Hassas Mühendislik Bileşenleri Sanayi

Araştırma, tam yeniden üretilebilirliği sağlamak için aşamalı bir deneysel düzeni takip ediyor.ve kontrollü çevresel ayarlarBoyut doğruluğu, yüzey kabalığı ve termal değişim tüm süreç boyunca takip edildi.(a) Mikro deformasyon altında sabitlik sistemleri, (b) araç yolu üretim stratejisi ve (c) kesme hızı ve ısı birikimi arasındaki etkileşim.

Veriler, alüminyum 6061-T6, paslanmaz çelik 304 ve titanyum sınıfı 5 arasında üretilen 240 işleme örneğinden toplandı.Başlangıç geometri, 2 μm tekrarlanabilirliği olan kalibreli bir CMM kullanarak ölçüldü.Sıcaklık verileri, kesim bölgesine yakın yerleştirilmiş yerleştirilmiş termokopiller kullanarak izlendi. Tüm ölçümler otomatik olarak kaydedildi ve birleşik bir veri kümesine kaydedildi.

Kontrollü testleri gerçekleştirmek için beş eksenli bir CNC işleme merkezi (12.000 rpm dönüm) kullanıldı. Yüzey kalitesi analizi beyaz ışık interferometriye dayanıyordu.İstatistiksel değerlendirme, malzeme ile ilgili varyansı izole etmek için doğrusal karışık etki modellerini kullandı.Deneysel kurulum, sonuçların bağımsız doğrulanmasını sağlayan tam bir çoğaltmayı sağlar.

Tablo 1 üç süreç stratejisi için tolerans sonuçlarını özetler.

Tablo 1 İşleme stratejilerinde tolerans sapması
(Üç satırlık tablo biçimi uygulanır)

Uyumlu besleme kontrolü sapmayı% 18 azaltırken, hibrit çok eksenli işleme, malzemelerde en yüksek istikrarı elde etti.en yüksek sıcaklık artışı 46°C'ye ulaşan, alüminyumdan yaklaşık iki kat daha fazla.

Çok eksenli iş akışları üzerine yayınlanan araştırmalar genellikle verimlilik iyileştirmelerini vurguluyor, ancak az sayıda malzeme özel termal akış ölçümleri sunmaktadır.Mevcut sonuçlar daha önceki termal model tahminleriyle uyumlu kalıcı kalıplar gösteriyor., ancak alet yolu yönelimi ve ısı iletkenliği arasındaki yeni miktarlandırılmış ilişki, doğruluk iyileştirmelerini açıklayan daha net bir mekanizma sunar.

İki yenilik ölçülebilir kanıtlarla desteklenmektedir:

• Uyumlu besleme stratejileri, tolerans kontrolünü iyileştirerek araç yükü dalgalanmasını doğrudan dengeler.
• Malzeme özel termal haritalar, deformasyonu en aza indirmek için en uygun araç yolu yönünü belirlemeye yardımcı olur.

Her iki yenilik de öznel yorumlamadan ziyade kontrol edilmiş verilerden ortaya çıkıyor.

Tolerans sapması dinamik kesme kuvvetinin değişiminden güçlü bir şekilde etkilenir.Araç yolu yönelimi ayrıca ısı dağılımı yollarını da değiştirirTitanyumun düşük ısı iletkenliği daha yüksek ısı akışını sağlarken, alüminyum farklı deformasyon profillerini açıklayan daha eşit ısı dağıtır.

Deneyler, nem, ortam sıcaklığı veya makine aşınmasının performansını değiştirebileceği gerçek fabrika koşullarından farklı olabilecek, sıcaklık kontrolü altında bir atölyede gerçekleştirildi.Sadece üç malzeme incelendi, sonuçların genelliğini sınırlıyor.

Havacılık, tıbbi ve robotik bileşenleri üreten fabrikalar bu bulguları yüksek hassasiyetli seriyi istikrarlandırmak için uygulayabilirler.Her alaşımın termal davranışına göre sabitleme stratejisini ve araç yolu yönünü ayarlamak, önemli ekipman yükseltmeleri olmadan tekrarlanabilirliği iyileştirmek için uygulanabilir bir yol sunar.

Bu çalışma, ortak mühendislik alaşımları arasında işleme stratejilerini değerlendirmek için yeniden üretilebilir bir metodoloji oluşturur.Veriler, uyarlanabilir besleme kontrolünün ve optimize edilmiş çok eksenli araç yollarının tolerans sapmasını önemli ölçüde azalttığını göstermektedir.Malzeme özel ısı transferi özelliklerini anlamak boyutsal istikrarı daha da artırır.Bu anlayışlar daha öngörülebilir üretim sonuçlarını destekler ve otomatik araç yolu üretimi ve gerçek zamanlı iğne yükü geri bildirim sistemleri üzerine araştırmayı genişletmek için bir temel sağlar.