5-osový frézovací diel pre letectvo a kozmonautiku

Letecké komponenty nie sú ako váš priemerný priemyselný držiak. Predstavte si tenké steny, ktoré sa ohýbajú, ak ich zle upnete, zložené krivky, ktoré do seba splývajú, a montážne otvory vyvŕtané v uhloch, ktoré sa nezhodujú s jednou plochou. Pripočítajte k tomu fakt, že väčšina týchto dielov je vyrobená z pevných, drahých zliatin, a je tu len veľmi malý priestor na šrotovanie-a{3}}prerobenie.

Pri štandardnej trojosovej fréze sa rezný nástroj pohybuje iba pozdĺž X, Y a Z. To je v prípade plochého plechu v poriadku, ale v momente, keď je potrebné súčiastku opracovať z viacerých uhlov, musí operátor zastaviť, uvoľniť, prevrátiť súčiastku, znova-nastaviť nulový bod a začať odznova. Každé z týchto pre{4}}nastavení prináša malé množstvo pozičných chýb. Na jednoduchej časti, na ktorej nemusí záležať. Na leteckom držiaku s toleranciami meranými v tisícinách milimetra to absolútne platí.

Zliatiny titánu (Ti-6Al-4V) – pevné a ľahké, no je známe, že je ťažké ich rezať bez vytvárania tepla, ktoré deformuje tolerancie

Letecký-hliník (7075, 6061) - široko používaný na konštrukčné diely, cenený pre svoj pomer pevnosti-k{5}}hmotnosti

Niklové-superzliatiny - používané v blízkosti motorov a výfukových systémov, kde je kritická tepelná odolnosť

Nerezová oceľ - bežná v spojovacích materiáloch, konzolách a{1}}nosných hardvéroch

Každý z týchto materiálov sa pod frézou správa inak, čo je ďalší dôvod, prečo kupujúci v letectve a kozmickom priemysle hľadajú 5-továreň na CNC obrábanie so skutočnými znalosťami procesov špecifických pre daný materiál, nielen obchod, ktorý vlastní ten správny stroj.

Skutočný proces 5-frézovania dielov pridáva dve rotačné osi (zvyčajne A a B alebo A a C v závislosti od konfigurácie stroja) k štandardným trom lineárnym osám. To znamená, že rezný nástroj - alebo samotná súčiastka, v závislosti od stroja, sa môžu priblížiť k obrobku z takmer akéhokoľvek uhla bez toho, aby ho museli uvoľniť.

Praktický efekt je jednoduchý: jedno nastavenie, obrobené viaceré plochy, žiadna nahromadená chyba polohovania. Podľa prieskumu výrobného inžinierstva publikovaného v odborných časopisoch sa ukázalo, že prechod z viac{1}}procesov s tromi{2}}nastaveniami na jedno-nastavenie piatich- osí skracuje časy cyklov zložitých dielov približne o 30-50 % a zároveň znižuje mieru zmetkovitosti spojenú s chybami upevnenia. V prípade súčiastok pre letectvo a kozmonautiku, kde jeden odmietnutý komponent môže stáť tisíce dolárov v materiáli a strojovom čase, to nie je malý nárast efektívnosti – je to priamy zásah do spodného riadku, ak sa stále spoliehate na zastarané metódy.

Schopnosť piatich{0}}osí nie je pekným{1}}trikom--, pretože je to to, čo umožňuje vyrábať určité letecké diely v rámci primeraných tolerancií. Typické aplikácie zahŕňajú:

Konštrukčné držiaky draku lietadla so šikmými montážnymi plochami

Komponenty upevnenia motora vyžadujúce tesnú toleranciu na viacerých rovinách

Telesá turbín a kompresorov so zložitými vnútornými obrysmi

Armatúry hydraulického a palivového systému so zloženými-uhlovými otvormi

Komponenty podvozku, ktoré vyžadujú pevnosť aj rozmerovú presnosť

Globálny dopyt po týchto druhoch5-osové CNC obrábanie dielovneustále stúpa spolu s rastom v komerčnej leteckej a obrannej výrobe. Prieskum trhu v sektore CNC obrábania poukázal na trvalý dvoj-ciferný rast v oblasti leteckého-špecifického presného obrábania za posledných niekoľko rokov, ktorý je spôsobený najmä posunom smerom k ľahším a zložitejším geometriám dielov, ktoré staršie trojosové metódy jednoducho nedokážu ekonomicky produkovať.

Predtým, ako sa niektorá z týchto častí dostane do plnej výroby, zvyčajne začínajú ako prototyp. A v letectve nie je prototypovanie len o dokazovaní, že dizajn vyzerá správne -, ide o overenie vhodnosti, funkcie a materiálového výkonu v reálnych podmienkach pred spustením výroby.

Toto je miestoCNC frézované prototypyzarobte si svoje živobytie. Päť-osový stroj dokáže vyrobiť funkčný prototyp v presnom materiáli a geometrii plánovanej na výrobu, a nie približnú aproximáciu vyrobenú iným procesom. Na tom záleží, pretože inžinieri musia otestovať skutočnú súčiastku, nie záskok-. Znamená to tiež, že skok z prototypu na plnú produkčnú sériu je plynulejší, pretože rovnaké nastavenie obrábania a dráhy nástroja možno často zväčšiť s minimálnymi prerábkami.

Pre výrobcov OEM, ktorí pracujú na tesných časových harmonogramoch vývoja, to značne skracuje cyklus medzi „nápadom na dizajn“ a „časťou{0}}pripravenou na let“, čím sa skracuje týždňová prestávka v programoch, ktoré by inak uviazli pri čakaní na opakované prepracovanie.

Jeden príklad, ktorý stojí za to prejsť: letecký klient prišiel do Sunhingstones s dizajnom titánového držiaka, ktorý zlyhal u dvoch predchádzajúcich dodávateľov. Diel mal päť uhlových montážnych plôch a požiadavku na toleranciu ±0,02 mm na všetkých z nich -, čo je špecifikácia, ktorú jednoducho nebolo možné dosiahnuť pomocou procesu multi-nastavenia troch- osí, na ktorý sa spoliehali predchádzajúce obchody.

Inžiniersky tím spoločnosti Sunhingstones preprogramoval-dielec na výrobu jednej-päťosej-osy s použitím stratégie nástrojov a chladiacej kvapaliny špecifickej pre titán{3}} na riadenie hromadenia tepla počas rezania. Výsledok: úplná rozmerová zhoda pri prvej výrobnej dávke, 40 % skrátenie času-jednotkového cyklu v porovnaní s pôvodnou trojosovou ponukou- a opakovateľný proces, ktorý klient odvtedy škáloval do prebiehajúcich výrobných sérií. Je to druh výsledku, ktorý ukazuje, prečo kupujúci pri získavaní leteckých súčiastok stále viac považujú päť{9}}osí za základnú požiadavku a nie za prémiový doplnok{10}}.

Nie každý obchod, ktorý inzeruje päť{0}}osové stroje, má v skutočnosti požiadavky na procesnú disciplínu leteckých prác. Keď preverujete výrobcu 5-osového CNC obrábania, pred odoslaním výkresov sa oplatí skontrolovať niekoľko vecí:

Certifikácia AS9100 alebo ekvivalentné poverenia riadenia kvality v letectve

Interná{0} metrológia (kontrola CMM, nie len externé{1}}kontroly na mieste)

Zdokumentovaná vysledovateľnosť materiálu pre zliatiny používané na-kritických častiach letu

Výroba prototypov aj výrobná kapacita, takže medzi fázami nemeníte dodávateľov

Rekordy s vašou špecifickou rodinou zliatin, pretože titán, hliník a superzliatiny vyžadujú rôzne stratégie rezania

Za zmienku tiež stojí, že priemyselné orgány ako ESTA (European Sheet & Tube Association) čoraz viac zdôrazňujú päť{0}}osové a viacosové{1}} presné obrábanie ako meradlo kvality v pokročilých výrobných sektoroch, čím sa upevňuje to, čo sa kupujúci v letectve už tvrdo naučili: na stroji záleží, ale rovnako dôležitá je aj procesná disciplína, ktorá sa za ním skrýva.

Ak vás spálila odchýlka v tolerancii, nedodržané termíny alebo dodávateľ, ktorý nedokázal dodržať špecifikácie na viacerých stranách, možno je čas začať pracovať s továrňou postavenou na päť{0}}presnosti od základov. Pošlite nám svoje výkresy a porozprávajme sa o tom, či je výroba 5-osových frézovacích dielov tou správnou voľbou pre váš ďalší prototyp alebo výrobnú sériu -, prevedieme vás materiálovými možnosťami, dodacími lehotami a priamou ponukou.