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伟迈特和您探讨航空零件五轴cnc加工的优势

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2021.09.17
信息摘要:
航天五轴精密加工有很多问题。首先,大量的航空航天部件由种类繁多的材料制成。飞机工作中最关键的发动机元件由极难加工的耐热硬化合金制成。这些合金…
一架飞机、太空飞机或只是一架飞行的飞机,有超过500,000个零件,其中很大一部分必须非常精确和耐用。确保这些零件具有最佳的质量和成本是工业航空航天加工的重要目标。
航空零部件生产中的问题
                                航天五轴精密加工

航天五轴精密加工有很多问题。首先,大量的航空航天部件由种类繁多的材料制成。飞机工作中最关键的发动机元件由极难加工的耐热硬化合金制成。这些合金的导热性很差,因此加工过程中的热量会积聚在工具中。镍合金通常经过时效或以其他方式热处理,因此很难加工。与其他行业相比,航空航天零件的精度要严格得多,而零件的几何形状要复杂得多。


除了直接的加工问题,还有很多间接的问题。其中之一包括生产标准。与医疗行业一样,航空航天生产是世界上最受监管的行业之一,很难满足所有质量要求。

重量对于空域飞行器来说极其重要。设计越轻,消耗的燃料就越少,因此航空航天工程师经常设计具有薄壁、格子、腹板等的零件。传统上,它们由固体铸造或冲压金属块加工而成,此类零件的废料为95%。然而,材料效率低并不是唯一的问题。加工此类零件时的实际问题是由于高切削力导致的变形

如果您过多地增加进给量和切削深度,尤其是对于镍合金,则可能会因振动而破碎壁或因过热而使壁变形。结果通常是您在爬行进给时切掉了一个微小的切屑,并且总加工时间是不可能的。

您可以做些什么来减少加工时间并实际加工具有竞争力的薄壁航空航天零件?您必须做的第一件事是减少振动。振动工具撞击薄壁并弯曲或破裂。因此,为了减少振动,最好减少进给量但增加铣刀的切削刃数量(甚至在车床上使用多把刀具)。铣削薄壁航空航天零件的最佳切削策略是顺铣。

该策略使用与传统铣削策略相反方向的进给。这导致更小的切削力、更好的表面光洁度,最重要的是,铣刀进入壁厚最厚的材料,因此振动小得多。为了应对过热,

航天五轴精密加工

用于减少航空航天合金过热的摆线加工路径

由于热传导不良导致零件过热是航空零件的典型问题。一种减少热量积聚的加工策略称为摆线铣削。它极大地利用了 CNC机床的功能来遵循复杂的切割路径。摆线策略使用一个小铣刀(无论如何都比切割小),它遵循类似于平面上弹簧侧投影的路径。一条曲线 - 铣刀切割,然后在第二条曲线期间返回,然后再次切割金属。这种策略分配了刀具和零件之间的接触时间,以便有时间让切削液有效地冷却两者。

摆线车削类似于铣削,使用短切削和暂停序列让冷却液发挥作用并避免过热。与其他策略相比,这种策略有更多的空刀具运行,但它通过提高切削速度和进给来抵消这种影响。

为快速加工选择正确的工具

说到机床,数控机床发挥了很大的作用,它已广泛适用于铝加工。提高加工效率的最重要方法之一是选择正确的刀具。如果对较软的合金进行了很好的分析,并且许多制造商提供了铝和其他合金的解决方案。但是,很多航空航天材料是有分类的,因此必须在现场进行选择。

为耐热材料选择有效工具的技巧必须抵消材料的负面特性。

因此,完美的刀具必须具有很小的振动,必须非常坚硬,并且必须能够承受高温才能具有一致的使用寿命和高效进给。用于此类目的的工具的一个完美示例是金刚石切割工具。

人造金刚石比硬质合金刀片更硬、更耐用,并且可以在更高的温度下工作。金刚石加工有其特殊性,但当然可以对其进行修改以满足航空航天制造商的需求。除了金刚石工具,陶瓷工具也被证明具有出色的性能,因为它们可以在最高温度下工作。

为了减少加工零件的振动,重要的是使用具有更多切削刃和更锋利刃角的铣刀。此类铣刀最大限度地减少了刀具在下一个切削刃撞击材料之前经过的时间和距离,从而减少了振动,并且您可以增加切削参数以提高效率。


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