Diskuse o výhodách pětiosého cnc obrábění pro letecké díly
V letectví a kosmonautice existuje mnoho problémů s přesným pětiosým přesným obráběním. Za prvé, velké množství leteckých součástí je vyrobeno ze široké škály materiálů. Nejkritičtější součásti motoru při práci v letadle jsou vyrobeny z tepelně odolných vytvrzovacích slitin, které se extrémně obtížně obrábějí. Tyto slitinyV letadle, kosmickém letadle nebo jen létajícím letadle je více než 500 000 dílů a velká část z nich musí být velmi přesná a odolná. Zajištění, aby tyto díly měly nejlepší kvalitu a cenu, je důležitým cílem průmyslového leteckého zpracování.
Problémy při výrobě leteckých dílů
V letectví a kosmonautice existuje mnoho problémů s přesným pětiosým přesným obráběním. Za prvé, velké množství leteckých součástí je vyrobeno ze široké škály materiálů. Nejkritičtější součásti motoru při práci v letadle jsou vyrobeny z tepelně odolných vytvrzovacích slitin, které se extrémně obtížně obrábějí. Tepelná vodivost těchto slitin je špatná, takže teplo při zpracování se bude akumulovat v nástrojích. Slitiny niklu jsou obvykle zestárlé nebo jinak tepelně zpracované, a proto jsou obtížně obrobitelné. Ve srovnání s jinými průmyslovými odvětvími je přesnost leteckých dílů mnohem přísnější a geometrický tvar dílů je mnohem složitější.
Kromě problémů s přímým zpracováním existuje mnoho problémů nepřímých. Jeden z nich zahrnuje výrobní standardy. Stejně jako lékařský průmysl je letecká výroba jedním z nejvíce regulovaných odvětví na světě a je obtížné splnit všechny požadavky na kvalitu.
Hmotnost je pro letadla ve vzdušném prostoru nesmírně důležitá. Čím lehčí je konstrukce, tím méně paliva je spotřebováno, takže letečtí inženýři často navrhují díly s tenkými stěnami, mřížemi, stojinami atd. Tradičně se obrábějí z pevných odlévaných nebo lisovaných kovových bloků a zmetkovitost takových dílů je 95 procent. Nízká materiálová účinnost však není jediným problémem. Skutečným problémem při obrábění takových dílů je deformace způsobená vysokou řeznou silou
Pokud příliš zvýšíte rychlost posuvu a hloubku řezu, zejména u slitin niklu, může dojít k porušení stěny v důsledku vibrací nebo k deformaci v důsledku přehřátí. Výsledkem je obvykle to, že při procházení odříznete malý čip a celková doba zpracování je nemožná.
Co můžete udělat, abyste zkrátili dobu zpracování a skutečně zpracovali konkurenceschopné tenkostěnné letecké díly? První věc, kterou musíte udělat, je snížit vibrace. Vibrační nástroj narazí na tenkou stěnu a ohne se nebo se zlomí. Pro snížení vibrací je proto lepší snížit rychlost posuvu, ale zvýšit počet břitů frézy (i při použití více fréz na soustruhu). Nejlepší strategií řezání pro tenkostěnné letecké díly je dopředné frézování.
Tato strategie využívá posuv v opačném směru než tradiční strategie frézování. To má za následek menší řeznou sílu, lepší povrchovou úpravu a hlavně fréza vstupuje do materiálu s největší tloušťkou stěny, takže vibrace jsou mnohem menší. Chcete-li se vypořádat s přehřátím,
Přesné pětiosé obrábění v leteckém průmyslu
Cykloidní obráběcí dráha pro snížení přehřívání leteckých slitin
Přehřívání dílů v důsledku špatného vedení tepla je typickým problémem leteckých dílů. Strategie obrábění pro snížení akumulace tepla se nazývá cykloidní frézování. Skvěle využívá funkce CNC obráběcích strojů pro sledování složitých řezných drah. Cykloidní strategie využívá malou frézu (v každém případě menší než řez), která sleduje dráhu podobnou bočnímu průmětu pružiny do roviny. Jedna křivka - fréza řeže, pak se vrací během druhé křivky a pak znovu řeže kov. Tato strategie přiděluje čas kontaktu mezi nástrojem a součástí tak, aby řezná kapalina měla čas na účinné ochlazení obou.
Cykloidní soustružení je podobné frézování, používá krátké sekvence řezání a pauzy, aby chladicí kapalina fungovala a zabránilo se přehřátí. Tato strategie má více prázdných chodů nástroje než jiné strategie, ale působí proti tomuto efektu zvýšením řezné rychlosti a posuvu.
Vyberte správný nástroj pro rychlé obrábění
Když už mluvíme o obráběcích strojích, velkou roli sehrály obráběcí stroje s číslicovým řízením, které byly široce používány při zpracování hliníku. Jedním z nejdůležitějších způsobů, jak zlepšit efektivitu obrábění, je výběr správného nástroje. Pokud je měkčí slitina dobře analyzována, mnoho výrobců poskytuje řešení pro hliník a další slitiny. Mnoho leteckých materiálů je však klasifikováno, takže musí být vybrány na místě.
Technika výběru účinných nástrojů pro tepelně odolné materiály musí působit proti negativním vlastnostem materiálu.
Proto musí mít dokonalý nástroj velmi malé vibrace, musí být velmi tvrdý a musí být schopen odolat vysokým teplotám, aby měl konzistentní životnost a efektivní podávání. Dokonalým příkladem nástroje pro tento účel je diamantový řezný nástroj.
Umělé diamantové kotouče jsou tvrdší a odolnější než kotouče ze slinutého karbidu a mohou pracovat při vyšších teplotách. Diamantové obrábění má svá specifika, ale určitě jej lze upravit tak, aby vyhovovalo potřebám leteckých výrobců. Kromě diamantových nástrojů se také osvědčily keramické nástroje, které mají vynikající výkon, protože mohou pracovat při nejvyšší teplotě.
Pro snížení vibrací obráběných dílů je důležité používat frézy s více břity a více ostrými úhly břitu. Tento typ frézy minimalizuje čas a vzdálenost, která uběhne, než další řezná hrana narazí na materiál, snižuje vibrace a můžete zvýšit řezné parametry pro zlepšení účinnosti.