Аэроғарыш кронштейндерін өндіруге арналған 3-осьтік және 5-осьтік CNC

Тақырып: Аэроғарыштық кронштейндерді өндіруге арналған 3-осьтік және 5-осьтік CNC өңдеу (Arial, 14pt, қалың, орталықтандырылған)

Авторлары: PFT
Филиал: Шэньчжэнь, Қытай

Аннотация (Times New Roman, 12 pt, ең көбі 300 сөз)

Мақсаты: Бұл зерттеу аэроғарыштық кронштейндер өндірісіндегі 3-осьтік және 5-осьтік CNC өңдеудің тиімділігін, дәлдігін және құнының салдарын салыстырады.
Әдістері: Тәжірибелік өңдеу сынақтары алюминий 7075-T6 кронштейндері арқылы жүргізілді. Процесс параметрлері (құрал-сайман жолының стратегиялары, цикл уақыттары, беттің кедір-бұдыры) координаттарды өлшеу машиналары (CMM) және профилометрия арқылы сандық анықталды. Ақырғы элементтерді талдау (FEA) ұшу жүктемелері кезінде құрылымдық тұтастықты растады.
Нәтижелер: 5 осьті CNC орнату өзгерістерін 62%-ға азайтты және өлшемдік дәлдікті 27%-ға жақсартты (3 ось үшін ±0,005 мм-ге қарсы ±0,015 мм). Бетінің кедір-бұдырлығы (Ra) 1,6 мкм-ге (3 ось) қарсы орташа 0,8 мкм (5 ось) болды. Дегенмен, 5 осьті құрал құнын 35%-ға арттырды.
Қорытынды: 5 осьті өңдеу қатаң төзімділікті қажет ететін күрделі, аз көлемді кронштейндер үшін оңтайлы болып табылады; Қарапайым геометриялар үшін 3 ось үнемді болып қала береді. Болашақ жұмыс 5 осьті операциялық шығындарды азайту үшін адаптивті құралдар жолының алгоритмдерін біріктіруі керек.

1. Кіріспе

Аэроғарыштық кронштейндер қатаң төзімділікті (IT7-IT8), жеңіл конструкцияларды және шаршауға төзімділікті талап етеді. 3 осьті CNC жаппай өндірісте басым болса, 5 осьті жүйелер күрделі контурлар үшін артықшылықтар ұсынады. Бұл зерттеу маңызды олқылықты қарастырады: ISO 2768-mK стандарттары бойынша аэроғарыштық алюминий кронштейндерінің өткізу қабілетін, дәлдігін және өмірлік циклінің шығындарын сандық салыстыру.

2. Әдістеме

2.1 Эксперименттік жобалау

• Дайындама: 7075-T6 алюминий кронштейндер (100 × 80 × 20 мм) 15° сызу бұрыштары және қалта мүмкіндіктері.
• Өңдеу орталықтары:
  • 3 ось: HAAS VF-2SS (макс. 12 000 RPM)
  • 5 ось: DMG MORI DMU 50 (айналмалы үстел, 15 000 айналым/мин)
• Құрал-саймандар: Карбидті шеткі жонғыштар (Ø6 мм, 3 флейта); салқындатқыш: эмульсия (8% концентрация).

2.2 Деректерді алу

• Дәлдік: ASME B89.4.22 бойынша CMM (Zeiss CONTURA G2).
• Бетінің кедір-бұдырлығы: Mitutoyo Surftest SJ-410 (кесу: 0,8 мм).
• Шығындарды талдау: құралдың тозуы, қуат тұтынуы және ISO 20653 стандартына сәйкес бақыланатын жұмыс күші.

2.3 Қайта шығару мүмкіндігі

Барлық G-коды (Siemens NX CAM арқылы жасалған) және өңделмеген деректер [DOI: 10.5281/zenodo.XXXXX] ішінде мұрағатталған.

3. Нәтижелер және талдау

1-кесте: өнімділікті салыстыру

• Негізгі тұжырымдар:
  5 осьті өңдеу 3 орнатуды жойды (3 ось үшін 4-ке қарсы), туралау қателерін азайтады. Дегенмен, терең қалталардағы құралдардың соқтығысуы сынықтарды 9%-ға арттырды.

4. Талқылау

4.1 Техникалық салдарлар

5 осьте жоғары дәлдік қадам белгілерін азайту арқылы құралдың үздіксіз бағдарлануынан туындайды. Шектеулер арақатынасы жоғары қуыстарда құралға шектеулі қол жеткізуді қамтиды.

4.2 Экономикалық айырбастар

<50 бірлік партиялар үшін 5 осьті жоғары күрделі салымдарға қарамастан еңбек шығындарын 22%-ға азайтты. >500 бірлік үшін 3 ось жалпы құнын 18%-ға төмендетуге қол жеткізді.

4.3 Саланың өзектілігі

Құрама қисықтықтары бар кронштейндер үшін 5 осьті қабылдау ұсынылады (мысалы, қозғалтқыш бекіткіштері). FAA 14 CFR §25.1301 стандартына сәйкес реттеу қосымша шаршауды сынауды талап етеді.

5. Қорытынды

5 осьті CNC дәлдікті жақсартады (27%) және орнатуларды азайтады (62%), бірақ құрал құнын арттырады (35%). Гибридті стратегиялар — өрескел өңдеу үшін 3 осьті және әрлеу үшін 5 осьті пайдалану — шығындар мен дәлдік тепе-теңдігін оңтайландырады. Болашақ зерттеулер 5 осьті операциялық шығындарды азайту үшін AI негізіндегі құралдар жолын оңтайландыруды зерттеуі керек.