Τροχοειδής Φραιζαρισμός έναντι Συμβατικού Φραιζαρίσματος για Εξαρτήματα Αεροπορίας από Τιτάνιο

Η χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και το υψηλό επίπεδο αντοχής του τιτανίου το καθιστούν επίπονο στην κατεργασία. Καθώς οι κατασκευαστές αεροδιαστημικών μηχανών ζητούν στενότερα περιθώρια ανοχής και μικρότερους χρόνους παράδοσης, κατασκευαστές πρέπει να επιλέξουν μεταξύ της ακρίβειας της τροχοειδούς κατεργασίας και της ταχύτητας της συμβατικής κατεργασίας. Η παρούσα ανάλυση του 2025 συγκρίνει τις δύο μεθόδους με βάση πραγματικά δεδομένα παραγωγής πτερυγίων στροβίλου.

Μεθοδολογία

1. Διάταξη Δοκιμής

• Τεμάχιο: Μπλοκ Ti-6Al-4V ELI (Κατηγορία 23), 50×80×150mm.

• Εργαλεία:

Τροχοειδές: Sandvik Coromant R217.69-1610.0-09-4A (Ø16mm, 4 υποδοχείς).

Συμβατικό: Kennametal HARVI Ultra 8X (Ø20mm, 5 υποδοχείς).

•Μηχανή: DMG MORI DMU 80 monoBLOCK (HSK-A63, 15,000 στροφές/λεπτό).

2.Πρωτόκολλο Μέτρησης

•Δυνάμεις κοπής: Δυναμόμετρο Kistler 9257B.

•Φθορά εργαλείου: Ψηφιακό μικροσκόπιο Olympus DSX1000 (ISO 8688-2).

•Τραχύτητα επιφάνειας: Mitutoyo Surftest SJ-410 (Ra, Rz).

Αποτελέσματα & Ανάλυση

1.Κατεργασία Λεπτών Τοιχωμάτων (πάχος τοιχώματος 3mm)

• Τροχοειδές: Διατήρησε ανοχή ±0,05mm έναντι της συμβατικής ±0,12mm.

• Διάρκεια ζωής εργαλείου: 47 κομμάτια/εργαλείο (τροχοειδές) έναντι 18 κομμάτια/εργαλείο (συμβατικό).

2.Απομάκρυνση με αποτελεσματικότητα

• Συμβατική: Αφαιρεί 28cm³/λεπτό σε σχέση με 23cm³/λεπτό της τροχοειδούς σε ίση προσέγγιση 0,3mm/δόντι.

Συζήτηση

1.Όταν κερδίζει η τροχοειδής

• Σύνθετες γεωμετρίες: Εσοχές, λεπτά πτερύγια (<5mm).

• Δύσκολα σημεία πρόσβασης: Μειωμένη ακτινική επαφή μειώνει την απόκλιση.

2.Πλεονεκτήματα συμβατικής

• Μεγάλη απομάκρυνση υλικού: Ευθείες διαδρομές επιτρέπουν υψηλότερες ταχύτητες προσέγγισης.

• Παλιός εξοπλισμός: Δεν απαιτεί προηγμένο λογισμικό CAM.

Συμπέρασμα

Για αεροναυπηγικό τιτάνιο:

• Τροχοειδής κοπή: Πρώτη επιλογή για κρίσιμα σημεία και περιοχές δύσκολες στην ψύξη.

• Συμβατική φρέζα: Ταχύτερη για απλές γεωμετρίες με επαρκή πρόσβαση σε ψύκτη.

Τα επερχόμενα Ε&Α θα πρέπει να διερευνήσουν διαδρομή βελτιστοποιημένη με AI.