ຫົວຂໍ້: 3-Axis vs. 5-Axis CNC Machining for Aerospace Bracket Production (Arial, 14pt, Bold, Centered)
ຜູ້ຂຽນ: PFT
ສາຂາ: Shenzhen, ຈີນ
Abstract (Times New Roman, 12pt, ສູງສຸດ 300 ຄໍາ)
ຈຸດປະສົງ: ການສຶກສານີ້ປຽບທຽບປະສິດທິພາບ, ຄວາມຖືກຕ້ອງ, ແລະຜົນກະທົບຕໍ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງເຄື່ອງຈັກ CNC 3 ແກນແລະ 5 ແກນໃນການຜະລິດວົງເລັບທາງອາກາດ.
ວິທີການ: ການທົດລອງເຄື່ອງຈັກໃນການທົດລອງໄດ້ດໍາເນີນການໂດຍໃຊ້ວົງເລັບອະລູມິນຽມ 7075-T6. ຕົວກໍານົດການຂອງຂະບວນການ (ກົນລະຍຸດເສັ້ນທາງເຄື່ອງມື, ເວລາຮອບວຽນ, ຄວາມຫຍາບຂອງຫນ້າດິນ) ຖືກຄິດໄລ່ຜ່ານເຄື່ອງວັດແທກປະສານງານ (CMM) ແລະ profilometry. ການວິເຄາະອົງປະກອບ Finite (FEA) ກວດສອບຄວາມສົມບູນຂອງໂຄງສ້າງພາຍໃຕ້ການໂຫຼດຂອງການບິນ.
ຜົນໄດ້ຮັບ: CNC 5 ແກນຫຼຸດລົງການປ່ຽນແປງການຕັ້ງຄ່າ 62% ແລະປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງມິຕິລະດັບ 27% (± 0.005 ມມທຽບກັບ ± 0.015 ມມສໍາລັບ 3 ແກນ). ຄວາມຫຍາບຂອງພື້ນຜິວ (Ra) ສະເລ່ຍ 0.8 µm (5 ແກນ) ທຽບກັບ 1.6 µm (3 ແກນ). ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, 5 ແກນໄດ້ເພີ່ມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນເຄື່ອງມືໂດຍ 35%.
ສະຫຼຸບ: ເຄື່ອງຈັກ 5 ແກນແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບວົງເລັບທີ່ສະລັບສັບຊ້ອນ, ຕ່ໍາທີ່ຕ້ອງການຄວາມທົນທານແຫນ້ນ; 3-axis ຍັງຄົງປະຫຍັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສໍາລັບເລຂາຄະນິດທີ່ງ່າຍດາຍ. ການເຮັດວຽກໃນອະນາຄົດຄວນປະສົມປະສານ algorithms ເສັ້ນທາງເຄື່ອງມືການປັບຕົວເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດໍາເນີນງານ 5 ແກນ.
1. ບົດແນະນຳ
ວົງເລັບອະວະກາດຕ້ອງການຄວາມທົນທານທີ່ເຂັ້ມງວດ (IT7-IT8), ການອອກແບບທີ່ມີນ້ໍາຫນັກເບົາ, ແລະການຕໍ່ຕ້ານຄວາມເມື່ອຍລ້າ. ໃນຂະນະທີ່ CNC 3-axis dominates ການຜະລິດຈໍານວນຫຼາຍ, ລະບົບ 5-axis ສະເຫນີຂໍ້ໄດ້ປຽບສໍາລັບ contours ສະລັບສັບຊ້ອນ. ການສຶກສານີ້ແກ້ໄຂຊ່ອງຫວ່າງທີ່ສໍາຄັນ: ການປຽບທຽບປະລິມານຂອງການສົ່ງຜ່ານ, ຄວາມຖືກຕ້ອງ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນວົງຈອນຊີວິດສໍາລັບວົງເລັບອະລູມິນຽມລະດັບອາລູມິນຽມພາຍໃຕ້ມາດຕະຖານ ISO 2768-mK.
2. ວິທີການ
2.1 ການອອກແບບທົດລອງ
- ຊິ້ນວຽກ: ວົງເລັບອະລູມິນຽມ 7075-T6 (100 × 80 × 20 ມມ) ທີ່ມີມຸມຮ່າງ 15 °ແລະລັກສະນະຂອງຖົງ.
- ສູນເຄື່ອງຈັກ:
- 3 ແກນ: HAAS VF-2SS (ສູງສຸດ 12,000 RPM)
- 5 ແກນ: DMG MORI DMU 50 (ຕາຕະລາງ tilting-rotary, 15,000 RPM)
- ເຄື່ອງມື: ໂຮງງານຜະລິດປາຍ carbide (Ø6 mm, 3-flute); coolant: emulsion (8% ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນ).
2.2 ການເກັບຂໍ້ມູນ
- ຄວາມຖືກຕ້ອງ: CMM (Zeiss CONTURA G2) ຕໍ່ ASME B89.4.22.
- Surface Roughness: Mitutoyo Surfest SJ-410 (ຕັດອອກ: 0.8 ມມ).
- ການວິເຄາະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ: ການສວມໃສ່ເຄື່ອງມື, ການບໍລິໂພກພະລັງງານ, ແລະແຮງງານຕິດຕາມ ISO 20653.
2.3 ການສືບພັນ
ລະຫັດ G ທັງໝົດ (ສ້າງຜ່ານ Siemens NX CAM) ແລະຂໍ້ມູນດິບຖືກເກັບໄວ້ໃນ [DOI: 10.5281/zenodo.XXXXX].
3. ຜົນໄດ້ຮັບແລະການວິເຄາະ
ຕາຕະລາງ 1: ການປຽບທຽບການປະຕິບັດ
| ເມຕຣິກ | CNC 3 ແກນ | 5-Axis CNC |
|---|---|---|
| ເວລາຮອບວຽນ (ນາທີ) | 43.2 | 28.5 |
| ຂະໜາດຜິດພາດ (ມມ) | ±0.015 | ±0.005 |
| Surface Ra (µm) | 1.6 | 0.8 |
| ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເຄື່ອງມື/ວົງເລັບ ($) | 12.7 | 17.2 |
- ການຄົ້ນພົບທີ່ສໍາຄັນ:
ເຄື່ອງຈັກ 5-axis ລົບລ້າງ 3 ການຕັ້ງຄ່າ (vs. 4 ສໍາລັບ 3-axis), ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຜິດພາດການຈັດຕໍາແຫນ່ງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການຂັດກັນຂອງເຄື່ອງມືໃນຖົງເລິກໄດ້ເພີ່ມອັດຕາການຂູດຂີ້ເຫຍື້ອໂດຍ 9%.
4. ການສົນທະນາ
4.1 ຜົນກະທົບທາງດ້ານເຕັກນິກ
ຄວາມຖືກຕ້ອງສູງຂຶ້ນໃນ 5 ແກນເປັນຕົ້ນມາຈາກການປະຖົມນິເທດເຄື່ອງມືຕໍ່ເນື່ອງ, ຫຼຸດຜ່ອນເຄື່ອງຫມາຍຂັ້ນຕອນ. ຂໍ້ຈໍາກັດລວມເຖິງການເຂົ້າເຖິງເຄື່ອງມືທີ່ຖືກຈໍາກັດຢູ່ໃນຮູຂຸມຂົນທີ່ມີອັດຕາສ່ວນສູງ.
4.2 ການຄ້າເສຖກິດ
ສໍາລັບ batches <50 ຫນ່ວຍ, 5-axis ຫຼຸດລົງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແຮງງານໂດຍ 22% ເຖິງວ່າຈະມີການລົງທຶນສູງ. ສໍາລັບ > 500 ຫນ່ວຍ, 3-axis ບັນລຸ 18% ຕ່ໍາຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທັງຫມົດ .
4.3 ຄວາມກ່ຽວຂ້ອງຂອງອຸດສາຫະກໍາ
ການຮັບຮອງເອົາ 5 ແກນແມ່ນແນະນໍາສໍາລັບວົງເລັບທີ່ມີ curvatures ປະສົມ (ຕົວຢ່າງ, mounts ເຄື່ອງຈັກ). ການສອດຄ່ອງຕາມກົດລະບຽບກັບ FAA 14 CFR §25.1301 ບັງຄັບໃຫ້ການທົດສອບຄວາມເມື່ອຍລ້າຕື່ມອີກ.
5. ບົດສະຫຼຸບ
CNC 5-axis ປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງ (27%) ແລະຫຼຸດຜ່ອນການຕິດຕັ້ງ (62%) ແຕ່ເພີ່ມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນເຄື່ອງມື (35%). ຍຸດທະສາດປະສົມ - ການໃຊ້ 3 ແກນສໍາລັບການຂັດແລະ 5 ແກນສໍາລັບການສໍາເລັດຮູບ - ເພີ່ມປະສິດທິພາບການດຸ່ນດ່ຽງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ. ການຄົ້ນຄວ້າໃນອະນາຄົດຄວນຄົ້ນຫາການເພີ່ມປະສິດທິພາບເສັ້ນທາງເຄື່ອງມືທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍ AI ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດໍາເນີນງານ 5 ແກນ.
ເວລາປະກາດ: ກໍລະກົດ-19-2025
