CNC հարթացման ծառայություններ մակերեսային վերջավորման պահանջների համար

Բարձր մաշվողական մասերի համար ճշգրիտ մակերեսի ավարտների ձեռք բերումը (Ra < 0.4 μm) շարունակում է մնալ կրիտիկական կարևորություն ունենալ ինչպես ավիատիզմային, այնպես էլ բժշկական իմպլանտների համար: Այս հետազոտությունը գնահատում է կառուցված փորձարկումների օգտագործմամբ բազմաաստիճան թվային ղեկավարման շփման արդյունավետությունը: Կատարվել են մակերեսային խորդունքի չափումներ (Taylor Hobson Surtronic S128 պրոֆիլոմետր) և մետաղագիտական վերլուծություն (Zeiss Axio Imager միկրոսկոպ) 316L չժանգոտվող պողպատի և Inconel 718 փորձարկման նմուշների վրա վերահսկվող պարամետրերի տակ: Արդյունքները ցույց են տվել, որ ճկուն անվան կարգավորման ստանդարտների համակցումը նվազագույն քանակի հեղուկի (MQL) հետ նվազեցնում է Ra արժեքները 32% ± 3%-ով համեմատած սովորական հովացման հետ: Մնացորդային լարվածության վերլուծությունը (ռենտգենային դիֆրակցիա) հաստատել է սեղմման շերտի ձևավորումը (≥150 MPa), որը համապատասխանում է բարելավված ճնշման կայունությանը: Այս գտնվածքները ցույց են տալիս վերարտադրվող մեթոդներ ստորմիկրոնային ավարտների ձեռք բերման համար, որոնք կրիտիկական են հերմետիկ մակերեսների և կենսահամատեղելի ինտերֆեյսների համար:

1. Կատարել Ներկայացում
Ra 0.4 μm-ից ցածր մակերևույթի մշակման պահանջները հիմնարար նշանակություն են ձեռք բերել ճշգրիտ արդյունաբերություններում (Lechner և ուրիշներ, 2023): Բժշկական իմպլանտների մակերևույթները և ավիատիեզերական վառելիքի համակարգի բաղադրիչները օրինակներ են կիրառման այն ոլորտներից, որտեղ շփման առաջացրած մակերևույթի ամբողջականությունը ուղղակիորեն ազդում է գործառնական կատարման վրա: Ներկայիս մարտահանդեսները ներառում են միկրոնային մակարդակի ավարտների հաստատունությունը ապահովելը՝ հսկելով ջերմով ազդված գոտիները և մնացորդային լարումները: Այս հետազոտությունը հաստատում է չափելի կապեր ԿԿՀ շփման պարամետրերի և արդյունքում ստացված մակերևույթային բնութագրերի միջև:

2. Մեթոդաբանություն

2.1 Շրջանակի նախագծում
Լրիվ փաստորյական նախագիծ (Աղյուսակ 1) փորձարկեց երեք կարևոր պարամետրեր.

• Անիվի արագություն՝ 30/45 մ/վ

• Մանրացման արագություն՝ 2/5 մկմ/անցում

• Օդափոխման ռազմավարություն՝ Հեղեղ/MQL

Աղյուսակ 1՝ Փորձարկման պարամետրեր

2.2 Նյութեր և սարքավորումներ

• Բարավոր մասեր՝ 316L SS (ASTM F138), Inconel 718 (AMS 5662)

• Շեղակատ՝ Studer S41 CNC CBN անիվներով (B181N100V)

• Մետրոլոգիա

  • Մակերեսային խորդունք՝ Taylor Hobson Surtronic S128 (ISO 4288)

  • Միկրոկառուցվածք՝ Zeiss Axio Imager A2m, 500× մեծացմամբ

  • Մնացորդային լարում՝ Proto LXRD Cr-Kα ճառագայթում

2.3 Վերարտադրման պրոտոկոլ

1. Անիվի կարգավորում՝ միակողմանի հարթ ալմաստե դրեզեր (5 մկմ խորությամբ, 0.1 մմ/փուլ)

2. Շրջակա միջավայր՝ 20°C ± 1°C, 45% ± 5% RH

3. Ստուգում՝ 5 փորձարկման կրկնություն յուրաքանչյուր պարամետրերի հավաքածուի համար

3. Արդյունքներ և վերլուծություն

Նկար 1. Մակերեսի կորությունը և շփման պարամետրերը

Հիմնական եզրակացություններ.

• MQL-ն նվազեցրեց Ra-ի միջին արժեքները 29.7%-ով (316L) և 34.2%-ով (Inconel 718) համեմատած լցոնման սառեցման դեպքում

• Լավագույն համակցությունը՝ 45 մ/վ արագությամբ անիվ + 2 մկմ/անցում սնուցում + MQL (Ra 0.21 մկմ ± 0.03)

• Բարձր անիվային արագությունները նվազեցրեցին ենթամակերեսային միկրոճաքերը 60%-ով (p<0.01)

4. Քննարկում

4.1 Մեխանիզմի մեկնաբանություն
MQL-ի տակ Ra-ի նվազումը համընկնում է ջերմային գրադիենտների նվազման հետ (Marinescu և մյուսները, 2021): Ցածր ջերմության մուտքը նվազագույնի է հասցնում մշակվող մակերեսի մեղմումը և հետևաբար պլաստիկ դեֆորմացիան աբրազիվ փոխազդեցության ընթացքում: XRD արդյունքները հաստատում են սեղմման լարումները (-210 MPa) օպտիմալ պարամետրերի դեպքում, որն ավելացնում է ճնշման կյանքը:

4.2 Սահմանափակումներ
Արդյունքները նյութի տեսակի կոնկրետ բնութագրերն են, իսկ տիտանի համաձուլվածքների համար անհրաժեշտ է առանձին պարամետրերի օպտիմալացում: Ուսումնասիրությունը բացառել է պրոֆիլային շփման կիրառություն պահանջող բարդ երկրաչափությունները:

4.3 Արդյունաբերական կիրառում
Ամեն 50 մասից հետո կատարվող ադապտիվ շփման ցիկլերի իրականացումը Ra հարթության ամրապնդումն ապահովել է 8% սահմաններում: Հիդրավլիկ փականների համար այս ստանդարտը թույլ տվեց թափուր տեղերի քանակը 40%-ով նվազեցնել որակավորման փորձարկումների ընթացքում (ISO 10770-1):

5. Եզրակացություն
Բազմաաստիճան հողակերպման մեթոդը հնարավոր է ստանալ միկրոնից ցածր վերջնամշակում, երբ համատեղվում են արագ անիվների բարձր արագություններ (≥45 մ/վ), ցածր մատուցման արագություններ (≤2 մկմ/անցում) և MQL հովացման համակարգ: Այս մեթոդաբանությունը ապահովում է մետաղագիտորեն ճիշտ մակերեսներ սեղմողական մնացորդային լարումներով, որոնք կարևոր են դինամիկ բեռնվածքային մասերի համար: Ապագա հետազոտությունները պետք է հասցեակում լինեն կոր մակերեսների հողակերպման օպտիմալացման և ընթացակարգի ներդրման հարցերը: