Vannakvékony{0}}fal deformációja, gyors szerszámkopás, vagyismételt beállításoklelassítja a repülőgép-alkatrészek megmunkálását? A különböző anyagok és alkatrész-szerkezetek még nehezebbé tehetik ezeket a problémákat.
A legfontosabb, hogy az alkatrész geometriáját és anyagát a megfelelő megmunkálási folyamathoz és CNC géphez igazítsa. Ami az alumínium szárnybordánál működik, nem biztos, hogy a titán futómű alkatrészénél működik.
Ez az útmutató segít megérteni a főbb CNC megmunkálási folyamatokat, a gyakori kihívásokat, és hogyan válassza ki a megfelelő gépet a repülőgép alkatrészeihez.
Általános anyagok a repülőgépalkatrészek CNC megmunkálásához
A megmunkált anyag közvetlenül befolyásolja a vágási sebességet, a szerszám élettartamát, a hőszabályozást és a szükséges CNC gépet. A repülőgép-alkatrészeket gyakran használjákalumínium, titán, nikkel{0}}alapú ötvözetek, ésnagyszilárdságú{0}}acélok, amelyek mindegyike más-más megmunkálási kihívást jelent.
|
Anyag |
Tipikus repülőgép-alkatrészek |
Fő megmunkálási kihívás |
Ami számít a gépen |
|
Alumíniumötvözetek (7075, 7050, 2024) |
Szárnybordák, keretek, válaszfalak |
Nagy anyagleválasztás, vékony{0}}fal deformáció |
Orsófordulatszám, forgácselszívás |
|
Titánötvözetek (Ti-6Al-4V) |
Szerkezeti alkatrészek, futóművek |
Hő a vágási zónában, szerszámkopás |
Merevség, hűtés, stabil vágás |
|
Nikkel{0}}alapú szuperötvözetek (Inconel) |
Motor alkatrészek |
Magas vágási ellenállás és hő |
Szerszám élettartam, vágási stabilitás, hőkezelés |
|
Nagyszilárdságú{0}}acélok |
Futómű, erősen megterhelt alkatrészek |
Nagy vágóerő |
Gépmerevség, orsónyomaték, szerszámozás |
Alumíniumötvözetek
Alumíniumötvözetek, mint pl7075, 7050 és 2024széles körben használják szárnybordákhoz, keretekhez, válaszfalakhoz és egyéb szerkezeti részekhez. Ezen alkatrészek megmunkálásakor gyakran nagy mennyiségű anyagot távolít el egy tömör tuskóból. A nagy anyageltávolítási sebesség és a hatékony forgácselszívás fontos, míg a vékony falak gondos ellenőrzést igényelnek a deformáció csökkentése érdekében.
Titán ötvözetek
Titánötvözetek, mint plTi-6Al-4Vgyakoriak a szerkezeti és futómű alkatrészekben. Az alacsony hővezető képesség több hőt tart a vágási zóna közelében, ami felgyorsíthatja a szerszám kopását. Stabil forgácsolási körülményekre, megfelelő gépmerevségre és megfelelő hűtésre van szükség az egyenletes megmunkálás fenntartásához.
Nikkel{0}}alapú szuperötvözetek
Nikkel{0}}alapú ötvözetek, mint plInconelgyakran megtalálhatók a magas hőmérsékletnek kitett repülőgép-hajtóművekben. Nagy vágási ellenállásuk és hőtermelésük megnehezíti a megmunkálásukat. A szerszám élettartama, a forgácsolási stabilitás és a hőkezelés kulcsfontosságú szempontokká válnak.
Nagyszilárdságú{0}}acélok
A nagyszilárdságú{0}}acélokat általában futóművekhez és más nagy terhelésű alkatrészekhez használják. Az alumíniumhoz képest nagyobb forgácsolóerőt igényelnek, és magasabb követelményeket támasztanak a gép merevségével, az orsó nyomatékával, a szerszámokkal és a folyamatstabilitással szemben.
CNC megmunkálási eljárások repülőgépalkatrészekhez
A repülőgép alkatrészeinek megmunkálása elsősorban attól függgeometria, arcok megmunkálása, ésanyag. A szárnybordának erős nagyolásra, majd vékony-falú simításra lehet szüksége, míg egy motor alkatrészének több felületre is szüksége lehet egy beállítással.
|
Repülőgép rész |
Fő megmunkálási folyamat |
Tipikus megmunkálási fókusz |
|
Szárnybordák és válaszfalak |
Marás / 5 tengelyes megmunkálás |
Magas anyagleválasztás, mély zsebek, vékony falak |
|
Keretek és konzolok |
Marás / fúrás |
Zsebek, lyukak, több oldal |
|
Motorházak |
5 tengelyes megmunkálás / marás |
Összetett felületek, furatok, több{0}}felületű jellemzők |
|
Járókerekek és lapátok |
5 tengelyes megmunkálás |
Ívelt felületek, nehéz szerszám-hozzáférés |
|
Tengelyek és tengelyek |
Eszterga / eszterga-maró |
OD/ID, hornyok, furatok, marás |
|
Futómű alkatrészek |
Eszterga / marás |
Erős vágás, furatok, több{0}}felületű funkciók |
Szerkezeti részek: nagyolástól a vékony{0}}falig
Alumínium szárnybordák, keretek és válaszfalak esetében a megmunkálás általában agresszív nagyolással kezdődik, hogy eltávolítsa a tuskó nagy százalékát. Ahogy a zsebek mélyebbek lesznek, a falak pedig vékonyabbak, csökkenteni kell a vágási erőket a fél-{1}}simítás és a simítás során, hogy ellenőrizzék a deformációt.
Mit jelent ez a folyamat szempontjából:
- A nagyolás az anyageltávolítási sebességet és a forgácselszívást célozza meg
- A fél-simítás és simítás alacsony forgácsolóerőt és stabil falakat tesz lehetővé
- A stratégiának meg kell változnia, ahogy a fal vékonyodik, nem pedig az egész részt rögzíteni kell
Összetett alkatrészek: Csökkentse a beállításokat 5 tengelyes megmunkálással
A motorházak, a járókerekek, a lapátok és az összetett szerkezeti részek gyakran több oldalon vagy különböző szögekben is rendelkeznek jellemzőkkel. Vel5 tengelyes megmunkálás, több ilyen funkciót érhet el egy beállításban, ahelyett, hogy ismételten újra rögzítené az alkatrészt. Ez különösen akkor hasznos, ha fontos a megmunkált jellemzők közötti helyzeti kapcsolat fenntartása.
Forgó alkatrészek: esztergálás és marás kombinálása
Tengelyek, tengelyek, hüvelyek és egyes futómű-alkatrészek esetében az esztergakarok fő forgási jellemzői. Ha ugyanahhoz a részhez lyukak, lapok, rések vagy ferde elemek is szükségesek,eszterga{0}}maró megmunkálástöbb műveletet is végrehajthat egyetlen beállításban, és csökkenti a másodlagos kezelést.
Furatmegmunkálás: Tartsa a kritikus jellemzőket ugyanabban a beállításban
A szárnyszerkezetek, házak és futómű alkatrészek rögzítőfuratokat, precíziós furatokat és menetes elemeket tartalmazhatnak. Ahol lehetséges,a fúrást, fúrást, dörzsárazást és menetfúrást integrálni kell a fő megmunkálási beállításbaaz áthelyezési és a halmozott beállítási hibák csökkentése érdekében.
Legfontosabb kihívások a repülőgépalkatrészek CNC megmunkálásában
A repülőgépalkatrészek vékony falakat, mély üregeket, összetett felületeket és nehezen{0}}megmunkálható-anyagokat kombinálhatnak egyetlen komponensben. Számodra az igazi kihívás nem egyszerűen a szükséges méretek elérése-, hanem azstabil megmunkálási folyamat fenntartásaahogy az alkatrész vékonyabb lesz, kevésbé merev vagy nehezebben vágható.
Vékony{0}}fal deformáció
A szárnybordák, keretek és válaszfalak gyakran elveszítik eredeti anyaguk nagy részét a megmunkálás során. Az anyag eltávolításával a megmaradt szerkezet kevésbé merev lesz, és érzékenyebb lesz a vágási és szorító erőkre.
A deformáció szabályozásához négy dolgot kell figyelembe vennie:
- Megmunkálási sorrend
- Kiegyensúlyozott anyageltávolítás
- Szerelvénynyomás
- Vágó erők
A nagyolási és simítási stratégiáknak is változniuk kell, ahogy a fal vékonyodik.
Magas anyageltávolítás és mély zsebek
A nagy alumínium szerkezeti részek gyakran jelentős anyageltávolítást igényelnek, mielőtt a végső bordák és vékony falak kialakulnak. A magas eltávolítási arányok lerövidíthetik a ciklusidőt, de növelik az orsóteljesítmény és a forgácselszívás iránti igényt is.
A mély zsebek további problémát okoznak. A hosszabb szerszámok csökkentik a vágás merevségét és növelik a vibráció kockázatát. Ezért a folyamatnak szüksége van ráaz egyensúly eltávolítási sebessége, a szerszám bekapcsolása, a szerszám túlnyúlása és a forgácseltávolításnem pedig egyszerűen magasabb forgácsolási paramétereket nyomni.
Titán és nikkel{0}}alapú ötvözetek megmunkálása
A titán- és nikkel{0}}alapú ötvözetek más stratégiát igényelnek, mint az alumínium. A vágási hő, a nagy szerszámterhelés és a gyors szerszámkopás gyorsan csökkentheti a folyamatstabilitást.
Ezeknél az anyagoknála nagy orsófordulatszám általában nem a fő prioritás. Ami sokkal fontosabb:
- A gép merevsége
- Alacsony-fordulatszámú nyomaték
- Hűtőfolyadék szállítás
- Stabil szerszámbefogás
Hibák szabályozása több beállítás között
Az összetett motor- és szerkezeti részek több irányból is megmunkálást igényelhetnek. Minden alkalommal, amikor újra rögzíti a munkadarabot, egy újabb nullapont-átvitelt és egy másik lehetséges pozicionálási hibaforrást vezet be.
A beállítások csökkentése révén4 tengelyes vagy 5 tengelyes megmunkálássegíthet abban, hogy a kapcsolódó jellemzők ugyanabban a megmunkálási koordináta-rendszerben maradjanak. Összetett repülőgép-alkatrészek esetében ez gyakran ugyanolyan fontos, mint a gép megadott pozicionálási pontossága.
Milyen CNC gépeket használnak repülőgépalkatrészekhez?
Nincs egyetlen olyan CNC gép sem, amely minden repülőgép-alkatrészhez illeszkedne. A választás az alkatrész méretétől, geometriától, anyagától, megmunkálási felületétől és az eltávolítandó anyag mennyiségétől függ. A gyakorlatban a repülőgépgyártók gyakran több gépkonfigurációt alkalmaznak a különböző típusú alkatrészekhez.
Függőleges megmunkáló központok
Függőleges megmunkáló központokpraktikus választás kis és közepes méretű{0}}konzolokhoz, lemezekhez, házakhoz, szerelvényekhez és szerkezeti elemekhez. Akkor működnek jól, ha a legtöbb funkció egy vagy néhány irányból elérhető.
Alumínium alkatrészek esetén a nagyobb{0}}sebességű orsó támogatja a hatékony nagyolást és simítást. Titán vagy acél alkatrészek megmunkálásakor a merevség és az orsónyomaték fontosabbá válik, mint önmagában a sebesség.
A legjobb:konzolok, lemezek, házak és kis és közepes szerkezeti részek egy vagy néhány irányból megmunkálva.
Vízszintes megmunkáló központok
Vízszintes megmunkáló központokjobban megfelelnek a doboz{0}}alakú alkatrészekhez és alkatrészekhez, amelyek több oldalon megmunkálást igényelnek, mint például a házak és egyes futóművek vagy szerkezeti elemek.
A forgóasztallal és raklaprendszerrel csökkentheti a kézi áthelyezést, és egy ciklusban több oldalt is megmunkálhat. Ez akkor is hasznossá teszi a HMC-ket, ha a prioritás a stabil kötegelt gyártás, nem pedig egyetlen összetett alkatrész.
A legjobb:doboz-alakú és több-oldalas alkatrészek a stabil kötegelt gyártásban.
5 tengelyes megmunkáló központok
Ha a repülőgép részei összetett körvonalakkal, szögben dőlt furatokkal, mély jellemzőkkel vagy több megmunkálási felülettel rendelkeznek,5 tengelyes megmunkáló központjelentősen leegyszerűsítheti a folyamatot.
Egyszerre több funkciót is megmunkálhat, és jobb hozzáférést biztosíthat a nehéz felületekhez. Ez az 5-tengelyes megmunkálást különösen alkalmassá teszi járókerekekhez, motorelemekhez, összetett konzolokhoz és nagy értékű szerkezeti alkatrészekhez.
A legjobb:járókerekek, lapátok, motorházak és minden olyan alkatrész, ahol a visszaszerelés megterheli költségeit.
Gantry megmunkáló központok
A nagy szárnyszerkezetek, vázak, válaszfalak és egyéb túlméretezett repülőgép-alkatrészek esetében a gépek mozgása és a szerkezeti merevség válik fő szemponttá.
A portálos megmunkáló központbiztosítja az ezekhez az alkatrészekhez szükséges nagyobb munkaborítékot. Konfigurációtól függően 5 tengelyes fejek is használhatók, ha a nagy alkatrészek szögletes vagy összetett felületi megmunkálást igényelnek.
A legjobb:hosszú bordák, keretek és válaszfalak, amelyek meghaladják a hagyományos megmunkálóközpontok útját.
CNC esztergák és eszterga{0}}marógépek
A tengelyek, tengelyek, hüvelyek és a forgó futómű vagy a motor alkatrészei jobban illeszkednekCNC eszterga berendezés.
Ha az alkatrésze forgó felületeket furatokkal, hornyokkal, lapokkal vagy középen kívüli{0}}funkciókkal kombinál, egy eszterga-marógép több műveletet is végrehajthat anélkül, hogy a munkadarabot külön gépek között mozgatná. Ez lerövidítheti a folyamat útvonalát és csökkentheti az ismételt nullapont beállítást.
A legjobb:tengelyek, tengelyek, karmantyúk és forgófutóművek vagy motoralkatrészek.
Hogyan válasszunk CNC gépet repülőgépalkatrészekhez
CNC gép kiválasztása repülőgépalkatrészekhez kellkezdje az alkatrészével-, ne a gép specifikációival. Az orsó fordulatszámának, mozgásának vagy tengelykonfigurációjának összehasonlítása előtt nézze meg az alkatrész méretét, geometriáját, anyagát, megmunkálási jellemzőit és a várható gyártási mennyiséget.
Kezdje az alkatrész méretével és geometriájával
Először ellenőrizze, hogy a gép képes-e kezelni a teljes megmunkálási burkolatot, beleértve a munkadarabot, a rögzítést, a szerszám hosszát és a szükséges szerszám megközelítést.
A geometria ezután meghatározza a tengely konfigurációját. Egy viszonylag egyszerű konzolhoz csak 3 tengelyes megmunkálás szükséges, míg a szögletes furatokkal, több felülettel vagy összetett kontúrokkal rendelkező alkatrész 4 vagy 5 tengelyes megmunkálást tesz szükségessé. A nagy bordák, keretek és válaszfalak esetében fontosabbá válik az asztal mérete, az út és a portál hézaga.
Párosítsa a gép teljesítményét az anyaggal
Ne értékelje az orsót kizárólag a fordulatszám alapján.
A nagy anyagleválasztású alumínium szerkezeti alkatrészeknél nagyobb orsófordulatszámra, elegendő teljesítményre és hatékony forgácselszívásra lehet szükség. Titán, nikkelötvözetek vagy nagyszilárdságú acél megmunkálásakor a merevség, az alacsony fordulatszámú forgatónyomaték, a hűtőfolyadék szállítása és a hőstabilitás kritikusabbá válik.
Az Ön anyaga tehát nem csak a vágási paramétereket befolyásolja, hanem a gép konfigurációját is, amelyet előnyben kell részesíteni.
Fontolja meg gyártási folyamatát
Kérdezze meg, hány beállítást igényel a jelenlegi folyamat. Ha egy összetett alkatrész több gép vagy berendezés között mozog,a beállítások csökkentése több értéket jelenthet, mint a vágási sebesség egyszerű növelése.
A kötegelt gyártásnál vegye figyelembe a szerszámkapacitást, a raklapcserét, a tapintást, a forgácskezelést és az automatizálási lehetőségeket is. A megfelelő gépnek egy megmunkálási művelet helyett a teljes gyártási folyamathoz kell illeszkednie.
|
Repülőgép rész |
Fő követelmény |
Megfelelő géptípus |
|
Szárnybordák / keretek |
Nagy anyagleválasztás, vékony falak |
5 tengelyes / Gantry |
|
válaszfalak |
Nagy méretű, mély zsebekkel |
Gantry / 5 tengelyes |
|
zárójelek |
Több-felületű megmunkálás |
VMC / 5-tengelyes |
|
Motorházak |
Összetett geometria, több funkció |
5 tengelyes |
|
Futómű alkatrészek |
Merevség, nehéz vágás |
HMC / Eszterga |
|
Tengelyek / tengelyek |
Forgási és marási jellemzők |
CNC eszterga/eszterg{0}}marás |
GYIK
Melyik CNC gép a legjobb a repülőgépalkatrészekhez?
+
-
Inkább kezdje az alkatrészrajzzal, mint egy gépmodellel. Vegye figyelembe az alkatrészméretet, az anyagot, a megmunkálási felületeket, a tűréskövetelményeket és a gyártási mennyiséget. A kisebb szerkezeti részek illeszkedhetnek a VMC-hez, míg az összetett több-felületű részek előnyösek lehetnek az 5-tengelyes megmunkálásban. A nagy bordák és válaszfalak általában nagyobb portál típusú gépet igényelnek.
Egy 5 tengelyes CNC gép megéri a befektetést a repülőgépalkatrészekért?
+
-
Attól függ, honnan származik a megmunkálási idő és költség. Ha az alkatrészei gyakori újrafeszítést, több rögzítést, szögben elhelyezett elemeket vagy több gépet igényelnek, az 5 tengelyes megmunkálás leegyszerűsítheti a folyamatot. Az egyszerűbb alkatrészek esetében, amelyek már három tengelyen is hatékonyan gyárthatók, a többletberuházás korlátozott előnyökkel járhat.
Mit kell előnyben részesíteni, ha CNC gépet vásárol titán repülőgépalkatrészekhez?
+
-
Ne az orsó fordulatszáma legyen az első számú prioritás. A titán esetében fordítson nagyobb figyelmet a szerkezeti merevségre, az alacsony fordulatszámú forgatónyomatékra, a hűtőfolyadék-szállításra, a termikus stabilitásra és a gép azon képességére, hogy terhelés alatt is stabil vágást tartson fenn. A tényleges alkatrésznek és a forgácsolási feltételeknek meg kell határozniuk az orsó konfigurációját.
Szüksége van egy portálos megmunkáló központra nagyméretű repülőgép-szerkezeti alkatrészekhez?
+
-
Nem feltétlenül. Először ellenőrizze a teljes megmunkálási burkolatot, beleértve az alkatrészt, a rögzítést, a szerszám hosszát és a szerszám megközelítését. A portálos gép praktikusabbá válik, ha a hosszú bordák, keretek vagy válaszfalak meghaladják a hagyományos megmunkálóközpontok működési tartományát, vagy nagyobb hézagot és szerkezeti alátámasztást igényelnek.
Válasszon egy rugalmas CNC gépet vagy több speciális gépet?
+
-
Ez a termékösszetételtől és a gyártási mennyiségtől függ. Ha gyakran gyárt különböző repülőgép-alkatrészeket kis vagy közepes tételekben, egy rugalmas többtengelyes gép csökkentheti a folyamatváltozásokat és a másodlagos beállításokat. A hasonló alkatrészek stabil, nagy mennyiségű-gyártása érdekében a dedikált gépek vagy gyártócellák jobb átvitelt és költségszabályozást biztosíthatnak.
Következtetés
A repülőgép-alkatrészek CNC megmunkálása nem a legfejlettebb gép kiválasztásáról szól. A helyes választás az Öntől függaz alkatrész geometriája, az anyag, a megmunkálási folyamat és a gyártási igények.
Egy jól-összeillesztett CNC gép csökkenti a beállításokat, megbízhatóbban kezeli a nehéz vágásokat, és stabilan tartja a termelést.
Küldje el nekünk alkatrészrajzát, anyagát, méretét és gyártási mennyiségét a GreatCNC-nek, és tudunk ajánlani egy megfelelő CNC gép konfigurációt az Ön alkalmazásához.
