CNC обработка на самолетни части: процес и избор на машина

сатънкостенна-деформация, бързо износване на инструмента, илиповтарящи се настройкизабавяне на обработката на частите на вашия самолет? Различните материали и структури на частите могат да направят тези проблеми още по-трудни за контролиране.

Ключът е да съчетаете геометрията и материала на вашата част с правилния процес на обработка и CNC машина. Това, което работи за алуминиево ребро на крилото, може да не работи за титаниева част на колесника.

Това ръководство ще ви помогне да разберете основните процеси на CNC обработка, често срещаните предизвикателства и как да изберете правилната машина за частите на вашия самолет.

Обичайни материали за CNC обработка на самолетни части

Материалът, който обработвате пряко влияе върху скоростта на рязане, живота на инструмента, контрола на топлината и CNC машината, от която се нуждаете. Често използвани части за самолетиалуминий, титан, сплави на-основа на никел, истомани с висока-якост, всяка от които носи различни предизвикателства при обработката.

Алуминиеви сплави

Алуминиеви сплави като7075, 7050 и 2024се използват широко за ребра на крилата, рамки, прегради и други структурни части. Когато обработвате тези части, често премахвате голямо количество материал от масивна заготовка. Високите скорости на отстраняване на материала и ефективната евакуация на стружките са важни, докато тънките стени изискват внимателен контрол за намаляване на деформацията.

Титанови сплави

Титанови сплави катоTi-6Al-4Vса често срещани в структурните компоненти и компонентите на колесника. Ниската топлопроводимост поддържа повече топлина в близост до зоната на рязане, което може да ускори износването на инструмента. Имате нужда от стабилни условия на рязане, достатъчна твърдост на машината и подходящо охлаждане, за да поддържате последователна обработка.

Суперсплави-на основата на никел

Сплави на-основа на никел катоИнконелчесто се срещат в компоненти на самолетни двигатели, изложени на високи температури. Тяхната висока устойчивост на рязане и генериране на топлина ги правят трудни за обработка. Животът на инструмента, стабилността на рязане и управлението на топлината стават ключови проблеми.

Стомани с-висока якост

Стомани с висока-якост обикновено се използват за колесници и други тежко натоварени компоненти. В сравнение с алуминия, те изискват по-голяма сила на рязане и поставят по-високи изисквания към твърдостта на машината, въртящия момент на шпиндела, инструменталната екипировка и стабилността на процеса.

CNC машинни процеси за самолетни части

Начинът, по който обработвате част от самолета, зависи главно от нейнатагеометрия, обработващи лица, иматериал. Реброто на крилото може да изисква тежка груба обработка, последвана от тънко-завършване на стените, докато компонент на двигателя може да се нуждае от няколко повърхности, завършени в една настройка.

Структурни части: грубо обработване до тънки-довършителни работи на стени

За алуминиеви ребра, рамки и прегради, машинната обработка обикновено започва с агресивно грубо обработване, за да се отстрани голям процент от заготовката. Тъй като джобовете стават по-дълбоки и стените по-тънки, трябва да намалите силите на рязане по време на полу-довършителната и довършителната обработка, за да контролирате деформацията.

Какво означава това за вашия процес:

• Грубата обработка е насочена към скоростта на отнемане на материала и евакуацията на стружките
• Полу{0}}обработката и обработката са насочени към ниска сила на рязане и стабилни стени
• Стратегията трябва да се промени, когато стената стане по-тънка, а не да остане фиксирана за цялата част

Сложни части: Намалете настройките с 5-осна обработка

Корпусите на двигателите, работните колела, лопатките и сложните структурни части често имат елементи на няколко лица или под различни ъгли. с5-осна обработка, можете да достигнете повече от тези функции с една настройка, вместо многократно да затягате частта. Това е особено полезно, когато поддържането на позиционната връзка между обработените елементи е важно.

Ротационни части: комбинирайте струговане и фрезоване

За валове, оси, втулки и някои компоненти на колесника завъртането управлява основните ротационни характеристики. Когато една и съща част също изисква дупки, плоски, слотове или ъглови елементи,обработка на стругова-фрезаможе да изпълни множество операции в една настройка и да намали вторичната обработка.

Обработка на дупки: Съхранявайте критичните характеристики в една и съща настройка

Структурите на крилата, корпусите и компонентите на колесника могат да съдържат монтажни отвори, прецизни отвори и резбови елементи. където е възможно,пробиването, пробиването, разширяването и нарязването на резба трябва да бъдат интегрирани с основната настройка за обработказа намаляване на препозиционирането и натрупаните грешки при настройката.

Ключови предизвикателства при CNC обработката на самолетни части

Частите на самолетите могат да комбинират тънки стени, дълбоки кухини, сложни повърхности и трудни-за-обработване материали в един компонент. За вас истинското предизвикателство не е просто да постигнете необходимите размери-поддържане на стабилен процес на обработкатъй като частта става по-тънка, по-малко твърда или по-трудна за рязане.

Деформация на тънки-стени

Ребрата на крилата, рамките и преградите често губят по-голямата част от оригиналния си материал по време на машинната обработка. Тъй като материалът се отстранява, останалата структура става по-малко твърда и по-чувствителна към силите на рязане и затягане.

За да контролирате деформацията, трябва да имате предвид четири неща:

• Последователност на обработка
• Балансирано отстраняване на материала
• Налягане на приспособлението
• Сили на рязане

Стратегиите за груба и довършителна обработка също трябва да се променят, когато стената стане по-тънка.

Голямо отстраняване на материала и дълбоки джобове

Големите алуминиеви конструктивни части често изискват значително отстраняване на материала, преди да се оформят окончателните ребра и тънките стени. Високите скорости на отстраняване могат да съкратят времето на цикъла, но също така повишават изискванията за производителност на шпиндела и евакуация на чипа.

Дълбоките джобове добавят друг проблем. По-дългите инструменти намаляват твърдостта на рязане и увеличават риска от вибрации. Следователно вашият процес трябваскорост на отстраняване на баланса, зацепване на инструмента, надвес на инструмента и евакуация на стружкивместо просто да натискате по-високи параметри на рязане.

Обработка на сплави на-основа на титан и никел

Сплавите на базата на титан и-никел изискват различна стратегия от алуминия. Топлината при рязане, голямото натоварване на инструмента и бързото износване на инструмента могат бързо да намалят стабилността на процеса.

За тези материали,високата скорост на шпиндела обикновено не е основният приоритет. По-важното е:

• Твърдост на машината
• Въртящ момент при-ниска скорост
• Доставка на охлаждаща течност
• Стабилно зацепване на инструмента

Контролиране на грешки в множество настройки

Сложните части на двигателя и конструкцията може да се нуждаят от обработка от няколко посоки. Всеки път, когато затягате отново детайла, въвеждате ново прехвърляне на еталон и друг потенциален източник на грешка при позициониране.

Намаляване на настройките чрез4-осна или 5-осна обработкаможе да помогне за поддържане на свързани характеристики в една и съща координатна система за обработка. За сложни самолетни части това често е също толкова важно, колкото заявената точност на позициониране на машината.

Кои CNC машини се използват за части за самолети?

Няма нито една машина с ЦПУ, която да пасва на всяка част на самолета. Вашият избор зависи от размера на детайла, геометрията, материала, обработваните повърхности и количеството материал, което трябва да премахнете. На практика производителите на самолети често използват няколко машинни конфигурации за различни видове компоненти.

Вертикални обработващи центрове

Вертикални обработващи центриса практичен избор за малки и-средни скоби, плочи, корпуси, приспособления и структурни компоненти. Те работят добре, когато повечето функции могат да бъдат достигнати от една или няколко посоки.

За алуминиеви части шпинделът с по-висока-скорост може да поддържа ефективна груба и довършителна обработка. Ако обработвате компоненти от титан или стомана, твърдостта и въртящият момент на шпиндела стават по-важни от скоростта сама по себе си.

Най-добро за:скоби, плочи, корпуси и малки до средни структурни части, обработени от една или няколко посоки.

Хоризонтални обработващи центрове

Хоризонтални обработващи центриса по-подходящи за компоненти и части с форма на кутия-, които изискват обработка от няколко страни, като например корпуси и някои колесници или структурни компоненти.

С въртяща се маса и палетна система можете да намалите ръчното препозициониране и да обработвате няколко лица в един цикъл. Това също така прави HMC полезни, когато вашият приоритет е стабилно партидно производство, а не единична сложна част.

Най-добро за:части с-форма на кутия и многостранични-части в стабилно партидно производство.

5-осни обработващи центрове

Когато частите на вашия самолет имат сложни контури, ъглови отвори, дълбоки елементи или множество повърхности за обработка,5-осен обработващ центърможе значително да опрости процеса.

Можете да обработвате повече функции в една настройка и да поддържате по-добър достъп до трудни повърхности. Това прави 5{2}}осовата обработка особено подходяща за работни колела, двигателни компоненти, сложни скоби и структурни части с висока стойност.

Най-добро за:работни колела, лопатки, корпуси на двигатели и всяка част, където повторното затягане води до разходите ви.

Портални обработващи центрове

За големи конструкции на крила, рамки, прегради и други извънгабаритни компоненти на въздухоплавателни средства, движението на машината и структурната твърдост стават основни съображения.

A портален обработващ центъросигурява по-голямата работна обвивка, необходима за тези части. В зависимост от конфигурацията, 5-осните глави могат да се използват и когато големи компоненти изискват ъглова или сложна повърхностна обработка.

Най-добро за:дълги ребра, рамки и прегради, които надвишават хода на конвенционален обработващ център.

CNC стругове и струго{0}}фрезови машини

Валове, оси, втулки и ротационен колесник или компоненти на двигателя са по-добре съчетани сCNC стругова техника.

Ако вашият детайл съчетава ротационни повърхности с дупки, слотове, плоскости или извън{0}}центърни елементи, една стругова{1}}фреза може да извърши повече операции, без да местите детайла между отделни машини. Това може да съкрати маршрута на процеса и да намали повтарящата се настройка на еталон.

Най-добро за:валове, оси, втулки и ротационен колесник или компоненти на двигателя.

Как да изберем машина с ЦПУ за части на самолети

Изборът на CNC машина за самолетни части трябвазапочнете с вашата част-не със спецификациите на машината. Преди да сравните скоростта на шпиндела, хода или конфигурацията на оста, погледнете размера на детайла, геометрията, материала, характеристиките на обработка и очаквания производствен обем.

Започнете с размера на частта и геометрията

Първо проверете дали машината може да се справи с пълния обхват на обработка, включително детайла, приспособлението, дължината на инструмента и необходимия подход към инструмента.

След това геометрията определя конфигурацията на оста. Сравнително проста скоба може да се нуждае само от 3-осна обработка, докато детайл с ъглови отвори, множество лица или сложни контури може да оправдае 4-осна или 5-осна обработка. За големи ребра, рамки и прегради, размерът на масата, ходът и клирънсът на портала стават по-важни.

Съобразете производителността на машината с материала

Не оценявайте шпиндела само по скорост.

За алуминиеви структурни части с голямо отнемане на материал може да се нуждаете от по-висока скорост на шпиндела, достатъчна мощност и ефективно отстраняване на стружки. При обработката на титан, никелови сплави или стомана с висока-якост твърдостта, въртящият момент при ниски-скорости, подаването на охлаждаща течност и термичната стабилност стават по-критични.

Следователно вашият материал засяга не само параметрите на рязане, но и конфигурацията на машината, която трябва да дадете приоритет.

Обмислете своя производствен процес

Попитайте колко настройки изисква текущият ви процес. Ако сложна част се движи между няколко машини или приспособления,намаляването на настройките може да осигури повече стойност от простото увеличаване на скоростта на рязане.

За серийно производство вземете предвид и капацитета на инструмента, смяната на палетите, сондирането, управлението на чипове и опциите за автоматизация. Правилната машина трябва да отговаря на целия ви производствен процес, а не на една машинна операция.

Често задавани въпроси

Заключение

CNC обработката на самолетни части не е свързана с избора на най-модерната машина. Правилният избор зависи от вашитегеометрия на детайла, материал, процес на обработка и производствени нужди.

Една-добре съчетана CNC машина може да намали настройките, да се справи по-надеждно с трудните разфасовки и да поддържа производството стабилно.

Изпратете ни своя чертеж на част, материал, размери и производствен обем до GreatCNC и ние можем да препоръчаме подходяща конфигурация на CNC машина за вашето приложение.