टाइटेनियम मिश्र धातु उच्च शक्ति शीट धातु प्रसंस्करण

बड़े आकार, उच्च शक्ति और कठिन-से-मशीन टाइटेनियम मिश्र धातु त्वचा भागों को काटने की कठिनाई को देखते हुए, हमने विभिन्न शीट धातु प्रसंस्करण विधियों पर पुनरावृत्त अनुसंधान किया, मूल प्रक्रिया प्रवाह का पुनर्निर्माण किया, और कोल्ड ड्राइंग की समस्या को हल किया। लेजर कटिंग, सीएनसी मिलिंग और अन्य प्रक्रिया विधियों की शुरूआत। स्प्रिंगबैक के कारण होने वाली प्रसंस्करण सटीकता की समस्याएं और उच्च शक्ति वाली सामग्रियों की मैन्युअल मिलिंग की प्रसंस्करण कठिनाइयां विभिन्न कठिन-से-प्रक्रिया लिंक की उत्पादन दक्षता को अनुकूलित करती हैं और प्रसंस्करण समय को कम करती हैं।

शीट मेटल त्वचा भागों के उत्पादन और प्रसंस्करण में, काटने की प्रक्रिया ज्यादातर मैन्युअल कटिंग होती है। एल्यूमीनियम मिश्र धातु सामग्री के उत्पादन और प्रसंस्करण के लिए, 3. 0 मिमी से कम मोटाई वाली प्लेटों की कटाई और प्रसंस्करण अधिक उपयुक्त है, लेकिन समग्र उत्पादन दक्षता और उत्पादन सटीकता कम है। विमानन उत्पादों में उच्च परिशुद्धता और उच्च प्रदर्शन की बढ़ती मांग के साथ, टाइटेनियम मिश्र धातु, एल्यूमीनियम-लिथियम मिश्र धातु, स्टेनलेस स्टील और अन्य सामग्रियों का अनुप्रयोग धीरे-धीरे बढ़ रहा है। जटिल आकार, अनियमित आकृति, झरझरा और उच्च शक्ति वाली सामग्री वाले भागों को काटने के लिए आवश्यक प्रसंस्करण समय लंबा है। प्रसंस्करण अधिक कठिन है. विशेष रूप से टाइटेनियम मिश्र धातु सामग्री से संसाधित बड़े आकार के धड़ त्वचा भागों में उच्च सामग्री ताकत और बड़े तन्यता पलटाव विरूपण होता है। कोल्ड ड्राइंग द्वारा सटीक आकृतियाँ प्राप्त करना अत्यंत कठिन है। क्योंकि लेजर कटिंग और सीएनसी कटिंग के दौरान एक निश्चित प्रक्रिया मार्जिन मुआवजे पर विचार करने की आवश्यकता होती है, भागों की उत्पादन क्षमता कम हो जाती है [1-6]। यह लेख एक उदाहरण के रूप में बड़े आकार के टाइटेनियम मिश्र धातु के ठंडे-खींचे गए त्वचा भागों को लेता है। प्रक्रिया मुआवजे पर विचार करने के आधार पर, विभिन्न शीट धातु प्रसंस्करण प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक समय की व्यापक रूप से तुलना की जाती है, और कठिन-से-मशीन टाइटेनियम मिश्र धातु त्वचा भागों की दक्षता में सुधार करने के लिए सत्यापन परिणामों के आधार पर प्रक्रिया प्रवाह को अनुकूलित किया जाता है। उत्पादन दक्षता और विनिर्माण सटीकता। वास्तविक उत्पादन सत्यापन के बाद, चित्र 1 में दिखाए गए विशिष्ट कठिन-से-मशीन टाइटेनियम मिश्र धातु त्वचा भागों की प्रसंस्करण समस्या हल हो गई है, और काटने और प्रसंस्करण में मुख्य कठिनाइयों को समाप्त कर दिया गया है। प्रक्रिया प्रवाह के पुनरावृत्त अनुकूलन के माध्यम से, अनुकूलन से पहले की तुलना में कुल उत्पाद प्रसंस्करण समय बहुत कम हो गया है।

चित्र 1 विशिष्ट कठिन-से-मशीन टाइटेनियम मिश्र धातु त्वचा भाग

टाइटेनियम मिश्र धातु त्वचा भागों में कई छेद होते हैं, और कुछ छेदों में विशेष आकार होते हैं जैसे एल-आकार, अंडाकार और नाली आकार। भागों में खुलेपन की संख्या 21 और 24 के बीच वितरित की जाती है, और असेंबली प्रक्रिया में कई पोजिशनिंग बेंचमार्क और आपसी समन्वय संबंध होते हैं। इस हिस्से को संसाधित करना बेहद कठिन है और इसकी उत्पादन क्षमता कम है। भागों को काटने की प्रक्रिया के दौरान, ऑपरेटर को पहले पूर्व-स्थिति बनानी होगी, प्रत्येक छेद और भाग की रूपरेखा रेखा को चिह्नित करना होगा, रूपरेखा को रफ कट करना होगा और प्रत्येक उद्घाटन के स्थिति बिंदु का पता लगाना होगा, फिर रेखा को सटीक रूप से चिह्नित करना होगा, और फिर मिलिंग समाप्त करनी होगी हाथ से। उत्पादन प्रक्रिया लंबी है और प्रसंस्करण में लंबा समय लगता है। तालिका 1 वास्तविक उत्पादन में प्रत्येक स्टेशन के लिए आवश्यक प्रभावी प्रसंस्करण समय को सूचीबद्ध करती है। चार प्रकार के त्वचा भागों के लिए आवश्यक औसत प्रभावी प्रसंस्करण समय अपेक्षाकृत लंबा, 33.75 घंटे है। ज्यादातर मामलों में, सहयोगात्मक प्रसंस्करण के लिए 2 या 3 लोगों की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप उत्पादन क्षमता कम होती है।

तालिका 1 वास्तविक उत्पादन में प्रत्येक स्टेशन के लिए आवश्यक प्रभावी प्रसंस्करण समय (इकाई: एच)

तालिका 1 में दिखाए गए प्रत्येक स्टेशन के लिए आवश्यक प्रभावी प्रसंस्करण समय से, यह पता लगाना आसान है कि कटिंग (रफ कटिंग और फाइन मिलिंग) के लिए आवश्यक समय बाधा प्रक्रिया का 78% है। अर्थात्, उत्पाद उत्पादन संगठन की दक्षता में सुधार के लिए मुख्य बिंदु कटिंग लिंक है। . कठिन कटिंग की समस्या को हल करने के लिए, सीएनसी कटिंग विधि शुरू करने, प्रक्रिया प्रवाह का पुनर्निर्माण करने और धीरे-धीरे प्रक्रिया विधि को पुनरावृत्त रूप से अनुकूलित करने की योजना बनाई गई है। अनुकूलन के लिए लेजर कटिंग का परिचय दें। चूंकि पार्ट होल पोजीशन कटिंग और असेंबली के बीच कई समन्वय संबंध हैं, और कोल्ड ड्राइंग स्प्रिंगबैक पार्ट आकार सटीकता में बड़े विचलन का कारण बनता है, स्क्रैप की पीढ़ी से बचने के लिए कार्यान्वयन प्रक्रिया के दौरान एक मार्जिन बनाए रखा जाता है।

लेजर कटिंग के लिए मैनुअल रफ कटिंग लिंक को अनुकूलित करके, कटिंग स्टेशन द्वारा आवश्यक प्रभावी प्रसंस्करण समय को कम कर दिया गया है। तालिका 2 प्रक्रिया विधि के पहले अनुकूलन के बाद प्रत्येक स्टेशन द्वारा आवश्यक प्रभावी प्रसंस्करण समय को सूचीबद्ध करती है। यह पाया जा सकता है कि भाग 1 और भाग 2 के लिए आवश्यक कुल प्रसंस्करण समय 21.9% कम हो गया था, और भाग 3 और 4 के लिए आवश्यक कुल प्रसंस्करण समय 16.9% कम हो गया था। हालाँकि, भागों के लिए आवश्यक प्रसंस्करण समय अभी भी लंबा है, और शेष मार्जिन के परिणामस्वरूप मैन्युअल सटीक अंकन और मैन्युअल फाइन मिलिंग के लिए एक बड़ा कार्यभार होता है। , श्रम की तीव्रता बहुत अधिक है।

तालिका 2 लेजर कटिंग विधि के प्रत्येक स्टेशन के लिए आवश्यक प्रभावी प्रसंस्करण समय (इकाई: एच)

इन चार त्वचा भागों का उत्पादन और प्रसंस्करण समय अभी भी बहुत लंबा है। दूसरी प्रक्रिया पद्धति को सीएनसी मिलिंग के लिए अनुकूलित किया गया, जिससे मार्किंग, रफ कटिंग और फाइन मिलिंग का कार्यभार केवल आउटलाइन लाइन तक कम हो गया, जबकि सटीकता सुनिश्चित करने के लिए छेद की स्थिति और छेद का आकार सीएनसी मिलिंग द्वारा सुनिश्चित किया गया। प्रक्रिया सत्यापन में पाया गया कि पूरी प्रक्रिया के लिए आवश्यक प्रसंस्करण समय फिर से बढ़ गया है, मुख्य प्रभावित स्टेशनों में आकृतियों की मैन्युअल कटिंग और आकृतियों की मैन्युअल बारीक मिलिंग शामिल है। तालिका 3 सीएनसी मिलिंग प्रक्रिया विधि को अनुकूलित करने के बाद प्रत्येक स्टेशन के लिए आवश्यक प्रभावी प्रसंस्करण समय को सूचीबद्ध करती है। पहले अनुकूलन परिणामों की तुलना में, भाग 1 और 2 के लिए आवश्यक कुल प्रसंस्करण समय में 8% की वृद्धि हुई, और भाग 3 और 4 के लिए आवश्यक कुल प्रसंस्करण समय में 1.7% की वृद्धि हुई। प्रभावी प्रसंस्करण समय में वृद्धि के कारणों का विश्लेषण करते हुए, मुख्य कारण यह है कि सीएनसी मिलिंग समय > अन्य कार्य स्टेशनों के अनुकूलन से कुल समय कम हो गया है। सीएनसी स्थिति, सतह समायोजन और निरीक्षण लिंक में लंबा समय लगता है और आगे समायोजन की आवश्यकता होती है।

तालिका 3 सीएनसी मिलिंग विधि के प्रत्येक स्टेशन के लिए आवश्यक प्रभावी प्रसंस्करण समय (इकाई: एच)

लेजर कटिंग विधि के अनुकूलन परिणामों के साथ संयुक्त, तीसरी प्रक्रिया अनुकूलन में, सीएनसी मिलिंग विधि के मैनुअल रफ कटिंग आकार लिंक को लेजर रफ कटिंग आकार में अनुकूलित किया गया था। लेज़र रफ़ कटिंग भाग की मिलिंग प्रक्रिया मार्जिन को कम कर सकती है। एक ओर, यह आकृति की मैन्युअल रफ कटिंग के लिए आवश्यक समय को कम कर देता है, और साथ ही, यह अप्रत्यक्ष रूप से आकृति की मैन्युअल फाइन मिलिंग के प्रसंस्करण समय को भी काफी बढ़ा देता है। तालिका 4 लेजर + सीएनसी मिलिंग विधि के प्रत्येक स्टेशन के लिए आवश्यक प्रभावी प्रसंस्करण समय को सूचीबद्ध करती है। अनुकूलन परिणामों की तुलना करने पर, यह पाया गया कि समग्र अनुकूलन प्रभाव स्पष्ट है, और कुल उत्पाद प्रसंस्करण समय अनुकूलन से पहले की तुलना में क्रमशः 37.5% और 40.8% कम हो गया है।

तालिका 4 लेजर + सीएनसी मिलिंग विधि (इकाई: एच) के प्रत्येक स्टेशन के लिए आवश्यक प्रभावी प्रसंस्करण समय

इस लेख का उद्देश्य टाइटेनियम मिश्र धातु छिद्रपूर्ण त्वचा भागों की काटने की कठिनाइयों और कम उत्पादन दक्षता को कम करना है, प्रक्रिया प्रवाह का पुनर्निर्माण करना और धीरे-धीरे प्रक्रिया विधि का अनुकूलन करना है। मशीनिंग भत्ते को बनाए रखने के आधार पर, विभिन्न शीट धातु प्रसंस्करण विधियों का सत्यापन किया गया, प्रक्रिया के लिए आवश्यक समय की व्यापक रूप से तुलना की गई, और इष्टतम प्रक्रिया प्रवाह निर्धारित किया गया। अंत में, समस्या को हल करने के लिए बाहरी आकार की लेजर रफ कटिंग और आंतरिक छेद की सीएनसी मिलिंग के संयोजन की एक विधि का उपयोग किया गया। भागों की कठिन मशीनिंग की समस्या समाप्त हो जाती है और मशीनिंग का समय काफी कम हो जाता है।