Có hơn 500.000 bộ phận trong một chiếc máy bay, máy bay vũ trụ hoặc đơn giản là một chiếc máy bay đang bay, và một phần lớn trong số chúng phải rất chính xác và bền bỉ.Đảm bảo rằng các bộ phận này có chất lượng và chi phí tốt nhất là mục tiêu quan trọng của quá trình xử lý hàng không vũ trụ công nghiệp.
Các vấn đề trong sản xuất các bộ phận hàng không
Có nhiều vấn đề trong gia công chính xác năm trục hàng không vũ trụ.Đầu tiên, một số lượng lớn các thành phần hàng không vũ trụ được làm bằng nhiều loại vật liệu.Các thành phần động cơ quan trọng nhất trong hoạt động của máy bay được làm bằng hợp kim cứng chịu nhiệt cực kỳ khó gia công.Tính dẫn nhiệt của các hợp kim này kém nên nhiệt trong quá trình gia công sẽ tích tụ trong các dụng cụ.Hợp kim niken thường được ủ hoặc xử lý nhiệt theo cách khác và do đó khó gia công bằng máy.So với các ngành công nghiệp khác, độ chính xác của các bộ phận hàng không vũ trụ nghiêm ngặt hơn nhiều và hình dạng hình học của các bộ phận phức tạp hơn nhiều.
Ngoài các vấn đề xử lý trực tiếp, có rất nhiều vấn đề gián tiếp.Một trong số đó bao gồm các tiêu chuẩn sản xuất.Giống như ngành y tế, sản xuất hàng không vũ trụ là một trong những ngành được quản lý chặt chẽ nhất trên thế giới và rất khó để đáp ứng tất cả các yêu cầu về chất lượng.
Trọng lượng là cực kỳ quan trọng đối với máy bay vùng trời.Thiết kế càng nhẹ thì càng tiêu hao ít nhiên liệu, vì vậy các kỹ sư hàng không vũ trụ thường thiết kế các bộ phận có thành mỏng, lưới, mạng, v.v. Theo truyền thống, chúng được gia công từ các khối kim loại đúc hoặc dập nguyên khối và tỷ lệ phế liệu của các bộ phận đó là 95%.Tuy nhiên, hiệu quả vật liệu thấp không phải là vấn đề duy nhất.Vấn đề thực tế khi gia công các bộ phận như vậy là biến dạng do lực cắt cao gây ra
Nếu bạn tăng tốc độ nạp và độ sâu cắt quá nhiều, đặc biệt đối với hợp kim niken, thì thành có thể bị vỡ do rung hoặc biến dạng do quá nóng.Kết quả thường là bạn cắt mất một con chip nhỏ khi thu thập dữ liệu và tổng thời gian xử lý là không thể.
Bạn có thể làm gì để giảm thời gian xử lý và thực sự xử lý các bộ phận hàng không vũ trụ có thành mỏng cạnh tranh?Điều đầu tiên bạn phải làm là giảm độ rung.Dụng cụ rung chạm vào thành mỏng và uốn cong hoặc gãy.Do đó, để giảm rung động, tốt hơn là giảm tốc độ chạy dao nhưng tăng số lượng lưỡi cắt của dao phay (thậm chí sử dụng nhiều dao trên máy tiện).Chiến lược cắt tốt nhất cho các bộ phận hàng không vũ trụ có thành mỏng là phay thuận.
Chiến lược này sử dụng nguồn cấp dữ liệu theo hướng ngược lại với chiến lược xay xát truyền thống.Điều này dẫn đến lực cắt ít hơn, độ hoàn thiện bề mặt tốt hơn và quan trọng nhất là dao phay đi vào vật liệu có độ dày thành dày nhất nên độ rung nhỏ hơn nhiều.Để đối phó với quá nóng,
Đường gia công cycloidal để giảm quá nhiệt cho hợp kim hàng không vũ trụ
Các bộ phận quá nóng do dẫn nhiệt kém là một vấn đề điển hình của các bộ phận hàng không.Một chiến lược gia công để giảm sự tích tụ nhiệt được gọi là phay cycloidal.Nó tận dụng tốt các chức năng của máy công cụ CNC để đi theo các đường cắt phức tạp.Chiến lược cycloid sử dụng một dao phay nhỏ (nhỏ hơn dao cắt trong mọi trường hợp) đi theo một đường tương tự như hình chiếu bên của lò xo trên mặt phẳng.Một đường cong - máy cắt cắt, sau đó quay lại trong đường cong thứ hai, rồi cắt lại kim loại.Chiến lược này phân bổ thời gian tiếp xúc giữa dụng cụ và bộ phận để có thời gian cho chất lỏng cắt làm mát hiệu quả cả hai.
Tiện cycloidal tương tự như phay, sử dụng trình tự cắt ngắn và tạm dừng để cho phép chất làm mát hoạt động và tránh quá nóng.Chiến lược này có nhiều lần chạy dao trống hơn so với các chiến lược khác, nhưng nó chống lại hiệu ứng này bằng cách tăng tốc độ cắt và bước tiến.
Chọn công cụ phù hợp để gia công nhanh
Nói về máy công cụ, máy công cụ điều khiển số đã đóng một vai trò to lớn và chúng đã được sử dụng rộng rãi trong gia công nhôm.Một trong những cách quan trọng nhất để cải thiện hiệu quả gia công là chọn đúng công cụ.Nếu hợp kim mềm hơn được phân tích tốt, và nhiều nhà sản xuất cung cấp giải pháp cho nhôm và các hợp kim khác.Tuy nhiên, nhiều vật liệu hàng không vũ trụ được phân loại, vì vậy chúng phải được lựa chọn tại chỗ.
Kỹ thuật lựa chọn các công cụ hiệu quả cho vật liệu chịu nhiệt phải chống lại các đặc tính tiêu cực của vật liệu.
Do đó, một công cụ hoàn hảo phải có độ rung rất nhỏ, phải rất cứng và phải chịu được nhiệt độ cao để có tuổi thọ ổn định và cấp liệu hiệu quả.Một ví dụ hoàn hảo về dụng cụ cho mục đích này là dụng cụ cắt kim cương.
Lưỡi kim cương nhân tạo cứng hơn và bền hơn so với lưỡi cacbua xi măng và có thể hoạt động ở nhiệt độ cao hơn.Gia công kim cương có tính đặc thù của nó, nhưng nó chắc chắn có thể được sửa đổi để đáp ứng nhu cầu của các nhà sản xuất hàng không vũ trụ.Ngoài các công cụ kim cương, các công cụ gốm cũng đã được chứng minh là có hiệu suất tuyệt vời vì chúng có thể hoạt động ở nhiệt độ cao nhất.
Để giảm độ rung của các bộ phận gia công, điều quan trọng là sử dụng dao phay có nhiều lưỡi cắt hơn và góc cạnh sắc nét hơn.Loại dao phay này giảm thiểu thời gian và khoảng cách di chuyển trước khi lưỡi cắt tiếp theo chạm vào vật liệu, giảm độ rung và bạn có thể tăng các thông số cắt để nâng cao hiệu quả.