Eji 5-Axis Machining rụpụta akụkụ ọla omenala
Eji 5-Axis Machining rụpụta akụkụ ọla omenala
Odee:PFT, Shenzhen
Nkọwa:Nrụpụta dị elu na-achọwanye ihe mgbagwoju anya, akụrụngwa igwe kwụ ọtọ dị elu gafee mpaghara ikuku, ahụike na ike. Nyocha a na-enyocha ike nke njikwa ọnụọgụ kọmputa 5-axis ọgbara ọhụrụ (CNC) iji mezuo ihe ndị a chọrọ. N'iji benchmark geometries nnọchiteanya nke mgbagwoju impellers na turbine agụba, machining ule a tụnyere 5-axis megide omenala 3-axis ụzọ on aerospace-grade titanium (Ti-6Al-4V) na igwe anaghị agba nchara (316L). Nsonaazụ na-egosi mbelata 40-60% na oge nrụpụta yana mmụba dị elu (Ra) ruo 35% na nhazi 5-axis, nke sitere na mbelata ntọala na nhazi ngwa ọrụ kachasị. Izi ezi geometric maka njirimara n'ime ± 0.025mm ndidi gbagoro site na 28% na nkezi. Mgbe ị na-achọ ọkachamara mmemme na itinye ego n'ihu, 5-axis machining na-enyere aka mmepụta nke geometrices na-enweghị ike ịrụ ọrụ nke ọma na arụmọrụ dị elu. Ikike ndị a na-edobe teknụzụ 5-axis dị ka ihe dị mkpa maka ịdị elu dị elu, imepụta akụkụ ọla dị mgbagwoju anya.
1. Okwu mmalite
Mbanye na-adịghị agwụ agwụ maka njikarịcha arụmọrụ n'ofe ụlọ ọrụ dị ka ikuku ikuku (na-achọ ọkụ ọkụ, akụkụ siri ike), ahụike (chọrọ ihe na-adaba adaba, ihe ntinye nke onye ọrịa), na ume (chọrọ mgbagwoju mmiri na-edozi mmiri) akwalitela ókèala nke mgbagwoju anya akụkụ ígwè. Omenala 3-axis CNC machining, machibido ya site na ịnweta ngwa ọrụ nwere oke yana ọtụtụ ntọala achọrọ, mgba na contours gbagwojuru anya, oghere miri emi, na njirimara chọrọ akụkụ akụkụ. Mmachi ndị a na-ebute izi ezi mebiri emebi, ogologo oge mmepụta, ọnụ ahịa dị elu na mmachi imewe. Ka ọ na-erule 2025, ikike imepụta akụkụ ọla dị mgbagwoju anya nke ọma abụghịzi okomoko kama ọ bụ mkpa asọmpi. Igwe CNC 5-axis nke oge a, na-enye njikwa otu oge nke axes linear atọ (X, Y, Z) na axes ntụgharị abụọ (A, B ma ọ bụ C), na-enye azịza mgbanwe. Teknụzụ a na-enye ohere ịkpụ ngwá ọrụ ịbịaru nso workpiece site n'ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ ntụziaka ọ bụla n'otu nhazi, na-emeri njedebe ohere dị na 3-axis machining. Edemede a na-enyocha ikike ndị akọwapụtara, uru dị iche iche, yana echiche mmejuputa atumatu nke 5-axis machining maka mmepụta akụkụ metal omenala.
2. Ụzọ
2.1 imewe & nleba anya
Emebere akụkụ abụọ benchmark site na iji ngwa Siemens NX CAD, na-etinye ihe ịma aka ndị nkịtị na nrụpụta omenala:
Ihe mkpali:Na-egosipụta agụba gbagọrọ agbagọ, gbagọrọ agbagọ nwere oke akụkụ dị elu yana mkpochapụ siri ike.
Turbine Blade:Na-agbakwụnye curvatures ogige, mgbidi ndị dị gịrịgịrị, na ebe mgbago nke ọma.
Atụmatụ ndị a kpachaara anya webata n'okpuru mkpọ, akpa dị omimi, na njirimara chọrọ ịnweta ngwá ọrụ na-abụghị orthogonal, na-elekwasị anya na njedebe nke 3-axis machining.
2.2 Akụrụngwa & Akụrụngwa
Akụrụngwa:Aerospace-grade Titanium (Ti-6Al-4V, ọnọdụ annealed) na 316L igwe anaghị agba nchara ka ahọpụtara maka mkpa ha na-achọ ngwa na njirimara igwe dị iche iche.
Igwe:
5-Axis:DMG MORI DMU 65 monoBLOCK (nchịkwa Heidenhain TNC 640).
3-Axis:HAAS VF-4SS (njikwa HAAS NGC).
Ngwá ọrụ:A na-eji igwe igwe njedebe siri ike carbide kpuchie (dayameta dị iche iche, imi bọọlụ na ewepụghị ọnụ) sitere na Kennametal na Sandvik Coromant maka ịmecha na imecha. A na-ahazi usoro ịkpụ (ọsọ, ndepụta, omimi nke ịkpụ) maka ihe ọ bụla na ike igwe site na iji ndụmọdụ ndị nrụpụta ngwá ọrụ na mbelata ule a na-achịkwa.
Ịrụ ọrụ:Ngwadoji modular arụziri nke ọma, nke ahaziri ahazi na-eme ka njigide siri ike na ebe enwere ike ikwugharị maka ụdị igwe abụọ ahụ. Maka ule 3-axis, ejiri aka degharịa akụkụ ndị chọrọ ntụgharị site na iji dowels ziri ezi, na-eme ka omume ụlọ ahịa na-ahụkarị. Nnwale 5-axis na-eji ike ntụgharị igwe zuru oke n'ime otu nhazi nhazi.
2.3 Nweta data & nyocha
Oge okirikiri:Atụtara ozugbo site na ngụ oge igwe.
Ọdịiche dị n'elu (Ra):Atụtara site na iji profilometer Mitutoyo Surftest SJ-410 na ebe ise dị oke mkpa kwa akụkụ. Ejiri akụkụ atọ rụọ ọrụ n'otu ngwa / igwe.
Izi ezi geometric:A na-enyocha ya site na iji igwe nchikota nke Zeiss CONTURA G2 (CMM). Atụnyere akụkụ dị egwu na ntachi obi geometric (ịdị larịị, perpendicularity, profaịlụ) megide ụdị CAD.
Nyocha mkpokọta:A gbakọrọ nkezi ụkpụrụ na ndapụta ọkọlọtọ maka oge okirikiri yana nha Ra. A tụlere data CMM maka mwepu site na oke aha na ọnụego nnabata.
Tebụl 1: Nchịkọta Nhazi Nnwale
| Ihe | 5-Ntọala Axis | 3-Ntọala Axis |
|---|---|---|
| Igwe | DMG MORI DMU 65 monobLOCK (5-Axis) | HAAS VF-4SS (3-axis) |
| Na-edozi | Otu nrụnye omenala | Otu nrụnye omenala + ntụgharị aka |
| Ọnụọgụ nke Ntọala | 1 | 3 (Impeller), 4 (Turbine Blade) |
| Ngwa ngwa CAM | Siemens NX CAM (Otu ụzọ ngwaọrụ ọtụtụ axis) | Siemens NX CAM (ụzọ ngwá ọrụ 3-axis) |
| Ntụ | Mitutoyo SJ-410 (Ra), Zeiss CMM (Geo.) | Mitutoyo SJ-410 (Ra), Zeiss CMM (Geo.) |
3. Nsonaazụ & Analysis
3.1 Nweta arụmọrụ
5-axis machining gosipụtara nnukwu ego oge. N'ihi na titanium impeller, 5-axis nhazi belatara okirikiri oge site 58% tụnyere 3-axis machining (2.1 awa vs. 5.0 awa). Igwe igwe anaghị agba nchara turbine gosiri mbelata 42% (awa 1.8 vs. 3.1 awa). Uru ndị a bụ isi sitere na iwepụ ọtụtụ nhazi yana oge njikwa/imezigharị akwụkwọ ntuziaka jikọtara ya, na ime ka ụzọ ngwaọrụ rụọ ọrụ nke ọma na mbelata ogologo oge na-aga n'ihu n'ihi nhazi ngwa ọrụ kachasị mma.
3.2 Mmelite ogo dị elu
Ọdịiche dị n'elu (Ra) na-eme ka ọ dịkwuo mma site na iji igwe axis 5. N'elu mbara agụba dị mgbagwoju anya nke impeller titanium, nkezi ụkpụrụ Ra ji 32% belata (0.8 µm vs. 1.18 µm). Ahụrụ nkwalite ndị yiri ya na igwe igwe anaghị agba nchara (Ra wedara site na 35%, nkezi 0.65 µm vs. 1.0 µm). A na-ekwu na ọganihu a bụ ikike nke ịnọgide na-enwe nkuku kọntaktị na-adịgide adịgide, kacha mma yana mbelata ngwa ngwa site na ngwa ngwa ngwa ngwa ka mma na mgbatị ngwa ngwa dị mkpụmkpụ.
3.3 Mmelite nke ziri ezi geometric
Nyocha CMM gosipụtara izi ezi geometric dị elu site na nhazi 5-axis. Pasent nke atụmatụ dị oke egwu ejidere n'ime stringent ± 0.025mm ndidi mụbara nke ukwuu: site na 30% maka impeller titanium (na-enweta 92% nnabata vs. 62%) na site na 26% maka eriri igwe anaghị agba nchara (na-enweta 89% nnabata vs. 63%). Ọganihu a sitere na mkpochapụ njehie ngụkọta nke ọtụtụ nhazi na ntinye akwụkwọ ntuziaka chọrọ na usoro 3-axis. Ngosipụta na-achọ akụkụ ngwakọta gosipụtara uru izizi kacha dị egwu.
*Ọgụgụ 1: Metrics arụmọrụ atụnyere (5-Axis vs. 3-Axis)*
4. Mkparịta ụka
Nsonaazụ na-egosi n'ụzọ doro anya uru teknụzụ nke 5-axis machining maka akụkụ ọla edo dị mgbagwoju anya. Mbelata dị ịrịba ama na oge okirikiri na-atụgharị ozugbo gaa na ọnụ ala nke otu akụkụ yana ịbawanye ikike mmepụta. Ngwucha elu dị mma na-ebelata ma ọ bụ kpochapụ ọrụ mmecha nke abụọ dị ka ịcha aka, na-ewetu ọnụ ahịa na oge ndu ebe na-eme ka akụkụ ahụ dịkwuo mma. Mwụli elu na izi ezi geometric dị oke mkpa maka ngwa arụmarụ dị elu dị ka injin ikuku ma ọ bụ ihe ntinye ahụike, ebe ọrụ na nchekwa dị mkpa.
Uru ndị a bụ isi na-esite na ikike isi nke 5-axis machining: mmegharị multi-axis na-eme otu oge na-eme ka nhazi otu nhazi. Nke a na-ewepụ njehie ntọlite na njikwa oge. Ọzọkwa, na-aga n'ihu na ezigbo ngwá ọrụ nghazi (na-edobe ezigbo mgbawa ibu na mbepụ ike) enhances elu imecha na-enye ohere ọzọ ike machining azum ebe ngwa siri ike ikike, na-enye aka na ọsọ ọsọ uru.
Otú ọ dị, nkuchi kwesịrị ekwesị chọrọ ịnakwere adịghị ike. Ntinye ego nke isi obodo maka igwe axis 5 nwere ike yana ngwa ọrụ dabara adaba dị elu karịa maka akụrụngwa 3-axis. Mgbagwoju anya mmemme na-abawanye nke ukwuu; na-emepụta nke ọma, ụzọ ngwá ọrụ 5-axis na-enweghị nkukota chọrọ ndị mmemme CAM nwere nkà nke ukwuu na sọftụwia ọkaibe. Simulation na nkwenye na-aghọ usoro iwu dị mkpa tupu arụ ọrụ. Ndozi ga-enyerịrị ma nkwụsi ike yana nkwụsị zuru oke maka njem ntụgharị zuru oke. Ihe ndị a na-ebuli ọkwa nka achọrọ maka ndị ọrụ na ndị mmemme.
Ihe ọ pụtara doro anya: 5-axis machining karịrị ọnụ ahịa dị elu, ihe mgbagwoju anya ebe uru ya dị na ọsọ, ịdịmma na ikike na-akwado oke ọrụ na itinye ego. Maka akụkụ ndị dị mfe, 3-axis machining na-anọgide na-abawanye ụba. Ihe ịga nke ọma dabere na itinye ego na teknụzụ yana ndị ọrụ nwere nka, yana CAM siri ike na ngwa simulation. Mmekọ mbụ n'etiti imewe, injinia na-emepụta ihe na ụlọ ahịa igwe dị oke mkpa iji nweta ikike 5-axis zuru oke mgbe ị na-emepụta akụkụ maka nrụpụta (DFM).
5. Nkwubi okwu
Igwe igwe CNC nke 5-axis nke oge a na-enye ihe ngosipụta dị elu maka imepụta ihe mgbagwoju anya, akụkụ ọla edo dị elu dị elu ma e jiri ya tụnyere ụzọ 3-axis ọdịnala. Isi ihe nchoputa na-akwado:
Ịrụ ọrụ dị mkpa:Mbelata oge okirikiri nke 40-60% site na nhazi otu nhazi yana ụzọ ngwaọrụ kachasị mma.
Ọdịmma emelitere:Ọganihu dị elu (Ra) ruru 35% n'ihi nhazi ngwa ọrụ na kọntaktị kacha mma.
Nke kacha mma:Nkezi 28% na-abawanye na njide nnabata geometric dị egwu n'ime ± 0.025mm, na-ewepụ njehie site na ọtụtụ ntọala.
Teknụzụ ahụ na-enyere aka imepụta geometries gbagwojuru anya (oghere miri emi, mkpịsị aka, akụkụ ogige) nke na-agaghị ekwe omume ma ọ bụ na-agaghị ekwe omume site na iji igwe 3-axis, na-elebara ihe ndị na-agbanwe agbanwe nke ngalaba ikuku, ahụike na ike.
Iji bulie nlọghachi na ntinye ego na ikike 5-axis, ndị na-emepụta kwesịrị ilekwasị anya na mgbagwoju anya dị elu, akụkụ dị oke ọnụ ahịa ebe nkenke na oge ndu bụ ihe dị egwu asọmpi. Ọrụ ga-eme n'ọdịnihu kwesịrị inyocha njikọ nke 5-axis machining na metrology na-arụ ọrụ maka njikwa mma oge na imechi oghere mechiri emechi, na-emewanye nkenke na ibelata nsị. Nnyocha na-aga n'ihu n'ime usoro nhazi ihe na-agbanwe agbanwe na-eme ka mgbanwe 5-axis maka ngwa siri ike dị ka Inconel ma ọ bụ nchara siri ike na-enyekwa ntụziaka bara uru.
