비행기, 우주 비행기 또는 비행 비행기에는 500,000개 이상의 부품이 있으며 그 중 많은 부분이 매우 정확하고 내구성이 있어야 합니다.이러한 부품이 최고의 품질과 비용을 갖도록 보장하는 것은 산업용 항공우주 가공의 중요한 목표입니다.
항공 부품 생산의 문제점
항공 우주 5축 정밀 가공에는 많은 문제가 있습니다.첫째, 수많은 항공우주 부품이 다양한 재료로 만들어집니다.항공기 작업에서 가장 중요한 엔진 구성 요소는 기계 가공이 매우 어려운 내열 경화 합금으로 만들어집니다.이러한 합금의 열전도율이 좋지 않아 가공 중 열이 공구에 축적됩니다.니켈 합금은 일반적으로 노화되거나 열처리되므로 기계 가공이 어렵습니다.다른 산업과 비교하여 항공 우주 부품의 정밀도는 훨씬 엄격하고 부품의 기하학적 모양은 훨씬 더 복잡합니다.
직접 처리 문제 외에도 많은 간접 문제가 있습니다.그중 하나는 생산 표준을 포함합니다.의료 산업과 마찬가지로 항공우주 생산은 세계에서 가장 규제가 엄격한 산업 중 하나이며 모든 품질 요구 사항을 충족하기 어렵습니다.
무게는 영공 항공기에 매우 중요합니다.디자인이 가벼울수록 연료 소비가 적기 때문에 항공우주 엔지니어는 얇은 벽, 격자, 웹 등으로 부품을 설계하는 경우가 많습니다. 전통적으로 이러한 부품은 솔리드 캐스트 또는 스탬핑 금속 블록으로 가공되며 이러한 부품의 스크랩은 95%입니다.그러나 낮은 재료 효율성이 유일한 문제는 아닙니다.이러한 부품을 가공할 때 실제 문제는 높은 절삭력으로 인한 변형입니다.
특히 니켈 합금의 경우 이송 속도와 절삭 깊이를 너무 높이면 진동으로 인해 벽이 파손되거나 과열로 인해 변형될 수 있습니다.그 결과 일반적으로 크롤링할 때 작은 칩을 잘라내고 전체 처리 시간이 불가능합니다.
가공 시간을 줄이고 경쟁력 있는 얇은 벽 항공우주 부품을 실제로 가공하기 위해 무엇을 할 수 있습니까?가장 먼저 해야 할 일은 진동을 줄이는 것입니다.진동 도구가 얇은 벽에 부딪혀 구부러지거나 부러집니다.따라서 진동을 줄이기 위해서는 이송속도를 줄이되 밀링커터의 절삭날 수를 늘리는 것이 좋다(선반에 여러 개의 커터를 사용하더라도).벽이 얇은 항공우주 부품을 위한 최고의 절단 전략은 전방 밀링입니다.
이 전략은 기존 밀링 전략과 반대 방향으로 피드를 사용합니다.그 결과 절삭력이 감소하고 표면 조도가 향상되며 가장 중요한 것은 밀링 커터가 벽 두께가 가장 두꺼운 재료에 들어가므로 진동이 훨씬 작아집니다.과열에 대처하기 위해,
항공 우주 합금의 과열을 줄이기 위한 사이클로이드 가공 경로
열전도 불량으로 인한 부품 과열은 항공 부품의 대표적인 문제입니다.열 축적을 줄이기 위한 가공 전략을 사이클로이드 밀링이라고 합니다.복잡한 절단 경로를 따르기 위해 CNC 공작 기계의 기능을 잘 활용합니다.사이클로이드 전략은 평면에서 스프링의 측면 투영과 유사한 경로를 따르는 소형 밀링 커터(어쨌든 절삭보다 작음)를 사용합니다.하나의 커브 - 커터가 절단한 다음 두 번째 커브 중에 복귀한 다음 금속을 다시 절단합니다.이 전략은 공구와 부품 사이의 접촉 시간을 할당하여 절삭유가 둘 다 효과적으로 냉각할 시간이 있도록 합니다.
사이클로이드 선삭은 절삭유가 작동하고 과열을 방지하기 위해 짧은 절단 및 일시 중지 시퀀스를 사용하는 밀링과 유사합니다.이 전략은 다른 전략보다 빈 공구 실행이 더 많지만 절삭 속도와 이송을 증가시켜 이 효과를 상쇄합니다.
빠른 가공을 위한 올바른 도구 선택
공작 기계에 대해 말하면 수치 제어 공작 기계는 큰 역할을했으며 알루미늄 가공에 널리 사용되었습니다.가공 효율성을 향상시키는 가장 중요한 방법 중 하나는 올바른 공구를 선택하는 것입니다.더 부드러운 합금이 잘 분석되면 많은 제조업체가 알루미늄 및 기타 합금에 대한 솔루션을 제공합니다.그러나 많은 항공 우주 재료는 분류되어 있으므로 현장에서 선택해야 합니다.
내열성 재료에 효과적인 도구를 선택하는 기술은 재료의 부정적인 특성을 상쇄해야 합니다.
따라서 완벽한 공구는 진동이 매우 작아야 하고, 매우 단단해야 하며, 일관된 사용 수명과 효율적인 이송을 위해 고온을 견딜 수 있어야 합니다.이러한 목적을 위한 도구의 완벽한 예는 다이아몬드 절삭 공구입니다.
인조 다이아몬드 날은 초경합금 날보다 더 단단하고 내구성이 있으며 더 높은 온도에서 작동할 수 있습니다.다이아몬드 가공에는 특수성이 있지만 항공우주 제조업체의 요구 사항을 충족하도록 확실히 수정할 수 있습니다.다이아몬드 공구 외에도 세라믹 공구는 최고 온도에서 작업할 수 있기 때문에 우수한 성능을 입증했습니다.
가공 부품의 진동을 줄이려면 절삭 날이 더 많고 날 각도가 더 날카로운 밀링 커터를 사용하는 것이 중요합니다.이 유형의 밀링 커터는 다음 절삭날이 재료에 닿기 전에 통과하는 시간과 거리를 최소화하여 진동을 줄이고 절삭 매개변수를 높여 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
