Trochoidné frézovanie vs. konvenčné frézovanie pre lietadlové diely z titánu

Nízka tepelná vodivosť a vysoká pevnosť titánu ho robia mimoriadne ťažko obrobiteľným. Keďže výrobcovia originálnych dielov v odvetví aerospace OEMs vyžadujú tesnejšie tolerancie a kratšie dodacie lehôt, výrobcami musia vybrať medzi presnosťou trochoidného a rýchlosťou konvenčného frézovania. táto analýza z roku 2025 porovnáva obe metódy pomocou reálnych údajov o výrobe lopatiek turbíny.

Metodológia

1. Nastavenie testu

• Obrobok: Bloky z titánového zliatiny Ti-6Al-4V ELI (trieda 23), 50×80×150 mm.

• Nástroje:

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

Konvenčný: Kennametal HARVI Ultra 8X (Ø20 mm, 5 výbrusov).

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

2.Protokol merania

•Rezné sily: Dynamometer Kistler 9257B.

•Opotrebenie nástroja: Digitálny mikroskop Olympus DSX1000 (ISO 8688-2).

•Drsnosť povrchu: Mitutoyo Surftest SJ-410 (Ra, Rz).

Výsledky a analýza

1.Obrobenie tenkostenných konštrukcií (hrúbka steny 3 mm)

• Trochoidný: Udržiavaná tolerancia ±0,05 mm oproti konvenčnej ±0,12 mm.

• Trvanlivosť nástroja: 47 súčiastok/nástroj (trochoidný) oproti 18 súčiastkam/nástroj (konvenčný).

2.Účinnosť hrubovania

• Konvenčná: Odstránené 28 cm³/min oproti 23 cm³/min pri cykloidnom frézovaní pri rovnakom posune 0,3 mm/zub.

Diskusia

1.Kedy sa oplatí cykloidné frézovanie

• Zložité geometrie: Výbrusy, tenké rebra (<5 mm).

• Ťažko dostupné oblasti: Znížený radiálny zásah minimalizuje odklon.

2.Výhody konvenčného spôsobu

• Veľké množstvo odstráneného materiálu: Priame dráhy využívajú vyššie posuvy.

• Staršie stroje: Nevyžaduje pokročilý CAM softvér.

Záver

Pre titán v leteckom priemysle:

• Cykloidné frézovanie: 1. voľba pre kritické prvky a zóny ťažko chladiteľné.

• Konvenčné frézovanie: Rýchlejšie pre jednoduché geometrie s dostatočným prístupom chladiva.

Blížiace sa výskumné a vývojové práce by mali preskúmať AI-optimalizované miešanie dráh.