Trochoidalskæring vs. konventionel skæring til titanluftfartsdele

TITANS LAVE TERMISKE LEDNINGSEVNE OG HOY STYRKE GJØR DET KJENT SVAERT VANSKELIG Å BEHANDLE. MED luftfartsmaskinprodusenter (OEM-er) som krever tettere toleranser og kortere leveringstider, produsenter må velge mellom trochoidals presisjon og konvensjonell fræsingens hastighet. Denne 2025-analysen sammenligner begge metodene ved bruk av ekte produksjonsdata for turbinblad.

Metodologi

1. Testoppsett

• Arbeidsstykke: Ti-6Al-4V ELI (Grade 23) blokker, 50×80×150mm.

• Verktøy:

Trochoidal: Sandvik Coromant R217.69-1610.0-09-4A (Ø16 mm, 4 skjær).

Konvensjonell: Kennametal HARVI Ultra 8X (Ø20 mm, 5 skjær).

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

2.Måleprotokoll

•Skermekrefter: Kistler 9257B dynamometer.

•Verktøy slitasje: Olympus DSX1000 digitalt mikroskop (ISO 8688-2).

•Overflate ruhet: Mitutoyo Surftest SJ-410 (Ra, Rz).

Resultater og analyse

1.Finnesvegg bearbeiding (3 mm vegg tykkelse)

• Trochoidal: Opprettholdt ±0,05 mm toleranse mot konvensjonells ±0,12 mm.

• Verktøy levetid: 47 deler/verktøy (trochoidal) mot 18 deler/verktøy (konvensjonell).

2.Råbearbeidingshastighet

• Konvensjonell: Fjernet 28 cm³/min mot trochoidals 23 cm³/min ved likt tilsetting på 0,3 mm/tenn.

Diskusjon

1.Når Trochoidal Vinner

•Komplekse geometrier: Innfrasing, tynne ribber (<5 mm).

•Vanskelig tilgjengelige områder: Redusert radial inngrif minimerer bøyning.

2.Konvensjonelle fordeler

•Massiv materialfjerning: Rette baner tillater høyere tilsetting.

•Gammel utstyr: Krever ikke avansert CAM-programvare.

Konklusjon

For luftfart titanium:

•Trochoidal fræsing: Førstevalg for kritiske detaljer og områder med dårlig kjøling.

•Konvensjonell fræsing: Raskest for enkle geometrier med god tilgang til kjølevæske.

Kommende FoU bør utforske AI-optimeret baneblanding.