Hana ʻia nā ʻāpana metala maʻamau me ka mīkini 5-axis

Hana ʻia nā ʻāpana metala maʻamau me ka mīkini 5-axis

Mea kākau:PFT, Shenzhen

Puhi:Ke koi nei ka hana ʻoihana kiʻekiʻe i ka paʻakikī a me ka pololei o nā mea metala ma waena o nā ʻāpana aerospace, lāʻau lapaʻau, a me ka ikehu. Ke loiloi nei kēia loiloi i ka hiki o ka mīkini helu kamepiula 5-axis hou (CNC) i ka hoʻokō ʻana i kēia mau koi. Me ka hoʻohana ʻana i nā geometries benchmark e hōʻike ana i nā impeller paʻakikī a me nā lau turbine, ua hana ʻia nā hoʻokolohua machining e hoʻohālikelike ana i nā ʻano axis 5 me nā ʻano axis 3 kuʻuna ma ka titanium aerospace-grade (Ti-6Al-4V) a me ke kila kila (316L). Hōʻike nā hualoaʻa i ka hōʻemi ʻana o 40-60% i ka manawa mīkini a me ka hoʻomaikaʻi ʻana o ka roughness surface (Ra) a hiki i 35% me ka hoʻoili ʻana o 5-axis, pili i nā hoʻonohonoho hōʻemi a me ka hoʻonohonoho pono ʻana i nā mea hana. Ua hoʻonui ʻia ka pololei Geometric no nā hiʻohiʻona i loko o ± 0.025mm hoʻomanawanui e 28% ma ka awelika. ʻOiai e koi ana i ka ʻike hoʻolālā a me ka hoʻopukapuka waiwai nui, hiki i ka mīkini 5-axis ke hana pono i nā geometries i hiki ʻole ke hana mua me ka maikaʻi a me ka hoʻopau. ʻO kēia mau mea hiki ke hoʻonoho i ka ʻenehana 5-axis ma ke ʻano he mea koʻikoʻi no ka waiwai kiʻekiʻe, paʻakikī i ka hana ʻāpana metala maʻamau.

1. Hoʻolauna
ʻO ka hoʻoikaika mau ʻana no ka loiloi hana ma waena o nā ʻoihana e like me ka aerospace (koi i nā ʻāpana māmā, ʻoi aku ka ikaika), ka lāʻau lapaʻau (koi biocompatible, implants maʻi-specific), a me ka ikehu (pono i nā ʻāpana hoʻokele wai paʻakikī) i nā palena o ka paʻakikī ʻāpana metala. ʻO ka hana kuʻuna 3-axis CNC machining, kaohi ʻia e ka loaʻa ʻana o ka hāmeʻa liʻiliʻi a me nā hoʻonohonoho pono he nui, hakakā me nā contours paʻakikī, nā lua hohonu, a me nā hiʻohiʻona e koi ana i nā kihi hui. Loaʻa kēia mau palena i ka pololei i hoʻopaʻa ʻia, hoʻonui ʻia nā manawa hana, nā kumukūʻai kiʻekiʻe, a me nā palena hoʻolālā. Ma ka 2025, ʻo ka hiki ke hana i nā ʻāpana metala paʻakikī loa, ʻaʻole ia he mea waiwai akā he pono hoʻokūkū. ʻO ka 5-axis CNC machining hou, e hāʻawi ana i ka mana like o nā koʻi laina ʻekolu (X, Y, Z) a me ʻelua mau koʻi rotational (A, B a i ʻole C), hāʻawi i kahi hopena hoʻololi. Hāʻawi kēia ʻenehana i ka mea ʻokiʻoki e hoʻokokoke i ka mea hana mai kahi ʻano ʻē aʻe i kahi hoʻonohonoho hoʻokahi, me ka lanakila ʻana i nā palena o ke komo ʻana i loko o ka mīkini 3-axis. Ke nānā nei kēia ʻatikala i nā mana kikoʻī, nā pono i helu ʻia, a me nā noʻonoʻo hoʻokō pono o 5-axis machining no ka hana ʻāpana metala maʻamau.

2. Nā ʻano hana
2.1 Hoʻolālā & Hoʻohālikelike
Ua hoʻolālā ʻia ʻelua ʻāpana benchmark me ka hoʻohana ʻana i ka polokalamu Siemens NX CAD, e hoʻokomo ana i nā luʻina maʻamau i ka hana maʻamau:

Mea hoʻolele:E hōʻike ana i nā lau paʻakikī, wili me nā lākiō hiʻohiʻona kiʻekiʻe a me nā ʻokiʻoki.

ʻO Turbine Blade:Hoʻohui pū ʻia nā curvatures hui, nā paia lahilahi, a me nā ʻaoʻao kau pololei.
Hoʻokomo ʻia kēia mau hoʻolālā i nā undercuts, ʻeke hohonu, a me nā hiʻohiʻona e koi ana i ke komo ʻana i ka mea hana non-orthogonal, e kuhikuhi pono ana i nā palena o ka mīkini 3-axis.

2.2 Mea & Lako

Mea Hana:Aerospace-grade Titanium (Ti-6Al-4V, annealed condition) a me 316L Stainless Steel i koho ʻia no ko lākou kūpono i nā noi koi a me nā ʻano machining ʻokoʻa.

Nā mīkini:

5-Axis:DMG MORI DMU 65 monoBLOCK (Heidenhain TNC 640 mana).

3-Axis:HAAS VF-4SS (HAAS NGC mana).

Mea hana:Ua hoʻohana ʻia nā wili hope carbide paʻa i uhi ʻia (nā anawaena like ʻole, ka ihu pōleʻa, a me ka ʻaoʻao pālahalaha) mai Kennametal a me Sandvik Coromant no ka hoʻopaʻa ʻana a me ka hoʻopau ʻana. ʻO nā ʻāpana ʻokiʻoki (wikiwiki, hānai, hohonu o ka ʻoki ʻia) i hoʻopaʻa ʻia i kēlā me kēia mea a me nā mīkini mīkini me ka hoʻohana ʻana i nā ʻōlelo aʻoaʻo mea hana a me nā ʻoki hoʻāʻo ʻia.

Paʻa hana:Hoʻopaʻa paʻa ʻia ka paʻa paʻa ʻana a me ka wahi hiki ke hana hou ʻia no nā ʻano mīkini ʻelua. No nā hoʻāʻo 3-axis, ua hoʻonohonoho lima ʻia nā ʻāpana e koi ana i ka hoʻololi ʻana me ka hoʻohana ʻana i nā dowels pololei, e hoʻohālike ana i ka hana maʻamau o ka papahele hale kūʻai. Ua hoʻohana nā hoʻāʻo 5-axis i ka mana holoʻokoʻa holoʻokoʻa o ka mīkini i loko o kahi hoʻonohonoho hoʻonohonoho hoʻokahi.

2.3 Loaʻa i ka ʻikepili a me ka nānā ʻana

Ka wā pōʻaiapuni:Ana pololei mai nā mīkini manawa mīkini.

ʻO ʻAla ʻili (Ra):Ana ʻia me ka Mitutoyo Surftest SJ-410 profilometer ma ʻelima mau wahi koʻikoʻi i kēlā me kēia ʻāpana. ʻEkolu mau ʻāpana i mīkini ʻia no ka hui ʻana o nā mea / mīkini.

Geometric pololei:ʻImi ʻia me ka mīkini ana hoʻohālikelike ʻo Zeiss CONTURA G2 (CMM). Ua hoʻohālikelike ʻia nā ʻāpana koʻikoʻi a me nā ʻae geometric (flatness, perpendicularity, profile) i nā hiʻohiʻona CAD.

Ka helu helu helu:Ua helu ʻia nā waiwai awelika a me nā ʻokoʻa maʻamau no ka manawa pōʻai a me nā ana Ra. Ua kālailai ʻia ka ʻikepili CMM no ka hoʻokaʻawale ʻana mai nā ana inoa a me nā uku hoʻokō hoʻomanawanui.

Papa 1: Hōʻuluʻulu hoʻonohonoho hoʻokolohua

3. Nā hopena a me ka nānā 'ana
3.1 Loaʻa i ka maikaʻi
Hōʻike ka mīkini 5-axis i ka mālama manawa nui. No ka titanium impeller, 5-axis processing i ho'ēmi i ka manawa pōʻaiapili e 58% i hoʻohālikelikeʻia me 3-axis machining (2.1 hola vs. 5.0 hola). Ua hōʻike ʻia ka puʻupuʻu turbine stainless steel i kahi hōʻemi 42% (1.8 hola vs. 3.1 hola). ʻO kēia mau loaʻa ka hopena ma muli o ka hoʻopau ʻana i nā hoʻonohonoho he nui a me ka hoʻohana ʻana i ka manual / hoʻoponopono hou ʻana i ka manawa, a me ka ʻae ʻana i nā ala hana ʻoi aku ka maikaʻi me ka lōʻihi a me ka hoʻomau mau ʻana ma muli o ka optimized tool orientation.

3.2 Hoʻomaikaʻi maikaʻi o ka ʻili
Hoʻomaikaʻi mau ʻia ka ʻinoʻino o ka ʻili (Ra) me 5-axis machining. Ma nā ʻaoʻao o ka pahi paʻakikī o ka impeller titanium, ua hoʻemi ʻia nā koina Ra awelika e 32% (0.8 µm vs. 1.18 µm). Ua ʻike ʻia nā hoʻomaikaʻi like ʻana ma ka ʻili uila turbine kuhiliʻole (Ua hōʻemi ʻia ʻo Ra e 35%, ʻo ka awelika 0.65 µm vs. 1.0 µm). Hāʻawi ʻia kēia hoʻomaikaʻi ʻana i ka hiki ke hoʻomau i ka ʻokiʻoki ʻoki ʻoki ʻana i ka kihi a me ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka haʻalulu ma o ka rigidity mea hana ʻoi aku ka maikaʻi ma nā hoʻonui mea hana pōkole.

3.3 Hoʻonui Pono Geometric
Ua hōʻoia ʻia ka loiloi CMM i ka pololei geometric kiʻekiʻe me ka hana 5-axis. Ua hoʻonui nui ʻia ka pākēneka o nā hiʻohiʻona koʻikoʻi i paʻa i loko o ke ahonui ± 0.025mm: ma ka 30% no ka impeller titanium (loaʻa ka 92% compliance vs. 62%) a me ka 26% no ka ʻūhā kila kila (loaʻa ka 89% compliance vs. 63%). Hoʻomaka pololei kēia hoʻomaikaʻi ʻana mai ka hoʻopau ʻana i nā hewa kumulative i hoʻokomo ʻia e nā hoʻonohonoho lehulehu a me ka repositioning manual i koi ʻia i ke kaʻina hana 3-axis. Hōʻike nā hiʻohiʻona koi i nā kihi hui i nā loaʻa pololei loa.

*Kiʻi 1: Nā Metric Hana Hoʻohālikelike (5-Axis vs. 3-Axis)*

4. Kūkākūkā
Hoʻokumu maopopo nā hopena i nā pono ʻenehana o ka mīkini 5-axis no nā ʻāpana metala maʻamau. ʻO nā hōʻemi nui o ka manawa pōʻai e unuhi pololei i nā kumukūʻai haʻahaʻa i kēlā me kēia hapa a me ka hoʻonui ʻana i ka hiki ke hana. ʻO ka hoʻopau ʻana o ka ʻili i hoʻomaikaʻi ʻia e hōʻemi a hoʻopau paha i nā hana hoʻopau lua e like me ka poli lima, e hoʻohaʻahaʻa hou i nā kumukūʻai a me nā manawa alakaʻi ʻoiai e hoʻonui ana i ke kūlike o nā ʻāpana. He mea koʻikoʻi ka lele ʻana i ka pololei geometric no nā noi hana kiʻekiʻe e like me nā ʻenekini aerospace a i ʻole nā ​​mea lapaʻau, kahi mea nui ka hana a me ka palekana.

ʻO kēia mau mea maikaʻi e puka mai ana mai ka mana koʻikoʻi o ka mīkini 5-axis: ka neʻe ʻana o ka multi-axis i ka manawa like e hiki ai i ka hoʻoponopono hoʻonohonoho hoʻokahi. Hoʻopau kēia i nā hewa i hoʻonohonoho ʻia a me ka manawa lawelawe. Eia kekahi, ʻo ka hoʻonohonoho pono ʻana i nā mea hana maikaʻi loa (mālama ʻana i ka ukana chip maikaʻi a me nā ʻoki ʻoki) e hoʻonui i ka hoʻopau ʻana i ka ʻili a hiki i nā hoʻolālā machining ʻoi aku ka ikaika kahi e ʻae ʻia ai ka paʻakikī o ka mea hana, e hāʻawi ana i ka wikiwiki.

Eia naʻe, pono ka hoʻokō pono ʻana i nā palena. ʻOi aku ka kiʻekiʻe o ka hoʻopukapuka kālā no ka mīkini 5-axis kūpono a me nā mea hana kūpono ma mua o nā mea hana 3-axis. Piʻi nui ka paʻakikī o ka papahana; ʻO ka hoʻomohala ʻana i nā ala hana 5-axis maikaʻi a me ka hui ʻole e koi i nā polokalamu polokalamu CAM akamai loa a me nā polokalamu akamai. ʻO ka simulation a me ka hōʻoia e lilo i mau hana pono ma mua o ka mīkini. Pono ka hoʻopaʻa ʻana e hāʻawi i ka rigidity a me ka hoʻomaʻemaʻe kūpono no ka holo kaʻa holo piha. Hoʻokiʻekiʻe kēia mau mea i ka pae akamai e pono ai no nā mea hoʻokele a me nā polokalamu.

Akaka ka manaʻo kūpono: ʻoi aku ka maikaʻi o ka mīkini 5-axis no nā mea waiwai kiʻekiʻe, paʻakikī kahi e hoʻomaikaʻi ai i ka wikiwiki, ka maikaʻi, a me ka hiki ke hōʻoia i ka ʻoihana kiʻekiʻe a me ka hoʻopukapuka kālā. No nā ʻāpana maʻalahi, ʻoi aku ka maikaʻi o ka mīkini axis 3. Hoʻopili ka kūleʻa i ka hoʻokomo ʻana i ka ʻenehana a me nā limahana akamai, me ka CAM ikaika a me nā mea hana simulation. ʻO ka hui mua ʻana ma waena o ka hoʻolālā, ka ʻenekinia hana, a me ka hale kūʻai mīkini he mea koʻikoʻi e hoʻohana piha i nā mana 5-axis i ka wā e hoʻolālā ana i nā ʻāpana no ka hana ʻana (DFM).

5. Ka hopena
Hāʻawi ka mīkini 5-axis CNC machining i kēia manawa i kahi hopena maikaʻi loa no ka hana ʻana i ka paʻakikī, nā ʻāpana metala maʻamau kiʻekiʻe i hoʻohālikelike ʻia me nā ʻano hana 3-axis kuʻuna. Hōʻoia nā ʻike nui:

Pono nui:ʻO ka hōʻemi ʻana o ka manawa kaʻa o 40-60% ma o ka mīkini hoʻonohonoho hoʻokahi a me nā ala hana i hoʻopaʻa ʻia.

ʻOi aku ka maikaʻi:ʻO ka hoʻomaikaʻi ʻana o ka ʻili (Ra) a hiki i 35% ma muli o ka hoʻonohonoho pono ʻana a me ka hoʻopili ʻana.

ʻOi aku ka pololei:ʻO 28% ka piʻi ʻana o ka paʻa ʻana i nā ʻae geometric koʻikoʻi i loko o ± 0.025mm, e hoʻopau ana i nā hewa mai nā hoʻonohonoho he nui.
Hiki i ka ʻenehana ke hana i nā geometries paʻakikī (nā lua hohonu, undercuts, nā pihi hui) i hiki ʻole a hiki ʻole paha me ka 3-axis machining, e hoʻoponopono pololei ana i nā koi e ulu nei o nā ʻāpana aerospace, lāʻau lapaʻau, a me ka ikehu.

No ka hoʻonui ʻana i ka hoʻihoʻi ʻana i ka hoʻopukapuka ʻana i ka mana 5-axis, pono nā mea hana e kālele i ka paʻakikī kiʻekiʻe, nā ʻāpana waiwai kiʻekiʻe kahi i kūpono ai ka pololei a me ka manawa alakaʻi i nā kumu hoʻokūkū koʻikoʻi. Pono nā hana e hiki mai ana e ʻimi i ka hoʻohui ʻia ʻana o ka mīkini axis 5 me ka metrology in-process no ka hoʻokele maikaʻi ʻana i ka manawa maoli a me ka mīkini pani pani, e hoʻonui hou i ka pololei a me ka hōʻemi ʻana i ka ʻōpala. Hoʻomau ka noiʻi ʻana i nā hoʻolālā mīkini hoʻololi e hoʻohana ana i ka maʻalahi 5-axis no nā mea paʻakikī i ka mīkini e like me Inconel a i ʻole nā kila paʻakikī.