35CD4 उच्च शक्ति वाले स्टील का उपयोग इसके उत्कृष्ट प्रदर्शन के कारण एयरोस्पेस के सटीक बेलनाकार भागों में व्यापक रूप से किया जाता है, लेकिन इसमें उच्च कठोरता, उच्च काटने की कठिनाई, पतली दीवार वाले भागों का आसान विरूपण और सख्त सहनशीलता आवश्यकताओं जैसी तकनीकी कठिनाइयाँ हैं। इन तकनीकी कठिनाइयों के जवाब में, भागों के सटीक आयामों और विशेष प्रक्रिया आवश्यकताओं के साथ सामग्री विशेषताओं को मिलाकर कई प्रक्रियाओं को कवर करने वाली एक लीन मशीनिंग योजना तैयार की गई थी। मशीनिंग प्रक्रिया में बाहरी मोड़, आंतरिक बोरिंग, तिरछा छेद और असर छेद मशीनिंग जैसे प्रमुख लिंक के मापदंडों और उपकरणों को अनुकूलित करके, और शॉट पीनिंग और ऑनिंग के अनुक्रम को समायोजित करके, मशीनिंग विरूपण और आयामी विचलन जैसी समस्याओं को हल किया गया था। अंत में, भागों का स्थिर बड़े पैमाने पर उत्पादन हासिल किया गया, और प्रासंगिक प्रक्रिया कठिन सामग्री के सटीक भागों की मशीनिंग के लिए संदर्भ प्रदान कर सकती है।
भाग ---- पहला
परिचय
एयरोस्पेस उपकरण के प्रदर्शन में सफलता मुख्य घटकों की मशीनिंग सटीकता और विश्वसनीयता पर अत्यधिक निर्भर है[1]। उच्च शक्ति और उच्च कठोरता जैसी उत्कृष्ट विशेषताओं के कारण उच्च शक्ति वाला स्टील 35CD4 एयरोस्पेस के सटीक बेलनाकार भागों के लिए एक आदर्श सामग्री बन गया है। हालाँकि, इस सामग्री की उच्च काटने की शक्ति और महत्वपूर्ण कार्य सख्त करने की प्रवृत्ति, अनियमित आकार और आसानी से विकृत होने वाली, और बेलनाकार भागों की कठोर सटीक आयामी सहनशीलता के साथ मिलकर, पारंपरिक मशीनिंग प्रक्रियाओं के लिए एक महत्वपूर्ण चुनौती पेश करती है।
इस उत्पादन चुनौती को दूर करने के लिए, यह पेपर 35CD4 के भौतिक गुणों और बेलनाकार भागों की प्रक्रिया आवश्यकताओं पर ध्यान केंद्रित करता है, और लीन मशीनिंग प्रक्रियाओं पर शोध करता है। प्रक्रिया डिजाइन को अनुकूलित करने, उपकरण चयन में सुधार और मशीनिंग मापदंडों को समायोजित करने सहित उपायों की एक श्रृंखला के माध्यम से, मशीनिंग विरूपण और आयामी विचलन जैसे प्रमुख मुद्दों को व्यवस्थित रूप से हल किया गया, जिसके परिणामस्वरूप एक स्थिर और विश्वसनीय बड़े पैमाने पर उत्पादन समाधान प्राप्त हुआ।
यह पेपर इस तकनीक के अनुसंधान और विकास विचारों और सत्यापन प्रक्रिया की व्यवस्थित रूप से समीक्षा करता है, जिसका लक्ष्य समान एयरोस्पेस सटीक भागों की मशीनिंग के लिए तकनीकी संदर्भ प्रदान करना है।
भाग 2
एयरोस्पेस परिशुद्धता बेलनाकार भागों की प्रक्रिया विशेषताएँ
हमारी कंपनी द्वारा निर्मित एक निश्चित एयरोस्पेस सटीक बेलनाकार भाग 35CD4 से बना है, और इसका आकार चित्र 1 में दिखाया गया है। यह भाग एक अनियमित आकार का भाग है, इसकी विशेष संरचना विरूपण के लिए प्रवण है, और इसकी दीवार की मोटाई अपेक्षाकृत पतली है। आंतरिक छेद और बाहरी सर्कल के लिए सहिष्णुता की सख्त आवश्यकता होती है, लग पर असर छेद एक सटीक छेद होता है, और भाग के अंदर तिरछे छेद होते हैं, जिससे संबंधित आयामी सहनशीलता का नियंत्रण मुश्किल हो जाता है। इस बेलनाकार भाग की तकनीकी विशेषताएँ मुख्यतः निम्नलिखित पहलुओं में परिलक्षित होती हैं।
चित्र 1. बेलनाकार भाग का बाहरी आकार
2.1 सामग्री विशेषताएँ
(1) धात्विक विशेषताएँ
35CD4 उच्च {{2}शक्ति मिश्र धातु इस्पात एयरोस्पेस उद्योग में आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला माध्यम {{3}कार्बन निकल {{4}क्रोमियम {{5}मोलिब्डेनम स्टील है। इसकी रासायनिक संरचना तालिका 1 में दिखाई गई है। अन्य धातुओं की तुलना में, इस स्टील के रासायनिक, भौतिक और यांत्रिक गुणों में अद्वितीय फायदे हैं।
तालिका 1. मिश्र धातु तत्व और 35CD4 के पैरामीटर (रासायनिक संरचना)
(2) 35सीडी4 की सामग्री विशेषताएँ
इसमें मुख्य रूप से निम्नलिखित चार बिंदु शामिल हैं:
① उच्च शक्ति। क्योंकि यह कम {{1}कार्बन, कम {{2}मिश्र धातु इस्पात है, इसमें गैर {{3}मिश्र धातु इस्पात की तुलना में अधिक ताकत है, इसलिए इसे "कम {{4}मिश्र धातु उच्च {{5}शक्ति स्टील" कहा जाता है।
② उच्च उपज शक्ति। इसका उपज बिंदु गैर-मिश्र धातु इस्पात की तुलना में अधिक है। समान भार के तहत, इस सामग्री से बने हिस्सों का वजन 20% से 30% तक कम किया जा सकता है।
③ अच्छी प्लास्टिसिटी और कठोरता। मिश्र धातु तत्वों का अनुपात अपेक्षाकृत कम है, जिससे सामग्री को अच्छी प्लास्टिसिटी और कठोरता दोनों मिलती है। ④ उच्च कठोरता। मिश्र धातु संरचना में निकल, क्रोमियम और मोलिब्डेनम जैसे तत्व होते हैं, जो स्टील के सुपरकूल्ड ऑस्टेनाइट को अत्यधिक स्थिर रख सकते हैं। मार्टेंसाइट और बैनाइट संरचनाएं वायु शमन द्वारा प्राप्त की जा सकती हैं।
(3) सामग्री प्रसंस्करण विशेषताएँ। इस सामग्री में आम तौर पर दो ताप उपचार अवस्थाएँ होती हैं: सामान्यीकरण + तड़का और शमन + तड़का। इन दोनों अवस्थाओं के अनुरूप कठोरता तालिका 2 में दिखाई गई है।
तालिका 2 सामग्री कठोरता
जैसा कि तालिका 2 से देखा जा सकता है, इस सामग्री की कठोरता और तन्य शक्ति दोनों उच्च स्तर पर हैं। यह क्रोमियम और मैंगनीज जैसे तत्वों से भी समृद्ध है। ये कारक मिलकर इसे संसाधित करना कठिन बनाते हैं, और यह एक सामान्य रूप से कठिन मशीन सामग्री है। विशिष्ट प्रसंस्करण कठिनाइयाँ इस प्रकार हैं:
1) उच्च काटने की शक्ति। सामग्री में उच्च कठोरता और ताकत, उच्च परमाणु घनत्व और बंधन बल, और उत्कृष्ट फ्रैक्चर क्रूरता और दीर्घकालिक प्लास्टिसिटी है। काटने की प्रक्रिया के दौरान, न केवल काटने का बल बड़ा होता है, बल्कि काटने के बल में भी काफी उतार-चढ़ाव होता है [2]।
2) उच्च काटने का तापमान। काटने की विकृति में बहुत अधिक बिजली की खपत होती है और बहुत अधिक गर्मी उत्पन्न होती है। काटने वाली गर्मी की एक बड़ी मात्रा काटने वाले क्षेत्र में केंद्रित होती है, जिससे उच्च तापमान वाला वातावरण बनता है।
3) कठोर परिश्रम की उच्च प्रवृत्ति। सामग्री उच्च सुदृढ़ीकरण गुणांक के साथ अच्छी प्लास्टिसिटी और कठोरता प्रदर्शित करती है। काटने के बल और काटने की गर्मी के संयुक्त प्रभाव के तहत, यह गंभीर प्लास्टिक विरूपण से गुजरता है, जिससे काम सख्त हो जाता है। इसके साथ ही, गर्मी काटने से सामग्री आसपास के माध्यम से हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन परमाणुओं को अवशोषित कर लेती है, जिससे एक कठोर और भंगुर सतह परत बन जाती है, जिससे काटने की कठिनाई और बढ़ जाती है।
4) गंभीर उपकरण घिसाव। काटने के दौरान उच्च काटने वाले बल और तापमान उपकरण और चिप्स के बीच घर्षण को तेज करते हैं, और उपकरण सामग्री वर्कपीस सामग्री के साथ आत्मीयता की बातचीत के लिए प्रवण होती है। सामग्री में कठोर कणों की उपस्थिति और कड़ी मेहनत के कारण उपकरण काटने के दौरान चिपकने वाले घिसाव, प्रसार घिसाव, अपघर्षक घिसाव, सीमा घिसाव और ग्रूव्ड घिसाव के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होता है और अंततः अपनी काटने की क्षमता खो देता है।
5) चिप को संभालने में कठिनाई। सामग्री की उच्च शक्ति, प्लास्टिसिटी और कठोरता के परिणामस्वरूप रिबन की तरह, काटने के दौरान उलझे हुए चिप्स, सुरक्षा खतरे पैदा होते हैं, काटने की प्रक्रिया में बाधा उत्पन्न होती है, और भाग की सतह पर खरोंच पैदा होती है, जिससे सतह की खुरदरापन आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल हो जाता है।
6) बड़ी कटिंग विकृति। मशीनिंग के दौरान उच्च काटने वाले तापमान और उच्च सामग्री प्लास्टिसिटी आसानी से थर्मल विरूपण का कारण बनती है, जिससे सटीक आयाम और आकार की गारंटी देना मुश्किल हो जाता है।
(4) सामग्री प्रसंस्करण योजना यह सुनिश्चित करने के लिए कि कच्चा माल शमन और तड़के के उपचार को पूरी तरह से पूरा कर सकता है, गर्मी उपचार से पहले फोर्जिंग ब्लैंक को खुरदुरा बनाने की जरूरत है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि प्रत्येक क्रॉस की दीवार की मोटाई - है।<30mm. Simultaneously, a datum is machined on the rough-machined blank to facilitate the connection between rough and finish machining processes. The blank and the rough-machined shape of the part are shown in Figures 2 and 3, respectively.
चित्र 2: रिक्त
चित्र 3: खुरदरा -मशीनीकृत आकार
2.2 प्रक्रिया विशेषताएँ इस भाग में कई उच्च -सटीक आयामी आवश्यकताएँ हैं। उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए सभी सटीक आयामी मापदंडों पर व्यापक रूप से विचार करके एक स्थिर और विश्वसनीय प्रक्रिया प्रवाह डिजाइन किया जाना चाहिए। भाग के मुख्य सटीक आयाम चित्र 4 में दिखाए गए हैं।
चित्र 4: भाग के मुख्य सटीक आयाम
(1) सटीक बाहरी व्यास बंदरगाह पर सटीक बाहरी व्यास मिमी है, सहिष्णुता क्षेत्र की चौड़ाई केवल 0.022 मिमी है; आंतरिक छेद का आकार φ83.37 मिमी है, जो दीवार की मोटाई 2.81 मिमी के अनुरूप है। यह आयामी सहिष्णुता आवश्यकता सख्त है, भाग की दीवार पतली है, और मशीनिंग कठिनाई बहुत अधिक है। (2) प्रिसिजन इनर होल: प्रिसिजन इनर होल का व्यास φ मिमी और सहनशीलता 0.04 मिमी है। बाहरी वृत्त के सापेक्ष इस आंतरिक छेद की समाक्षीयता आवश्यकता φ0.04 मिमी है, बेलनाकारता आवश्यकता φ0.02 मिमी है, और छेद की गहराई 287.5 मिमी है।
(3) विस्तारित तिरछा छेद: जैसा कि चित्र 5 में दिखाया गया है, भाग के कान की स्थिति में स्थित तिरछे छेद का व्यास मिमी और भाग की धुरी के साथ 45 डिग्री का कोण है। इस छेद की मशीनिंग करते समय, मशीन टूल स्पिंडल को भाग के साथ 45 डिग्री के कोण पर समायोजित करने की आवश्यकता होती है। उपकरण और फिक्स्चर के बीच हस्तक्षेप से बचने के लिए, मशीनिंग उपकरण के लिए एक लंबी ओवरहैंग संरचना की आवश्यकता होती है, जो इस भाग की मशीनिंग में एक बड़ी चुनौती है।
चित्र 5: विस्तारित तिरछा छेद और असर छेद
(4) बियरिंग होल: जैसा कि चित्र 5 में दिखाया गया है, कान पर बियरिंग होल का व्यास मिमी है। इस छेद को केवल भाग के बाएँ सिरे से ही मशीनीकृत किया जा सकता है। टूल ओवरहैंग बड़ा है, और व्यास सहनशीलता की आवश्यकता सख्त है, जिससे आयामी सटीकता की गारंटी देना मुश्किल हो जाता है। विशेष प्रक्रियाएं
उपरोक्त प्रसंस्करण आवश्यकताओं के अलावा, इस भाग को कई विशेष प्रसंस्करण चरणों की आवश्यकता होती है, जो निम्नानुसार हैं:
1) शॉट पीनिंग। शॉट पीनिंग क्षेत्र भाग का बाहरी व्यास है, लेकिन φ मिमी व्यास वाले बाहरी व्यास वाले भाग से बचना चाहिए। भीतरी छेद को शॉट पीइंग करना सख्त वर्जित है।
2) क्रोमियम चढ़ाना. क्रोमियम चढ़ाना क्षेत्र φमिमी व्यास वाला आंतरिक छेद है। क्रोमियम परत की मोटाई 20 और 25 μm के बीच नियंत्रित की जानी चाहिए।
3) कैडमियम चढ़ाना। कैडमियम चढ़ाना क्षेत्र क्रोमियम चढ़ाना क्षेत्र को छोड़कर सभी सतहों पर है।
4) चित्रकारी. पेंटिंग क्षेत्र भाग का बाहरी व्यास है, लेकिन φ मिमी व्यास वाले बाहरी व्यास वाले भाग से बचना चाहिए।
भाग 3
विमान परिशुद्धता सिलेंडर मशीनिंग प्रक्रिया डिजाइन
इस सिलेंडर भाग के भौतिक गुणों, सटीक आयामों और विशेष प्रक्रियाओं के विश्लेषण के आधार पर, प्रक्रिया योजना तालिका 3 में दिखाई गई है।
तालिका 3 प्रक्रिया योजना
भाग 4
विमान परिशुद्धता सिलेंडर मशीनिंग प्रक्रिया सत्यापन
4.1 कान के बाहरी व्यास की समाप्ति
35CD4 सामग्री में मजबूत आसंजन होता है, जिससे मशीनिंग के दौरान चिप टूटना मुश्किल हो जाता है। निचले मशीनिंग मापदंडों का उपयोग करते समय, भाग के अंतिम चेहरे पर गहरे काटने के निशान दिखाई देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप सतह सामग्री फटी हुई दिखाई देती है। इस समस्या को हल करने के लिए, बाहरी टर्निंग मशीनिंग मापदंडों को समायोजित करने की आवश्यकता है। विशिष्ट अनुकूलन पैरामीटर तालिका 4 में दिखाए गए हैं। पैरामीटर अनुकूलन के माध्यम से, भाग के अंतिम चेहरे पर काटने के निशान समाप्त हो जाते हैं, मशीनीकृत अंत चेहरा चिकना होता है, और मशीनिंग गुणवत्ता केंद्र से किनारे तक सुसंगत रहती है। अनुकूलित अंतिम चेहरा स्थिति चित्र 6 में दिखाई गई है।
तालिका 4 एंड फेस टर्निंग पैरामीटर अनुकूलन
चित्र 6 अंतिम चेहरे के मुड़ने के बाद भाग की स्थिति
4.2 परिशुद्ध बाहरी व्यास टर्निंग
14वां सीएनसी टर्निंग ऑपरेशन इस हिस्से की मशीनिंग में एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। यह ऑपरेशन बाहरी व्यास को सहारा देने के लिए एक सेल्फ-केंद्रित चक और एक सेंटर रेस्ट का उपयोग करता है। विशिष्ट मशीनिंग आवश्यकताओं को चित्र 7 में दिखाया गया है। भाग की सटीक बाहरी व्यास सहिष्णुता 0.024 मिमी है, और मशीनिंग को तीन चरणों में करने की आवश्यकता है। विशिष्ट मशीनिंग पैरामीटर तालिका 5 में दिखाए गए हैं। सामग्री की उच्च चिपचिपाहट के कारण, एक तेज बाहरी मोड़ डालने की आवश्यकता होती है। पसंदीदा इन्सर्ट टिप त्रिज्या R0.2mm है। यदि सम्मिलित टिप त्रिज्या बहुत बड़ी है, तो भाग की सतह खुरदरापन आवश्यकताओं की गारंटी नहीं दी जा सकती है।
चित्र 7 सीएनसी टर्निंग प्रक्रिया के लिए आवश्यकताएँ तालिका 5 बाहरी टर्निंग मापदंडों का अनुकूलन परिष्करण के बाद, भाग का बाहरी व्यास 88.85 ~ 88.89 मिमी है, जो ड्राइंग की आवश्यकताओं से अधिक है। मूल कारण ढूंढने से पहले, आकार को समायोजित करने का एकमात्र तरीका बाहरी व्यास पर एक मार्जिन छोड़ना है और फिर इसे मैन्युअल रूप से पॉलिश करना है। विश्लेषण के बाद, क्लैंपिंग के दौरान सेंटर रेस्ट द्वारा समर्थित बाहरी व्यास की गोलाई का भाग के रोटेशन रनआउट पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ेगा [3]। उच्च परिशुद्धता सहनशीलता आवश्यकताओं के तहत, यह प्रभाव विशेष रूप से प्रमुख है। बाहरी हिस्से के बाहरी व्यास के क्लैम्पिंग बाहरी व्यास को मापा गया, और इसकी गोलाई में परिवर्तन 0.020 ~ 0.035 मिमी था, जो मूल रूप से हिस्से के बाहरी व्यास के बाहरी व्यास के उतार-चढ़ाव के अनुरूप है। इस समस्या को हल करने के लिए संदर्भ प्रक्रिया की तकनीकी आवश्यकताओं को अनुकूलित और सही करना आवश्यक है। 11वीं प्रक्रिया की बाहरी मोड़ प्रक्रिया में, यह स्पष्ट रूप से आवश्यक है कि बाहरी व्यास की गोलाई को 0.01 मिमी के भीतर नियंत्रित किया जाए। विशिष्ट सुधार आवश्यकताओं को चित्र 8 में दिखाया गया है। 11वीं प्रक्रिया में गोलाई नियंत्रण आवश्यकताओं को जोड़ने के बाद, 14वीं प्रक्रिया में बाहरी व्यास मोड़ की आयामी स्थिरता में काफी सुधार हुआ था। बाहरी व्यास की उतार-चढ़ाव सीमा को घटाकर 88.865-88.875 मिमी कर दिया गया, और विरूपण को 0.01 मिमी के भीतर नियंत्रित किया जा सका। यह सुनिश्चित करने के लिए कि बाहरी व्यास सहिष्णुता आवश्यकताओं को पूरा करती है, ऑपरेटर द्वारा किसी स्थानीय समायोजन की आवश्यकता नहीं थी। स्थिरता परीक्षणों ने सत्यापित किया कि एक काटने वाले उपकरण की टिप चार भागों को स्थिर रूप से मशीनीकृत कर सकती है; हालाँकि, उपकरण खराब होने के बाद आयामी सटीकता की गारंटी नहीं दी जा सकती।
चित्र 8: बेसलाइन प्रक्रिया के लिए सुधार आवश्यकताएँ
4.3 भीतरी छिद्र की निचली सतह का दुबला सुधार
14वीं प्रक्रिया में सीएनसी टर्निंग प्रक्रिया के दौरान, भाग के निचले भाग में एक मशीनिंग दोष दिखाई दिया, जो 1 मिमी के व्यास और 0.3 मिमी की ऊंचाई के साथ एक अवशिष्ट बॉस के रूप में प्रकट हुआ, जैसा कि चित्र 9 में दिखाया गया है। प्रारंभिक मशीनिंग योजना नीचे की अतिरिक्त मात्रा को हटाने के लिए एक फ्लैट{4}अंत मिल का उपयोग करना था, फिर छेद को बोर करने के लिए एक बड़े व्यास वाले बोरिंग उपकरण का उपयोग करना था, और अंत में नीचे की सतह को संरेखित करना था। मिलिंग कटर का उपयोग करके निचला भत्ता हटाते समय, टूल रनआउट को 0.01 मिमी के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए। हालाँकि, फ्लैटएंड मिल के निचले हिस्से में छोटे बेवल के कारण, हिस्से के निचले हिस्से को समतल अवस्था में मशीनीकृत नहीं किया जा सकता है। फ़्लैट-एंड मिल को चित्र 10 में दिखाया गया है।
चित्र 9: निचला दोष
चित्र 10: फ़्लैट-अंत मिल
इस समस्या को हल करने के लिए, जैसा कि चित्र 11 में दिखाया गया है, निचले हिस्से को एक छोटे- व्यास वाले बोरिंग कटर से बदलकर मशीनिंग योजना को अनुकूलित किया गया था। मशीनिंग परीक्षणों से साबित हुआ कि निचले हिस्से में बोरिंग करने के लिए बोरिंग कटर का उपयोग करने से बॉस दोष पूरी तरह से समाप्त हो गया।
चित्र 11: बोरिंग कटर जोड़ा गया
4.4 आंतरिक होल टर्निंग अनुकूलन
14वें सीएनसी टर्निंग ऑपरेशन के दौरान, आंतरिक छेद बोरिंग बाद की ऑनिंग के लिए एक तरफ 0.05 मिमी का भत्ता छोड़ देता है। हालाँकि, बोरिंग के बाद, आंतरिक छेद में विभिन्न गुणवत्ता संबंधी दोष दिखाई दिए। दोष प्रकार और अनुपात तालिका 6 में दिखाए गए हैं। ये दोष बाद की ऑनिंग प्रक्रिया के लिए एक महत्वपूर्ण जोखिम पैदा करते हैं।
तालिका 6. दोष प्रकार और प्रतिशत
विश्लेषण से उपरोक्त दोषों के तीन मुख्य कारण सामने आए: पहला, आंतरिक बोरिंग उपकरण का व्यास बहुत छोटा था, जिसके परिणामस्वरूप बोरिंग के बाद अपर्याप्त उपकरण कठोरता और अस्थिर छेद आयाम हुए। दूसरा, सामग्री में उच्च चिपचिपापन था, जिसके कारण पारंपरिक परिष्करण मापदंडों का उपयोग करते समय अस्थिर कटिंग और खराब चिप टूटती थी, चिप्स चारों ओर घूमते थे और छेद की दीवार को खरोंचते थे। तीसरा, काटने की गति बहुत कम थी, जो भाग की आयामी सटीकता और सतह खुरदरापन आवश्यकताओं को पूरा करने में विफल रही।
इन मुद्दों को संबोधित करने के लिए, निम्नलिखित अनुकूलन उपाय लागू किए गए: सबसे पहले, उपकरण की कठोरता में सुधार के लिए आंतरिक बोरिंग उपकरण को बड़े व्यास वाले उपकरण से बदलें; अनुकूलित बोरिंग टूल चित्र 12 में दिखाया गया है। दूसरा, फिनिशिंग में कट की गहराई बढ़ाने के लिए कटिंग गति बढ़ाएं। तीसरा, काटने वाले तरल पदार्थ को बोरिंग टूल टिप पर सीधे कार्य करने की अनुमति देने के लिए आंतरिक शीतलन प्रणाली को अनुकूलित करें। उपकरण अनुकूलन की तुलना तालिका 7 में दिखाई गई है।
चित्र 12 अनुकूलित बोरिंग उपकरण
तालिका 7 उपकरण अनुकूलन तुलना
4.5 विस्तारित तिरछे छेद का अनुकूलन
13वें ऑपरेशन में, विस्तारित तिरछे छेद की क्षैतिज मिलिंग, प्रारंभिक योजना थी: छेद को φ7.3 मिमी तक बढ़ाने के लिए φ6 मिमी विस्तारित मिलिंग कटर का उपयोग करना, मशीनिंग के बाद वास्तविक छेद व्यास 7.1 ~ 7.2 मिमी था, 0.1 मिमी के आयामी उतार-चढ़ाव के साथ; प्रोग्राम को मिल में φ7.5 मिमी पर समायोजित करने के बाद, छेद का व्यास 7.35 ~ 7.42 मिमी था, और उतार-चढ़ाव 0.07 मिमी तक कम हो गया था; अंत में, परिष्करण के लिए एक सीधे शैंक रीमर का उपयोग किया गया, छेद का व्यास 7.62 ~ 7.69 मिमी था, और आयाम बेहद अस्थिर थे।
पहले अनुकूलन में, रीमर को एक उबाऊ उपकरण से बदल दिया गया था, और मशीनिंग के बाद छेद का व्यास 7.60 ~ 7.72 मिमी था, जो सहनशीलता आवश्यकताओं से अधिक था और भाग को स्क्रैप करना पड़ा। अंतिम अनुकूलित योजना थी: तिरछे छेद वाली मिलिंग के लिए 7 मिमी व्यास वाले वैरिएबल - व्यास मिलिंग कटर का उपयोग करके, मशीनीकृत भागों की पास दर 100% तक पहुंच गई। विस्तारित तिरछी छेद मशीनिंग के लिए उपकरण चित्र 13 में दिखाया गया है।
ए) स्ट्रेट शैंक एंड मिल बी) स्ट्रेट शैंक रीमर सी) बोरिंग कटर डी) वेरिएबल व्यास एंड मिल चित्र 13 विस्तारित तिरछा छेद मशीनिंग उपकरण
4.6 बेयरिंग होल मशीनिंग में सुधार
बेयरिंग होल की 13वीं मशीनिंग प्रक्रिया में, होल व्यास की आवश्यकता मिमी है। प्रारंभिक योजना थी: φ34.4 मिमी तक मिल बनाने के लिए φ20 मिमी अंत मिल का उपयोग करें, और फिर तैयार आकार में बोर करने के लिए एक बोरिंग कटर का उपयोग करें। हालाँकि, मशीनिंग के बाद, छेद की दीवार पर कंपन के निशान दिखाई दिए, जिन्हें कई पैरामीटर समायोजन के बाद हल नहीं किया जा सका। मशीनिंग उपकरण चित्र 14 में दिखाए गए हैं।
ए) बोरिंग कटर बी) एंड मिल चित्र 14 बियरिंग होल मशीनिंग उपकरण
4.7 भागों पर शॉट पीनिंग का प्रभाव
प्रारंभिक परिशुद्धता छेद मशीनिंग योजना थी: एक तरफ 0.05 मिमी भत्ते के साथ आंतरिक छेद की सीएनसी टर्निंग परिशुद्धता बोरिंग, 0.02 मिमी की छेद व्यास सहनशीलता और 0.02 मिमी की बेलनाकारता सुनिश्चित करने के लिए सम्मान, और अंत में भाग के बाहरी व्यास की शॉट पीनिंग। हालाँकि, शॉट पीनिंग के कारण भाग के आंतरिक छेद में विकृति आ गई, जिससे अक्षीय केंद्र स्थिति में व्यास 0.015–0.025 मिमी बढ़ गया। कुछ हिस्से ऊपरी सहनशीलता सीमा से अधिक हो गए और उन्हें हटा दिया गया।
इस समस्या को हल करने के लिए, ग्राहक से परामर्श के बाद शॉट पीनिंग के बाद ऑनिंग रखकर प्रक्रिया क्रम को समायोजित किया गया। शॉट पीनिंग के बाद आंतरिक छेद की विकृति लगभग 0.025 मिमी थी, जो पूरी तरह से ऑनिंग के लिए आरक्षित 0.05 मिमी एकल पक्षीय भत्ते द्वारा कवर की गई थी। समायोजन के बाद, ऑनिंग के बाद आंतरिक छेद व्यास सहिष्णुता को 0.010 मिमी के भीतर नियंत्रित किया जा सकता है, और ड्राइंग आवश्यकताओं को पूरा करते हुए, 0.015 मिमी के भीतर बेलनाकारता को नियंत्रित किया जा सकता है। आंतरिक छेद पर शॉट पीनिंग का प्रभाव तालिका 8 में दिखाया गया है।
तालिका 8 आंतरिक छेद नियंत्रण पर शॉट पीनिंग का प्रभाव (इकाई: मिमी)
भाग 5
निष्कर्ष
प्रसंस्करण सत्यापन चरण के दौरान दुबले अनुकूलन और सुधार के कई दौरों के माध्यम से, इस एयरोस्पेस परिशुद्धता बेलनाकार भाग ने अंततः स्थिर बड़े पैमाने पर उत्पादन हासिल किया। पारंपरिक प्रसंस्करण अनुभव अब 35CD4 सामग्री की प्रसंस्करण कठिनाइयों पर लागू नहीं होता है। प्रसंस्करण चुनौतियों पर काबू पाने के लिए प्रक्रिया अनुकूलन, उपकरण चयन अनुकूलन और प्रसंस्करण पैरामीटर अनुकूलन जैसे कई उपायों की आवश्यकता होती है। वास्तविक उत्पादन में, विशेष रूप से टूल मॉडल का चयन करना और उचित प्रसंस्करण पैरामीटर तैयार करना आवश्यक है। उभरती प्रसंस्करण प्रौद्योगिकियों के विकास के साथ, ऐसी कठिन मशीन सामग्रियों की प्रसंस्करण कठिनाई धीरे-धीरे कम हो जाएगी, और प्रासंगिक प्रसंस्करण अनुभव को लगातार सारांशित और संचित करने की आवश्यकता होगी। इसके अलावा, शॉट पीनिंग प्रक्रिया का भागों के सटीक आयामों पर अपरिवर्तनीय प्रभाव पड़ता है, जो इंगित करता है कि प्रक्रिया डिजाइन एक व्यवस्थित परियोजना है। वैज्ञानिक और उचित प्रसंस्करण योजना तैयार करने के लिए प्रक्रिया व्यवस्था को तार्किक नियमों का पालन करने और प्रत्येक प्रक्रिया के बीच पारस्परिक प्रभाव पर पूरी तरह से विचार करने की आवश्यकता है [5], और उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित करते हुए कुशल उत्पादन प्राप्त करें।
