CNC-mehaaniline lennukiosad: olulised otsused, protsessiparameetrid ja DFM-lõksud, mis lisavad kulusid enne esimese kiibi kukkumist

CNC-mehaaniline lennukiosad: olulised otsused, protsessiparameetrid ja DFM-lõksud, mis lisavad kulusid enne esimese kiibi kukkumist

Teie konstruktsiooniklamber on Ti-6Al-4 V, seinapaksus 1,2 mm kõige õhemas osas, kaks liitnurgaga ava, mis peavad olema kontsentrilised ±0,01 mm suhtes. Programmi ajaskaala on joonise avaldamisest esimese artiklini 6 nädalat. Teie DFM-i arvustus tuli just tagasi kolme lipuga – ja ükski neist ei puuduta puurauke.

Need puudutavad juurdepääsu kinnitamist, pinge leevendamise järjestust ja 0,3 mm sisenurga raadiust 14 mm-sügavuses taskus, mis sunnib tööriista vahetama 0,6 mm otsfreesi kesk-programmile. Iga lipp lisab aega. Kaks neist lisavad kulusid, mida te ei saa ilma joonist muutmata taastada. See on misCNC-mehaaniline kosmosetööstustöö näeb tegelikult välja selline, nagu DFM-i etapis - mitte võimekuse küsimused, vaid geomeetria ja järjestusotsused, mis tehti projekteerimise ajal ja mille lahendamine kuulub nüüd masinameistrile.

Miks õhusõiduki CNC-mehaaniline töötlemine algab materjali, mitte masina valikuga?

Masina valik tuleneb materjalist ja funktsioonide komplektist. Mis juhib protsessiplaanicnc-mehaaniline kosmosetööstustöö on materjali käitumine lõiketingimustes ja see, kas disaini geomeetria tekitab vastuolusid selle vahel, mida materjal vajab ja mida funktsioonide komplekt nõuab.

Lennunduse konstruktsiooni- ja mehaaniliste komponentide puhul domineerivad kolm materjali: 7075-T651 alumiinium kaalu-kriitiliste struktuuride jaoks, Ti-6Al-4V kandevõime-ja kõrgendatud temperatuuriga rakenduste jaoks ning Inconel 718 kuumlõike ja suure tsükliga väsimuskeskkondade jaoks. Igal neist on erinev protsessiloogika.

7075-T651Töötab kiiresti, hoiab häid tolerantse ja lõikamine maksab suhteliselt vähe. -T651 tähis on oluline: eelvenitatud olek- tähendab varude väiksemat jääkpinget, mis tähendab väiksemat mõõtmete liikumist pärast tugevat töötlemist. Määrake selle asemel T6 ja võite saada paberil sama tugevuse, kuid õhukese{7}}seinaga -tagasivedruvamad omadused -CNC-mehaaniline õhuke alumiiniumist seinkonstruktsioonid, nagu ribitaskud ja võred, mille seina paksus võib langeda alla 0,8 mm.

Ti-6Al-4Von kuskosmoselennukite cnc titaandetailide töötlemineprogrammid kaotavad rutiinselt aega. Materjali soojusjuhtivus on ligikaudu üks-kümnendik alumiiniumi omast. Kuumus ei eraldu koos laastuga - see koondub lõikeservale, kiirendab tööriista kulumist ja kui protsessi ei kontrollita, tekitab see töö-karastatud pinna, mis muudab iga järgneva käigu eelmisest kõvemaks. Protsessi parameetrid ei ole soovitused; need on aken tööriista vastuvõetava eluea ja tööriista rikke vahel iga 3–4 minuti järel.

Inconel 718on eraldi vestlus. Kui teie joonisel on vaja Inconeli, tuleb enne programmi eelarvestamist korrutada samaväärse alumiiniumosa masina tööaja hinnanguline vähemalt 8 ×.

Titaan: kus lennukite CNC-mehaaniline töötlemine läheb kiiresti kalliks

Sestkosmoselennukite cnc titaandetailide töötlemine, on protsessi parameetrid rangemad kui enamik poode avaldab. Allolevad numbrid kajastavad seda, mida me tootmises Ti-6Al-4V-ga töötame – mitte konservatiivseid väärtusi tööriistakataloogist ega ka agressiivseid väärtusi, mis näevad tsükliaja hinnangul head välja, kuid hävitavad tööriista kõik teised osad.

Jahutusvedeliku strateegia on titaani töötlemise plaanis kõige sagedamini{0}}alamääratletud element. Osa korpusele suunatud üleujutusjahutusvedelik ei jahuta titaani lõiketsooni - see jahutab detaili pinda, mis ei asu kuumuse kohas. Läbi-võlli kõrgsurve-jahutusvedelik, mis suunatakse tööriista-tooriku liidesele, on õige seadistus. Sügavatele taskutele ja avadele lisage laastu eemaldamise hõlbustamiseks õhku; titaani laastude ümber-lõikamine põhjustab lokaliseeritud töökoormust, mis võib tekitada-tolerantsi -omadusi isegi siis, kui tööraja on õige.

Üks järjestusdetail, mis on oluline mitme funktsiooniga titaanist konstruktsiooniosade puhul: töötlege kogu osa enne viimistluse läbimist. Titaani pinge{1}}lõdvestub aeglasemalt kui alumiinium, kuid see liigub. Osa, mis on karestatud kuni +0.3mm ja seejärel jäetakse üleöö enne viimistlemist, annab teile stabiilsema võrdluspinna kui karestatud ja kohe viimistletud sama seadistuse korral. See on eriti asjakohaneCNC-mehaaniline kosmosetööstussulgudes ja korpustes, kus järjestikku töödeldakse mitut nullpunkti - nendevaheline mõõtmete suhe oleneb sellest, kui palju pinget operatsioonide vahel vabastati.

Alumiiniumist õhukesed{0}}seinakonstruktsioonid: kinnitamine on protsess

CNC-mehaaniline lennundus-alumiiniumist õhuke seinosad - ribi-taskukonstruktsioonid, elektroonikakorpused, kronsteinid - ei kinnita enne lõikamist. Kahes punktis 15 N·m pöördemomendiga kinnitatud 0,8 mm sein 120 mm alumiiniumosal paindub enne spindli käivitumist 0,04–0,09 mm ainuüksi kinnituskoormuse all. See läbipaine pole nähtav; osa näeb kruustangis tasane. Seda saab mõõta ainult siis, kui vabastate klambri ja osa vetrub tagasi.

Lahendus seisneb selles, et mitte kinni keerata välgumihklit -, mis tekitab lobisemist. Parandus on toetada detaili rohkemates punktides väiksema individuaalse kinnitusjõuga või kasutada vaakumkinnitust esimesel tugipinnal enne õhukese seina loovate funktsioonide töötlemist. Järjekord on oluline: esmalt töödeldakse nullpunkti pinnad ja võrdlusavad, kusjuures osa on täielikult laos, seejärel järkjärgulised taskuoperatsioonid alates kõige paksemast allesjäänud lõigust kõige õhema poole.

Sestcnc-mehaaniline kosmosetööstusalumiiniumosad, mille tasapinnalisus pärast töötlemist on kriitiline väljund - optilised kinnitusstruktuurid, tihenduspinnad, täppisalused - ehitame kahe-etapilise toiminguna: töötlemata kuni +0.4mm, pinge leevendamine 150–180 kraadi juures 2–4 tundi (7075 puhul; seejärel viimistlus 1061 kraadi). Termotsükkel on piisavalt lühike, et mahtuda standardse tootmispäeva sisse ja tagab kuni 200 mm ulatusega pindade lõpliku tasasuse 0,01 mm piires. Ilma selleta võib keeruka taskugeomeetriaga detailil tasapinnalisus varieeruda 0,03–0,08 mm, olenevalt varu algsest pingeseisundist.

Inconel ja kõrge{0}}temperatuurilised sulamid: protsessiloogika

Kui teielennunduse cnc töötlemineProgramm sisaldab Inconel 718 või sarnaseid nikli supersulameid, täidab DFM-i ülevaade teistsugust funktsiooni kui alumiiniumi või titaani puhul. Alumiiniumi puhul on DFM geomeetria optimeerimine. Inconeli puhul on DFM-i eesmärk otsustada, milliseid funktsioone saab reaalselt üldse töödelda ja millised tuleks viia EDM-i või lihvimise juurde.

Inconel 718 täiskaredusega (39–46 HRC pärast vanandamist) ei ole tavamõistes peendetailide jaoks mõeldud freesmaterjal. Sügavate taskute siseraadiused alla 1,5 mm, keermed läbivad -augud, mille läbimõõt on sügavam kui 1,5 × läbimõõt, ja puurid, mille Ra nõuded on alla 0,8 μm, ilma lihvimiseta - kõik need käivitavad protsessi eskalatsioonid, mis tuleb tuvastada enne programmi tsiteerimist, mitte pärast esimest tööriista purunemist.

Kuum-profiilkomponentide puhul, mille puhul on vaja Inconeli, hõlmab protsessiplaan peaaegu alati keraamilisi tööriistu karestamise jaoks, CBN-i puuride viimistlemiseks ja traadi EDM-i kõigi funktsioonide jaoks, kus on funktsionaalselt vajalik terav sisenurk. Nende toimingute lisamine programmi algusest peale toob kaasa prognoositavad kulud. Nende avastamine pärast standardse-tööriista hinnapakkumise väljastamist põhjustab programmi viivituse.

Aerospace tarneahelate dokumentatsioon ja jälgitavus

Lennunduse cnc-mehaaniline töötlemine nagu9100 dokumentatsioonnõuded on siis, kui tarnija suutlikkuse nõuded vastavad tegelikule tarnimisele. AS9100D nõuab uute või muudetud osade konfiguratsioonide jaoks toote ja protsessi jälgitavust, konfiguratsioonikontrolli ja AS9102 esmakordset kontrollimist. Mida see operatiivselt tähendab: iga tootmistsükkel vajab jälgitavat linki toormetehase sertifikaadist valmis osa seerianumbrini ja ülevaatuse protokoll peab näitama mõõdetud väärtusi, mitte templeid.

Lõhe ISO 9001 ja ehtsa AS9100D{2}}standardiga kaupluse vahel kajastub-protsessisisese kontrolli dokumentides ja NCR-süsteemis. ISO 9001 nõuab kvaliteedijuhtimissüsteemi; AS9100D nõuab, et süsteem rakendataks toote konfiguratsioonile ning et kirjed toetaksid auditit ja juurpõhjuste uurimist. Kui tarnija kvaliteedikirjed ei suuda konkreetse seerianumbri puhul vastata küsimusele, mis masin selle funktsiooni lõikas, mis kuupäeval ja mis oli kontrollimisel mõõdetud väärtus, ei saa need AS9100D{10}}võimelised, olenemata nende sertifikaadist.

Kuhu MID protsessivõime sobib

Meie DFM-i töölaud vaatab STEP-failid iga päev üleCNC-mehaaniline kosmosetööstusprogrammid - titaanist konstruktsiooniosad, alumiiniumkorpused, Inconeli liitmikud ja komposiit-liidesekomponendid, mis vajavad töödeldud funktsioone täpsetel lähtepunktidel. Ülevaade märgib geomeetriakonfliktid, tolerantsi-riskid ja järjestamisotsused enne programmi tsiteerimist, mitte pärast esimese osa mahakandmist.

CNC töötlemineat MID katab üheaegselt 5-telje, Šveitsi treimine peenikeste võllide ja täppistihvtide jaoks, treifreesi segu detailide jaoks, mis vajavad ühes seadistuses nii pöörlevaid kui ka prismalisi omadusi, ja traadi EDM-i karastatud detailide ja siseprofiilide jaoks, mida ei saa freesida. Meielennundus CNC-mehaaniline töötleminetöö käib ISO 13485-ühilduva kvaliteedijuhtimise ja digitaalse jälgitavusega - materjali sertifikaadi kuni tarnekirje järgi – iga osanumbri puhul.

Esimeste uute programmide artiklite jaoks pakume täielikku FAIR-vormingut AS9102-le, CMM-i aruandeid mõõdetud väärtustega kõigi kriitiliste mõõtmete kohta ja materjalide jälgitavuse paketti. Kui teie klient või programm nõuab PPAP- või ISIR-dokumentatsiooni, lisame selle hinnapakkumisel programmiplaani.

Saatke oma STEP-fail meileprotsesside inseneride meeskondkirjaliku DFM-i ülevaatuse - puhul, mis tagastati 24 tunni jooksul, kohustust pole vaja. Kui olete programmis varem osalenud ja peate kaaluma-kriitilise struktuuri puhul läbi rääkima tolerantsi eelarvest või materjali asendamisest, tegeleb sellega sama meeskond. Alustage saidilt bishenprecision.com.

KKK

Millise sisenurga raadiuse peaksin määrama Ti-6Al-4V sügavatele taskutele, et vältida tööriista purunemist ja programmi viivitusi?

Tasku sügavuse D puhul on minimaalne praktiline sisenurga raadius D/4 -, kuid konkreetselt titaani puhul minge D/3-le, kus disain seda võimaldab. Titaani lõikejõud on oluliselt suuremad kui alumiiniumil, mis tähendab, et väikese-läbimõõduga otsafrees, mis töötab kitsas raadiuses, on ristlõikeühiku kohta suurema koormuse all. 12 mm -sügav Ti-6Al-4V tasku koos R2 nurgaga nõuab 4 mm otsafreesi, mis töötab vähendatud kiirustel ja etteannetel; R4 määramine samas taskus võimaldab teil kasutada suuremat ja jäigemat tööriista tootlike parameetritega. Kui nurga geomeetrial pole funktsionaalseid piiranguid, ei maksa raadiuse muutmine joonisel midagi ja säästab 20–35% selle funktsiooni tsükli ajast.

Kas te suudate ilma lihvimiseta hoida ±0,005 mm kontsentrilisust titaani ava OD-punkti suhtes?

Kui ava läbimõõt on üle 8 mm, jah - koos spetsiaalse viimistluspuurimisega jäigal spindlil, läbi-spindli jahutusvedeliku ja enne viimistlustsüklit vahetatakse tööriist uue sisetüki vastu. Piirang ei ole masin; see on termiline stabiilsus. Titaani madal juhtivus tähendab, et detaili temperatuur on töötlemistöö lõpus mõõdetavalt kõrgem kui alguses. Enne viimistlusava läbimist laseme osal stabiliseeruda 2 kraadi piires ümbritseva keskkonnaga. Ilma selle stabiliseerimiseta võib ava läbimõõt kohe pärast lõikamist olla 0,003–0,008 mm suurem kui toatemperatuuri mõõtmisel. Kui aukude läbimõõt on alla 6 mm või kontsentrilisuse nõuded on rangemad kui ±0,003 mm, on lihvimine usaldusväärne viis.

Kuidas muutub AS9100D dokumentatsiooninõue prototüübi ja tootmistellimuse vahel?

Prototüübi puhul on minimaalne kasulik dokumentatsioon mõõtmete aruanne tegelike mõõdetud väärtustega ja materjali sertifikaat. Sellest piisab disaini kinnitamiseks. Tootmistellimusel - või mis tahes osal, mis läheb tüübi-sertifitseeritud koostu -, on teil vaja esimese tootmiskonfiguratsiooni AS9102 täielikku esimese artikli ülevaatuse aruannet, seerianumbrini -jälgitavaid protsessikirjeid ja iga saadetise CoC-i. Uue FAIR-i käivitajaks on joonise läbivaatamine, protsessi muudatus või tarnija vahetus -, mitte ainult uus tellimus. Kui teie programm muudab prototüübi ja tootmise vahel mõnda neist kolmest asjast, lisage eelarve uuele esimesele artiklitsüklile.

Millal vajab õhukese{0}}seinaga alumiiniumist kosmoseosa vaakumkinnitust võrreldes tavalise kruustangiga?

Kui seina paksus langeb alla 1,5 mm üle 60 mm pikkusel toetamata silvel, tekitab standardkruustang piisava läbipainde, et mõjutada mõõtmete väljundit -, eriti tasasust ja paralleelsust. Praktiline test: arvutage klambri läbipaine kõige õhemas osas, kasutades lihtsat talamudelit (δ=FL³/3EI konsoolseina puhul). Kui tulemus ületab 30% teie tasasuse tolerantsist, on kinnitusstrateegia teie peamine protsessirisk, mitte tööraja. Vaakumkinnitus jaotab hoidejõu kogu nullpunkti pinnale ja välistab lokaalse läbipainde. See lisab seadistamisaega, kuid välistab tasapinnalise ümbertöötlemise, mida selle geomeetriaklassi osade puhul tekitab standardne kinnitus.