Analisis proceso de mecanizado Compuesto de piezas de la carcasa de pared delgada por 5-eje de giro de fresado
Palabras clave: 5 - anillo de mecanizado de fresado fino de carcasa de pared delgada
Los motores de avión de alto rendimiento emplean un gran número de estructuras complejas integrales de paredes delgadas y piezas de material difíciles de mecanizar. El uso de una estructura compleja general de paredes delgadas reduce el peso de los componentes del motor y ayuda a aumentar la relación de empuje a peso del motor, pero también aumenta la dificultad de procesamiento. La superficie exterior y el asiento de montaje de la carcasa de paredes delgadas con una estructura compleja de aeromotor necesitan fresado de varillaje de cinco ejes, y la superficie interior y los bordes de montaje frontal y trasero necesitan torneado NC. Los orificios de posicionamiento y los orificios de conexión en los lados de montaje delantero y trasero deben perforarse, expandirse, retorcerse y articularse. En el proceso de taladrado de la máquina de pared delgada y en el proceso de diferentes procesos, existe un fenómeno de deformación, que hace que el proceso de procesamiento posterior se fije y sea difícil de encontrar, lo que afecta seriamente la calidad y eficiencia del proceso de la carcasa. Desde el nacimiento de la primera máquina-herramienta CNC del mundo en los Estados Unidos en 1952, ha habido cada vez más tipos de máquinas-herramienta CNC, funciones cada vez más potentes y multifuncionales. El centro de mecanizado compuesto se ha utilizado ampliamente en la industria de la aviación, resolviendo el problema del mecanizado complejo de estructuras complejas y materiales difíciles de mecanizar. El centro de mecanizado compuesto de torneado de fresado de cinco coordenadas tiene las funciones de taladrado, taladrado, fresado y torneado. Está equipado con un cargador de herramientas de 40 posiciones con procesamiento automático de cambio de herramienta y está equipado con sondas infrarrojas Renishaw y sistemas de medición en línea. Puede realizar el procesamiento compuesto de múltiples procesos de la pieza de la máquina, evitando el error causado por la sujeción y alineación secundarias de la máquina de pared delgada y mejorando la automatización del procesamiento.
En los últimos años, en el campo del procesamiento de carcasas de aviones, la tecnología de procesamiento de compuestos de fresado y torneado se ha utilizado ampliamente en el extranjero. La eficiencia de producción se mejora considerablemente, se reduce el flujo de procesamiento, se acorta el ciclo de procesamiento, se ahorra la introducción de otras fábricas de equipos y se reduce la probabilidad de espera y choque de equipos diferentes. Al mismo tiempo, mejora la calidad del procesamiento de las piezas, garantiza la consistencia del fresado, torneado y taladrado, y reduce el costo de las herramientas de corte. En los equipos del centro de mecanizado compuesto de máquinas de fresado de 5 ejes nacionales, hay casos maduros de la aplicación de la tecnología de procesamiento de compuestos de máquinas de fresado en la carcasa doméstica de motores aeronáuticos. En este documento, se presenta la aplicación de la tecnología de mecanizado de compuestos de fresado y torneado en el proceso de envoltura de paredes delgadas de Aeroengine, que se basa en el centro de mecanizado de compuesto de torneado y fresado de cinco coordenadas y toda la carcasa de paredes delgadas anulares. Incluye principalmente:
Introducción al centro de mecanizado compuesto de la máquina de fresado de cinco coordenadas, análisis integral del proceso de envoltura de pared delgada. La planificación de la ruta de proceso de la tecnología de mecanizado combinado de fresado y torneado, la preparación del programa NC para el mecanizado combinado de fresado y torneado y el proceso de verificación del procesamiento de simulación virtual.
Análisis de la tecnología de procesamiento de la carcasa de pared delgada de anillo integral
1. Estructura de la parte
La carcasa externa es un componente de la carcasa del compresor de alta presión del motor del avión y pertenece a una carcasa de anillo de pared delgada en general típica. Su superficie interior es un cuerpo giratorio, que se termina por mecanizado; La superficie exterior tiene islas en relieve de distribución uniforme, que se completan mediante fresado; Los bordes de instalación y los orificios radiales se distribuyen en las superficies frontal, posterior y radial de la carcasa. La estructura de la carcasa cumple con los requisitos de la tecnología de procesamiento de compuestos de fresado y torneado. Las principales dimensiones de la pieza son: el diámetro exterior máximo es de 68468.1mm, el diámetro interior mínimo es de 33433.4mm, altura de 69.75mm, espesor mínimo de pared (1 + 0.2) mm, la planitud de la cara final es de 0.03 mm. y la posición mínima de la cara final y el orificio radial es de .00.03 mm, como se muestra en la Fig. 1.
manguito anular Kangding mecanizado de pared delgada
2. Material de la parte
De acuerdo con los requisitos de los dibujos de diseño, el grado del material es 1Cr11Ni2W2MoV, que es acero inoxidable austenítico. El diseño requiere una dureza de HB311 ~ 352, y su resistencia se puede ajustar de acuerdo con el tratamiento térmico del proceso, pero la resistencia al calor y la fatiga por corrosión son superiores a otros aceros inoxidables.
3. Análisis de dificultades de mecanizado.
La carcasa exterior del grosor de pared mínimo de solo 1 mm, la posición final de los orificios en relación con el extremo y la abertura de apertura solo para φ0.03 mm, que es una máquina de pared delgada anular integral típica. La dificultad en el mecanizado de esta pieza es cómo garantizar la posición de φ0.03mm requerida por el diseño. Si la pieza se deforma después del mecanizado, la cara final y el tope de la pieza son más de 0.015 mm, y la posición del orificio de posicionamiento que se corrige con la sujeción secundaria es difícil de asegurar.
Hallazgos del análisis de proceso de la cubierta externa.
Debido al grosor de la pared delgada de la máquina, es una máquina de anillo integral típica, que producirá un cierto grado de deformación después del mecanizado. Debido a que el espesor de la pared de la carcasa es delgado, pertenece a la carcasa anular integral típica, que producirá un cierto grado de deformación después del giro. Normalmente, después del mecanizado de la carcasa, se organiza el mecanizado de los bordes de montaje delanteros y traseros y los orificios de los asientos de montaje radiales, lo que causará la dificultad de la segunda sujeción y alineación de las piezas. El error de la alineación de sujeción secundaria afectará la posición del mecanizado del orificio de posicionamiento de precisión, y es difícil garantizar la calidad del mecanizado.
El concepto de mecanizado de la tecnología de compuesto de fresado y torneado es "una sola vez de sujeción, mecanizado y completa toda la superficie y el mecanizado de orificios de las piezas". Es decir, el mecanizado de la superficie interior y el mecanizado de fresado de la superficie exterior de una parte en una máquina y el mecanizado de orificio en la superficie de la pieza se pueden completar en una máquina herramienta, lo que puede garantizar el ensamblaje de alta precisión de las piezas. Por lo tanto, de acuerdo con las características estructurales y los requisitos técnicos de la carcasa anular de pared delgada integral, se formula el esquema de mecanizado compuesto de la máquina de fresado de carcasa exterior. La cara final y la referencia de la cara final y la superficie de la boca se procesan a través de un solo proceso y una única sujeción. Evite los errores causados por la sujeción secundaria, acorte la ruta del proceso, mejore la eficiencia del mecanizado y garantice la calidad del mecanizado.
2. fresado torneado mecanizado compuesto ruta
El principio de fresar el proceso de mecanizado:
Intente completar el mecanizado de piezas en múltiples direcciones en una configuración.
De acuerdo con el método y el principio de preparación del proceso de fresado y compuesto mencionados, la ruta del proceso de la pieza se determina como:
0 cuadro de material en blanco —15 Inspección por ultrasonido —20 backend girando áspero —25 frente delantero girando áspero - 30 agujero de ángulo frontal del collar de perforación — 35 saliente de fresado áspero - 40 desbarbado — 45 mecanizado estable — 50 ref. Referencia de extremo frontal— 55 Extremo trasero giratorio semiacabado: 60 Extremo delantero semiacabado y orificio de ángulo fino: 65 Extremo trasero de acabado, cabeza de fresado y cara del collar de perforación - 70 Acabado de la cara del extremo distal y Perforación — 75 Superficie de desbarbado y sujeción— 80 Marca - 83 Prueba intermedia — 85 Limpieza - 90 fluoroscopia— 95 limpieza — 100 Inspección final.
Desde el punto de vista de la ruta tecnológica, el mecanizado en bruto de esta pieza se realiza en el torno vertical CNC. Dado que no hay una ranura de posicionamiento para el mandril de cuatro mordazas en la mesa de trabajo de fresado, es imposible realizar un desbaste en el centro de mecanizado de fresado. Para la precisión de la máquina, el desbaste no se puede realizar en el equipo de fresado. A partir de 30 procesos, el resto de los procesos de mecanizado se llevan a cabo en el centro de la fresadora, un total de 7 pérdidas de balón para lograr el fresado en bruto, semiacabado y piezas de acabado.
Los motores de avión de alto rendimiento emplean un gran número de estructuras complejas integrales de paredes delgadas y piezas de material difíciles de mecanizar. El uso de una estructura compleja general de paredes delgadas reduce el peso de los componentes del motor y ayuda a aumentar la relación de empuje a peso del motor, pero también aumenta la dificultad de procesamiento. La superficie exterior y el asiento de montaje de la carcasa de paredes delgadas con una estructura compleja de aeromotor necesitan fresado de varillaje de cinco ejes, y la superficie interior y los bordes de montaje frontal y trasero necesitan torneado NC. Los orificios de posicionamiento y los orificios de conexión en los lados de montaje delantero y trasero deben perforarse, expandirse, retorcerse y articularse. En el proceso de taladrado de la máquina de pared delgada y en el proceso de diferentes procesos, existe un fenómeno de deformación, que hace que el proceso de procesamiento posterior se fije y sea difícil de encontrar, lo que afecta seriamente la calidad y eficiencia del proceso de la carcasa. Desde el nacimiento de la primera máquina-herramienta CNC del mundo en los Estados Unidos en 1952, ha habido cada vez más tipos de máquinas-herramienta CNC, funciones cada vez más potentes y multifuncionales. El centro de mecanizado compuesto se ha utilizado ampliamente en la industria de la aviación, resolviendo el problema del mecanizado complejo de estructuras complejas y materiales difíciles de mecanizar. El centro de mecanizado compuesto de torneado de fresado de cinco coordenadas tiene las funciones de taladrado, taladrado, fresado y torneado. Está equipado con un cargador de herramientas de 40 posiciones con procesamiento automático de cambio de herramienta y está equipado con sondas infrarrojas Renishaw y sistemas de medición en línea. Puede realizar el procesamiento compuesto de múltiples procesos de la pieza de la máquina, evitando el error causado por la sujeción y alineación secundarias de la máquina de pared delgada y mejorando la automatización del procesamiento.
En los últimos años, en el campo del procesamiento de carcasas de aviones, la tecnología de procesamiento de compuestos de fresado y torneado se ha utilizado ampliamente en el extranjero. La eficiencia de producción se mejora considerablemente, se reduce el flujo de procesamiento, se acorta el ciclo de procesamiento, se ahorra la introducción de otras fábricas de equipos y se reduce la probabilidad de espera y choque de equipos diferentes. Al mismo tiempo, mejora la calidad del procesamiento de las piezas, garantiza la consistencia del fresado, torneado y taladrado, y reduce el costo de las herramientas de corte. En los equipos del centro de mecanizado compuesto de máquinas de fresado de 5 ejes nacionales, hay casos maduros de la aplicación de la tecnología de procesamiento de compuestos de máquinas de fresado en la carcasa doméstica de motores aeronáuticos. En este documento, se presenta la aplicación de la tecnología de mecanizado de compuestos de fresado y torneado en el proceso de envoltura de paredes delgadas de Aeroengine, que se basa en el centro de mecanizado de compuesto de torneado y fresado de cinco coordenadas y toda la carcasa de paredes delgadas anulares. Incluye principalmente:
Introducción al centro de mecanizado compuesto de la máquina de fresado de cinco coordenadas, análisis integral del proceso de envoltura de pared delgada. La planificación de la ruta de proceso de la tecnología de mecanizado combinado de fresado y torneado, la preparación del programa NC para el mecanizado combinado de fresado y torneado y el proceso de verificación del procesamiento de simulación virtual.
Análisis de la tecnología de procesamiento de la carcasa de pared delgada de anillo integral
1. Estructura de la parte
La carcasa externa es un componente de la carcasa del compresor de alta presión del motor del avión y pertenece a una carcasa de anillo de pared delgada en general típica. Su superficie interior es un cuerpo giratorio, que se termina por mecanizado; La superficie exterior tiene islas en relieve de distribución uniforme, que se completan mediante fresado; Los bordes de instalación y los orificios radiales se distribuyen en las superficies frontal, posterior y radial de la carcasa. La estructura de la carcasa cumple con los requisitos de la tecnología de procesamiento de compuestos de fresado y torneado. Las principales dimensiones de la pieza son: el diámetro exterior máximo es de 68468.1mm, el diámetro interior mínimo es de 33433.4mm, altura de 69.75mm, espesor mínimo de pared (1 + 0.2) mm, la planitud de la cara final es de 0.03 mm. y la posición mínima de la cara final y el orificio radial es de .00.03 mm, como se muestra en la Fig. 1.
manguito anular Kangding mecanizado de pared delgada
De acuerdo con los requisitos de los dibujos de diseño, el grado del material es 1Cr11Ni2W2MoV, que es acero inoxidable austenítico. El diseño requiere una dureza de HB311 ~ 352, y su resistencia se puede ajustar de acuerdo con el tratamiento térmico del proceso, pero la resistencia al calor y la fatiga por corrosión son superiores a otros aceros inoxidables.
3. Análisis de dificultades de mecanizado.
La carcasa exterior del grosor de pared mínimo de solo 1 mm, la posición final de los orificios en relación con el extremo y la abertura de apertura solo para φ0.03 mm, que es una máquina de pared delgada anular integral típica. La dificultad en el mecanizado de esta pieza es cómo garantizar la posición de φ0.03mm requerida por el diseño. Si la pieza se deforma después del mecanizado, la cara final y el tope de la pieza son más de 0.015 mm, y la posición del orificio de posicionamiento que se corrige con la sujeción secundaria es difícil de asegurar.
Esquema de mecanizado compuesto de torneado y fresado de la máquina de anillo total
1. Plan generalHallazgos del análisis de proceso de la cubierta externa.
Debido al grosor de la pared delgada de la máquina, es una máquina de anillo integral típica, que producirá un cierto grado de deformación después del mecanizado. Debido a que el espesor de la pared de la carcasa es delgado, pertenece a la carcasa anular integral típica, que producirá un cierto grado de deformación después del giro. Normalmente, después del mecanizado de la carcasa, se organiza el mecanizado de los bordes de montaje delanteros y traseros y los orificios de los asientos de montaje radiales, lo que causará la dificultad de la segunda sujeción y alineación de las piezas. El error de la alineación de sujeción secundaria afectará la posición del mecanizado del orificio de posicionamiento de precisión, y es difícil garantizar la calidad del mecanizado.
El concepto de mecanizado de la tecnología de compuesto de fresado y torneado es "una sola vez de sujeción, mecanizado y completa toda la superficie y el mecanizado de orificios de las piezas". Es decir, el mecanizado de la superficie interior y el mecanizado de fresado de la superficie exterior de una parte en una máquina y el mecanizado de orificio en la superficie de la pieza se pueden completar en una máquina herramienta, lo que puede garantizar el ensamblaje de alta precisión de las piezas. Por lo tanto, de acuerdo con las características estructurales y los requisitos técnicos de la carcasa anular de pared delgada integral, se formula el esquema de mecanizado compuesto de la máquina de fresado de carcasa exterior. La cara final y la referencia de la cara final y la superficie de la boca se procesan a través de un solo proceso y una única sujeción. Evite los errores causados por la sujeción secundaria, acorte la ruta del proceso, mejore la eficiencia del mecanizado y garantice la calidad del mecanizado.
2. fresado torneado mecanizado compuesto ruta
El principio de fresar el proceso de mecanizado:
Intente completar el mecanizado de piezas en múltiples direcciones en una configuración.
De acuerdo con el método y el principio de preparación del proceso de fresado y compuesto mencionados, la ruta del proceso de la pieza se determina como:
0 cuadro de material en blanco —15 Inspección por ultrasonido —20 backend girando áspero —25 frente delantero girando áspero - 30 agujero de ángulo frontal del collar de perforación — 35 saliente de fresado áspero - 40 desbarbado — 45 mecanizado estable — 50 ref. Referencia de extremo frontal— 55 Extremo trasero giratorio semiacabado: 60 Extremo delantero semiacabado y orificio de ángulo fino: 65 Extremo trasero de acabado, cabeza de fresado y cara del collar de perforación - 70 Acabado de la cara del extremo distal y Perforación — 75 Superficie de desbarbado y sujeción— 80 Marca - 83 Prueba intermedia — 85 Limpieza - 90 fluoroscopia— 95 limpieza — 100 Inspección final.
Desde el punto de vista de la ruta tecnológica, el mecanizado en bruto de esta pieza se realiza en el torno vertical CNC. Dado que no hay una ranura de posicionamiento para el mandril de cuatro mordazas en la mesa de trabajo de fresado, es imposible realizar un desbaste en el centro de mecanizado de fresado. Para la precisión de la máquina, el desbaste no se puede realizar en el equipo de fresado. A partir de 30 procesos, el resto de los procesos de mecanizado se llevan a cabo en el centro de la fresadora, un total de 7 pérdidas de balón para lograr el fresado en bruto, semiacabado y piezas de acabado.
