Visualizações: 65745 Autor: Alexnder Max Publicar Tempo: 2024-07-05 Origem: AMÉRICA
Introdução No campo da fabricação avançada, os centros de usinagem CNC de 5 eixos permanecem como um auge de precisão e versatilidade. Este estudo de caso, abordado da perspectiva de um engenheiro de projeto, mostra uma aplicação do mundo real de uma máquina CNC de 5 eixos para fabricar um componente aeroespacial complexo, demonstrando seus recursos, os desafios superados e os insights de engenharia obtidos durante todo o processo. Visão geral do projeto O projeto em questão envolveu a usinagem de um suporte de motor de aeronaves de liga de titânio (TI-6Al-4V). A parte exigia contornos complexos, bolsos profundos e orifícios precisos perfurados em vários ângulos, tornando-o um candidato ideal para usinagem de 5 eixos. O objetivo era obter tolerâncias dentro de 5 mícrons, mantendo os requisitos de acabamento da superfície críticos para aplicações aeroespaciais.  Seleção de máquinas O centro de usinagem CNC de 5 eixos escolhido para este projeto foi o DMG Mori NLX 2500 SY | 700, reconhecido por sua alta rigidez, precisão e capacidade de lidar com materiais desafiadores como o titânio. Seu projeto integrado de eixo e tabela de inclinação rotativa (eixo B e eixo C) permitem a usinagem simultânea completa de 5 eixos, crucial para uma produção eficiente e precisa do nosso componente. Planejamento de processo Etapa 1: design CAD/CAM Utilizando o software Siemens NX, o modelo 3D foi meticulosamente projetado, garantindo que todas as complexidades geométricas fossem representadas com precisão. A programação do CAM foi executada com hipermill, otimizando os caminhos da ferramenta para o tempo mínimo do ciclo e a taxa máxima de remoção de material, preservando a vida útil da ferramenta.
Uma combinação de moinhos de extremidade de carboneto sólido, cortadores de nariz de bola e brocas de armas foram selecionadas para enfrentar várias operações de usinagem. As ferramentas de carboneto de tungstênio foram preferidas por sua resistência ao calor e durabilidade ao trabalhar com titânio. Estratégias de compensação adaptativa e técnicas de usinagem de alta velocidade foram implementadas para minimizar a vibração e garantir uma evacuação eficiente de chips. Etapa 3: Projeto de acessório Um acessório de fixação hidráulica personalizado foi projetado para manter a peça de trabalho com segurança durante operações de corte agressivas e minimizar a distorção. Execução de usinagem Configuração inicial A peça de trabalho foi montada com precisão na tabela rotativa usando o acessório personalizado, garantindo repetibilidade e precisão. As rotinas de calibração foram executadas para verificar os comprimentos da geometria e da ferramenta da máquina. Fases de usinagem Semi-final e acabamento: os cortadores de nariz de bola foram empregados para operações de contorno, com movimento contínuo de 5 eixos mantendo uma altura consistente de vieira para um acabamento liso da superfície. Inspeção final: A parte concluída passou por uma inspeção rigorosa usando uma máquina de medição de coordenadas (CMM) para validar a precisão dimensional e os parâmetros de acabamento da superfície. Expansão térmica: Para mitigar o crescimento térmico da peça de trabalho de titânio, a usinagem foi realizada em um ambiente controlado por temperatura e os caminhos das ferramentas incluíram períodos estratégicos de resfriamento. Precisão em ciclos longos: a calibração regular da máquina e o uso de escalas lineares de alta qualidade garantiram a precisão posicional nos ciclos de usinagem estendidos.
Conclusão A execução bem-sucedida deste projeto ressalta o papel fundamental dos centros de usinagem CNC de 5 eixos no atendimento às demandas rigorosas da fabricação moderna, particularmente no setor aeroespacial. Ao alavancar software avançado, ferramentas estratégicas e planejamento meticuloso, alcançamos precisão e eficiência incomparáveis, transformando um plano complexo em um componente tangível e de alto desempenho. Este estudo de caso serve como uma prova do poder transformador da tecnologia de 5 eixos ao ultrapassar os limites das capacidades de fabricação. |
