Durante el procesamiento de piezas de paredes delgadas, es muy probable que se rompa el equilibrio de tensiones residuales en la pieza en bruto. En este momento, el equilibrio de tensiones dentro de la pieza se rompe, lo que da como resultado una redistribución de tensiones, lo que provoca la deformación de la pieza.

En general, existen muchos factores que conducen a la deformación de piezas de paredes delgadas durante el procesamiento, y estos factores son primarios y secundarios. Cómo distinguir los factores clave que influyen y controlarlos de manera efectiva, y optimizar y mejorar la tecnología de procesamiento de piezas de paredes delgadas es un medio eficaz para controlar la deformación del procesamiento de piezas de paredes delgadas. Este artículo analiza las razones del procesamiento de la deformación de piezas de paredes delgadas y resume los métodos de control actuales para el procesamiento de la deformación de piezas de paredes delgadas. Se puede ver que cambiar el método de procesamiento tradicional y optimizar la tecnología de procesamiento es útil para el procesamiento de la pieza de trabajo, lo que puede reducir la deformación de la pieza de trabajo hasta cierto punto y garantizar la estabilidad y usabilidad del producto producido. . Sin embargo, sólo considerando exhaustivamente todos los factores que influyen, mediante análisis de elementos finitos y simulación numérica, se puede predecir y controlar aún más la deformación de piezas de paredes delgadas, con el fin de mejorar la calidad del procesamiento de piezas de paredes delgadas.