5-okly enjam bilen ýörite metal bölekleri öndürmek
5-okly enjam bilen ýörite metal bölekleri öndürmek
Awtory:PFT, Şençzhenen
Abstrakt:Ösen önümçilik, howa, lukmançylyk we energiýa pudaklarynda barha çylşyrymly, ýokary takyk metal böleklerini talap edýär. Bu derňew, bu talaplary kanagatlandyrmak üçin häzirki zaman 5 okly kompýuter san gözegçilik (CNC) işleýşiniň mümkinçiliklerine baha berýär. Çylşyrymly impelleriň we turbinaly pyçaklaryň ölçeg geometriýasynyň wekilini ulanyp, howa giňişligindäki titan (Ti-6Al-4V) we poslamaýan polatdan (316L) 5 okly adaty 3 ok usuly bilen deňeşdirilende synag synaglary geçirildi. Netijeler, işlemegiň wagtynyň 40-60% azalandygyny we 5 okly gaýtadan işlemek bilen ýeriň gödekliginiň (Ra) gowulaşandygyny görkezýär, sazlamalaryň azaldylmagy we gurallaryň optimallaşdyrylmagy bilen baglanyşykly. 25 0.025mm çydamlylykdaky aýratynlyklar üçin geometrik takyklyk ortaça 28% ýokarlandy. Möhüm öňdebaryjy programmirleme tejribesini we maýa goýumlaryny talap edýän bolsa-da, 5 okly işlemek, has ýokary netijelilik we gutarnykly öň geçip bolmaýan geometriýalary ygtybarly öndürmäge mümkinçilik berýär. Bu mümkinçilikler ýokary bahaly, çylşyrymly adaty metal bölekleri ýasamak üçin 5 okly tehnologiýany ýerleşdirýär.
1. Giriş
Aerokosmos (has ýeňil, has güýçli bölekleri talap edýän), lukmançylyk (biokompatisiýa, hassalara implantlary talap edýär) we energiýa (suwuklygy gaýtadan işleýän çylşyrymly komponentlere mätäç) ýaly pudaklarda öndürijiligi optimizirlemek üçin yzygiderli hereket etmek, metal bölekleriniň çylşyrymlylygyny çäklendirdi. Adaty 3 okly CNC işleýşi, çäkli gurallara girmek we köp zerur gurnamalar bilen çäklendirilýär, çylşyrymly konturlar, çuň boşluklar we goşma burçlary talap edýän aýratynlyklar bilen göreşýär. Bu çäklendirmeler bozulan takyklyga, önümçiligiň uzaldylmagyna, has ýokary çykdajylara we dizaýn çäklendirmelerine getirýär. 2025-nji ýyla çenli ýokary çylşyrymly, takyk metal böleklerini netijeli öndürmek ukyby indi kaşaň däl-de, bäsdeşlik zerurlygy. Üç çyzykly oky (X, Y, Z) we iki aýlaw oky (A, B ýa-da C) bir wagtda dolandyrmagy teklip edýän häzirki zaman 5 okly CNC işleýşi, üýtgeýän çözgüdi hödürleýär. Bu tehnologiýa, kesiş guralyna, 3 okly işlemäge mahsus bolan giriş çäklendirmelerini düýpgöter ýeňip, bir gurnama boýunça islendik ugurdan diýen ýaly işlemäge mümkinçilik berýär. Bu makalada ýörite metal bölekleri öndürmek üçin 5 okly işlemegiň aýratyn mümkinçilikleri, mukdar artykmaçlyklary we amaly ýerine ýetiriş pikirleri öwrenilýär.
2. Usullar
2.1 Dizaýn we bahalandyrma
Iki sany esasy bölek, ýörite önümçilikde umumy kynçylyklary öz içine alýan Siemens NX CAD programma üpjünçiligi arkaly işlenip düzüldi:
Impeller:Asokarky gatnaşygy we berk arassalanylyşy bilen çylşyrymly, öwrümli pyçaklar.
Turbina pyçagy:Goşma egrilikleri, inçe diwarlary we takyk gurnama ýüzlerini öz içine alýar.
Bu dizaýnlar, bilgeşleýin 3 okly işlemegiň çäklendirmelerini nyşana alýan, gural däl gurallara girmegi talap edýän aýratynlyklary, çuňňur jübüleri we aýratynlyklary öz içine alýar.
2.2 Materiallar we enjamlar
Materiallar:Aerokosmiki derejeli titanium (Ti-6Al-4V, dykyzlandyrylan ýagdaý) we 316L poslamaýan polat talap edilýän goşundylar we aýratyn işleýiş aýratynlyklary bilen baglanyşyklylygy üçin saýlandy.
Maşynlar:
5-ok:DMG MORI DMU 65 monoBLOCK (Heidenhain TNC 640 dolandyryş).
3-ok:HAAS VF-4SS (HAAS NGC gözegçilik).
Gurallar:Kennametal we Sandvik Coromant-dan örtülen gaty karbid ahyrky degirmenleri (dürli diametrler, top burun we tekiz uç) gödek we timarlamak üçin ulanyldy. Kesiş parametrleri (tizlik, iýmit, kesiş çuňlugy) gural öndürijisiniň tekliplerini we gözegçilik edilýän synag kesişlerini ulanyp, material we maşyn mümkinçiliklerine görä optimallaşdyryldy.
Iş ýerleri:Omörite, takyk işlenip düzülen modully enjamlar, iki maşyn görnüşi üçin gaty gysylmagyny we gaýtalanýan ýerini üpjün etdi. 3 okly synaglar üçin, aýlawy talap edýän bölekler, dükanlaryň adaty tejribesini simulirläp, takyk dübeller bilen el bilen ýerleşdirildi. 5 okly synaglar, bir gurnama gurnamanyň içinde enjamyň doly aýlanmak ukybyny ulandy.
2.3 Maglumat toplamak we derňew
Sikl wagty:Göni maşyn taýmerlerinden ölçelýär.
Faceerüsti gödeklik (Ra):Her bölekde bäş sany möhüm ýerde “Mitutoyo Surftest SJ-410” profilometri bilen ölçeldi. Üç bölek material / maşyn kombinasiýasy üçin işlenipdi.
Geometrik takyklyk:Zeiss CONTURA G2 koordinat ölçeg maşynyny (CMM) ulanyp gözden geçirildi. Kritiki ölçegler we geometrik çydamlylyklar (tekizlik, perpendikulýarlyk, profil) CAD modelleri bilen deňeşdirildi.
Statistik derňew:Ortaça bahalar we standart gyşarmalar sikl wagty we Ra ölçegleri üçin hasaplandy. CMM maglumatlary nominal ölçeglerden gyşarmak we çydamlylygyň ýerine ýetiriş derejeleri üçin derňeldi.
1-nji tablisa: Synag gurnama gysgaça mazmuny
| Element | 5-oky gurnamak | 3-oky gurnamak |
|---|---|---|
| Maşyn | DMG MORI DMU 65 monoBLOCK (5-ok) | HAAS VF-4SS (3-ok) |
| Gurluş | Customeke-täk gurnama | Customeke-täk gurnama + el bilen aýlanma |
| Gurnamalaryň sany | 1 | 3 (Impeller), 4 (Turbina pyçagy) |
| CAM programma üpjünçiligi | Siemens NX CAM (Köp okly gurallar) | Siemens NX CAM (3 okly gurallar) |
| Ölçeg | Mitutoyo SJ-410 (Ra), Zeiss CMM (Geo.) | Mitutoyo SJ-410 (Ra), Zeiss CMM (Geo.) |
3. Netijeler we derňew
3.1 Netijelilik
5 okly işlemek ep-esli wagt tygşytlamagyny görkezdi. Titan impeller üçin 5 okly gaýtadan işlemek, 3 okly işlemek bilen deňeşdirilende sikl wagtyny 58% gysgaltdy (2.1 sagat 5.0 sagat). Poslamaýan polat turbinaly pyçak 42% peseldi (1.8 sagat 3.1 sagat). Bu gazançlar, ilkinji nobatda, birnäçe gurnamalary we degişli el bilen işlemek / gaýtadan gurnamak wagtyny ýok etmek we optimallaşdyrylan gural ugry sebäpli has uzyn, üznüksiz kesişler bilen has täsirli gural ýollaryny açmak arkaly ýüze çykdy.
3.2 faceerüsti hiliň gowulaşmagy
Faceerüsti çişlik (Ra) 5 okly işlemek bilen yzygiderli gowulaşdy. Titan hereketlendirijiniň çylşyrymly pyçak ýüzlerinde ortaça Ra bahalary 32% peseldi (0.8 µm vs 1,18 µm). Poslamaýan polat turbinaly pyçakda şuňa meňzeş gowulaşmalar göründi (Ra 35% azaldy, ortaça 0,65 µm vs 1,0 µm). Bu gowulaşma, gysga gural giňeltmelerinde has gowy guralyň berkligi arkaly yzygiderli, optimal kesiş kontakt burçuny we gural titremesini peseltmek ukyby bilen baglanyşyklydyr.
3.3 Geometrik takyklygy ýokarlandyrmak
CMM derňewi 5 okly gaýtadan işlemek bilen has ýokary geometrik takyklygy tassyklady. Gaty ± 0.025mm çydamlylygyň çäginde saklanýan möhüm aýratynlyklaryň göterimi ep-esli ýokarlandy: titanium hereketlendirijisi üçin 30% (62% -e garşy 92% -e ýetmek) we poslamaýan polat pyçak üçin 26% (63% -e garşy 89% laýyklyk gazanmak). Bu gowulaşma gönüden-göni köp sanly gurnama we 3 ok prosesinde zerur bolan el bilen ýerleşdirmek bilen girizilen jemleýji ýalňyşlyklary ýok etmekden gelip çykýar. Goşma burçlary talap edýän aýratynlyklar iň çylşyrymly takyklygy gazandy.
* 1-nji surat: Deňeşdiriş öndürijilik ölçegleri (5-ok we 3-ok) *
4. Ara alyp maslahatlaşmak
Netijeler çylşyrymly adaty metal bölekleri üçin 5 okly işlemegiň tehniki artykmaçlyklaryny anyk kesgitleýär. Sikl wagtynyň ep-esli azalmagy gönüden-göni bölek çykdajylaryny we önümçilik kuwwatyny ýokarlandyrmak üçin gönüden-göni terjime edilýär. Gowulaşan ýerüsti gutarmak, el bilen ýuwmak, bölekleriň yzygiderliligini ýokarlandyrmak bilen çykdajylary we gurşun wagtyny azaltmak ýaly ikinji derejeli gutarnykly amallary azaldýar ýa-da ýok edýär. Geometrik takyklygyň bökmegi, bölek funksiýasy we howpsuzlygy birinji orunda durýan aerokosmiki hereketlendirijiler ýa-da lukmançylyk implantlary ýaly ýokary öndürijilikli programmalar üçin möhümdir.
Bu artykmaçlyklar, ilkinji nobatda, 5 okly işlemegiň esasy ukybyndan ýüze çykýar: bir gezeklik işlemäge mümkinçilik berýän bir wagtda köp okly hereket. Bu gurnama bilen baglanyşykly ýalňyşlyklary we işleýiş wagtyny ýok edýär. Mundan başga-da, üznüksiz optimal gural ugrukdyrylyşy (ideal çip ýüküni we kesiş güýçlerini saklamak) ýerüsti gutarmagy güýçlendirýär we guralyň berkligi rugsat berýän ýerinde has agressiw işleýiş strategiýalaryna mümkinçilik döredýär we tizlik gazanmagyna goşant goşýar.
Şeýle-de bolsa, amaly ogullyga almak çäklendirmeleri ykrar etmegi talap edýär. Başarnykly 5 okly maşyn we amatly gurallar üçin maýa goýumlary 3 okly enjamlara garanyňda ep-esli ýokarydyr. Programmirlemegiň çylşyrymlylygy çalt artýar; täsirli, çaknyşyksyz 5 okly gural ýollaryny döretmek ýokary hünärli CAM programmistlerini we çylşyrymly programma üpjünçiligini talap edýär. Işlemekden öň simulýasiýa we barlamak hökmany ädimlere öwrülýär. Gurluş doly aýlanmak üçin berkligi we ýeterlik arassalanyşy üpjün etmeli. Bu faktorlar operatorlar we programmistler üçin zerur hünär derejesini ýokarlandyrýar.
Amaly täsiri düşnüklidir: 5 okly gaýtadan işlemek ýokary tizlikli, çylşyrymly komponentler üçin has ýokarydyr, bu ýerde tizlik, hil we ukyplylykdaky artykmaçlyklary has ýokary operasiýa we maýa goýumlaryny esaslandyrýar. Has ýönekeý bölekler üçin 3 okly işlemek has tygşytly bolup galýar. Üstünlik, berk CAM we simulýasiýa gurallary bilen birlikde tehnologiýa we ökde hünärmenlere maýa goýmak bilen baglanyşykly. Dizaýn, önümçilik in engineeringenerçiligi we maşyn dükanynyň arasyndaky irki hyzmatdaşlyk, önümçilik üçin bölekleri dizaýn edende 5 okly mümkinçilikleri doly derejede ulanmak üçin möhümdir.
5. Netije
Häzirki zaman 5 okly CNC işleýşi, adaty 3 okly usullar bilen deňeşdirilende çylşyrymly, ýokary takyk metal böleklerini öndürmek üçin ep-esli ýokary çözgüt hödürleýär. Esasy netijeler tassyklaýar:
Möhüm netijelilik:Bir gezeklik işlemek we optimallaşdyrylan gural ýollary arkaly sikl wagty 40-60% azalýar.
Giňeldilen hil:Gurallaryň iň amatly ugry we aragatnaşygy sebäpli ýerüsti gödeklik (Ra) 35% -e çenli gowulaşýar.
Iň ýokary takyklyk:Kritiki geometrik çydamlylygy ± 0.025mm aralygynda ortaça 28% ýokarlandyrmak, köp sazlamalarda ýalňyşlyklary aradan aýyrmak.
Tehnologiýa, howa we lukmançylyk, energetika pudaklarynyň ösýän talaplaryny gönüden-göni çözüp, 3 okly işlemek bilen amatsyz ýa-da mümkin bolmadyk çylşyrymly geometriýalary (çuň boşluklar, aşaky ýollar, goşma egriler) öndürmäge mümkinçilik berýär.
5 okly ukybyna maýa goýumlaryny has köp gazanmak üçin öndürijiler takyklyk we öňdebaryjy wagt möhüm bäsdeşlik faktorlary bolan ýokary çylşyrymly, ýokary bahaly böleklere üns bermeli. Geljekki iş, hakyky wagtda gözegçilik we ýapyk görnüşli işlemek üçin 5 okly işlemegiň iş metrologiýasy bilen integrasiýasyny öwrenmeli, takyklygy hasam ýokarlandyrmaly we döwükleri azaltmaly. “Inconel” ýa-da gaty polat ýaly kyn maşyn materiallary üçin 5 okly çeýeligi ýokarlandyrýan adaptasiýa işleýiş strategiýalarynda dowam etdirilen gözlegler hem möhüm ugry görkezýär.
