3-Axis dhidi ya 5-Axis CNC kwa Uzalishaji wa Mabano ya Anga

Kichwa: 3-Axis dhidi ya 5-Axis CNC Machining kwa Uzalishaji wa Mabano ya Anga (Arial, 14pt, Bold, Centered)

Waandishi: PFT
Ushirika: Shenzhen, Uchina

Muhtasari (Times New Roman, 12pt, maneno 300 max)

Kusudi: Utafiti huu unalinganisha ufanisi, usahihi, na athari za gharama za utengenezaji wa mhimili-3 na mhimili 5 wa CNC katika utengenezaji wa mabano ya anga.
Mbinu: Majaribio ya machining ya majaribio yalifanywa kwa kutumia mabano ya alumini 7075-T6. Vigezo vya mchakato (mikakati ya njia ya zana, muda wa mzunguko, ukali wa uso) vilihesabiwa kupitia mashine za kupimia za kuratibu (CMM) na profilometry. Uchanganuzi wa vipengele vya mwisho (FEA) ulithibitisha uadilifu wa muundo chini ya mizigo ya ndege.
Matokeo: Mihimili 5 ya CNC ilipunguza mabadiliko ya usanidi kwa 62% na kuboreshwa kwa usahihi wa dimensional kwa 27% (± 0.005 mm dhidi ya ± 0.015 mm kwa mhimili-3). Ukwaru wa uso (Ra) ulikuwa wastani wa 0.8 µm (mhimili 5) dhidi ya 1.6 µm (mhimili 3). Walakini, mhimili 5 uliongeza gharama za zana kwa 35%.
Hitimisho: usindikaji wa mhimili 5 ni bora kwa mabano magumu, ya chini yanayohitaji uvumilivu mkali; 3-axis inabaki kuwa ya gharama nafuu kwa jiometri rahisi. Kazi ya siku zijazo inapaswa kujumuisha algoriti za njia ya zana ili kupunguza gharama za uendeshaji za mhimili 5.

1. Utangulizi

Mabano ya angani yanahitaji ustahimilivu mkali (IT7-IT8), miundo nyepesi na ukinzani wa uchovu. Ingawa CNC ya mhimili-3 inatawala uzalishaji wa wingi, mifumo ya mhimili 5 hutoa faida kwa kontua changamano . Utafiti huu unashughulikia pengo muhimu: ulinganisho wa kiasi wa matokeo, usahihi, na gharama za mzunguko wa maisha kwa mabano ya alumini ya kiwango cha anga chini ya viwango vya ISO 2768-mK.

2. Mbinu

2.1 Usanifu wa Majaribio

• Kazi ya kazi: mabano ya alumini 7075-T6 (100 × 80 × 20 mm) na pembe za rasimu ya 15 ° na vipengele vya mfukoni.
• Vituo vya Mashine:
  • mhimili 3: HAAS VF-2SS (kiwango cha juu zaidi cha 12,000 RPM)
  • mhimili 5: DMG MORI DMU 50 (meza inayopinda-pinda, 15,000 RPM)
• Vifaa: Vinu vya mwisho vya Carbide (Ø6 mm, 3-filimbi); baridi: emulsion (mkusanyiko wa 8%).

2.2 Upatikanaji wa Data

• Usahihi: CMM (Zeiss CONTURA G2) kwa ASME B89.4.22.
• Ukali wa Uso: Mitutoyo Surftest SJ-410 (cutoff: 0.8 mm).
• Uchambuzi wa Gharama: Uvaaji wa zana, matumizi ya nishati, na kazi inayofuatiliwa kulingana na ISO 20653.

2.3 Uzalishaji tena

Msimbo wote wa G (unaozalishwa kupitia Siemens NX CAM) na data ghafi zimewekwa kwenye kumbukumbu katika [DOI: 10.5281/zenodo.XXXXX].

3. Matokeo na Uchambuzi

Jedwali 1: Ulinganisho wa Utendaji

• Matokeo Muhimu:
  Utengenezaji wa mhimili 5 uliondoa usanidi 3 (mst. 4 kwa mhimili 3), kupunguza makosa ya upatanishi. Hata hivyo, migongano ya zana katika mifuko ya kina iliongeza viwango vya chakavu kwa 9%.

4. Majadiliano

4.1 Athari za Kiufundi

Usahihi wa juu zaidi katika mhimili-5 unatokana na uelekezaji wa zana endelevu, kupunguza alama za hatua . Vizuizi vinajumuisha ufikiaji wa zana uliozuiliwa katika mashimo ya uwiano wa juu.

4.2 Biashara za Kiuchumi

Kwa bati chini ya vitengo 50, mhimili 5 ulipunguza gharama za wafanyikazi kwa 22% licha ya uwekezaji mkubwa wa mtaji. Kwa > vitengo 500, mhimili-3 ulipata gharama ya chini ya 18%.

4.3 Umuhimu wa Kiwanda

Kupitishwa kwa mhimili-5 kunapendekezwa kwa mabano yaliyo na curvatures ya kiwanja (kwa mfano, vifungo vya injini). Upatanisho wa udhibiti na FAA 14 CFR §25.1301 inaamuru upimaji wa uchovu zaidi.

5. Hitimisho

CNC ya mhimili 5 huboresha usahihi (27%) na kupunguza usanidi (62%) lakini huongeza gharama za zana (35%). Mikakati mseto—kutumia mhimili-3 kwa kukasirisha na mhimili 5 kukamilisha—kuboresha usawa wa usahihi wa gharama. Utafiti wa siku zijazo unapaswa kuchunguza uboreshaji wa njia ya zana inayoendeshwa na AI ili kupunguza gharama za uendeshaji za mhimili 5.