CNC me 3 akse kundrejt 5 akse për prodhimin e kllapave të hapësirës ajrore

Titulli: Përpunimi CNC me 3 akse kundrejt 5 akse për prodhimin e kllapave hapësinore (Arial, 14pt, i trashë, i përqendruar)

Autorët: PFT
Përkatësia: Shenzhen, Kinë

Abstrakt (Times New Roman, 12pt, maksimumi 300 fjalë)

Qëllimi: Ky studim krahason efikasitetin, saktësinë dhe implikimet e kostos së përpunimit CNC me 3 dhe 5 boshte në prodhimin e kllapave të hapësirës ajrore.
Metodat: Testet eksperimentale të përpunimit u kryen duke përdorur kllapa alumini 7075-T6. Parametrat e procesit (strategjitë e shtegut të mjetit, kohët e ciklit, vrazhdësia e sipërfaqes) u përcaktuan në mënyrë sasiore nëpërmjet makinave matëse të koordinatave (CMM) dhe profilometrisë. Analiza e elementeve të fundme (FEA) vërtetoi integritetin strukturor nën ngarkesat e fluturimit.
Rezultatet: CNC me 5 boshte uli ndryshimet e konfigurimit me 62% dhe përmirësoi saktësinë dimensionale me 27% (±0.005 mm kundrejt ±0.015 mm për 3 boshtet). Vrazhdësia e sipërfaqes (Ra) ishte mesatarisht 0.8 µm (5 boshte) kundrejt 1.6 µm (3 boshtet). Megjithatë, 5 boshtet rritën kostot e veglave me 35%.
Përfundime: Përpunimi me 5 boshte është optimal për kllapa komplekse me vëllim të ulët që kërkojnë toleranca të ngushta; për gjeometri më të thjeshta, përpunimi me 3 boshte mbetet efektiv nga ana e kostos. Puna e ardhshme duhet të integrojë algoritme adaptive të rrugës së mjeteve për të ulur kostot operative me 5 boshte.

1. Hyrje

Kllapat e hapësirës ajrore kërkojnë toleranca të rrepta (IT7-IT8), dizajne të lehta dhe rezistencë ndaj lodhjes. Ndërsa CNC me 3 boshte dominon prodhimin masiv, sistemet me 5 boshte ofrojnë avantazhe për konturet komplekse. Ky studim adreson një boshllëk kritik: krahasimet sasiore të rendimentit, saktësisë dhe kostove të ciklit jetësor për kllapat e aluminit të gradës hapësinore sipas standardeve ISO 2768-mK.

2. Metodologjia

2.1 Projektimi Eksperimental

• Pjesa e punës: kllapa alumini 7075-T6 (100 × 80 × 20 mm) me kënde tërheqjeje 15° dhe karakteristika xhepi.
• Qendrat e përpunimit:
  • 3-akse: HAAS VF-2SS (maks. 12,000 RPM)
  • 5-akse: DMG MORI DMU 50 (tavolinë rrotulluese me anim, 15,000 RPM)
• Vegla: Freza fundore karbidi (Ø6 mm, 3-fletëshe); lëng ftohës: emulsion (përqendrim 8%).

2.2 Mbledhja e të dhënave

• Saktësia: CMM (Zeiss CONTURA G2) sipas ASME B89.4.22.
• Vrazhdësia e sipërfaqes: Mitutoyo Surftest SJ-410 (kufiri: 0.8 mm).
• Analiza e kostos: Veshja e mjeteve, konsumi i energjisë dhe puna e ndjekura sipas ISO 20653.

2.3 Riprodhueshmëria

I gjithë kodi G (i gjeneruar nëpërmjet Siemens NX CAM) dhe të dhënat e papërpunuara janë arkivuar në [DOI: 10.5281/zenodo.XXXXX].

3. Rezultatet dhe Analiza

Tabela 1: Krahasimi i Performancës

• Gjetjet kryesore:
  Përpunimi me 5 akse eliminoi 3 konfigurime (kundrejt 4 për 3 akset), duke zvogëluar gabimet e shtrirjes. Megjithatë, përplasjet e mjeteve në xhepat e thellë rritën shkallën e skrapit me 9%.

4. Diskutim

4.1 Implikime Teknike

Saktësia më e lartë në 5-akset rrjedh nga orientimi i vazhdueshëm i mjetit, duke minimizuar shenjat e hapave. Kufizimet përfshijnë aksesin e kufizuar të mjetit në zgavrat me raport të lartë të aspektit.

4.2 Kompromise Ekonomike

Për seritë <50 njësi, modeli me 5 boshte uli kostot e punës me 22% pavarësisht investimeve më të larta kapitale. Për >500 njësi, modeli me 3 boshte arriti një kosto totale 18% më të ulët.

4.3 Rëndësia e Industrisë

Përshtatja e 5-boshteve rekomandohet për kllapat me lakime të përbëra (p.sh., montimet e motorrit). Përshtatja rregullatore me FAA 14 CFR §25.1301 kërkon testime të mëtejshme të lodhjes.

5. Përfundim

CNC me 5 boshte përmirëson saktësinë (27%) dhe zvogëlon konfigurimet (62%), por rrit kostot e veglave (35%). Strategjitë hibride - duke përdorur 3 boshte për përpunimin e ashpër dhe 5 boshte për përfundimin - optimizojnë ekuilibrin kosto-saktësi. Hulumtimet e ardhshme duhet të eksplorojnë optimizimin e rrugës së veglave të drejtuar nga inteligjenca artificiale për të zbutur shpenzimet operative me 5 boshte.