Introducere
În domeniul producției avansate, centrele de prelucrare CNC cu 5 axe reprezintă un vârf de precizie și versatilitate. Acest studiu de caz, abordat din perspectiva unui inginer de proiect, prezintă o aplicație reală a unei mașini CNC cu 5 axe pentru a fabrica o componentă aerospațială complexă, demonstrând capacitățile acesteia, provocările depășite și cunoștințele inginerești obținute pe parcursul procesului.
Prezentare generală a proiectului
Proiectul în cauză a implicat prelucrarea unui suport de motor de avion din aliaj de titan (Ti-6Al-4V). Piesa a necesitat contururi complexe, buzunare adânci și găuri precise găurite în diferite unghiuri, făcând-o candidatul ideal pentru prelucrarea pe 5 axe. Obiectivul a fost atingerea unor toleranțe de 5 microni, menținând în același timp cerințele de finisare a suprafeței esențiale pentru aplicațiile aerospațiale.
 Selectarea mașinii
Centrul de prelucrare CNC cu 5 axe ales pentru acest proiect a fost DMG MORI NLX 2500 SY|700, recunoscut pentru rigiditatea ridicată, acuratețea și capacitatea de a gestiona materiale dificile precum titanul. Designul său integrat al axului și masa rotativă înclinată (axa B și axa C) permit prelucrarea simultană completă pe 5 axe, crucială pentru producția eficientă și precisă a componentei noastre.
Planificarea procesului
Pasul 1: Proiectare CAD/CAM
Folosind software-ul Siemens NX, modelul 3D a fost proiectat meticulos, asigurându-se că toate complexitățile geometrice au fost reprezentate cu acuratețe. Programarea CAM a fost executată cu hyperMILL, optimizând traseele sculei pentru un timp de ciclu minim și o rată maximă de îndepărtare a materialului, păstrând în același timp durata de viață a sculei.
Pasul 2: Strategia de scule
O combinație de freze din carbură solidă, freze cu vârf sferic și burghie cu pistol a fost selectată pentru a aborda diferite operații de prelucrare. Sculele din carbură de tungsten au fost preferate pentru rezistența la căldură și durabilitatea la lucrul cu titan.
Au fost implementate strategii de curățare adaptive și tehnici de prelucrare de mare viteză pentru a minimiza vibrațiile și pentru a asigura o evacuare eficientă a așchiilor.
Pasul 3: Proiectarea dispozitivului
Un dispozitiv de prindere hidraulic personalizat a fost proiectat pentru a ține în siguranță piesa de prelucrat în timpul operațiunilor de tăiere agresive, minimizând în același timp deformarea.
Execuția prelucrării
Configurarea inițială
Piesa de prelucrat a fost montată cu precizie pe masa rotativă utilizând dispozitivul personalizat, asigurând repetabilitate și precizie.
Au fost executate rutine de calibrare pentru a verifica geometria mașinii și lungimile sculei.
Fazele de prelucrare
Degroșare: tăieri grele de degroșare au fost efectuate folosind o strategie de frezare trohoidal pentru a îndepărta materialul în vrac, urmate de treceri de semifinisare pentru a se apropia de forma finală.
Semifinisare și finisare: pentru operațiunile de conturare s-au folosit frezele cu nas sferic, cu mișcare continuă pe 5 axe, menținând o înălțime consistentă a scoicii pentru o finisare netedă a suprafeței.
Găurire și filetare: Găurile adânci au fost forate folosind burghie cu pistol sub lichid de răcire de înaltă presiune pentru a menține dreptatea și a preveni uzura sculei. Robinetele au fost apoi folosite pentru crearea firelor cu viteze de avans controlate.
Inspecția finală: Piesa finalizată a fost supusă unei inspecții riguroase utilizând o mașină de măsurare în coordonate (CMM) pentru a valida acuratețea dimensională și parametrii de finisare a suprafeței.
Provocări și soluții
Expansiune termică: Pentru a atenua creșterea termică a piesei de prelucrat din titan, prelucrarea a fost efectuată într-un mediu cu temperatură controlată, iar traseele sculei au inclus perioade strategice de răcire.
Uzura sculei: Monitorizarea frecventă a sculei și vitezele de avans adaptive bazate pe monitorizarea în timp real a sarcinii au ajutat la prelungirea duratei de viață a sculei și la menținerea calității pieselor.
Precizie pe cicluri lungi: calibrarea regulată a mașinii și utilizarea cântarelor liniare de înaltă calitate au asigurat precizia poziției pe parcursul ciclurilor de prelucrare extinse. 
Concluzie Execuția cu succes a acestui proiect subliniază rolul esențial al centrelor de prelucrare CNC cu 5 axe în abordarea cerințelor stricte ale producției moderne, în special în sectorul aerospațial. Folosind software avansat, instrumente strategice și planificare meticuloasă, am obținut o precizie și eficiență de neegalat, transformând un plan complex într-o componentă tangibilă, de înaltă performanță. Acest studiu de caz servește ca o dovadă a puterii de transformare a tehnologiei cu 5 axe în depășirea limitelor capacităților de producție.
|
Selectarea mașinii 
