Կարբիդի և հայկական մանգաղների համեմատություն CFRP-ի կտրման համար

Աերոտիեզերական արդյունաբերության կողմից բարձր ճշգրտությամբ CFRP մշակման պահանջները մեծացրել են գործիքների նյութերի ընտրության հետազոտությունները: Չնայած կարբիդ ֆրեզերները տիրապետում են ընդհանուր մեխանիկական մշակման ,սակայն դրանց արագ մաշվածությունը աբրազիվ CFRP-ում մեծացնում է արտադրության ծախսերը: Ալմաստե գործիքները, թեև թանկ են, սակայն առաջարկում են երկար կյանք իրենց բարձր կարուցության շնորհիվ (Վիկերսի կարուցություն՝ 10,000 ընդդեմ 1,600 կգ/մմ²): Այս ուսումնասիրությունը լուծում է երկու խնդիր. (1) մաշվածության մեխանիզմների քանակական համեմատությունը իրական կտրման պայմաններում և (2) բարձր ծավալով կիրառման տնտեսական հնարավորությունների գնահատում:

Methodology

1.Փորձարկման նախագիծ

Մշակվող մաս՝ T800S/3900-2 CFRP (մանրաթելի ծավալը՝ 60%, հաստությունը՝ 12 մմ)։ Գործիքներ՝

• Հարմարական մետաղ՝ 6 թռիչքային, 10° պարույրաձև, AlTiN-պատյանապատ

• Ալմաստ՝ 4 թռիչքային, PCD-ծայրամասային, 8° պարույրաձև

Մշակման պարամետրերը կրկնօրինակել են Airbus A350 մասերի կտրումը։

2.Տվյալների հավաքագրում

Գործիքի մաշվածությունը չափվել է ժամական հիմքով՝ լազերային կոնֆոկալ մանրադիտակով (Keyence VK-X1000)։ Անջատումը գնահատվել է ASTM D7268-ին համապատասխան՝ օգտագործելով միկրո-ԿՏ սկանավորում։

Արդյունքներ և վերլուծություն

1.Մաշվածության առաջխաղացում

Ալմաստե գործիքները պահպանել են կողային մաշվածությունը <0.15 մմ 120 րոպեից հետո, մինչդեռ հարմարական մետաղը գերազանցել է 0.5 մմ-ն 75 րոպե անց, առաջացնելով մանրաթելերի քաշում (p<0.01, ANOVA)։

2.Մակերեսի որակը

Ra տատանումն առաջացել է 90 րոպե անց՝ ալմաստ (1,2±0,3 մկմ) և կարբիդ (2,8±0,7 մկմ) նմուշների համար:

Քննարկում

Ալմաստի աշխատանքային ցուցանիշները համապատասխանում են դրա բարձր ջերմահաղորդականությանը (500 Վտ/մԿ ընդդեմ 110 Վտ/մԿ), որը նվազեցնում է ջերմության պատճառով մատրիցայի վատթարացումը: Այնուամենայնիվ, դիտված է փխրուն մայրաքարի մանրացում մաշվածքի արագությունը >0,12 մմ/ատամ դեպքում, ինչը ցույց է տալիս շահագործման սահմանափակումները:

Արդյունք

Ալմաստե ավարտվող մանրացումները գերազանցում են կարբիդը մաշվածքի դիմացկունության մեջ (>3 անգամ ավելի երկար կյանք) և մակերեսի վերջավորման մեջ CFRP մանրացման համար:

• Մաշվածքի արագության օպտիմալացումը կարևոր է ալմաստե գործիքների մանրացմանն ուղղված լինելու կանխարգելման համար:

• Ապագա աշխատանքներում պետք է գնահատվեն հիբրիդ գործիքների դիզայները ծախսերի նկատմամբ զգայուն կիրառումների համար: