非常に多くの航空宇宙部品で、加工効率を確保するにはどうすればよいですか?
5月に投稿。 2020年11月11日 | By WayKen ラピッド マニュファクチャリング
人間の思考と工学の頂点は、当然ながら巨大な飛行機械のために確保されています。ロケット、飛行機、ジェット機の設計は非常に難しく、製造するのはさらに困難です。これが、世界で商用機を大量に製造している大企業が 8 社しかない理由です。航空機、宇宙、または飛行中の航空機には、50 万を超える部品があり、その大部分は非常に正確で耐久性がなければなりません。これらの部品が最高の品質とコストであることを保証することは、産業用航空宇宙機械加工の重要な目的です。
航空宇宙部品の製造に関する問題
航空宇宙の精密機械加工には多くの問題があります。まず第一に、多数の航空宇宙部品は多種多様な材料で作られています。航空機の動作に最も重要なエンジン要素は、機械加工が非常に難しい耐熱硬化合金で作られています。これらの合金は熱伝導が悪いため、加工中の熱が工具に蓄積します。多くの場合、ニッケル合金は時効処理またはその他の熱処理が施されているため、機械加工が非常に困難です。航空宇宙部品の精度は他の産業に比べてはるかに厳しく、部品の形状ははるかに複雑です。
直接加工の問題とは別に、多くの間接的な問題があります。そのうちの 1 つに生産基準が含まれます。医療産業と同様に、航空宇宙産業は世界で最も規制の厳しい産業の 1 つであり、すべての品質要件を満たすことは困難です。
迅速な見積もりのためにデザインをアップロードしてください薄肉の航空宇宙部品を効率的に加工
空域ビークルにとって、重量は非常に重要です。設計が軽いほど、燃料消費量が少なくなるため、航空宇宙エンジニアは、薄い壁、格子、ウェブなどを使用して部品を設計することがよくあります。従来、それらは金属の鋳造または打ち抜きブロックから機械加工されており、そのような部品の廃棄物は 95% です。ただし、材料効率の低さだけが問題ではありません。このような部品を加工する際の実際の問題は、高い切削抵抗による変形です。特にニッケル合金の場合、送りと切り込みを大きくしすぎると、振動によって壁が粉々になったり、過剰な熱によって壁が変形したりする危険があります。その結果、通常、クロール送りで小さな切りくずを切り落とすことになり、総加工時間は信じられないほど長くなります。
加工時間を短縮し、実際に薄肉の航空宇宙部品を競争力のある方法で加工するにはどうすればよいでしょうか?まず最初に行うべきことは、振動を減らすことです。振動工具が薄い壁にぶつかり、曲がったり割れたりする。したがって、びびりを減らすには、送りを減らしてミルの切れ刃の数を増やす (または旋盤で複数の切削工具を使用する) 方がよいでしょう。薄肉の航空宇宙部品のフライス加工に最適な切削方法は、ダウンカットです。この方法では、従来のフライス加工方法とは逆方向の送りを使用します。これにより、切削力が小さくなり、表面仕上げが向上します。最も重要なことは、ミルが壁の最も厚い材料に入るため、振動がはるかに小さくなることです。過熱に対抗するには、漸進的な高圧冷却剤を使用する必要があります。
航空宇宙合金の過熱を低減するトロコイド加工パス
熱伝導不良による部品の過熱は、航空宇宙部品の典型的な問題です。熱の蓄積を減らす 1 つの加工戦略は、トロコイド フライス加工と呼ばれます。 CNC マシンの機能を最大限に活用して、複雑な切削パスをたどります。トロコイド戦略では、平面上のスプリング側の投影に似た経路をたどる小さなミル (とにかくカットよりも小さい) を使用します。 1 つの曲線 – ミルが切断し、2 番目の曲線で戻り、再び金属を切断します。この方法では、工具と部品の間の接触時間が分割され、両方が切削液によって効率的に冷却される瞬間が生じます。トロコイド旋削はフライス加工に似ており、短い切削と一時停止のシーケンスを使用してクーラントが機能し、過熱を回避します。このような加工法では、他の加工法に比べて空の工具実行がはるかに多くなりますが、切削速度と送りを増加させることでこの効果を打ち消しました。 Wayken では、部品の機械加工を回避できる EDM 加工も提供できます。
高速加工に適した工具の選択
工作機械を思い浮かべると、CNC マシンは大きな役割を果たし、アルミニウム加工に広く適用できます。機械加工の効率を高める最も重要な方法の 1 つは、正しい切削工具を選択することです。より柔らかい合金が十分に分析され、多くのメーカーがアルミニウムやその他の合金のソリューションを提供している場合.ただし、航空宇宙材料の多くは分類されているため、その場で選択する必要があります。
耐熱材料の効率的なツール選択の秘訣は、材料の負の特性を打ち消す必要があります。したがって、完璧な工具は振動が少なく、非常に硬く、高温に耐えて安定した寿命を保ち、効率的な送りで機能する必要があります。このような目的で使用される工具の完璧な例は、ダイヤモンド切削工具です。人工ダイヤモンドは、超硬インサートよりも硬く、耐久性が高く、高温でも機能します。ダイヤモンド加工には特有の特徴がありますが、航空宇宙メーカーのニーズに合わせて変更できることは確かです。ダイヤモンド工具とは別に、セラミック工具も最高の温度で機能するため、優れた性能を発揮することが証明されています.
加工部品のびびりを少なくするには、刃数が多く、刃角が鋭いミルを使用することが重要です。このようなミルは、次の切れ刃が材料に当たるまでに工具が通過する時間と距離を最小限に抑え、振動を減らします。これにより、切削パラメータを上げて効率を高めることができます。
加工品質を保証するシステム
戦略を使用して処理を開始する前に、部品の品質が目的の時間に達成できるかどうかを見積もることが重要です。最終的な公差、表面仕上げ、加工時間を事前に予測するにはどうすればよいでしょうか?ほんの少し前までは不可能でしたが、現在では数学的モデリング技術が驚異的な速度で開発されているためです。有限要素解析は、切削プロセスを精度よくシミュレートできるレベルに達しています。そのため、モデルをアップロードして、実際の切削力と熱放散、およびそれが最終部品にどのように影響するかを確認できます。 CNC工作機械にブランクを取り付ける前でも、残留応力や変形などを見ることができます。このテクノロジーは、機械加工の結果を予測する上で大きな利点を提供し、再実行にかかる時間を短縮します。
WayKen はどのように役立ちますか?
ここでは、高度な CNC 機械加工技術と多軸加工機に多額の投資を行っており、試運転、カスタマイズされた小ロット生産、または少量生産工程を簡単かつ迅速に処理できるようになっています。 CAD ファイルを今すぐ無料でアップロードしていただければ、機械加工部品のニーズを満たすことができます。
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