Er zijn meer dan 500.000 onderdelen in een vliegtuig, een ruimtevliegtuig of gewoon een vliegend vliegtuig, en een groot deel daarvan moet zeer nauwkeurig en duurzaam zijn.Ervoor zorgen dat deze onderdelen de beste kwaliteit en kosten hebben, is een belangrijk doel van industriële lucht- en ruimtevaartverwerking.
Problemen bij de productie van luchtvaartonderdelen
Er zijn veel problemen bij vijfassige precisiebewerking in de ruimtevaart.Ten eerste wordt een groot aantal ruimtevaartcomponenten gemaakt van een breed scala aan materialen.De meest kritieke motorcomponenten in vliegtuigwerk zijn gemaakt van hittebestendige hardende legeringen die buitengewoon moeilijk te bewerken zijn.De thermische geleidbaarheid van deze legeringen is slecht, dus de warmte tijdens de verwerking zal zich ophopen in de gereedschappen.Nikkellegeringen zijn meestal verouderd of anderszins warmtebehandeld en daarom moeilijk te bewerken.In vergelijking met andere industrieën is de precisie van ruimtevaartonderdelen veel strenger en is de geometrische vorm van onderdelen veel complexer.
Naast directe verwerkingsproblemen zijn er veel indirecte problemen.Een daarvan omvat productienormen.Net als de medische industrie is de lucht- en ruimtevaartproductie een van de meest gereguleerde industrieën ter wereld en het is moeilijk om aan alle kwaliteitseisen te voldoen.
Gewicht is uiterst belangrijk voor luchtruimvliegtuigen.Hoe lichter het ontwerp, hoe minder brandstof wordt verbruikt, dus lucht- en ruimtevaartingenieurs ontwerpen vaak onderdelen met dunne wanden, roosters, vliezen, enz. Traditioneel worden ze vervaardigd uit massief gegoten of gestempelde metalen blokken, en het schroot van dergelijke onderdelen is 95%.Een laag materiaalrendement is echter niet het enige probleem.Het werkelijke probleem bij het bewerken van dergelijke onderdelen is de vervorming die wordt veroorzaakt door de hoge snijkracht
Als u de voeding en de snijdiepte te veel verhoogt, vooral bij nikkellegeringen, kan de wand breken door trillingen of vervormen door oververhitting.Het resultaat is meestal dat je bij het kruipen een piepklein chipje afsnijdt en de totale verwerkingstijd onmogelijk is.
Wat kunt u doen om de verwerkingstijd te verkorten en concurrerende dunwandige ruimtevaartonderdelen daadwerkelijk te verwerken?Het eerste dat u moet doen, is de trilling verminderen.Het trillende gereedschap raakt de dunne wand en buigt of breekt.Om trillingen te verminderen, is het daarom beter om de voedingssnelheid te verlagen, maar het aantal snijkanten van de frees te vergroten (zelfs met meerdere frezen op de draaibank).De beste snijstrategie voor dunwandige lucht- en ruimtevaartonderdelen is voorwaarts frezen.
Deze strategie gebruikt voer in de tegenovergestelde richting van de traditionele maalstrategie.Dit resulteert in minder snijkracht, een betere oppervlakteafwerking en, belangrijker nog, de frees dringt het materiaal binnen met de dikste wanddikte, waardoor de trilling veel kleiner is.Om oververhitting tegen te gaan,
Cycloïdale bewerkingsbaan voor het verminderen van oververhitting van lucht- en ruimtevaartlegeringen
Oververhitting van onderdelen door slechte warmtegeleiding is een typisch probleem van luchtvaartonderdelen.Een bewerkingsstrategie om warmteaccumulatie te verminderen wordt cycloïdaal frezen genoemd.Het maakt veel gebruik van de functies van CNC-bewerkingsmachines om complexe snijpaden te volgen.De cycloïde strategie maakt gebruik van een kleine frees (in ieder geval kleiner dan de frees) die een pad volgt dat lijkt op de zijprojectie van een veer op een vlak.Eén bocht - de snijplotter snijdt, keert dan terug tijdens de tweede bocht en snijdt het metaal opnieuw.Deze strategie verdeelt de contacttijd tussen het gereedschap en het onderdeel zodat er tijd is voor de snijvloeistof om beide effectief af te koelen.
Cycloïdaal draaien is vergelijkbaar met frezen, waarbij gebruik wordt gemaakt van korte snij- en pauzesequenties om het koelmiddel te laten werken en oververhitting te voorkomen.Deze strategie heeft meer lege gereedschapsruns dan andere strategieën, maar compenseert dit effect door de snijsnelheid en voeding te verhogen.
Selecteer het juiste gereedschap voor snelle bewerkingen
Over werktuigmachines gesproken, werktuigmachines met numerieke besturing hebben een grote rol gespeeld en worden veel gebruikt bij de verwerking van aluminium.Een van de belangrijkste manieren om de bewerkingsefficiëntie te verbeteren, is door het juiste gereedschap te kiezen.Als de zachtere legering goed wordt geanalyseerd, bieden veel fabrikanten oplossingen voor aluminium en andere legeringen.Veel lucht- en ruimtevaartmaterialen zijn echter geclassificeerd en moeten dus ter plekke worden geselecteerd.
De techniek van het selecteren van effectieve gereedschappen voor hittebestendige materialen moet de negatieve eigenschappen van het materiaal tegengaan.
Daarom moet een perfect gereedschap zeer weinig trillingen hebben, zeer hard zijn en bestand zijn tegen hoge temperaturen om een consistente levensduur en efficiënte voeding te hebben.Een perfect voorbeeld van een gereedschap hiervoor is een diamantslijpgereedschap.
Kunstmatige diamantzaagbladen zijn harder en duurzamer dan gecementeerde hardmetalen zaagbladen en kunnen bij hogere temperaturen werken.Diamantbewerking heeft zijn bijzonderheid, maar kan zeker worden aangepast om aan de behoeften van luchtvaartfabrikanten te voldoen.Naast diamantgereedschappen hebben ook keramische gereedschappen bewezen uitstekende prestaties te leveren omdat ze op de hoogste temperatuur kunnen werken.
Om de trillingen van bewerkte onderdelen te verminderen, is het belangrijk om frezen te gebruiken met meer snijkanten en scherpere snijhoeken.Dit type frees minimaliseert de tijd en afstand die verstrijkt voordat de volgende snijkant het materiaal raakt, vermindert trillingen en u kunt de snijparameters verhogen om de efficiëntie te verbeteren.