د لوړ فیډ ملنګ (HFM) یوه پیچلې ماشین کولو ستراتیژي ده چې د کمپیوټر عددي کنټرول (CNC) ماشین کولو په برخه کې یې د پام وړ شهرت ترلاسه کړی دی، په ځانګړي توګه د ټایټانیوم الیاژونو په څیر ننګونکو موادو لپاره. د ټایټانیوم الیاژونه، چې د دوی د استثنایی ځواک څخه وزن تناسب، د زنګ مقاومت، او د لوړ تودوخې فعالیت لپاره مشهور دي، په پراخه کچه په فضا، بایومیډیکل، او د موټرو انجینرۍ په څیر صنعتونو کې کارول کیږي. په هرصورت، د دوی ټیټ حرارتي چالکتیا، لوړ کیمیاوي تعامل، او د ماشین کولو پرمهال د کار سختولو تمایل ځانګړي ننګونې وړاندې کوي چې د لوړ فیډ ملنګ په څیر پرمختللي تخنیکونو ته اړتیا لري. دا مقاله د لوړ فیډ ملنګ اصلاح او پلي کولو ته ژوره کتنه کوي. د CNC ماشین هغه پروګرامونه چې په ځانګړي ډول د ټایټانیوم الیاژ لپاره جوړ شوي، د اصلي اصولو سپړنه، د پرې کولو پیرامیټرې، د وسیلې ډیزاین، د ماشین متحرکات، او عملي غوښتنلیکونه. د ماشین کولو ستراتیژیو، د وسیلو موادو، او د فعالیت میټریکونو تفصيلي پرتله کول په جدول بڼه کې چمتو شوي ترڅو د بحث علمي سختۍ ته وده ورکړي.

د لوړ فیډ ملنګ اصول

د لوړ فیډ ملنګ یو ماشین کولو تخنیک دی چې د کوچنیو ژورو پرې کولو، لوړ فیډ نرخونو، او ځانګړو وسیلو جیومیټریونو کارولو لخوا مشخص شوی ترڅو د موادو لرې کولو لوړ نرخونه (MRR) ترلاسه کړي پداسې حال کې چې د وسیلې اغوستلو او د کار ځای ته د تودوخې زیان کم کړي. د دودیز ملنګ برعکس، کوم چې ډیری وختونه د کټ او منځنۍ فیډ نرخونو په لوی ژورو تکیه کوي، HFM د کټ یو کم محوري ژوروالی (معمولا 0.5-2 ملي میتر) کاروي چې د غاښونو لپاره د پام وړ لوړ فیډ ارزښتونو سره جوړه شوې (ډیری وختونه د 1 ملي میتر / غاښ څخه ډیر). دا طریقه د پرې کولو ځواکونه په عمده توګه محوري لوري ته لیږدوي، په وسیله او کار ځای کې د شعاعي ځواکونو کمول، کوم چې په ځانګړي ډول ګټور دی کله چې د ټایټانیوم الیاژ ماشین کول وي.

د HFM میکانیزم د چپ پتلی کولو په مفهوم کې ریښې لري، چیرې چې د پرې کولو وسیلې جیومیټري - ډیری وختونه د کوچني لیډ زاویه (10-15°) یا منحني قطع کولو څنډه لري - د فیډ نرخ په پرتله د چپ ضخامت پتلی کیدو پایله لري. دا د پرې کولو پرمهال تولید شوی تودوخه کموي، د ټایټانیوم الیاژونو لپاره یو مهم فاکتور، کوم چې د تودوخې چالکتیا نږدې 7-20 W/m·K لري (د فولادو د 40-50 W/m·K په پرتله). د ټایټانیوم ټیټ حرارتي چالکتیا د وسیلې-ورک پیس انٹرفیس کې د تودوخې تمرکز لامل کیږي، د وسیلې اغوستل ګړندي کوي او په بالقوه توګه د سطحې بشپړتیا سره موافقت کوي. د فیډ نرخ او د پرې کولو ژوروالي غوره کولو سره، HFM دا حرارتي اغیزې کموي، د وسیلې ژوند او د ماشین کولو موثریت دواړه لوړوي.

د ټایټانیوم الیاژ: د موادو ځانګړتیاوې او د ماشین کولو ننګونې

د ټایټانیوم الیاژونه، لکه Ti-6Al-4V (درجه پنځمه)، Ti-5Al-6Sn-2Zr-4Mo (Ti-2)، او Ti-6242V-10Fe-2Al (Ti-3)، د دوی د مایکرو جوړښت پراساس په الفا، الفا-بیټا، او بیټا مرحلو کې طبقه بندي شوي دي. Ti-1023Al-6V، د الفا-بیټا الیاژ، د خپل متوازن میخانیکي ملکیتونو له امله د ټایټانیوم کارونې 4٪ څخه ډیر جوړوي: د نږدې 50-900 MPa کشش ځواک، د 1000-830 MPa حاصل ځواک، او د 900-10٪ اوږدوالی. په هرصورت، دا الیاژونه ډیری ځانګړتیاوې ښیې چې د CNC ماشین کول پیچلي کوي:

1. ټیټ حرارتي چلښت: لکه څنګه چې یادونه وشوه، د ټایټانیوم ضعیف تودوخې ضایع کول د پرې کولو په زون کې د تودوخې لوړوالي لامل کیږي، ډیری وختونه د 1000 درجو سانتي ګراد څخه ډیر وي، کوم چې د وسایلو اغوستلو ګړندی کوي.
2. لوړ کیمیاوي تعامل: ټایټانیوم د وسایلو موادو لکه کوبالټ په سیمنټ کاربایډونو یا په اتموسفیر کې اکسیجن سره تعامل کوي، د ټایټانیوم اکسایډونه یا د خپریدو طبقې جوړوي چې د پرې کولو وسایل خرابوي.
3. د کار سختول: د موادو د خرابوالي په وخت کې د سختیدو تمایل د پرې کولو ځواک زیاتوي او د وسیلې نوچینګ یا چپینګ ته وده ورکوي.
4. د لچک کم ماډل: په نږدې ۱۱۰ GPa کې (د فولادو د ۲۰۰ GPa په پرتله)، د ټایټانیوم لچک د پسرلي شاته او وایبریشن لامل کیږي، چې د ابعادي دقت اغیزه کوي.

د لوړ فیډ ملنګ د پرې کولو شرایطو په غوره کولو سره د تودوخې انپټ کمولو، د وسیلې او کاري ټوټې د تماس وخت کمولو، او د پرې کولو ځواکونو په مؤثره توګه اداره کولو سره دا ننګونې حل کوي.

د لوړ فیډ ملنګ پیرامیټرو اصلاح کول

د ټایټانیوم الیاژونو لپاره د HFM اصلاح کول د پرې کولو پیرامیټرو، د وسایلو موادو، او د ماشین ترتیباتو غوره کولو لپاره یو سیستماتیک چلند شامل دی. کلیدي متغیرات د پرې کولو سرعت (Vc)، د غاښ په هر برخه کې تغذیه (fz)، د پرې کولو محوري ژوروالی (ap)، د پرې کولو ریډیل ژوروالی (ae)، او د وسیلې لارې ستراتیژي شامل دي. دا پیرامیټرونه باید متوازن وي ترڅو MRR اعظمي کړي، د وسیلې اغوستل کم کړي، او د سطحې کیفیت ډاډمن کړي، چې معمولا د فضايي اجزاو لپاره د 0.8 µm څخه ښکته د ناهموارۍ (Ra) ارزښتونو لخوا اندازه کیږي.

د پرې کولو سرعت (Vc)

د پرې کولو سرعت، چې په مترو په دقیقه (متر/دقیقه) کې ښودل شوی، یو مهم پیرامیټر دی چې د وسایلو ژوند او تودوخې تولید اغیزمنوي. د ټایټانیوم الیاژونو لپاره، په HFM کې د پرې کولو وړاندیز شوی سرعت معمولا له 40-80 متر/دقیقه پورې وي، چې د فولادو (100-200 متر/دقیقه) په پرتله د ټایټانیوم د تودوخې حساسیت له امله د پام وړ ټیټ دی. ډیر سرعت تودوخه زیاتوي، په وسیلو کې د خپریدو پوښ ته وده ورکوي، پداسې حال کې چې ډیر محافظه کار سرعت تولید کموي. څیړنې ښیي چې د 50-60 متر/دقیقه Vc د Ti-6Al-4V لپاره غوره توازن ترلاسه کوي کله چې د لیپت شوي کاربایډ وسیلو سره جوړه شي.

د غاښ په سر خواړه (fz)

په HFM کې د هر غاښ لپاره فیډ معمولا 0.5-2.0 ملي میتر/غاښ وي، چې د دودیزو ملنګ ارزښتونو (0.1-0.3 ملي میتر/غاښ) څخه ډیر دی. د فیډ دا لوړ نرخ د چپ پتلی کولو څخه ګټه پورته کوي ترڅو د هر غاښ لپاره تودوخه او پرې کولو ځواک کم کړي. د ټایټانیوم لپاره، د 1.0-1.5 ملي میتر/غاښ د فیډ نرخ ډیری وختونه مثالی وي، د وسیلې قطر او سختۍ پورې اړه لري. لوړ فیډونه MRR زیاتوي مګر د چیټر څخه مخنیوي لپاره قوي ماشین سپینډلونو او مستحکم تنظیماتو ته اړتیا لري.

د پرې کولو ژوروالی (ap او ae)

په HFM کې د پرې کولو محوري ژوروالی (ap) کم ساتل کیږي، معمولا 0.5-1.5 ملي میتر، ترڅو د وړانګو ځواکونو او تودوخې راټولیدو کچه راټیټه شي. د پرې کولو (ae)، یا سټیپ اوور د وړانګو ژوروالی د وسیلې قطر له 20-70٪ څخه توپیر لري، د عملیاتو پورې اړه لري (د سختۍ په مقابل کې پای ته رسیدل). د ټایټانیوم د سختۍ لپاره، د 50-60٪ ae MRR اعظمي کوي پداسې حال کې چې د وسیلې ثبات ساتي.

د وسیلې لارې تګلارې

د وسیلې لارې انتخاب — لکه د ټروکوایډل ملنګ، هیلیکل ریمپینګ، یا تطابق پاکول — د HFM اصلاح کې مهم رول لوبوي. ټروکوایډل ملنګ، د دې ګردي وسیلې لارو سره، د چپ بارونه دوامداره ساتي او د ناڅاپي ځواک سپکونه کموي، چې دا د ټایټانیوم د وایبریشن حساسیت لپاره مثالی کوي. تطابق پاکول د دوامداره وسیلې ښکیلتیا ساتلو لپاره په متحرک ډول AE تنظیموي، موثریت نور هم لوړوي.

د وسایلو ډیزاین او مواد

د ټایټانیوم الیاژونو لپاره د HFM بریالیتوب د مناسبو جیومیټریونو او موادو سره د پرې کولو وسیلو په انتخاب پورې اړه لري. د لوړ فیډ ملونه معمولا د ټیټ لیډ زاویه (10-15°)، ډیری بانسري (4-6)، او د محوري ځواکونو سره د مقاومت لپاره یو قوي کور لري. د عامو وسیلو موادو کې شامل دي:

1. پوښل شوی کاربایډ: ټنګسټن کاربایډ د TiAlN (ټایټانیوم المونیم نایټرایډ) یا AlCrN (المونیم کرومیم نایټرایډ) په څیر پوښونو سره تر 900 درجو سانتي ګراد پورې غوره پوښاک مقاومت وړاندې کوي. TiAlN د اکسیډیشن مقاومت له امله د ټایټانیوم لپاره په پراخه کچه کارول کیږي.
2. پولی کریسټالین الماس (PCD): د PCD وسایل غوره سختۍ او حرارتي چالکتیا چمتو کوي مګر د سختۍ عملیاتو لپاره لګښت منع دی.
3. کیوبیک بورون نایټرایډ (CBN): CBN د لوړ سرعت سره د ټایټانیوم بشپړولو لپاره مناسب دی مګر د لګښت او ماتیدو له امله په HFM کې لږ عام دی.

د وسایلو پوښښونه رګونه کموي او د وسیلې سطحې ته د ټایټانیوم د چپکیدو مخه نیسي، دا یوه پدیده ده چې د "ګالینګ" په نوم پیژندل کیږي. د مثال په توګه، د TiAlN پوښل شوي وسایل د 0.3-0.4 د رګونو ضخامت ښیې، د غیر پوښل شوي کاربایډ لپاره د 0.6-0.8 په پرتله.

د ماشین متحرکات او تنظیم

HFM د ټایټانیوم د وایبریشن تمایلاتو اداره کولو لپاره د لوړ سپینډل ځواک (15-30 kW)، سختۍ، او ډمپ کولو ظرفیت لرونکي CNC ماشینونو ته اړتیا لري. د 8,000-15,000 RPM د سپینډل سرعت معمول دی، د ټیټ RPM، لوړ فیډ شرایطو لپاره غوره شوي تورک منحني سره. د کولنټ ستراتیژیانې - د سیلاب یخ کول، لږترلږه مقدار غوړول (MQL)، یا د مایع نایتروجن سره کریوجینک یخ کول - نور اغیز فعالیت. کریوجینک یخ کول، په -2 ° C کې LN195 وړاندې کوي، د پرې کولو تودوخه 30-50٪ کموي، په ځینو مطالعاتو کې د وسیلې ژوند تر 200٪ پورې غځوي.

په صنعت کې عملي غوښتنلیکونه

د ټایټانیوم الیاژونو لوړ فیډ ملنګ په فضا کې د توربین تیغونو، ساختماني چوکاټونو او ځمکې لاندې کولو په څیر اجزاو لپاره پراخه کارول موندلي دي. کالی، چیرته چې Ti-6Al-4V غالب دی. په بایومیډیکل انجینرۍ کې، HFM د پیچلو جیومیټریز سره امپلانټونه تولیدوي، د ټایټانیوم بایو مطابقت څخه ګټه پورته کوي. د موټرو غوښتنلیکونو کې د سپک وزن ټایټانیوم اخراج سیسټمونه او تعلیق اجزا شامل دي، چیرې چې HFM د تولید وخت کموي.

پرتلیزه تحلیل: د HFM په مقابل کې دودیز ملنګ

لاندې جدولونه د تجربوي معلوماتو او صنعت معیارونو پراساس د ټایټانیوم الیاژونو لپاره د HFM او دودیز ملنګ تفصيلي پرتله کول وړاندې کوي.

جدول ۱: د پرې کولو پیرامیټر پرتله کول

جدول ۲: د وسیلې ژوند او د سطحې کیفیت

جدول ۳: د لګښت او موثریت معیارونه

د قضیې مطالعې او تجربوي بصیرتونه

په ۲۰۲۳ کال کې د ملي معیارونو او ټیکنالوژۍ انسټیټیوټ (NIST) لخوا ترسره شوې یوه څیړنه د Ti-2023Al-6V فضايي بریکٹ لپاره د HFM او دودیز ملنګ پرتله کړه. د 4 محور CNC ماشین په کارولو سره چې د 5 ملي میتر لوړ فیډ کټر (TiAlN-coated) سره و، HFM د Vc = 12 متر/منټ، fz = 75 ملي میتر/غاښ، او ap = 55 ملي میتر کې د 1.2 cm³/min MRR ترلاسه کړ، د وسیلې ژوند 1 دقیقې سره. دودیز ملنګ، د Vc = 85 متر/منټ، fz = 16 ملي میتر/غاښ، او ap = 40 ملي میتر کې د 0.2 ملي میتر پای مل سره، د 3 cm³/min MRR او د وسیلې ژوند 35 دقیقې ترلاسه کړ. د سطحې ناهمواري د HFM لپاره 30 µm وه د دودیز ملنګ لپاره د 0.6 µm په پرتله، د ټایټانیوم لپاره د HFM غوره والی په ګوته کوي.

د اصلاح کولو پرمختللي تخنیکونه

1. د محدود عنصر تحلیل (FEA): د FEA ماډلونه د پرې کولو قوې، د تودوخې ویش، او د وسایلو انحراف تقلید کوي، د ماشین کولو دمخه د پیرامیټر اصلاح کول فعالوي. د Ti-6Al-4V لپاره، FEA په HFM کې د 500-800 N لوړ قوې وړاندوینه کوي، په دودیز ملنګ کې د 1200-1500 N په پرتله.
2. د ماشین زده کړه (ML): د ML الګوریتمونه د CNC سینسرونو (کمپن، تودوخې، ځواک) څخه د ریښتیني وخت ډاټا تحلیل کوي ترڅو د فیډ نرخونه په متحرک ډول تنظیم کړي، موثریت 15-20٪ ته وده ورکړي.
3. هایبرډ ماشینینګ: د الټراسونک وایبریشن یا لیزر په مرسته ملنګ سره د HFM یوځای کول د پرې کولو ځواک 25-30٪ کموي، په ځانګړې توګه د بیټا فیز ټایټانیوم الیاژونو لپاره.

راتلونکی لارښوونه

د ټایټانیوم الیاژونو لپاره د HFM راتلونکی د صنعت 4.0 ټیکنالوژیو په یوځای کولو کې دی — د ایمبیډ شوي سینسرونو سره سمارټ وسیلې، د ریښتیني وخت سمولیشن لپاره ډیجیټل دوه ګونی، او دوامداره کولنټ سیسټمونه. د وسیلو کوټینګونو کې پرمختګونه، لکه د نانو کمپوزیټ پرتونو (د مثال په توګه، TiSiN)، د اغوستلو مقاومت کې د نورو پرمختګونو ژمنه کوي. لکه څنګه چې د فضا سپړنې کې د ټایټانیوم کارول وده کوي (د مثال په توګه، د SpaceX د سټارشپ اجزا)، د HFM اصلاح کول به د څیړنې یوه مهمه ساحه پاتې شي.

پایله

د لوړ فیډ ملنګ د ټایټانیوم الیاژونو د CNC ماشین کولو کې د نمونې بدلون استازیتوب کوي، چې د لوړ تولید، اوږد شوي وسیلې ژوند، او غوره سطحې کیفیت قوي ترکیب وړاندې کوي. د مطلوب پیرامیټرو، پرمختللي وسیلو، او قوي ماشین تنظیماتو په کارولو سره، HFM د ټایټانیوم ذاتي ننګونو باندې بریالي کیږي، چې دا د دقیق صنعتونو لپاره لازمي کوي. دلته چمتو شوي تفصيلي پرتله کول او ساینسي بصیرتونه د دې بدلون وړ ظرفیت ټینګار کوي، د پراخه تطبیق او دوامداره تصفیې لپاره لاره هواروي.

د بیا چاپ بیان: که چیرې کوم ځانګړي لارښوونې شتون نلري ، پدې سایټ کې ټولې مقالې اصلي دي. مهرباني وکړئ د بیا چاپ لپاره سرچینه په ګوته کړئ: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks

د 3، 4 او 5 محور دقیق CNC ماشینی خدمت لپاره المونیم مشینیبیریلیم، کاربن فولاد، مګنیزیم، د ټیټانیوم ماشین, Inconel, platinum, superalloy, acetal, polycarbonate, fiberglass, graphite او لرګي. تر 98 انچو پورې د ماشين پرزو کولو توان لري. او +/-0.001 in. د مستقیم زغم. په پروسو کې ملنګ کول، بدلول، برمه کول، بورینګ، تارینګ، نل کول، شکل کول، کنورلینګ، کاونټر بورینګ، کاونټر سینګ کول، بیامیننګ او لیزر کټ. ثانوي خدمتونه لکه مجلس، بې مرکزه پیس کول، د تودوخې درملنه، پلیټ کول او ویلډینګ. پروټوټایپ او ټیټ څخه تر لوړ حجم تولید د اعظمي 50,000 واحدونو سره وړاندیز شوی. د مایع بریښنا ، نیوماتیک ، هیدرولیک او لپاره مناسب نلدوان غوښتنلیکونه د فضا، الوتکو، پوځي، طبي او دفاعي صنایعو خدمت کوي. PTJ به ستاسو سره ستراتیژیک جوړ کړي ترڅو خورا ارزانه خدمات چمتو کړي ترڅو تاسو سره ستاسو هدف ته رسیدو کې مرسته وکړي، ښه راغلاست موږ سره اړیکه ونیسئ ( sales@pintejin.com ) مستقیم ستاسو د نوې پروژې لپاره.