Przewodnik po obróbce CNC dla przemysłu lotniczego: tolerancje, obróbka elektroerozyjna i dobór obrabiarek

Co wyróżnia obróbkę lotniczą

Części lotnicze nie są po prostu „ciasniejsze”. Różnią się materiałem, geometrią i wykonaniem, a każdy z nich zmienia maszynę, którą powinieneś kupić.

Zacznij od materiału. Ti-6Al-4V przewodzi ciepło na poziomie około 7 W/m·K, w porównaniu z około 200 W/m·K w przypadku aluminium, więc większość ciepła wytwarzanego na krawędzi skrawającej pozostaje w narzędziu i przedmiocie obrabianym, zamiast opuszczać wraz z wiórem. Inconel 718 utwardza ​​się w momencie, gdy narzędzie pociera, a nie przecina. Żadnego zachowania nie można wyleczyć większym silnikiem wrzeciona; w obu przypadkach chodzi o sztywność, dostarczanie chłodziwa i odpowiedni proces wykańczania.

Geometria to druga różnica. Prace w przemyśle lotniczym są pełne głębokich kieszeni od sześciu do ośmiu razy głębszych niż średnica frezu, żeber o szerokości poniżej 1,5 mm i wewnętrznych narożników narysowanych o promieniu 0,3 mm lub mniejszym. Tylko ten ostatni szczegół decyduje o tym, czy część opuszcza frezarkę, czy EDM.

Dowód jest trzecim. Każda latająca część wymaga identyfikowalności: partii wytopu, maszyny, operatora, trwałości narzędzia, wyniku kontroli. Sklep, który nie może wyprodukować takiej płyty na zamówienie, tak naprawdę nie należy do łańcucha dostaw branży lotniczej, niezależnie od tego, jak dobrze wygląda wykończenie powierzchni.

Specyfikacje obrabiarek, które naprawdę mają znaczenie

Po ustaleniu miksu procesów specyfikacja maszyny wynika z czterech wymagań. Wszystko inne jest preferencją.

Stabilność termiczna i kompensacja wzrostu

Wrzeciono, które w ciągu pierwszych dwóch godzin urosnie o 20 µm, wytworzy części, które wykroczą poza tolerancję, nawet jeśli dokładność pozycjonowania w arkuszu danych jest doskonała. Poszukaj chłodzonych obudów wrzecion, czujników temperatury w pętli konstrukcyjnej i sterownika, który może zastosować kompensację wzrostu. 30-minutowy program rozgrzewki przed pierwszym cięciem jest standardową praktyką, a nie opcjonalną.

Wybór sztywności, tłumienia i prowadnicy

Prowadnice skrzynkowe z ręcznie skrobanymi powierzchniami stykowymi tłumią wibracje lepiej niż liniowe prowadnice rolkowe i są bezpieczniejszym wyborem w przypadku ciężkiej, przerywanej obróbki tytanu i Inconelu. Prowadnice rolkowe są szybsze i wymagają mniej konserwacji, co pasuje do detali aluminiowych. Zapytaj o dane dotyczące tłumienia konstrukcji, a nie tylko o prędkość posuwu szybkiego.

Informacje zwrotne, sondowanie i kontrola

Szklane wagi na wszystkich osiach liniowych, bezpośredni pomiar stołu obrotowego oraz sonda wrzecionowa do weryfikacji w trakcie procesu sprawiają, że dobra maszyna staje się niezawodna. W przypadku części tytanowej o cienkiej podłodze pomiar elementu, gdy część jest nadal zaciśnięta, pozwala uniknąć najdroższego rodzaju złomu.

Zarządzanie chłodziwem, wiórami i ogniem

Drobne cząstki tytanu są palne. Chłodziwo pod wysokim ciśnieniem przez wrzeciono, prawidłowe odprowadzanie wiórów i czysty przenośnik wiórów to wyposażenie zapewniające bezpieczeństwo, a nie sprzątanie. Praca z głębokimi kieszeniami w aluminium również wymaga wystarczająco wysokiego ciśnienia chłodziwa, aby usunąć wióry, w przeciwnym razie narzędzie ponownie je przetnie, a wykończenie ściany nie przejdzie kontroli.

Widok izometryczny układu elektrodrążenia wgłębnego: kolumna podtrzymuje głowicę osi Z, siłownik podtrzymuje elektrodę, a przedmiot obrabiany znajduje się w zbiorniku dielektrycznym na łożu.

Wysoce zróżnicowane zakłady lotnicze i kosmiczne: wybór pionowych centrów obróbczych

Większość podwykonawców nie prowadzi jednej części przez rok. Miesięcznie wykonują trzydzieści różnych części, a pionowe centrum obróbcze staje się podstawą warsztatu. Tutaj priorytety przesuwają się w stronę szybkiej konfiguracji, niezawodnego wykrywania uszkodzeń narzędzi i kontroli, która pozwala bezproblemowo przechowywać sprawdzone programy.

Wysokowydajna maszyna VMC z przegubową osią Z, chłodzonym wrzecionem i dużą szybkością obróbki, poradzi sobie z tytanem i hartowaną stalą nierdzewną w przypadku małych detali konstrukcyjnych, podczas gdy ekonomiczna maszyna może pokryć aluminiowe wsporniki i płyty mocujące przy znacznie niższych kosztach kapitałowych. Podział pracy pomiędzy nimi jest zwykle mądrzejszy niż zakup jednej maszyny, która jest przeciętna w obu przypadkach.

Wysokowydajne pionowe centrum obróbcze VF85 W pogoni za użytecznością Wyrafinowany projekt pokrywy został zaprojektowany z uwzględnieniem dostępności stołu i przenoszenia przedmiotu obrabianego za pomocą dźwigu. Inne... Zobacz produkt →

Niezależnie od modelu, nalegaj na sondę wrzecionową i urządzenie do ustawiania narzędzi. W harmonogramie obejmującym części mieszane czas zaoszczędzony na konfiguracji jest wart więcej niż ostatnie kilka metrów na minutę przy dużej prędkości.