Обработка на станке с ЧПУ длинного шатуна из титана TC4 для применения в аэрокосмической отрасли.
Richconn Была разработана длинная шатуна из титанового сплава TC4 для применения в аэрокосмической отрасли. Проект требовал точных подшипниковых отверстий диаметром Ø14, расстояния между отверстиями 158±0.03 мм и контроля деформации длинного титанового компонента неправильной формы.
Шатун из титана TC4 для аэрокосмической промышленности с жесткими требованиями к подшипниковому отверстию и расстоянию между отверстиями.
В данном случае речь шла о фрезеровке на станке с ЧПУ длинного шатуна K1-CN из титанового сплава TC4. Деталь имела неправильный продольный профиль с отверстиями для подшипников на обоих концах и строгими требованиями к расстоянию между отверстиями. Ключевой задачей было контролировать деформацию, сохраняя при этом диаметр отверстий для подшипников Ø14 и межосевое расстояние 158±0.03 мм в пределах допустимых отклонений.
Детали из титановых сплавов, таких как TC4, чувствительны к напряжениям при механической обработке, силе резания, температуре и стратегии удаления материала. Для длинных неровных деталей чрезмерный припуск на резание или неподходящая последовательность обработки могут легко привести к деформации и отклонению расстояния между отверстиями.
Технические чертежи длинного шатуна из титана TC4, включая отверстия для двух концевых подшипников и требования к межосевому расстоянию.
Почему этот титановый шатун было сложно изготовить на станке?
Заказчику требовался длинный шатун неправильной формы с подшипниковыми отверстиями на обоих концах. Требовался диаметр подшипниковых отверстий Ø14 с жестким допуском, а расстояние между отверстиями должно было контролироваться на уровне 158±0.03 мм.
Поскольку деталь была длинной и изготовлена из титанового сплава TC4, деформация во время обработки могла напрямую привести к превышению допуска по расстоянию между отверстиями.
Основные производственные риски
- Неправильный продольный профиль увеличивал риск деформации в процессе обработки.
- Титановый сплав TC4 чувствителен к силе резания, температуре и снятию напряжений.
- Избыточный припуск на резку может привести к деформации детали и повлиять на расстояние между отверстиями.
- Отверстия для подшипников диаметром Ø14 должны соответствовать требованиям к подшипниковому узлу.
- Допуск на расстояние между отверстиями в 158±0.03 мм оставлял мало места для погрешности обработки.
Основная сложность заключалась в контроле деформации длинной неровной детали из сплава TC4.
Основная проблема заключалась во взаимосвязи между деформацией детали и точностью расположения отверстий. Поскольку изделие было длинным и неправильной формы, а титановый сплав TC4 может деформироваться при неправильном контроле напряжения при механической обработке, большой объем резания мог привести к выходу конечного расстояния между отверстиями, составляющего 158±0.03 мм, за пределы допустимого.
| Существенный риск | Титановый сплав TC4 может деформироваться, если сила резания, температура и внутренние напряжения не контролируются должным образом. |
|---|---|
| Структурный риск | Деталь имела длинный, неровный профиль, что делало ее более чувствительной к деформации в процессе удаления материала. |
| Требования к отверстию подшипника | Для обеспечения правильной посадки подшипника в двух торцевых отверстиях для подшипника требовалась обработка с точностью до Ø14. |
| Требования к расстоянию между отверстиями | После обработки необходимо было сохранить межосевое расстояние 158±0.03 мм. |
Как мы контролировали деформацию и точность подшипниковых отверстий
Richconn Для снижения напряжений и постепенного доведения детали до окончательных размеров использовался поэтапный производственный процесс. Процесс включал в себя черновую подготовку с помощью проволочной резки, черновую обработку на станке с ЧПУ, вторичную чистовую обработку, коррекцию формы и окончательную прецизионную обработку отверстий.
Черновой профиль для резки проволоки
Внешний профиль был предварительно обработан методом быстрой электроэрозионной обработки проволокой с припуском 1 мм, а прецизионные отверстия были предварительно просверлены диаметром Ø13 мм.
Черновая обработка на станках с ЧПУ
Сначала была выполнена черновая обработка на станке с ЧПУ, с оставлением припуска 0.5 мм для последующей чистовой обработки и контроля деформации.
Вторичная отделка и коррекция
Внешний профиль был обработан до нужного размера, после чего была выполнена коррекционная обработка для достижения плоскостности 0.05 мм.
Окончательная обработка отверстия диаметром 14 дюймов
Отверстия для подшипников диаметром Ø14 были изготовлены с высокой точностью с соблюдением окончательных допусков после контроля деформации и финишной обработки профиля.
Расстояние между измеренными отверстиями в мм соответствует требуемому значению 158±0.03 мм.
Требования к посадке подшипниковых отверстий и расстоянию между ними были выполнены.
После оптимизации процесса отверстия диаметром Ø14 соответствовали требованиям к подшипниковому узлу. Расстояние между отверстиями 158±0.03 мм было измерено в диапазоне от 157.99 мм до 158.01 мм, что соответствует требованиям заказчика к допускам.
- Материал: титановый сплав TC4
- Технологический процесс: обработка на станке с ЧПУ с предварительной подготовкой методом проволочной резки.
- Отверстия для подшипников: Ø14 с жесткими требованиями к допуску.
- Требуемое расстояние между отверстиями: 158±0.03 мм
- Измеренное расстояние между отверстиями: 157.99–158.01 мм
- Целевой показатель коррекции плоскостности: 0.05 мм.
Что покупателям следует знать об обработке длинных деталей из титана TC4
Для обработки длинных титановых деталей неправильной формы требуется нечто большее, чем простая обработка на станках с ЧПУ. Когда деталь включает в себя отверстия для подшипников, малое межосевое расстояние и геометрию, чувствительную к деформациям, процесс обработки должен быть спланирован с учетом поэтапного удаления материала и коррекции размеров.
Для деталей из титанового сплава TC4 количество резания, последовательность обработки, стратегия припуска и время обработки окончательного отверстия — все эти факторы влияют на то, сможет ли окончательное расстояние между отверстиями оставаться стабильным.
RichconnПрактический опыт
- Используйте проволочную резку для подготовки неровных титановых профилей с контролируемым припуском.
- Снизьте риск деформации за счет поэтапной черновой и чистовой обработки.
- Перед выполнением заключительных операций точной обработки оставьте достаточный припуск.
- Перед окончательной обработкой отверстий необходимо обеспечить правильную плоскостность, если расстояние между отверстиями имеет решающее значение.
- Завершать обработку отверстий под подшипники только после стабилизации геометрии детали.
Сопутствующие услуги по обработке с ЧПУ
Richconn Поддерживает изготовление на заказ деталей из титановых сплавов, аэрокосмических компонентов, деталей с отверстиями для подшипников, кронштейнов, тяг, корпусов и сложных металлических деталей по чертежам заказчика с использованием станков с ЧПУ.
Часто задаваемые вопросы о высокоточной обработке титана на станках с ЧПУ TC4.
Почему титановый сплав TC4 сложно обрабатывать механически?
Титановый сплав TC4 чувствителен к нагреву, силе резания, внутренним напряжениям и износу инструмента. При обработке длинных или нестандартных деталей неправильный припуск на обработку или последовательность резания могут привести к деформации и отклонению размеров.
Как можно контролировать точность расстояния между отверстиями в длинных титановых деталях?
Точность расстояния между отверстиями обычно контролируется с помощью поэтапной черновой обработки, соответствующего припуска, коррекции деформаций, надежной фиксации и окончательной прецизионной обработки отверстий после того, как форма детали стабилизируется.
Почему отверстия были предварительно вырезаны диаметром Ø13 перед окончательной обработкой до диаметра Ø14?
Предварительная нарезка отверстий помогает постепенно удалять материал и снижать напряжение перед окончательной прецизионной обработкой. Это обеспечивает лучший контроль над окончательным размером и расстоянием между отверстиями подшипника.
Может Richconn Аналогичные титановые аэрокосмические соединения?
Да. Richconn Может осуществлять изготовление на заказ деталей из титановых сплавов для аэрокосмической промышленности, включая компоненты, тяги, кронштейны, детали с отверстиями для подшипников и другие прецизионные детали, с использованием станков с ЧПУ в соответствии с чертежами, материалами, допусками и требованиями к контролю качества.
Требуется изготовление титановой детали с минимальным расстоянием между отверстиями?
Пришлите нам ваши 2D-чертежи, 3D-файлы, требования к материалам, допуски на отверстия для подшипников, требования к расстоянию между отверстиями и количество. RichconnИнженерная группа компании проведет анализ технологичности производства и предложит практичное решение по механической обработке.