Carbide berbanding Diamond Endmills untuk Pemotongan CFRP

Aloi eksotik pemesinan menyumbang $2.8B kerosakan perkakas secara global pada 2024 (Laporan IMTS). Walaupun kaedah empirikal mendominasi lantai bengkel, kajian ASME 2025 mengesahkan ketidakefisienannya: 43% pengilang aerospace pengeluar melaporkan membuang 12–18% benda kerja semasa kalibrasi parameter. Kajian ini menangani dua jurang:

• Kekurangan pampasan haba masa nyata dalam penjana G-code

• Bergantung sangat kepada kelajuan yang ditentukan pengeluar (biasanya ±20% varians)

Kaedah

1. Reka Bentuk Model

Algoritma ini menggabungkan:

• Ramalan Beban Terma: Persamaan Komanduri-Hou Terubah Suai

• Anggaran Kehausan Alat: Pengesanan kehausan tepi melalui isyarat kesan akustik (AE) (50–350 kHz)

2. Input Data

• Sifat bahan: Peta anisotropi 3D daripada imbasan EBSD

• Dinamik mesin: Kepatuhan skru bebola (≤0.003 mm/N) dan keselisihan pugel (≤1µm)

3. Protokol Pengesahan

Diuji pada DMG MORI NTX 1000 (12K RPM) dengan dinamometer Kistler 9257B

Keputusan & Analisis

1.Indeks Prestasi

• Masa persediaan: 4.7 jam 1.6 jam

• Jangka hayat alat: 38 bahagian 61 bahagian

• Kemasan permukaan: Ra 1.8 µm Ra 0.6 µm

2.Kesan Kos

• Menjimatkan $2,400 setiap 100 bahagian dalam aloi Inconel 718 gred aerospace

• Mengurangkan penggunaan tenaga sebanyak 22% (dijamin melalui ujian ISO 14955-1)

Perbincangan

1.Kelebihan Utama

• Penyesuaian Dinamik: Menyesuaikan kehausan alat (kehausan tepi ≥0.2mm memicu pengiraan semula)

• Bahan Tak Bergantungan: Mengendali bahan bergradien seperti GRCop-84 (Cu-8Cr-4Nb)

2.Kelemahan

• Memerlukan profil kekukuhan mesin yang telah dimuatkan terlebih dahulu

• Belum dioptimumkan untuk pemesinan mikro (alat <0.5mm)

Kesimpulan

Model ini menghilangkan keraguan dalam pemesinan aloi melalui:

• Penjanaan parameter berpandukan fizik

• Integrasi maklum balas AE secara masa nyata

Kerja akan datang akan diperluaskan ke sistem EDM dan hibrid tambahan.