Uvod
Na področju napredne proizvodnje 5-osni CNC obdelovalni centri predstavljajo vrhunec natančnosti in vsestranskosti. Ta študija primera, obravnavana z vidika projektnega inženirja, prikazuje uporabo 5-osnega CNC stroja v resničnem svetu za izdelavo kompleksne letalske in vesoljske komponente, ki prikazuje njegove zmogljivosti, premagane izzive in inženirske vpoglede, pridobljene skozi ves proces.
Pregled projekta
Zadevni projekt je vključeval strojno obdelavo nosilca letalskega motorja iz titanove zlitine (Ti-6Al-4V). Del je zahteval zapletene konture, globoke žepe in natančne luknje, izvrtane pod različnimi koti, zaradi česar je bil idealen kandidat za 5-osno obdelavo. Cilj je bil doseči tolerance znotraj 5 mikronov ob ohranjanju površinskih zahtev, ki so kritične za uporabo v vesolju.
 Izbira stroja
Izbrani 5-osni CNC obdelovalni center za ta projekt je bil DMG MORI NLX 2500 SY|700, znan po visoki togosti, natančnosti in zmožnosti obdelave zahtevnih materialov, kot je titan. Njegova integrirana zasnova vretena in vrtljiva nagibna miza (os B in os C) omogočata polno 5-osno sočasno obdelavo, ki je ključnega pomena za učinkovito in natančno proizvodnjo naše komponente. 1. korak
načrtovanja procesa
: načrtovanje CAD/CAM
Z uporabo programske opreme Siemens NX je bil 3D model natančno zasnovan, kar je zagotovilo, da so bile vse geometrijske kompleksnosti natančno predstavljene. Programiranje CAM je bilo izvedeno s hiperMILLom, ki je optimiziral poti orodij za minimalen čas cikla in največjo stopnjo odstranjevanja materiala ob ohranjanju življenjske dobe orodja.
2. korak: strategija orodij
Kombinacija čelnih rezkarjev iz karbidne trdine, rezkarjev s krogličnim vrhom in pištolskih svedrov je bila izbrana za reševanje različnih postopkov strojne obdelave. Orodja iz volframovega karbida so imela prednost zaradi svoje toplotne odpornosti in vzdržljivosti pri delu s titanom.
Uvedene so bile prilagodljive strategije čiščenja in tehnike hitre obdelave, da bi zmanjšali vibracije in zagotovili učinkovito odvajanje odrezkov.
3. korak: Oblikovanje vpenjala.
Prilagojeno hidravlično vpenjalo je bilo zasnovano tako, da varno drži obdelovanec med agresivnimi postopki rezanja, hkrati pa zmanjša popačenje.
Izvedba strojne obdelave
Začetna nastavitev
Obdelovanec je bil natančno nameščen na vrtljivo mizo z uporabo vpenjala po meri, kar zagotavlja ponovljivost in natančnost.
Za preverjanje geometrije stroja in dolžine orodja so bile izvedene rutine umerjanja.
Faze strojne obdelave
Groba obdelava: Težki grobi rezi so bili izvedeni s strategijo trohoidnega rezkanja za odstranitev razsutega materiala, čemur so sledili polkončni prehodi za približevanje končni obliki.
Polkončna obdelava in končna obdelava: za konturne operacije so bili uporabljeni rezalniki s krogličnim vrhom, z neprekinjenim 5-osnim gibanjem, ki ohranja dosledno višino pokrovače za gladko končno obdelavo površine.
Vrtanje in narezovanje lukenj: globoke luknje so bile izvrtane s pištolskimi svedri pod visokim pritiskom hladilne tekočine, da se ohrani ravnost in prepreči obraba orodja. Navoji so bili nato uporabljeni za ustvarjanje navojev pri nadzorovanih pomikih.
Končni pregled: Končani del je bil podvržen strogemu pregledu z uporabo koordinatnega merilnega stroja (CMM) za potrditev dimenzijske natančnosti in parametrov končne obdelave površine.
Izzivi in rešitve
Toplotna ekspanzija: Za ublažitev toplotne rasti obdelovanca iz titana je bila obdelava izvedena v okolju z nadzorovano temperaturo, poti orodja pa so vključevale strateška obdobja ohlajanja.
Obraba orodja: pogosto spremljanje orodja in prilagodljive hitrosti podajanja na podlagi spremljanja obremenitve v realnem času so pomagali podaljšati življenjsko dobo orodja in ohraniti kakovost delov.
Natančnost v dolgih ciklih: Redna kalibracija stroja in uporaba visokokakovostnih linearnih lestvic sta zagotovila položajno natančnost skozi podaljšane obdelovalne cikle. 
Zaključek Uspešna izvedba tega projekta poudarja ključno vlogo 5-osnih CNC obdelovalnih centrov pri obravnavanju strogih zahtev sodobne proizvodnje, zlasti v letalskem in vesoljskem sektorju. Z uporabo napredne programske opreme, strateških orodij in natančnega načrtovanja smo dosegli neprimerljivo natančnost in učinkovitost ter spremenili kompleksen načrt v oprijemljivo, visoko zmogljivo komponento. Ta študija primera služi kot dokaz transformativne moči 5-osne tehnologije pri premikanju meja proizvodnih zmogljivosti.
|
Izbira stroja 
