Discussió sobre els avantatges del mecanitzat CNC de cinc eixos per a peces d'aviació
Hi ha molts problemes en el mecanitzat de precisió de cinc eixos aeroespacial. En primer lloc, un gran nombre de components aeroespacials estan fets d'una àmplia gamma de materials. Els components del motor més crítics en el treball aeronàutic estan fets d'aliatges d'enduriment resistents a la calor que són extremadament difícils de mecanitzar. Aquests aliatgesHi ha més de 500.000 peces en un avió, un avió espacial o només un avió volador, i una gran part han de ser molt precises i duradores. Garantir que aquestes peces tinguin la millor qualitat i cost és un objectiu important del processament aeroespacial industrial.
Problemes en la producció de peces d'aviació
Hi ha molts problemes en el mecanitzat de precisió de cinc eixos aeroespacial. En primer lloc, un gran nombre de components aeroespacials estan fets d'una àmplia gamma de materials. Els components del motor més crítics en el treball aeronàutic estan fets d'aliatges d'enduriment resistents a la calor que són extremadament difícils de mecanitzar. La conductivitat tèrmica d'aquests aliatges és baixa, de manera que la calor durant el processament s'acumularà a les eines. Els aliatges de níquel solen ser envellits o tractats tèrmicament i, per tant, són difícils de mecanitzar. En comparació amb altres indústries, la precisió de les peces aeroespacials és molt més estricta i la forma geomètrica de les peces és molt més complexa.
A més dels problemes de processament directe, hi ha molts problemes indirectes. Un d'ells inclou estàndards de producció. Igual que la indústria mèdica, la producció aeroespacial és una de les indústries més regulades del món, i és difícil complir tots els requisits de qualitat.
El pes és extremadament important per a les aeronaus espacials. Com més lleuger és el disseny, menys combustible es consumeix, de manera que els enginyers aeroespacials sovint dissenyen peces amb parets primes, gelosias, xarxes, etc. Tradicionalment, es mecanitzen a partir de blocs metàl·lics de fosa sòlida o estampats, i la ferralla d'aquestes peces és del 95 per cent. Tanmateix, la baixa eficiència dels materials no és l'únic problema. El problema real a l'hora de mecanitzar aquestes peces és la deformació causada per una gran força de tall
Si augmenteu massa la velocitat d'alimentació i la profunditat de tall, especialment per als aliatges de níquel, la paret es pot trencar a causa de la vibració o deformar-se a causa del sobreescalfament. El resultat sol ser que talleu un xip minúscul quan us rastregeu i el temps total de processament és impossible.
Què podeu fer per reduir el temps de processament i processar realment peces aeroespacials de parets primes competitives? El primer que has de fer és reduir la vibració. L'eina vibradora colpeja la paret prima i es doblega o es trenca. Per tant, per reduir la vibració, és millor reduir la velocitat d'avanç però augmentar el nombre de talls de la fresa (fins i tot utilitzant múltiples freses al torn). La millor estratègia de tall per a peces aeroespacials de parets primes és el fresat cap endavant.
Aquesta estratègia utilitza l'alimentació en sentit contrari a l'estratègia de mòlta tradicional. Això es tradueix en menys força de tall, millor acabat superficial i, el més important, la fresa entra al material amb el gruix de paret més gruixut, de manera que la vibració és molt menor. Per fer front al sobreescalfament,
Mecanitzat de precisió de cinc eixos aeroespacial
Ruta de mecanitzat cicloïdal per reduir el sobreescalfament dels aliatges aeroespacials
El sobreescalfament de les peces a causa d'una mala conducció de calor és un problema típic de les peces d'aviació. Una estratègia de mecanitzat per reduir l'acumulació de calor s'anomena fresat cicloïdal. Fa un gran ús de les funcions de les màquines eina CNC per seguir camins de tall complexos. L'estratègia cicloide utilitza una fresa petita (més petita que el tall en tot cas) que segueix un recorregut semblant a la projecció lateral d'una molla sobre un pla. Una corba: el tallador talla, després torna durant la segona corba i després torna a tallar el metall. Aquesta estratègia assigna el temps de contacte entre l'eina i la peça de manera que hi hagi temps perquè el fluid de tall es refredi eficaçment ambdós.
El tornejat cicloïdal és similar al fresat, utilitzant seqüències de tall curt i pausa per permetre que el refrigerant funcioni i evitar el sobreescalfament. Aquesta estratègia té més tirades d'eines buides que altres estratègies, però contraresta aquest efecte augmentant la velocitat de tall i l'alimentació.
Seleccioneu l'eina adequada per a un mecanitzat ràpid
Parlant de màquines-eina, les màquines-eina de control numèric han jugat un paper important i s'han utilitzat àmpliament en el processament de l'alumini. Una de les maneres més importants de millorar l'eficiència del mecanitzat és triar l'eina adequada. Si l'aliatge més tou està ben analitzat, i molts fabricants ofereixen solucions per a l'alumini i altres aliatges. No obstant això, molts materials aeroespacials estan classificats, per la qual cosa s'han de seleccionar in situ.
La tècnica de selecció d'eines efectives per a materials resistents a la calor ha de contrarestar les característiques negatives del material.
Per tant, una eina perfecta ha de tenir una vibració molt petita, ha de ser molt dura i ha de ser capaç de suportar altes temperatures per tenir una vida útil constant i una alimentació eficient. Un exemple perfecte d'eina per a aquest propòsit és una eina de tall de diamant.
Les fulles de diamant artificial són més dures i duradores que les fulles de carbur cimentat i poden funcionar a temperatures més altes. El mecanitzat de diamant té la seva particularitat, però sens dubte es pot modificar per satisfer les necessitats dels fabricants aeroespacials. A més de les eines de diamant, les eines de ceràmica també han demostrat tenir un rendiment excel·lent perquè poden treballar a la temperatura més alta.
Per reduir la vibració de les peces mecanitzades, és important utilitzar freses amb més vores de tall i angles de vora més aguts. Aquest tipus de freses minimitza el temps i la distància que passa abans que el següent tall toqui el material, reduint la vibració i podeu augmentar els paràmetres de tall per millorar l'eficiència.