主要采用硬质合铣刀和硬质合金麻花钻对钛合金叠层板进行制孔,经由分析在不一样的条件下(是不是采用MQL技术,即微量润滑技术)采取不一样的制孔方法下孔质量与轴向力的大小,验证以铣取代钻的实用价值与微量润滑技术的效果。
2.1试验条件
1)刀具:Φ4,Φ6硬质合铣刀,Φ5,Φ8硬质合金麻花钻,(Φ8的孔用Φ6的铣刀铣,Φ5的孔用Φ4的铣刀铣)。
2)工件材料:10mm钛合金材料。
3)机床。MikronUCP710五坐标高速加工中心,有关参数:功率:16kW;行程(X/Y/Z):710mm/550mm/500mm;转速:100r/min~18000r/min;最大工作进给速度:20m/min。
4)测试仪器。选用Kistler5019电荷放大器,与之对应的是Kistler9265B动态测力仪。Kistler9265B测力仪使用压电晶体传感器,能够在同一时间内测量三个方位的铣削力,它性能指标是:Z方向量程-10kN~30kN,固有频率2.5kHz,灵敏度3.7pC/N;X,Y方向量程-15kN~15kN,固有频率1.5kHz,灵敏度8pC/N。
2.2轴向力对比
铣削与钻削相同孔径的轴向力相较,钻削力比铣削力大。在钻Φ5的孔时钻削力对于钛合金是700N,对于CFRP大概是190N;而在铣Φ5的孔时铣削力对于钛合金是320N,对于CFRP大概是120N。在钻Φ8的孔时钻削力对于钛合金是1000N,对于CFRP大概是300N;而在铣Φ8的孔时铣削力对于钛合金是400N,对于CFRP大概是150N。
在铣削孔时,不使用MQL技术与使用MQL技术时轴向力的相较:不使用MQL技术在铣钛合金材料时轴向力大概是340N,使用的时候轴向力大概是320N;不使用MQL技术在铣CFRP材料时轴向力大概是120N,而使用的时候其轴向力大概是110N。由此可知使用MQL技术能够减弱轴向力。
在钻孔时,不使用MQL技术钻孔与使用MQL技术钻孔相较:不使用MQL技术在钻CFRP材料时轴向力大概是180N,使用的时候大概是200N;不用MQL技术在铣钛合金材料时轴向力大概是700N,使用的时候大概是800N。由此可知在钻孔时使用MQL技术轴向力会增大。
3结束语
综上所述,一定直径以上的装配孔,铣削制孔比钻孔更有优势:一是孔的质量要比钻孔的好很多;二是铣削制孔时可以采取高转速并可以在一个工序内实现对不同孔的加工,缩短换刀时间,提升制孔效率,并省略经由拆卸来消去毛刺的工艺;三是柔性较好,螺旋铣孔工艺能够用同一直径的刀具加工不一样直径的孔,减少刀具支出;四是可使所需制孔力明显下降,通常是钻孔的50%左右;五是MQL技术的应用使制孔力降低,有利于节约能源。
参考文献
[1]秦旭达,陈仕茂,刘伟成.螺旋铣孔技术在航空制造装配业中的发展应用[J].航空制造技术,2009(6):58-60.
[2]钱秀松,刘永琪,张万君.碳纤维复合材料的孔加工[J].纤维复合材料,2005(3):49-52.
[3]杨健.民用飞机机体用钛合金的新技术探讨[J].航空制造技术,2011(13):51-53.
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