PFT, Šenžena
Mērķis: kvantitatīvi nosakiet atstarpi starp karbīda un keramikas ieliktņiem, pabeidzot{0}}Inconel 718 turbīnas lāpstiņu pagriešanu zem ražošanas{2}}grīdas dzesēšanas šķidruma spiediena (7 MPa).
Metode: viens{0}}punkts, pilns-faktoru izmēģinājums mainīja griešanas ātrumu (vc 40–120 m/min) un padevi (fn 0,05–0,20 mm/r). Instrumenta dzīves beigu punkts{7}}bija 0,3 mm sānu nodilums vai katastrofāls lūzums. Tika reģistrēta jauda, virsmas raupjums (Ra) un baltā{10}}slāņa dziļums.
Rezultāti: pie vc 80 m/min, ar ūsu{1}}pastiprinātie keramikas ieliktņi darbojās 2,1 min pirms lūzuma, bet noņēma 4,8 reizes no pārklātā karbīda (GC1115) materiāla, kas ilga 11 minūtes. Karbīds ražoja Ra 0,42 µm pret 0,78 µm keramikai. Baltā{10}}slāņa dziļums abiem bija zem 5 µm.
Secinājums: Keramika trīskāršs MRR, ja ātrums ir lielāks vai vienāds ar 80 m/min un virsma Ra ir pieļaujama mazāka vai vienāda ar 0,8 µm; karbīds paliek drošāks Ra < 0,5 µm vai pārtrauktiem griezumiem.
Karbīda ieliktnis pret keramikas ieliktni supersakausējuma turbīnu lāpstiņām
Niķeļa{0}}supersakausējuma asmeņi atstāj kalti ar 46 HRC, un brokastīs tiek patērēti instrumenti. Veikali parasti izvēlas starp īpaši-izturīgu karbīdu un degošu-ātrus keramikas ieliktņus bez stingriem skaitļiem. Šī piezīme nenodrošina šos skaitļus-nekādas mārketinga aktivitātes.
2 Pētījumu metodes
2.1. Sagatave un mašīna
Sakausējums: Inconel 718, 46 HRC, Ø 85 mm stienis, 250 mm pārkare.
Virpa: DMG CTX beta 800, 12 kW, 7 MPa caur-instrumenta dzesēšanas šķidrums, 5 μm pozicionēšanas atkārtojamība.
2.2. Griešanas instrumenti
| Parametrs | Karbīds | Keramikas |
|---|---|---|
| Ievietot | CNMG 120408-SF GC1115 | RNGN 120400 WH ūsas{1}}pastiprināts Al₂O₃ |
| Pārklājums | TiAlN PVD | Nav |
| Grābekļa leņķis | -6 grādi | -15 grādi |
| Malu sagatavošana | 25 µm slīpēšana | 10 µm slīpums |
2.3. Procedūra
Divi gājieni uz vienu stieni: raupja līdz 1 mm, apdare līdz galīgajam 0,2 mm dziļumam.
Faktoriālā matrica: vc 40, 60, 80, 100, 120 m/min × fn 0,05, 0,10, 0,15, 0,20 mm/r.
Apstāšanās kritēriji: sānu nodilums VB=0.3 mm vai malas lūzums.
Mērījumi: dinamometrs (Kistler 9129A) jaudai, lāzera profilometrs (Keyence LJ-V7080) Ra, X-staru difrakcija baltajam slānim.
3 Rezultāti un analīze
3.1 Instrumenta kalpošanas laiks
1. attēlā parādīts instrumenta kalpošanas laiks pret vc. Karbīds seko klasiskajam Teilora slīpumam (n=0.24), kas samazinās no 24 min pie 40 m/min līdz 5 min pie 120 m/min. Keramika termiskās plaisāšanas dēļ izkliedējas 0,7–2,1 min ar ātrumu virs 80 m/min.
3.2. Materiāla noņemšanas ātrums (MRR)
1. tabulā MRR ir kontrastēts tajā pašā instrumenta-darba beigu-punktā.
| vc (m/min) | MRR karbīds (cm³/min) | MRR keramika (cm³/min) | Attiecība |
|---|---|---|---|
| 60 | 1.8 | 4.2 | 2.3 |
| 80 | 2.4 | 11.5 | 4.8 |
| 100 | 3.0 | 14.1 | 4.7 |
3.3. Virsmas integritāte
Ra (µm): karbīds 0,42 ± 0,05; keramika 0,78 ± 0,12.
Baltā-slāņa dziļums: < 5 µm abiem; nav izmērāma mikro-cietības pieauguma.
Atlikušais spriegums: karbīds atstāj 120 MPa spiedes, keramikas 180 MPa stiepes -joprojām nepārsniedz OEM ierobežojumus.
3.4. Jaudas patēriņš
Karbīda vidējā jauda 2,1 kW; keramikas maksimums sasniedza 3,8 kW, vārpstas rezervē.
4 Diskusija
4.1. Nodiluma mehānismi
Karbīds neizdevās sānu nodiluma un mikro{0}}šķembu dēļ, kas atbilst Sandvik ziņojumiem. Keramika padevās termiskā trieciena plaisām, kas izplatījās no slīpuma, ko paātrina dzesēšanas šķidrums.
4.2. Ekonomiskais šķērs{1}}
Izmantojot veikala-grīdu izmaksu faktorus (ievietot cenu, izmaiņas-laika gaitā, vārpstas ātrumu), pārrāvums-nokrīt ar ātrumu 110 m/min, kur keramikas 3 × MRR pārsniedz tā 2 reizes ieliktņu cenu un lielāku metāllūžņu risku.
4.3. Ierobežojumi
Tikai nepārtraukta griešana; Pārtrauktie griezumi izmēģinājuma testos sadragāja keramiku.
Dzesēšanas šķidruma spiediens > 8 MPa samazināja keramikas kalpošanas laiku par 30 %.
4.4. Praktiska līdzņemšana
Izvēlieties keramiku, ja (a) virsma Ra ir pieņemama 0,8 µm, (b) vārpsta var nodrošināt lielāku vai vienādu ar 100 m/min, (c) griezumi ir nepārtraukti. Pieturieties pie karbīda gaisa spārnu galīgai apdarei vai jebkuram spraugas/pleca darbam.
5 Secinājums
Keramikas ieliktņi nodrošina trīskāršu materiāla noņemšanas ātrumu Inconel 718, kas pārsniedz 80 m/min, vienlaikus ievērojot baltā-slāņa specifikācijas, taču virsmas raupjums un lūzuma risks dod priekšroku karbīdam, ja Ra < 0,5 µm, vai pārtrauktai ģeometrijai. Atkārtojiet dzesēšanas šķidruma spiediena koeficientu, lai apstiprinātu pārejas punktu, pirms{5}}atkārtojat darbu.