CNC apdirbimo erdvėlaivių dalys: esminiai sprendimai, proceso parametrai ir DFM spąstai, kurie prideda išlaidų prieš krintant pirmai lustai

CNC apdirbimo erdvėlaivių dalys: esminiai sprendimai, proceso parametrai ir DFM spąstai, kurie prideda išlaidų prieš nukritus pirmai lustai

Jūsų konstrukcinis laikiklis yra Ti-6Al-4V, sienelės storis 1,2 mm ploniausioje dalyje, dvi sudėtinio kampo kiaurymės, kurios turi būti koncentruotos iki ±0,01 mm. Programos laiko juosta yra 6 savaitės nuo piešinio išleidimo iki pirmojo straipsnio. Jūsų DFM apžvalga ką tik grįžo su trimis vėliavėlėmis – ir nė viena iš jų nėra susijusi su gręžiniais.

Jie susiję su tvirtinimo prieiga, įtempių mažinimo seka ir 0,3 mm vidinio kampo spinduliu 14 mm-gylioje kišenėje, kuri verčia įrankį pakeisti į 0,6 mm galinį frezavimo vidurinį-programą. Kiekviena vėliavėlė prideda laiko. Du iš jų padidina išlaidas, kurių negalėsite susigrąžinti nepakeitę piešinio. Štai kąCNC apdirbimas kosminėje erdvėjedarbas iš tikrųjų atrodo taip, kaip DFM etape - ne galimybių klausimai, o geometrijos ir sekos sprendimai, kurie buvo priimti projektuojant ir dabar priklauso mechanikui.

Kodėl aviacijos ir erdvės CNC apdirbimas prasideda nuo medžiagų, o ne nuo mašinos pasirinkimo

Mašinos pasirinkimas priklauso nuo medžiagos ir funkcijų rinkinio. Kas lemia proceso planącnc apdirbimo erdvėlaiviudarbas – tai medžiagos elgsena pjovimo sąlygomis ir tai, ar dizaino geometrija nesukelia konfliktų tarp to, ko reikia medžiagai, ir to, ko reikalauja savybių rinkinys.

Orlaivių ir kosmoso struktūriniuose ir mechaniniuose komponentuose dominuoja trys medžiagos: 7075-T651 aliuminis, skirtas sunkioms-struktūroms, Ti-6Al-4V, skirtas apkrovai-atlaikyti ir esant aukštai temperatūrai, ir Inconel 718, skirtas karštoms pjūviams ir didelio ciklo nuovargiui. Kiekvienas iš jų turi skirtingą proceso logiką.

7075-T651apdirba greitai, išlaiko griežtus leistinus nuokrypius, o pjovimas kainuoja palyginti nedaug. Svarbus yra -T651 žymėjimas: iš anksto-ištempta sąlyga reiškia mažesnį likutinį įtempį, o tai reiškia, kad po intensyvaus grublėto apdirbimo sumažėja matmenų judėjimas. Vietoj to nurodykite T6 ir galite gauti tokio pat stiprumo popieriuje, bet žymiai daugiau spyruoklinių-atgal ant plonos-sienos funkcijų -, susijusių suCNC apdirbimo aviacijos ir kosmoso aliuminio plona sienelėkonstrukcijos, pvz., šonkaulių kišenės ir juostos, kurių sienelių storis gali nukristi žemiau 0,8 mm.

Ti-6Al-4Vyra kuraviacijos ir kosmoso cnc apdirbimo titano dalysprogramos nuolat praranda laiką. Medžiagos šilumos laidumas yra maždaug dešimtadalis{1}} aliuminio. Šiluma neišsiskiria su drožle - ji susikoncentruoja ties pjovimo briauna, pagreitina įrankio susidėvėjimą ir, jei procesas nekontroliuojamas, sukuria darbinį-sukietėjusį paviršių, dėl kurio kiekvienas paskesnis važiavimas tampa sunkesnis nei ankstesnis. Proceso parametrai nėra pasiūlymai; jie yra langas tarp priimtino įrankio naudojimo laiko ir įrankio gedimo kas 3–4 minutes.

Inconel 718yra atskiras pokalbis. Jei jūsų brėžinyje reikalingas Inconel, prieš nustatant programos biudžetą, lygiavertės aliuminio dalies mašinos darbo laiko sąmatą reikia padauginti bent iš 8 ×.

Titanas: kur Aerospace CNC apdirbimas greitai brangsta

Užaviacijos ir kosmoso cnc apdirbimo titano dalys, proceso parametrai yra griežtesni nei skelbia dauguma parduotuvių. Toliau pateikti skaičiai atspindi tai, ką mes naudojame naudojant Ti-6Al-4V gamyboje – ne konservatyvias vertes iš įrankių katalogo ir ne agresyvias vertes, kurios gerai atrodo apskaičiuojant ciklo laiką, bet sunaikina visas kitas įrankio dalis.

Aušinimo skysčio strategija yra dažniausiai nenurodytas{0}}titano gamybos plano elementas. Užtvindymo aušinimo skystis, nukreiptas į dalies korpusą, neatvėsina pjovimo zonos ant titano -, jis vėsina dalies paviršių, kuriame nėra šilumos. Per-verpslio aukšto{5}}slėgio aušinimo skystį, nukreiptą į įrankio-ruošinio sąsają, yra teisinga sąranka. Į gilias kišenes ir angas pridėkite oro srautą, kad būtų lengviau pašalinti drožles; Atnaujinus-titano drožles, darbas sustiprėja, o tai gali sukelti -netolerancijos{10}}ypatybes, net jei įrankių takas yra teisingas.

Viena svarbi titano konstrukcinių dalių sekos nustatymo detalė su daugybe funkcijų: apdorokite visą dalį prieš atliekant bet kokią apdailą. Titano įtempimas{1}}atsipalaiduoja lėčiau nei aliuminis, tačiau jis juda. Detalė grublėta iki +0.3 mm storio ir palikta nakčiai prieš apdailinant suteiks jums stabilesnį atskaitos paviršių nei grublėta ir iš karto užbaigta ta pačia sąranka. Tai ypač aktualuCNC apdirbimas kosminėje erdvėjeskliausteliuose ir korpusuose, kur iš eilės apdirbami keli atskaitos taškai - matmenų ryšys tarp jų priklauso nuo to, kiek įtempių buvo pašalinta tarp operacijų.

Aliuminio plonų{0}} sienų konstrukcijos: tvirtinimas yra procesas

CNC apdirbimo aviacijos ir kosmoso aliuminio plona sienelėDalys - rib-kišeninės konstrukcijos, elektronikos korpusai, kronšteinų juostos - nesugeba pritvirtinti anksčiau nei pjaustant. 0,8 mm sienelė ant 120 mm aliuminio dalies, kuri dviejuose taškuose prispausta 15 N·m sukimo momentu, prieš sukliui įsijungiant vien tik veikiant suspaudimo apkrovai, pasislinks 0,04–0,09 mm. Tas įlinkis nematomas; dalis atrodo plokščia spaustuvėje. Tai galima išmatuoti tik tada, kai atleidžiate spaustuką ir dalis spyruokliuoja atgal.

Pataisymas nėra užspausti žiebtuvėlio -, kuris sukelia plepėjimą. Pataisymas yra paremti dalį daugiau taškų, naudojant mažesnę individualią suspaudimo jėgą, arba naudoti vakuuminį tvirtinimą ant pirmojo atskaitos paviršiaus prieš apdirbant ploną sienelę sukuriančias savybes. Svarbu seka: pirmiausia apdirbkite atskaitos taško paviršius ir atskaitos kiaurymes, kai dalis yra pilna, tada laipsniškos kišenės operacijos nuo storiausios likusios dalies link ploniausios.

Užcnc apdirbimo erdvėlaiviualiuminio detalės, kurių lygumas po apdirbimo yra kritinė išeiga - optinės tvirtinimo konstrukcijos, sandarinimo paviršiai, tikslūs pagrindai - gaminame dviem-pakopomis: grubus iki +0.4mm, įtempių mažinimas 150–180 laipsnių kampu 2–4 valandas (7075; tada apdaila 1061 laipsnių). Šiluminis ciklas yra pakankamai trumpas, kad tilptų į standartinę gamybos dieną, o paviršiai, kurių tarpas yra iki 200 mm, nuosekliai užtikrina 0,01 mm lygumą. Be jo, sudėtingos kišeninės geometrijos detalės lygumas gali skirtis 0,03–0,08 mm, priklausomai nuo pradinės žaliavos įtempimo būsenos.

Inconel ir aukštos{0}}temperatūros lydiniai: proceso logika

Jei jūsųaviacijos ir kosmoso cnc apdirbimasProgramoje yra Inconel 718 arba panašūs nikelio lydiniai, DFM apžvalga atlieka kitokias funkcijas nei aliuminio ar titano. Naudojant aliuminį, DFM yra geometrijos optimizavimas. Naudojant Inconel, DFM reikia nuspręsti, kurias funkcijas realiai galima iš viso apdirbti, o kurias reikėtų perkelti į EDM arba šlifuoti.

Viso kietumo Inconel 718 (39–46 HRC po sendinimo) nėra frezavimo medžiaga įprastine prasme dėl smulkių savybių. Vidinis spindulys yra mažesnis nei 1,5 mm giliose kišenėse, sriegiai per-angas, kurių skersmuo yra gilesnės nei 1,5 ×, ir gręžiniai, kurių Ra reikalavimai mažesni nei 0,8 μm, be šlifavimo - – visi šie paleidimo proceso paaštrėjimai, kuriuos reikia nustatyti prieš pateikiant programą, o ne po pirmojo įrankio sulūžimo.

Karštųjų -pjūvių komponentams, kuriems reikalingas „Inconel“, proceso planas beveik visada apima keraminius grublėtus įrankius, CBN gręžinių apdailai ir vielos EDM bet kuriai funkcijai, kuriai funkciškai reikalingas aštrus vidinis kampas. Šių operacijų įtraukimas į programą nuo pat pradžių sukuria nuspėjamas išlaidas. Aptikus juos po to, kai pateikiama standartinė-įrankio citata, programa vėluoja.

Aviacijos ir kosmoso tiekimo grandinių dokumentacija ir atsekamumas

Aerospace CNC apdirbimo as9100 dokumentacijareikalavimai yra ten, kur tiekėjo pajėgumų pretenzijos atitinka faktinį pristatymą. AS9100D reikalauja produktų ir procesų atsekamumo, konfigūracijos kontrolės ir pirmojo gaminio patikrinimo pagal AS9102, kad būtų galima nustatyti naujas arba pakeistas dalių konfigūracijas. Ką tai reiškia eksploataciniu požiūriu: kiekvienam gamybos etapui reikalinga atsekama nuoroda nuo žaliavų gamyklos sertifikato iki gatavos dalies serijos numerio, o patikrinimo įraše turi būti nurodytos išmatuotos vertės, o ne antspaudai.

Skirtumas tarp parduotuvės, kuriai taikomas ISO 9001 standartas, ir parduotuvės, kuri tikrai suderinta su AS9100D{2}}, rodoma-proceso patikrinimo įrašuose ir NCR sistemoje. ISO 9001 reikalauja kokybės vadybos sistemos; AS9100D reikalauja, kad sistema būtų pritaikyta gaminio konfigūracijai, o įrašai palaikytų auditą ir pagrindinės -priežasties tyrimą. Jei tiekėjo kokybės įrašai negali atsakyti į klausimą, kokia mašina nupjovė šią funkciją, kurią datą ir kokia buvo išmatuota vertė patikrinimo metu, atsižvelgiant į konkretų serijos numerį, jie negali AS9100D{10}}nepaisyti sertifikato.

Kur tinka MID proceso galimybės

Mūsų DFM stalas kasdien peržiūri STEP failusCNC apdirbimas kosminėje erdvėjeprogramuoja - titano konstrukcines dalis, aliuminio korpusus, „Inconel“ jungiamąsias detales ir sudėtinius-sąsajos komponentus, kuriems reikalingos apdirbtos funkcijos tiksliais atskaitos taškais. Peržiūra pažymi geometrijos nesuderinamumus, tolerancijos{3}}padidėjimo riziką ir sprendimus dėl sekos prieš cituojant programą, o ne po to, kai išbraukiama pirmoji dalis.

CNC apdirbimasMID apima 5-ašių vienu metu, šveicarišką tekinimą ploniems velenams ir tiksliams kaiščiams, tekinimo frezavimo junginį, skirtą dalims, kurioms reikia ir sukimosi, ir prizminių savybių, ir vielos EDM, skirtą sukietintoms savybėms ir vidiniams profiliams, kurių negalima frezuoti. Mūsųaviacijos CNC apdirbimasdarbas vykdomas pagal ISO 13485-atitinkantį kokybės valdymą su skaitmeniniu atsekamumu - medžiagos sertifikatas iki pristatymo įrašo – ant kiekvieno dalies numerio.

Pirmiesiems straipsniams apie naujas programas pateikiame visą FAIR į AS9102 formatą, CMM ataskaitas su visų svarbių matmenų išmatuotomis vertėmis ir medžiagų atsekamumo paketą. Jei jūsų klientui ar programai reikalingi PPAP arba ISIR dokumentai, įtraukiame juos į programos planą.

Atsiųskite savo STEP failą mūsųprocesų inžinierių komandarašytinė DFM peržiūra - grąžinta per 24 valandas, įsipareigojimų nereikia. Jei dalyvaujate programoje anksčiau ir jums reikia pasikalbėti dėl tolerancijos biudžeto ar medžiagų pakeitimo dėl svarbios-struktūros, ta pati komanda tai sprendžia. Pradėkite nuo bishenprecision.com.

DUK

Kokį vidinio kampo spindulį turėčiau nurodyti giliose Ti-6Al-4V kišenėse, kad išvengtumėte įrankio lūžimo ir programos vėlavimo?

D kišenės gyliui mažiausias praktinis vidinio kampo spindulys yra D/4 -, bet konkrečiai titanui eikite į D/3, kur tik leidžia konstrukcija. Titano pjovimo jėgos yra daug didesnės nei aliuminio, o tai reiškia, kad mažo-skersmens galinės frezos, dirbančios siauru spinduliu, patiria didesnę apkrovą vienam skerspjūvio vienetui. 12 mm-gylio Ti-6Al-4V kišenei su R2 kampu reikia 4 mm galinio frezavimo, veikiančio sumažintu greičiu ir padavimu; nurodę R4 toje pačioje kišenėje, galėsite paleisti didesnį, standesnį įrankį produktyviais parametrais. Jei kampo geometrija neturi funkcinių apribojimų, spindulio pakeitimas brėžinyje nieko nekainuoja ir sutaupo 20–35 % tos funkcijos ciklo laiko.

Ar galite išlaikyti ±0,005 mm koncentriškumą ant titano kiaurymės OD atskaitos taško atžvilgiu be šlifavimo?

Jei skylės skersmuo didesnis nei 8 mm, taip - su specialiu baigiamojo gręžimo praėjimu ant standaus veleno, per-suklio aušinimo skystį ir įrankio pakeitimą į naują įdėklą prieš apdailos ciklą. Apribojimas nėra mašina; tai terminis stabilumas. Mažas titano laidumas reiškia, kad dalies temperatūra grublėto apdorojimo pabaigoje yra žymiai aukštesnė nei pradžioje. Leidžiame detalei stabilizuotis iki 2 aplinkos laipsnių, prieš pradėdami apdailos angą. Be šio stabilizavimo angos skersmuo iš karto po pjovimo gali būti 0,003–0,008 mm didesnis nei matuojant kambario temperatūrą. Jei kiaurymės skersmuo yra mažesnis nei 6 mm arba koncentriškumo reikalavimai yra griežtesni nei ±0,003 mm, šlifavimas yra patikimas būdas.

Kaip keičiasi AS9100D dokumentacijos reikalavimas nuo prototipo iki gamybos užsakymo?

Mažiausiai naudinga prototipo dokumentacija yra matmenų ataskaita su faktinėmis išmatuotomis vertėmis ir medžiagos sertifikatas. To pakanka, kad dizainas būtų patvirtintas. Gamybos užsakyme - arba bet kurioje dalyje, kuri patenka į tipo-sertifikuotą agregatą -, jums reikia visos pirmojo gaminio patikrinimo ataskaitos pagal AS9102 pirmąją gamybos konfigūraciją, proceso įrašų, atsekančių serijos numerį, ir kiekvienos siuntos CoC. Naujo FAIR veiksmas yra brėžinio peržiūra, proceso pakeitimas arba tiekėjo pakeitimas -, o ne tik naujas užsakymas. Jei jūsų programa pakeičia bet kurį iš šių trijų dalykų nuo prototipo iki gamybos, įtraukite biudžetą naujam pirmam straipsnio ciklui.

Kada plonasienę{0}}aliumininę aviacijos ir kosmoso dalį reikia tvirtinti vakuuminiu būdu, o ne standartinius spaustukus?

Kai sienelės storis nukrenta žemiau 1,5 mm, esant neparemtam, ilgesniam nei 60 mm tarpatramiui, standartinis gnybtų tvirtinimas sukuria pakankamai deformacijos, kad paveiktų matmenų išvestį -, ypač lygumą ir lygiagretumą. Praktinis testas: apskaičiuokite suspaudimo įlinkį ploniausioje atkarpoje naudodami paprastą sijos modelį (δ=FL³/3EI konsolinei sienai). Jei rezultatas viršija 30 % jūsų plokštumo tolerancijos, suspaudimo strategija yra pagrindinė proceso rizika, o ne įrankių takas. Vakuuminis tvirtinimas paskirsto laikymo jėgą per visą atskaitos taško paviršių ir pašalina vietinę deformaciją. Tai padidina sąrankos laiką, bet pašalina lygumo pertvarkymą, kurį standartinis prispaudimas sukelia šios geometrijos klasės detalėms.