Zakaj letalski deli tradicionalno obdelavo potisnejo do meja
Letalske in vesoljske komponente niso podobne vašemu povprečnemu industrijskemu nosilcu. Pomislite na tanke stene, ki se upognejo, če jih napačno vpnete, sestavljene krivulje, ki se prelivajo druga v drugo, in pritrdilne luknje, izvrtane pod koti, ki se ne ujemajo z nobeno posamezno ravno stranjo. Dodajte še dejstvo, da je večina teh delov izdelanih iz močnih, dragih zlitin, zato je zelo malo prostora za pristop -in-ponovnega dela.
Pri standardnem tri{0}}osnem rezkalniku se rezalno orodje premika samo vzdolž X, Y in Z. To je v redu za ravno ploščo, toda v trenutku, ko je treba del obdelati iz več kotov, se mora upravljavec ustaviti, sprostiti vpenjanje, obrniti del, ponovno -nastaviti ničelno točko in začeti znova. Vsaka od teh ponovnih-nastavitev povzroči majhno količino napake položaja. Na preprost del, ki morda ni pomemben. Na letalskem nosilcu z dovoljenimi odstopanji, merjenimi v tisočinkah milimetra, absolutno drži.
Pogosti vesoljski materiali, ki zahtevajo natančnost
Titanove zlitine (Ti-6Al-4V) – močne in lahke, vendar jih je težko rezati brez ustvarjanja toplote, ki zvija tolerance
Vesoljski{0}}aluminij (7075, 6061) -, ki se pogosto uporablja za konstrukcijske dele, cenjen zaradi svojega razmerja med trdnostjo-in-težo
Nikelj-superzlitine -, ki se uporabljajo v bližini motorjev in izpušnih sistemov, kjer je toplotna odpornost kritična
Nerjaveče jeklo - pogosto v pritrdilnih elementih, nosilcih in-nosilni strojni opremi
Vsak od teh materialov se pod rezalnikom obnaša drugače, kar je še en razlog več, da kupci v letalstvu iščejo 5-osno CNC obdelovalno tovarno z resničnim znanjem o procesu, specifičnem za material, ne le trgovine, ki ima v lasti pravi stroj.
Kaj naredi dele za 5-osno rezkanje drugačne
Pravi 5-osni rezkalni postopek doda dve rotacijski osi (običajno A in B ali A in C, odvisno od konfiguracije stroja) standardnim trem linearnim osem. To pomeni, da se rezalno orodje - ali sam del, odvisno od stroja, lahko približa obdelovancu iz skoraj katerega koli kota, ne da bi ga kdaj sprostil.
Praktični učinek je preprost: ena nastavitev, strojno obdelanih več ploskev, brez napak pri pozicioniranju. V skladu z raziskavo proizvodnega inženiringa, objavljeno v industrijskih revijah, se je pokazalo, da prehod z več-nastavitve na tri-osne procese na eno-nastavitev na pet-osno obdelavo skrajša čase ciklov na kompleksnih delih za približno 30-50 %, hkrati pa zmanjša tudi stopnje odpadkov, povezane z napakami pri vpenjanju. Pri letalskih in vesoljskih delih, kjer lahko ena sama zavrnjena komponenta stane na tisoče dolarjev materiala in strojnega časa, to ni majhen prirast učinkovitosti – je neposreden udarec v bistvo, če se še vedno zanašate na zastarele metode.
5-Os proti. 3-Osi: vzporedni-pogled
|
Faktor |
3-osno rezkanje |
5-osni rezkalni del |
|
Nastavitve, potrebne za kompleksno geometrijo |
Večkratna |
Ponavadi enega |
|
Pozicijska natančnost po obrazih |
Nižje (nakopičena napaka) |
Višje (ena referenca) |
|
Površinska obdelava na ukrivljeni geometriji |
Zahteva več zaključnih prehodov |
Bolj gladka v manj prehodih |
|
Primerno za podreze/sestavljene kote |
Omejeno |
ja |
|
Dobavni rok za kompleksne dele |
dlje |
Krajši |
Realne-uporabe v letalski in vesoljski proizvodnji
Pet{0}}zmožnosti ni lepo--imeti trik - to je tisto, zaradi česar je nekatere vesoljske dele sploh mogoče proizvesti v okviru razumnih toleranc. Tipične aplikacije vključujejo:
Strukturni nosilci ogrodja letala z nagnjenimi pritrdilnimi površinami
Komponente nosilca motorja, ki zahtevajo tesno toleranco na več ravninah
Ohišja turbin in kompresorjev s kompleksnimi notranjimi obrisi
Priključki za hidravlični sistem in sistem za gorivo s sestavljenimi-kotnimi odprtinami
Komponente podvozja, ki zahtevajo trdnost in dimenzijsko natančnost
Svetovno povpraševanje po tovrstnih5-osni CNC obdelovalni delivztrajno narašča skupaj z rastjo komercialnega letalstva in obrambne proizvodnje. Tržne raziskave v sektorju CNC obdelave so pokazale trajno dvo{1}}mestno rast natančne-strojne obdelave v letalstvu in vesolju v zadnjih nekaj letih, ki jo v veliki meri poganja premik k lažjim, bolj zapletenim geometrijam delov, ki jih starejše tri{3}}osne metode preprosto ne morejo proizvesti ekonomsko.
Od prototipa do proizvodnje: vloga CNC rezkanih prototipov
Preden gre kateri koli od teh delov v polno proizvodnjo, se običajno začne kot prototip. In v letalstvu pri izdelavi prototipov ne gre le za dokazovanje, da je zasnova videti pravilna -, temveč za potrditev prileganja, delovanja in zmogljivosti materiala v dejanskih pogojih, preden se zavežejo v proizvodnjo.
Tukaj jeCNC rezkani prototipizaslužijo svoje preživnino. Pet{1}}osni stroj lahko proizvede funkcionalen prototip v natančnem materialu in geometriji, načrtovani za proizvodnjo, namesto grobega približka, narejenega z drugačnim postopkom. To je pomembno, ker morajo inženirji preizkusiti dejanski del, ne pa -nadomestnega dela. Pomeni tudi, da je preskok od prototipa do celotne proizvodne serije bolj gladek, saj je isto nastavitev obdelave in poti orodij pogosto mogoče povečati z minimalno predelavo.
Za proizvajalce originalne opreme, ki delajo v tesnih razvojnih rokih, to občutno skrajša zanko med »dizajnersko zamiseljo« in »delom, pripravljenim-za letenje«, s čimer zmanjša tedne časa za programe, ki bi sicer obstali v čakanju na ponavljajoče se predelave.
Študija primera: Kako je podjetje Sunhingstones zagotovilo natančnost-natančnosti v letalstvu
Eden od primerov, ki si ga je vredno ogledati: naročnik letalske in vesoljske industrije je pri Sunhingstones prišel z zasnovo nosilca iz titana, ki ni uspel pri dveh prejšnjih dobaviteljih. Del je imel pet nagnjenih pritrdilnih ploskev in zahtevano toleranco ±0,02 mm na vseh - specifikacija, ki je preprosto ni bilo mogoče doseči z uporabo več-nastavitvenega tri-postopka, na katerega so se zanašale prejšnje trgovine.
Inženirska ekipa podjetja Sunhingstones je ponovno-programirala del za eno-nastavitev pet-proizvodnje z uporabo orodja-specifičnega za titan in strategije hladilne tekočine za obvladovanje kopičenja toplote med rezanjem. Rezultat: popolna dimenzionalna skladnost prve proizvodne serije, 40-odstotno zmanjšanje časa cikla na-enoto v primerjavi s prvotno ponudbo treh-osov in ponovljiv postopek, ki ga je stranka od takrat razširila na tekoče proizvodne serije. To je vrsta rezultatov, ki kaže, zakaj kupci vse pogosteje obravnavajo pet{9}}osno zmogljivost kot osnovno zahtevo in ne kot vrhunski dodatek,-ko nabavljajo letalske dele.
Kaj iskati v 5-osni CNC obdelovalni tovarni
Vsaka trgovina, ki oglašuje pet{0}}osne stroje, dejansko nima procesne discipline, ki jo zahteva vesoljsko delo. Ko preverjate proizvajalca 5-osnih CNC obdelovalnih strojev, je vredno preveriti nekaj stvari, preden pošljete risbe:
Certifikat AS9100 ali enakovredne poverilnice za upravljanje kakovosti v letalstvu
Notranje-meroslovje (inšpekcija CMM, ne samo zunanji{1}}naključni pregledi)
Dokumentirana sledljivost materiala za zlitine, ki se uporabljajo v-kritičnih delih
Tako izdelava prototipov kot proizvodna zmogljivost, tako da med fazami ne menjate dobaviteljev
Referenčni rezultati z vašo specifično družino zlitin, saj titan, aluminij in superzlitine zahtevajo različne strategije rezanja
Prav tako je treba omeniti, da industrijska telesa, kot je ESTA (Evropsko združenje za pločevino in cevi), vedno bolj poudarjajo pet{0}}osno in več-osno natančno obdelavo kot merilo kakovosti v naprednih proizvodnih sektorjih, s čimer potrjujejo tisto, kar so se kupci vesoljske industrije že naučili na težji način: stroj je pomemben, vendar je prav tako pomembna procesna disciplina, ki stoji za njim.
pogosta vprašanja
V: Za kaj se uporablja 5-osno rezkanje v letalstvu?
O: Uporablja se za obdelavo zapletenih, več{0}}nagnjenih delov - nosilcev, nosilcev motorja, ohišij in strukturnih komponent - v eni nastavitvi, kar izboljša natančnost in zmanjša napake, ki nastanejo zaradi večkratnega prestavljanja dela.
V: Kako natančna je 5-osna CNC obdelava?
O: Dobro-tečeni pet-osni procesi redno vzdržujejo tolerance v razponu od ±0,01 mm do ±0,05 mm, odvisno od materiala in geometrije dela, kar je strožje od tistega, kar lahko zanesljivo doseže večina več-nastavitvenih tri-osnih postopkov.
V: Katere materiale je mogoče uporabiti za CNC rezkane letalske prototipe?
O: Pogosto se uporabljajo titanove zlitine, vesoljski-aluminij, nikljeve superzlitine in nerjavno jeklo, zato je treba dober pet{1}}osni prototip izdelati iz dejanskega proizvodnega materiala, kadar koli je to mogoče.
V: Koliko časa traja izdelava 5-osnih CNC obdelovalnih delov?
O: Pretočni časi se razlikujejo glede na zapletenost, vendar proizvodnja z eno-nastavitvijo petih{1}}osov na splošno poteka 30-50 % hitreje kot enakovredna več{4}}nastavitvena tri-osna proizvodnja, saj ni vpletenega ponavljajočega odpenjanja in ponovnega sklicevanja.
V: Ali je 5-osna obdelava dražja od 3-osne?
O: Cena stroja na- uro je lahko višja, vendar je skupni strošek na del pogosto nižji, če upoštevate zmanjšan odpad, manj nastavitev in krajše čase ciklov -, zlasti pri zapletenih geometrijah za letalstvo.
Ste pripravljeni nabaviti svojo naslednjo letalsko in vesoljsko komponento?
Če ste se opekli zaradi tolerančnega nihanja, zamujenih rokov ali dobavitelja, ki ni mogel obdržati specifikacij na več straneh, je morda čas, da delate s tovarno, zgrajeno okoli pet-osne natančnosti od začetka. Pošljite svoje risbe in pogovoriva se o tem, ali je izdelava 5-osnih rezkalnih delov primerna za vaš naslednji prototip ali proizvodno serijo - popeljali vas bomo skozi materialne možnosti, dobavne roke in neposredno ponudbo.

