در محیط های شدید، اجزایی مانندقفل ریشه روتور موتور, صندلی های بلبرینگ ارابه فرودو سایر بخش‌های حیاتی هوافضا تحت فشارهای متناوب با فرکانس بالا- قرار دارند. این قطعات نقش حیاتی در حفظ یکپارچگی و ایمنی سازه ایفا می کنند، به ویژه در شرایطی که چرخه بارگیری و تخلیه مکرر را تجربه می کنند. در نتیجه کنترلترک های خستگی سطحیبرای حفظ قابلیت اطمینان عملیاتی و افزایش طول عمر این قطعات ضروری است.
چالش
یکی از مهمترین چالش ها در ماشینکاری این قطعات مدیریت استمناطق تمرکز تنش سطحی، که در طول زمان بسیار مستعد ترک خوردن هستند. این مناطق باید داشته باشند:
زبری سطح بسیار کمبرای جلوگیری از ایجاد ترک های خستگی
تنش فشاری پسماندبرای افزایش مقاومت مواد در برابر انتشار ترک.
دستیابی به این ویژگی‌ها، به‌ویژه در مناطق با{0} استرس بالا، نیازمند کنترل دقیق فرآیند تصفیه سطح است، که آن را به یکی از دشوارترین کارها در ماشینکاری اجزای حیاتی هوافضا تبدیل می‌کند.
رویکرد راه حل ما
برای اطمینان از برآورده شدن الزامات مقاومت در برابر خستگی دقیق، ترکیبی از تکنیک‌های ماشینکاری پیشرفته و روش‌های{0} پس پردازش استفاده می‌شود:
چرخش دقیق
ما از دقت بالا-استفاده می‌کنیمتراشکاری CNCبرای رسیدن به خواسته های مورد نیازپرداخت سطحبا مقدار Ra بسیار کم (کمتر از 0.2 میکرومتر). این مرحله تضمین می کند که هیچ زبری روی سطح باقی نمی ماند که به طور بالقوه می تواند به نقطه شروع ترک های خستگی تبدیل شود.
شات پینینگ
القاء کردنتنش های فشاری پسمانددر لایه های سطحی اعمال می کنیمگلوله پینینگبه اجزای ماشین کاری شده این فرآیند با جلوگیری از شروع ترک و رشد در سطح مواد، عمر خستگی را افزایش می دهد.
پولیش نانو-
پس از شات پینینگ، اجزا تحت تأثیر قرار می گیرندنانو-پلیش نهاییبرای دستیابی به سطحی فوق العاده-صاف. این فرآیند شانس ایجاد ترک را بیشتر کاهش می دهد و دوام کلی قطعه را بهبود می بخشد.
فرآیند چند مرحله ای یکپارچه
با ترکیب کردنچرخش دقیق, گلوله پینینگ، ونانو- پولیشبه یکفرآیند چند مرحله‌ای ترکیبی-، ما اطمینان می دهیم که هر جنبه ای از مقاومت در برابر خستگی سطح از ابتدا تا انتها مورد توجه قرار می گیرد.
نتایج
| متریک | قبل از بهینه سازی | پس از بهینه سازی |
|---|---|---|
| زبری سطح (Ra) | Ra> 0.8 میکرومتر | Ra <0.2 میکرومتر |
| استرس پسماند | کم (بدون فشرده سازی) | بالا (فشاری) |
| شروع ترک خستگی | مکرر | به طور قابل توجهی کاهش یافته است |
| طول عمر کامپوننت | کاهش یافته است | افزایش 30-50٪ |
مورد کاربرد: صندلی بلبرینگ ارابه فرود هواپیما
یک سازنده مهم هوافضا با چالشی برای ماشینکاری به ما نزدیک شدصندلی بلبرینگیک جزء ارابه فرود که تحت بارهای شدید و معکوس شدن تنش مکرر در طول پرواز قرار می گیرد. روش‌های ماشینکاری سنتی منجر به پرداخت‌های ناکافی سطح و شکست زودهنگام خستگی شده است.
پس از اجرای فرآیند چند مرحله‌ای-چرخش دقیق، ضربه‌گیری و نانو-صیقل‌کاری{3}}دوام خستگی صندلی بلبرینگ به طور قابل‌توجهی بهبود یافت و زبری سطح آن کاهش یافت.Ra <0.2 میکرومتر. سازنده گزارش داد a30 درصد افزایش طول عمر قطعاتوشروع ترک خستگی صفردر تست میدانی
نتیجه گیری
در کاربردهای شدید محیطی که مقاومت در برابر خستگی سطح در درجه اول اهمیت قرار دارد، دستیابی بهسطوح عالیوتنش های فشاری پسماندکلید تضمین طول عمر و قابلیت اطمینان قطعات است. با استفاده از aفرآیند چند مرحله‌ای ترکیبی-ترکیب کردنماشینکاری دقیقبا تکنیک های پیشرفته پردازش پست{0}}مثلگلوله پینینگونانو- پولیش، می‌توانیم با موفقیت به این چالش‌ها رسیدگی کنیم و عمر سرویس اجزای-با عملکرد بالا را افزایش دهیم.
