Johdanto
edistyneessä valmistuksen valtakunnassa 5-akselin CNC-koneistuskeskukset ovat tarkkuuden ja monipuolisuuden huippu. Tämä tapaustutkimus, joka lähestyi projektisuunnittelijan näkökulmasta, esittelee 5-akselisen CNC-koneen reaalimaailman käyttöä monimutkaisen ilmailu- ja avaruuskomponentin valmistukseen, osoittaen sen ominaisuudet, haasteet voitettuina ja koko prosessin koko tekniikan oivallukset.
yleiskuvaus
Projektin Osa vaaditaan monimutkaisia ääriviivat, syvät taskut ja tarkat reikät, jotka on porattu eri kulmissa, mikä tekee siitä ihanteellisen ehdokkaan 5-akselisen työstöön. Tavoitteena oli saavuttaa toleranssit 5 mikronissa pitäen samalla pintavaatimukset, jotka ovat kriittisiä ilmailu- ja avaruussovelluksissa.
 Koneen valinta
Tämän projektin valittu 5-akselin CNC-koneistuskeskus oli DMG MORI NLX 2500 SY | 700, joka tunnustettiin sen suuresta jäykkyydestä, tarkkuudesta ja kyvystä käsitellä haastavia materiaaleja, kuten titaani. Sen integroitu karan suunnittelu ja pyörivä kallistuspöytä (B-akseli ja C-akseli) mahdollistavat täydellisen 5-akselin samanaikaisen koneistuksen, joka on ratkaisevan tärkeä komponentin tehokkaan ja tarkan tuotannon kannalta.
Prosessisuunnittelu
Vaihe 1: CAD/CAM -suunnittelu
Siemens NX -ohjelmiston hyödyntäminen 3D -malli suunniteltiin huolellisesti, mikä varmistaa, että kaikki geometriset kompleksit olivat tarkasti edustettuina. CAM -ohjelmointi suoritettiin hypermillillä, optimoimalla työkalupolkuja minimaaliseen sykli -aikaan ja maksimaalisen materiaalin poistoasteen säilyttämisen aikana.
Vaihe 2: Työkalustrategia
Valittiin yhdistelmä kiinteitä karbidipäätehtaita, pallo -nenäleikkureita ja aseen porausbittejä erilaisten koneistusoperaatioiden käsittelemiseksi. Volframikarbidityökalut olivat parempia niiden lämmönkestävyyden ja kestävyyden suhteen työskennellessään titaanin kanssa.
Adaptiiviset puhdistusstrategiat ja nopea koneistustekniikat toteutettiin värähtelyn minimoimiseksi ja tehokkaan sirun evakuoinnin varmistamiseksi.
Vaihe 3: Kiinnityssuunnitelma.
Mukautettu hydraulinen kiinnitys kiinnitys oli suunniteltu pitämään työkappaleen turvallisesti aggressiivisten leikkaustoimintojen aikana minimoimalla vääristymät.
Koneistusten suorittamisen
alkuasetus
Työkappale asennettiin tarkasti kiertopöydälle mukautetulla kiinnikkeellä varmistaen toistettavuuden ja tarkkuuden.
Koneiden geometrian ja työkalupituuksien tarkistamiseksi ajettiin kalibrointirutiineja.
Koneistusvaiheet
karkeuttavat: raskaita karkeita leikkauksia suoritettiin trochoidisella jauhamistrategialla irtotavarana materiaalin poistamiseksi, mitä seurasi puoliksi viimeistelty kulku lopullisen muodon lähestymiseksi.
Puoli-asuntoa ja viimeistelyä: Pallolenleikkureita käytettiin muotoiluun, ja jatkuvaa 5-akselista liikettä ylläpitäen tasaisen kampasimpukan korkeuden sileän pinta-alaiseen.
Reiän poraus ja napautus: Syvät reikät porattiin käyttämällä aseen porauksia korkeapaineisen jäähdytysnesteen alla suoruuden ylläpitämiseksi ja työkalujen kulumisen estämiseksi. Sitten napautuksia käytettiin langan luomiseen ohjattavien syöttönopeuksien alla.
Lopullinen tarkastus: Valmistuneelle osalle tehtiin tiukka tarkastus koordinaattimittauskoneella (CMM) mittarkkuuden ja pintaparametrien validoimiseksi.
Haasteet ja ratkaisut
Lämpölaajennus: Titaanin työkappaleen lämpökasvun lieventämiseksi koneistus suoritettiin lämpötilan kontrolloidussa ympäristössä, ja työkalupolkuihin sisältyi strategisia jäähdytysjaksoja.
Työkalujen kuluminen: Toistuva työkalujen seuranta ja mukautuvat syöttönopeudet reaaliaikaisen kuorman seurannan perusteella auttoi pidentämään työkalujen käyttöikää ja ylläpitämään osan laatua.
Pitkien syklien tarkkuus: Korkealaatuisten lineaaristen asteikkojen tavallinen koneiden kalibrointi ja käyttö varmistivat paikannustarkkuuden laajennetuissa koneistusjaksoissa. 
Johtopäätös Tämän hankkeen onnistunut toteuttaminen korostaa 5-akselin CNC-koneistuskeskusten keskeistä roolia vastaamaan nykyaikaisen valmistuksen tiukkoihin vaatimuksiin, etenkin ilmailualan alalla. Hyödyntämällä edistyneitä ohjelmistoja, strategisia työkaluja ja huolellista suunnittelua saavutimme vertaansa vailla olevan tarkkuuden ja tehokkuuden muuttamalla monimutkaisen suunnitelman konkreettiseksi, korkean suorituskyvyn komponentille. Tämä tapaustutkimus on todistus 5-akselitekniikan muuntavalle voimasta valmistusominaisuuksien rajojen työntämisessä.
|
Koneen valinta 
