การตัดเฉือนที่แม่นยำของวงแหวนเครื่องยนต์ที่มีผนังบาง-: การแก้ปัญหาการขยายตัวทางความร้อนในชิ้นส่วนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่-

พื้นหลัง

ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและพลังงาน วงแหวนติดผนัง-เส้นผ่านศูนย์กลางบาง-ขนาดใหญ่- เช่น ตัวเรือนเครื่องยนต์ วงแหวนเชื่อมต่อ และหน้าแปลนยึด-ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านโครงสร้างน้ำหนักเบาและประสิทธิภาพการทำงาน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสัดส่วนทางเรขาคณิต (เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่เทียบกับความหนาน้อย) ส่วนประกอบเหล่านี้จึงมีความไวสูงต่ออุณหภูมิ-การเสียรูปที่เกิดขึ้นระหว่างการตัดเฉือนที่แม่นยำ

โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการดำเนินการเจาะภายใน ความร้อนอาจสะสมได้การขยายตัวทางความร้อนแบบไม่เชิงเส้นทำให้เกิดการบิดเบือนเล็กน้อยซึ่งส่งผลต่อความกลมและความแม่นยำของมิติของชิ้นส่วนสุดท้าย สำหรับอุตสาหกรรมที่ต้องการความแม่นยำระดับไมโครมิเตอร์- นี่เป็นความท้าทายที่ไม่สามารถมองข้ามได้

ความท้าทาย

ในชิ้นส่วนที่มีผนังบาง-และมีความแข็งต่ำ เวลาสัมผัสของเครื่องมือและชิ้นงานที่เพิ่มขึ้นจะส่งผลให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นเฉพาะจุด เนื่องจากความร้อนไม่สามารถกระจายไปทั่ววัสดุอย่างสม่ำเสมอ การไล่ระดับความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอจึงนำไปสู่การขยายวัสดุที่ไม่สม่ำเสมอ-- นี่เป็นปัญหาอย่างยิ่งใน:

การคว้านและคอนทัวร์ด้วยความเร็วสูง-ของเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน

การตัดขัดจังหวะที่ซึ่งอุณหภูมิพุ่งสูงขึ้นเกิดขึ้น

การดำเนินการเสร็จสิ้นโดยที่แม้แต่การตกไข่เล็กน้อยก็ทำให้ส่วนนั้นขาด-ความคลาดเคลื่อน-

วิธีการระบายความร้อนและการชดเชยหลังการตัดเฉือนแบบเดิมๆ นั้นไม่เพียงพออีกต่อไป จำเป็นต้องมีการควบคุมแบบเรียลไทม์-เพื่อจัดการกับการบิดเบือนแบบไดนามิกเหล่านี้

โซลูชันของ Bishen: กลยุทธ์การควบคุมความร้อนอัจฉริยะ

เพื่อตอบสนองความต้องการด้านเสถียรภาพทางความร้อนของการตัดเฉือนวงแหวนผนังบาง- Bishen ได้พัฒนา aระบบควบคุมความร้อนหลาย-เฟสรวมเข้ากับแพลตฟอร์มการตัดเฉือนโครงสำหรับตั้งสิ่งของ 5 แกน:

การตรวจสอบความร้อนแบบเรียลไทม์-
เซ็นเซอร์อินฟราเรดความไวสูง-และเทอร์โมคัปเปิลแบบฝังติดตามการสร้างความร้อนอย่างต่อเนื่องที่โซนวิกฤติ-โดยเฉพาะใกล้กับบริเวณเจาะ

กลยุทธ์การทำความเย็นแบบแบ่งส่วน
แทนที่จะใช้การไหลของน้ำหล่อเย็นคงที่ ระบบจะปรับความเข้มของการทำความเย็นแบบไดนามิกโดยการตัดเฉือนเฟส-การกัดหยาบ กึ่ง-การเก็บผิวละเอียด และการเก็บผิวละเอียด สิ่งนี้จะช่วยลดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วในขณะที่ยังคงรักษาเสถียรภาพของวัสดุ

การทำโปรไฟล์ด้วยเลเซอร์สำหรับการตอบสนองรูปร่าง
เครื่องสแกนเลเซอร์แบบไม่สัมผัส-จะทำการตรวจสอบโปรไฟล์อย่างต่อเนื่องระหว่างการตัดเฉือน หากการเบี่ยงเบนจากความกลมหรือความเรียบเกิดขึ้นเนื่องจากการขยายตัวเนื่องจากความร้อน ทางเดินของเครื่องมือจะถูกปรับแบบเรียลไทม์โดยอัตโนมัติ

หลัง-รักษาอุณหภูมิการตัดเฉือนและตัดแต่งขั้นสุดท้าย
หลังจากการตัดเฉือนหยาบ ชิ้นส่วนต่างๆ จะถูกเก็บไว้ภายใต้อุณหภูมิแวดล้อมที่ควบคุมเพื่อให้เกิดการผ่อนคลายความร้อน การตัดขอบเล็กน้อยช่วยให้มั่นใจถึงความสมบูรณ์ของมิติขั้นสุดท้าย

ผลลัพธ์

กรณีการใช้งาน: แหวนเชื่อมต่อเครื่องยนต์

ซัพพลายเออร์ชั้นนำด้านการบินและอวกาศระดับ Tier-1 เผชิญกับอัตราเศษที่สูงเมื่อตัดเฉือนวงแหวนเชื่อมต่อเครื่องยนต์อลูมิเนียมอัลลอยด์ด้วยความหนาของผนังเพียง 4.2 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 780 มม. การเสียรูปของรูเจาะสูงถึง 0.05 มม. เนื่องจากการตัด-ความร้อนที่เหนี่ยวนำ

หลังจากใช้กระบวนการควบคุมความร้อนแบบผสมผสานของ Bishen:

ความสม่ำเสมอของเส้นผ่านศูนย์กลางภายในดีขึ้นกว่า73%

ข้อผิดพลาดความกลมถูกเก็บไว้ภายใน±0.01 มม

การสึกหรอของเครื่องมือลดลง28%เนื่องจากความร้อนในการตัดลดลง

บทสรุป

ชิ้นส่วนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่-มีผนังบาง-บางมีประสิทธิภาพเชิงโครงสร้างความร้อนไม่เสถียรระหว่างการตัดเฉือน- กลยุทธ์การชดเชยความร้อนแบบปรับเปลี่ยนได้ของ Bishen ผสมผสานกับ-การตรวจจับรูปร่างแบบเรียลไทม์และการระบายความร้อนแบบแบ่งส่วน ทำให้สามารถผลิตส่วนประกอบที่ท้าทายเหล่านี้ได้ได้อย่างน่าเชื่อถือ ซ้ำๆ และแม่นยำ.