Titāns"zemā siltumvadītspēja un augstā ķīmiskā reaktivitāte padara to pakļautu virsmas defektiem apstrādes laikā.CNC apstrāde. Lai gan instrumentu ģeometrija un griešanas parametri ir labi izpētīti, dzesēšanas šķidruma optimizācija nozares praksē joprojām tiek nepietiekami izmantota. Šis pētījums (veikts 2025. gadā) risina šo trūkumu, kvantitatīvi nosakot, kā mērķtiecīga dzesēšanas šķidruma padeve uzlabo apdares kvalitāti, neapdraudot caurlaidspēju.
Metodoloģija
1. Eksperimentālais dizains
●Materiāls:Ti-6Al-4V stieņi (Ø50 mm)
●Aprīkojums:5 asu CNC ar caur instrumentu ieplūstošu dzesēšanas šķidrumu (spiediena diapazons: 20–100 bar)
●Izsekojamie rādītāji:
Virsmas raupjums (Ra), kas noteikts ar kontakta profilometru
Instrumenta sānu nodilums, izmantojot USB mikroskopa attēlveidošanu
Griešanas zonas temperatūra (FLIR termokamera)
2. Atkārtojamības kontrole
● Trīs testa atkārtojumi katram parametru kopumam
● Instrumentu ieliktņi tiek nomainīti pēc katra eksperimenta
● Apkārtējās vides temperatūra stabilizēta 22°C ±1°C līmenī
Rezultāti un analīze
1. Dzesēšanas šķidruma spiediens pret virsmas apdari
●Spiediens (bāri):20 50 80
●Vid. Ra (μm) :3,2 2,1 1,4
●Instrumentu nodilums (mm):0,28 0,19 0,12
Augstspiediena dzesēšanas šķidrums (80 bāri) samazināja Ra par 56% salīdzinājumā ar sākotnējo līmeni (20 bāri).
2. Sprauslu pozicionēšanas efekti
Leņķiskās sprauslas (15° virzienā uz instrumenta galu) pārspēja radiālās iekārtas par:
● Siltuma uzkrāšanās samazināšana par 27 % (termiskie dati)
●Instrumenta kalpošanas laika pagarināšana par 30 % (nodiluma mērījumi)
Diskusija
1. Galvenie mehānismi
●Čipu evakuācija:Augstspiediena dzesēšanas šķidrums salauž garas skaidas, novēršot atkārtotu griešanu.
●Termiskā kontrole:Lokalizēta dzesēšana samazina sagataves deformāciju.
2. Praktiski ierobežojumi
● Nepieciešamas modificētas CNC iekārtas (vismaz 50 bāru sūkņa jauda)
● Nav izmaksu ziņā efektīvs mazapjoma ražošanai
Secinājums
Dzesēšanas šķidruma spiediena un sprauslu izlīdzināšanas optimizēšana ievērojami uzlabo titāna virsmas apdari. Ražotājiem vajadzētu prioritāti dot:
● Dzesēšanas sistēmas uzlabošana uz ≥80 bāru spiedumu
● Sprauslu pozicionēšanas izmēģinājumu veikšana konkrētiem instrumentiem
Turpmākajos pētījumos jāizpēta hibrīda dzesēšana (piemēram, kriogēnā + minimālā dzesēšana) grūti apstrādājamiem sakausējumiem.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 1. augusts
