Trochoidní frézování vs. konvenční frézování pro titanové letecké součástky

Nízká tepelná vodivost a vysoká pevnost titanu jej známým obtížně zpracovatelným materiálem. Vzhledem k tomu, že výrobci originálních zařízení v leteckém průmyslu aerospace OEMs požadují úže toleranční meze a kratší dodací lhůty, výrobci musí vybrat mezi přesností trochoidního a rychlostí konvenčního frézování. tato analýza z roku 2025 porovnává obě metody pomocí skutečných dat z výroby lopatek turbín.

Metodika

1. Nastavení testu

• Obrobek: Bloky z titanové slitiny Ti-6Al-4V ELI (třída 23), 50×80×150 mm.

• Nástroje:

Trochoidní: Sandvik Coromant R217.69-1610.0-09-4A (Ø16mm, 4 břity).

Klasické frézování: Kennametal HARVI Ultra 8X (Ø20mm, 5 břitů).

•Stroj: DMG MORI DMU 80 monoBLOCK (HSK-A63, 15 000 ot/min).

2.Protokol měření

•Řezné síly: Dynamometr Kistler 9257B.

•Opotřebení nástroje: Digitální mikroskop Olympus DSX1000 (ISO 8688-2).

•Drsnost povrchu: Mitutoyo Surftest SJ-410 (Ra, Rz).

Výsledky a analýza

1.Frézování tenkostěnných dílců (tloušťka stěny 3mm)

• Trochoidní: Udržená tolerance ±0,05mm oproti klasickému ±0,12mm.

• Životnost nástroje: 47 dílů/nástroj (trochoidní) vs. 18 dílů/nástroj (klasické).

2.Účinnost hrubování

• Konvenční: Odstraněno 28 cm³/min vs. 23 cm³/min u cykloidního řezání při stejném posuvu 0,3 mm/zub.

Diskuse

1.Když cykloidní řezání vyhrává

• Složité geometrie: Kapslování, tenké žebra (<5 mm).

• Těžko dostupné oblasti: Snížený radiální záběr minimalizuje průhyb.

2.Výhody konvenčního řezání

• Velké množství odstraňovaného materiálu: Přímé dráhy využívají vyšší posuvy.

• Starší zařízení: Nevyžaduje pokročilý CAM software.

Závěr

Pro titanové slitiny v letectví:

• Frézování cykloidou: První volba pro kritické prvky a obtížně chladitelné zóny.

•Klasické frézování: Rychlejší pro jednoduché geometrie s dostatečným přístupem chladicího prostředku.

Nadcházející výzkum by měl prozkoumat AI optimalizované míchání drah.