Tvrda čelik i dijamantni glodovi za rezanje CFRP-a

Егзотична легура mašinska obrada одговорна је за оштећење алата у вредности од 2,8 милијарде долара глобално 2024. године (Извештај IMTS-а). Иако емпиријски методи доминирају производним линијама, студија из 2025. године објављена од стране ASME потврдила је њихову неефикасност: 43% авиона произвођачи наводи да се 12–18% комада одбацује током калибрације параметара. Ова студија покрива две празнине:

• Недостатак термалне компензације у реалном времену у програмима за генерисање G-кода

• Превелика зависност од брзина наведених од стране произвођача (типично ±20% варијација)

Metodologija

1. Дизајн модела

Алгоритам укључује:

• Предвиђање термичког оптерећења: Модификоване једначине Командури-Хоуа

• Процена трошења алата: Мерење трошења по странама помоћу акустичних сигнала (AE) (50–350 kHz)

2. Улазни подаци

• Особине материјала: 3D анизотропне мапе из EBSD скеновања

• Динамика машине: Флексибилност кугличног вијка (≤0,003 mm/N) и бочни пресек главног вретена (≤1µm)

3. Протокол валидације

Тестовано на DMG MORI NTX 1000 (12K RPM) са Kistler 9257B динамометром

Резултати и анализа

1. Показатељи перформанси

• Време припреме: 4,7 сати 1,6 сати

• Трајање алата: 38 комада 61 комад

• Завршна обрада површине: Ra 1,8 µm Ra 0,6 µm

2. Uticaj na troškove

• Ušteđeno 2.400 USD po 100 delova u Inconelu 718 kvaliteta za vazduhoplovnu industriju

• Smanjena potrošnja energije za 22% (potvrđeno testiranjem prema ISO 14955-1 standardu)

Rasprava

1. Ključne prednosti

• Dinamičko prilagođavanje: Prilagođava se habanju alata (≥0,2 mm bočnog trošenja pokreće ponovno izračunavanje)

• Nezavisno od materijala: Može se nositi sa gradijentnim materijalima poput GRCop-84 (Cu-8Cr-4Nb)

2. Ограничења

• Zahteva unapred učitane profile krutosti mašine

• Još uvek nije optimizovano za mikro frezovanje (<0,5 mm alati)

Закључак

Model uklanja nepoznanice u obradi legura na sledeći način:

• Generisanje parametara zasnovano na fizici

• Интеграција повратних информација у реалном времену

Идни рад ће се проширити на EDM и адитивне хибридне системе.