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      復(fù)合材料工裝數(shù)控切削參數(shù)試驗(yàn)方案

      2021-03-12 09:40:52李巍李世新
      魅力中國(guó) 2021年5期

      李巍 李世新

      (航空工業(yè)西安飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司,陜西 西安 710089)

      國(guó)內(nèi)大飛機(jī)項(xiàng)目的研究發(fā)展,勢(shì)必帶動(dòng)殷鋼模具在復(fù)合材料制作生產(chǎn)中得到應(yīng)用。公司為實(shí)現(xiàn)復(fù)材制造技術(shù)的大跨越、大提升,搶占復(fù)合材料核心、關(guān)鍵、重點(diǎn)產(chǎn)品制造能力的領(lǐng)先地位,突顯公司復(fù)材產(chǎn)業(yè)的績(jī)效優(yōu)勢(shì),公司將對(duì)復(fù)材產(chǎn)業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)發(fā)展。模具鍛鑄廠順應(yīng)公司發(fā)展前景,為對(duì)INVAR 鋼的切削性能和力學(xué)性能進(jìn)行研究,現(xiàn)進(jìn)行復(fù)合材料工裝數(shù)控加工試切試驗(yàn)。

      一、目標(biāo)

      通過向公司數(shù)控專家及刀具供應(yīng)商交流,制定合理的試切方案,對(duì)INVAR 鋼材料的試件進(jìn)行試切,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)跟產(chǎn),獲得加工長(zhǎng)桁類及梁類結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料成型模、壁板類成型模的數(shù)據(jù),通過切削試驗(yàn)進(jìn)行比對(duì)分析,獲得最佳切削參數(shù),為刀具選型提供依據(jù),為加工大尺寸壁板類復(fù)合材料成形工裝進(jìn)行技術(shù)積累。

      根據(jù)設(shè)計(jì)要求,對(duì)試刀試驗(yàn)的制造精度目標(biāo)如下:

      型面公差±0.08,精加工表面粗糙度Ra1.6。

      二、試件輸入

      (一)試件形式

      試驗(yàn)試件包括梁類試件、“L”型試件、頂面弧形、窩型及制孔試件。

      (二)試件材料:INVAR 合金鋼

      INVAR 鋼作為一種低碳鋼,常溫下具有很低的熱膨脹系數(shù),其平均值約1.6X10-6/℃,只有Q235 鋼的1/6 左右,且在室溫-80℃~230℃時(shí)比較穩(wěn)定。

      三、主要試驗(yàn)方案

      (一)試驗(yàn)設(shè)備

      數(shù)控銑床型號(hào):三坐標(biāo)數(shù)控龍門銑床、三坐標(biāo)數(shù)控銑床FTV850、五軸高速數(shù)控銑床K211、五座標(biāo)數(shù)控龍門銑床420G;

      試驗(yàn)刀具及工具:

      精飛平面刀具:Φ63R0.8 盤銑刀(鑲齒合金);

      粗銑刀具:Φ32R5,Φ40R6;

      精銑刀具:Φ20R10,Φ20R2,Φ16R8、Φ10R5、Φ8R0;

      精銑刀具:Φ20R10,Φ16R1.6(鑲齒合金);

      鉆頭:Φ8 鉆頭;

      表面粗糙度檢測(cè)儀;

      測(cè)量平臺(tái)。

      (二)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

      試驗(yàn)內(nèi)容:梁類試件、“L”型試件、頂面弧形試件、窩型及制孔加工刀具試驗(yàn)。

      試驗(yàn)的目的:在本廠現(xiàn)有加工參數(shù)的基礎(chǔ)上,尋求較好的刀具切削參數(shù)以獲得滿足要求的銑削試件,根據(jù)以往生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),此次試驗(yàn)考察的影響因素主要有轉(zhuǎn)速(進(jìn)給、線速度)、切寬、切深。

      粗加工試驗(yàn)的考察指標(biāo)是試件的加工效率(單位成本內(nèi));

      精加工試驗(yàn)的考察指標(biāo)是試件的變形量與表面粗糙度(單位成本內(nèi));

      試驗(yàn)過程中需保持一致的參數(shù):加工機(jī)床、工件裝夾方式。

      (三)試切件典型型面

      1.梁類試件

      圖1 梁類試件簡(jiǎn)圖

      尺寸:70mm×70×2000mm(共3 件)

      粗銑刀具試切表如下:

      精銑刀具試切表如下:

      2.“L”型試件

      圖2 L 型試件簡(jiǎn)圖

      尺寸:70mm×1250mm×100mm(共3 件)

      粗銑刀具試切表如下:

      精銑刀具試切表如下:

      3.頂面弧形試件

      圖3 頂面弧件試件簡(jiǎn)圖

      尺寸:15mm×300mm×550mm(6 件)

      粗銑刀試切表如下:

      精銑刀試切表如下:

      4.窩型試件

      圖4 窩型試件簡(jiǎn)圖

      尺寸:15mm×300mm×420mm(1 件)

      粗銑刀試切表如下:

      精銑刀試切表如下:

      5.孔型試件

      圖5 孔型試件簡(jiǎn)圖

      尺寸:15mm×300mm×275mm(1 件)

      試切表如下:

      四、結(jié)論

      國(guó)內(nèi)大飛機(jī)項(xiàng)目的研究發(fā)展,勢(shì)必帶動(dòng)殷鋼模具在復(fù)合材料制作生產(chǎn)中得到應(yīng)用。公司為實(shí)現(xiàn)復(fù)材制造技術(shù)的大跨越、大提升,搶占復(fù)合材料核心、關(guān)鍵、重點(diǎn)產(chǎn)品制造能力的領(lǐng)先地位,突顯公司復(fù)材產(chǎn)業(yè)的績(jī)效優(yōu)勢(shì),公司將對(duì)復(fù)材產(chǎn)業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)發(fā)展。我廠順應(yīng)公司發(fā)展前景,為對(duì)INVAR 鋼的切削性能和力學(xué)性能進(jìn)行研究,進(jìn)行復(fù)合材料工裝數(shù)控加工試切試驗(yàn)。

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