五軸聯(lián)動(dòng)加工航空梁類結(jié)構(gòu)件新工藝
2024-11-29 來源：gf 作者：-
隨著航空飛行器的性能極限被不斷提高，航空結(jié)構(gòu)件整體化設(shè)計(jì)愈發(fā)明顯，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、重量輕是其主要優(yōu)勢，但隨之而來的是在其制造過程中帶來的加工難度愈發(fā)凸顯，對現(xiàn)代五軸加工中心在聯(lián)動(dòng)特性、穩(wěn)定性、材料去除率和創(chuàng)新的工藝設(shè)計(jì)帶來了更多的挑戰(zhàn)。GF 加工方案作為瑞士高端機(jī)床制造商，不僅專注于機(jī)床制造的潛心研究，而且在航空結(jié)構(gòu)件制造行業(yè)提供了全面解決方案，在機(jī)床、工藝和制造的產(chǎn)業(yè)鏈中幫助客戶不斷進(jìn)步。
客戶的需求就是 GF 加工方案的使命。基于 GF加工方案的 MIKRON MILL E 500 U 高效五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，為客戶設(shè)計(jì)了包括卡具和編程的整套加工工藝。
MIKRON MILL E 500/700 U 是 GF 常州工廠的“拳頭”產(chǎn)品。量產(chǎn)十年來，已經(jīng)是國內(nèi)市場保有量最大的五軸聯(lián)動(dòng)加工中心系列產(chǎn)品。該加工中心基于高剛性的機(jī)床床身，配合自主設(shè)計(jì)的直驅(qū) RTT 轉(zhuǎn)臺，20?000?r/min 的 Steptec 主軸，使其成為航空、航天、模具及通用零件加工行業(yè)中的標(biāo)桿產(chǎn)品。例如 ：在航空領(lǐng)域，梁緣條類零件這一典型的大型航空鋁合金結(jié)構(gòu)件，分布著大量的薄壁深槽腔，加工余量不均勻、加工難度大，受力類零件在高效去除材料的同時(shí)需保證一定的表面質(zhì)量，從而保證零件的受力特性。
MIKRON MILL E 500 U 高效五軸聯(lián)動(dòng)加工中心
在毛坯背部加工兩個(gè)高 10?mm 的凸臺，采用雙自定心齒形虎鉗，一次裝卡，完成全部加工。在粗加工的過程中，使用波紋銑刀配合擺線開粗的工藝路線，堅(jiān)固的槽型可在銑削過程中斷屑，從而確保更好的排屑性能，防止常見的斷屑不穩(wěn)定。此外，與傳統(tǒng)整體硬質(zhì)合金刀具相比，粗加工波紋立銑刀可以在更高的進(jìn)給率下進(jìn)行更大的軸向和徑向切削，而承受的側(cè)向力較低。不等齒距和不等螺旋角設(shè)計(jì)進(jìn)一步降低了切削震動(dòng)，使加工過程更穩(wěn)定。
擺線高動(dòng)態(tài)加工對于行業(yè)人士而言并不陌生。3~5 倍徑的切削深度，穩(wěn)定的切削條件被廣泛應(yīng)用于高效粗加工中。在機(jī)床的實(shí)際進(jìn)給速度和主軸負(fù)載隨切削變化的情況中，刀具完全進(jìn)入材料后進(jìn)給曲線穩(wěn)定在 2000?mm/min, 隨之主軸負(fù)載也達(dá)到 20% 左右，穩(wěn)定的進(jìn)給速度與全面的主軸出力最大程度上高效完成了材料去除。與此同時(shí)，在主軸達(dá)到最大出力的情況下，三向震動(dòng)均衡平穩(wěn)，進(jìn)一步說明機(jī)床剛性足以滿足當(dāng)前的切削條件。
在傳統(tǒng)工藝中，客戶為了追求較高的表面質(zhì)量，一般采用牛鼻刀或球頭刀仿形加工側(cè)壁，帶來的問題是效率極低，深腔加工中易振刀，表面加工質(zhì)量反而降低。錐度桶形刀配合適合的五軸加工策略在實(shí)現(xiàn)相同表面質(zhì)量的前提下，垂直步距可達(dá)傳統(tǒng)工藝的 10倍以上，加工效率提升 3~5 倍。
最終工件加工總時(shí)間為 2?h20?min24?s，相較客戶傳統(tǒng)工藝效率翻倍提升。粗加工采用波紋銑刀高速高動(dòng)態(tài)加工，鐵屑呈顆粒狀，有利于排屑和廢屑回收，在無人值守加工中整體工藝穩(wěn)定性更佳。精加工薄壁件側(cè)壁采用錐度桶型銑刀，有效減少震動(dòng)，提升加工效率和品質(zhì)。工件外觀整體刀紋美觀，接刀順滑沒有臺階。表面粗糙度和加工時(shí)間均滿足目標(biāo)要求的同時(shí)，工藝更加穩(wěn)定，效率成倍提升。客戶的認(rèn)可是 GF 加工方案不懈努力的動(dòng)力，GF 加工方案愿與客戶攜手進(jìn)步，開創(chuàng)更美好的未來。
文 GF 加工方案
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