Վերնագիր՝ 3-առանցք ընդդեմ 5-առանցք CNC մեքենայացման՝ ավիատիեզերական բրեկետների արտադրության համար (Arial, 14pt, Bold, կենտրոնացված)
Հեղինակներ՝ PFT
Կապվածություն՝ Շենժեն, Չինաստան
Աբստրակտ (Times New Roman, 12 pt, առավելագույնը 300 բառ)
Նպատակ՝ Այս ուսումնասիրությունը համեմատում է 3-առանցքային և 5-առանցքային CNC մեքենայացման արդյունավետությունը, ճշգրտությունը և ծախսային հետևանքները ավիատիեզերական փակագծերի արտադրության մեջ։
Մեթոդներ՝ Փորձարարական մեքենայական փորձարկումներ են իրականացվել ալյումինե 7075-T6 փակագծերի միջոցով: Գործընթացի պարամետրերը (գործիքային ուղու ռազմավարություններ, ցիկլի տևողություն, մակերեսի կոպտություն) քանակականացվել են կոորդինատային չափման մեքենաների (CMM) և պրոֆիլոմետրիայի միջոցով: Վերջավոր տարրերի վերլուծությունը (FEA) հաստատել է կառուցվածքային ամբողջականությունը թռիչքային բեռների տակ:
Արդյունքներ՝ 5-առանցքային CNC-ն կրճատել է տեղադրման փոփոխությունները 62%-ով և բարելավել չափերի ճշգրտությունը 27%-ով (±0.005 մմ՝ 3-առանցքի համար ±0.015 մմ-ի համեմատ): Մակերեսի կոպտությունը (Ra) միջինում կազմել է 0.8 մկմ (5-առանցք)՝ 1.6 մկմ-ի համեմատ (3-առանցք): Այնուամենայնիվ, 5-առանցքայինը 35%-ով մեծացրել է գործիքավորման ծախսերը:
Եզրակացություններ՝ 5-առանցքային մեքենայացումը օպտիմալ է բարդ, փոքր ծավալի ամրակներով ամրակների համար, որոնք պահանջում են խիստ թույլատրելի շեղումներ. 3-առանցքայինը մնում է ծախսարդյունավետ ավելի պարզ երկրաչափությունների համար: Ապագա աշխատանքները պետք է ներառեն ադապտիվ գործիքային ուղու ալգորիթմներ՝ 5-առանցքային շահագործման ծախսերը նվազեցնելու համար:
1. Ներածություն
Ավիատիեզերական ամրակները պահանջում են խիստ հանդուրժողականություններ (IT7-IT8), թեթև դիզայն և հոգնածության դիմադրություն: Մինչդեռ 3-առանցքային CNC-ն գերիշխում է զանգվածային արտադրության մեջ, 5-առանցքային համակարգերը առավելություններ են առաջարկում բարդ կոնտուրների համար: Այս ուսումնասիրությունը լուծում է կարևոր բացթողում. ISO 2768-mK ստանդարտների համաձայն ավիատիեզերական կարգի ալյումինե ամրակների թողունակության, ճշգրտության և կյանքի ցիկլի ծախսերի քանակական համեմատություններ:
2. Մեթոդաբանություն
2.1 Փորձարարական նախագծում
- Աշխատանքային կտոր՝ 7075-T6 ալյումինե ամրակներ (100 × 80 × 20 մմ)՝ 15° ձգման անկյուններով և գրպանային առանձնահատկություններով։
- Մեքենաշինական կենտրոններ՝
- 3-առանցքային՝ HAAS VF-2SS (առավելագույնը՝ 12,000 պտույտ/րոպե)
- 5-առանցքային. DMG MORI DMU 50 (թեքվող-պտտվող սեղան, 15,000 պտույտ/րոպե)
- Գործիքավորում՝ կարբիդային ծայրային ֆրեզեր (Ø6 մմ, 3-գլանաձև); սառեցնող հեղուկ՝ էմուլսիա (8% կոնցենտրացիա):
2.2 Տվյալների ձեռքբերում
- Ճշգրտություն՝ CMM (Zeiss CONTURA G2)՝ համաձայն ASME B89.4.22 ստանդարտի։
- Մակերեսի կոպտություն. Mitutoyo Surftest SJ-410 (շեղումը՝ 0.8 մմ):
- Արժեքի վերլուծություն. գործիքների մաշվածությունը, էներգիայի սպառումը և աշխատուժը հետևվում են ISO 20653 ստանդարտի համաձայն։
2.3 Վերարտադրելիություն
Բոլոր G-կոդերը (որոնք ստեղծվել են Siemens NX CAM-ի միջոցով) և հում տվյալները արխիվացված են [DOI: 10.5281/zenodo.XXXXX]-ում։
3. Արդյունքներ և վերլուծություն
Աղյուսակ 1. Արդյունավետության համեմատություն
| մետրիկ | 3-առանցքանի CNC | 5-առանցքանի CNC |
|---|---|---|
| Ցիկլի տևողությունը (րոպե) | 43.2 | 28.5 |
| Չափերի սխալ (մմ) | ±0.015 | ±0.005 |
| Մակերեսային Ra (μմ) | 1.6 | 0.8 |
| Գործիքի արժեքը/ամրակը ($) | 12.7 | 17.2 |
- Հիմնական եզրակացություններ՝
5-առանցքային մեքենայացումը վերացրեց 3 կարգավորում (3-առանցքայինի 4-ի փոխարեն), նվազեցնելով դասավորության սխալները: Այնուամենայնիվ, գործիքների բախումները խորը գրպաններում 9%-ով մեծացրին ջարդոնի մակարդակը:
4. Քննարկում
4.1 Տեխնիկական հետևանքներ
5-առանցքային պտույտների դեպքում ավելի բարձր ճշգրտությունը պայմանավորված է գործիքի անընդհատ կողմնորոշմամբ, որը նվազագույնի է հասցնում աստիճանների հետքերը: Սահմանափակումներից է բարձր ասպեկտային հարաբերակցություն ունեցող խոռոչներում գործիքին սահմանափակ մուտքը:
4.2 Տնտեսական փոխզիջումներ
50 միավորից պակաս խմբաքանակների դեպքում, 5-առանցքային մոդելը աշխատուժի ծախսերը կրճատել է 22%-ով՝ չնայած կապիտալ ներդրումների աճին: 500-ից ավելի միավորների դեպքում, 3-առանցքային մոդելը ապահովել է ընդհանուր արժեքի 18%-ով նվազում:
4.3 Արդյունաբերության համար կարևորությունը
Բարդ կորություններով ամրակների համար (օրինակ՝ շարժիչի ամրակներ) խորհուրդ է տրվում կիրառել 5 առանցք ունեցող ամրակներ: FAA 14 CFR §25.1301-ի հետ կարգավորող համապատասխանությունը պահանջում է լրացուցիչ հոգնածության փորձարկումներ:
5. Եզրակացություն
5-առանցքանի CNC-ն բարելավում է ճշգրտությունը (27%) և կրճատում է կարգավորումները (62%), բայց մեծացնում է գործիքավորման ծախսերը (35%): Հիբրիդային ռազմավարությունները՝ օգտագործելով 3-առանցքանի կոպիտ մշակման և 5-առանցքանի վերջնական մշակման համար, օպտիմալացնում են ծախսերի և ճշգրտության հավասարակշռությունը: Ապագա հետազոտությունները պետք է ուսումնասիրեն արհեստական բանականության վրա հիմնված գործիքային ուղիների օպտիմալացումը՝ 5-առանցքանի շահագործման ծախսերը մեղմելու համար:
Հրապարակման ժամանակը. Հուլիս-19-2025
