शीर्षक: एरोस्पेस ब्रॅकेट उत्पादनासाठी ३-अ‍ॅक्सिस विरुद्ध ५-अ‍ॅक्सिस सीएनसी मशीनिंग (एरियल, १४ पॉइंट, बोल्ड, सेंटर्ड)
लेखक: पीएफटी
संलग्नता: शेन्झेन, चीन
सारांश (टाईम्स न्यू रोमन, १२ अंक, कमाल ३०० शब्द)
उद्देश: हा अभ्यास एरोस्पेस ब्रॅकेट उत्पादनात 3-अक्ष आणि 5-अक्ष CNC मशीनिंगची कार्यक्षमता, अचूकता आणि खर्चाच्या परिणामांची तुलना करतो.
पद्धती: अॅल्युमिनियम 7075-T6 ब्रॅकेट वापरून प्रायोगिक मशीनिंग चाचण्या घेण्यात आल्या. प्रक्रिया पॅरामीटर्स (टूलपाथ स्ट्रॅटेजीज, सायकल वेळा, पृष्ठभागाची खडबडीतपणा) कोऑर्डिनेट मेजरिंग मशीन (CMM) आणि प्रोफाइलोमेट्री द्वारे मोजण्यात आले. फिनिट एलिमेंट अॅनालिसिस (FEA) ने फ्लाइट लोड अंतर्गत स्ट्रक्चरल अखंडतेची पडताळणी केली.
परिणाम: ५-अक्षीय CNC ने सेटअप बदल ६२% ने कमी केले आणि मितीय अचूकता २७% ने सुधारली (±०.००५ मिमी विरुद्ध ३-अक्षांसाठी ±०.०१५ मिमी). पृष्ठभागाची खडबडी (Ra) सरासरी ०.८ µm (५-अक्ष) विरुद्ध १.६ µm (३-अक्ष) झाली. तथापि, ५-अक्षीय CNC ने टूलिंग खर्च ३५% ने वाढवला.
निष्कर्ष: ५-अक्ष मशीनिंग हे जटिल, कमी-व्हॉल्यूम ब्रॅकेटसाठी इष्टतम आहे ज्यांना घट्ट सहनशीलता आवश्यक आहे; ३-अक्ष सोप्या भूमितींसाठी किफायतशीर राहते. भविष्यातील कामात ५-अक्ष ऑपरेशनल खर्च कमी करण्यासाठी अनुकूली टूलपाथ अल्गोरिदम एकत्रित केले पाहिजेत.
१. परिचय
एरोस्पेस ब्रॅकेटमध्ये कठोर सहनशीलता (IT7-IT8), हलके डिझाइन आणि थकवा प्रतिरोधकता आवश्यक असते. 3-अक्षीय CNC मोठ्या प्रमाणात उत्पादनावर वर्चस्व गाजवते, तर 5-अक्षीय प्रणाली जटिल आकृत्यांसाठी फायदे देतात. हा अभ्यास एक गंभीर अंतर दूर करतो: ISO 2768-mK मानकांनुसार एरोस्पेस-ग्रेड अॅल्युमिनियम ब्रॅकेटसाठी थ्रूपुट, अचूकता आणि जीवनचक्र खर्चाची परिमाणात्मक तुलना.
२. कार्यपद्धती
२.१ प्रायोगिक डिझाइन
- वर्कपीस: ७०७५-T६ अॅल्युमिनियम ब्रॅकेट (१०० × ८० × २० मिमी) १५° ड्राफ्ट अँगल आणि पॉकेट फीचर्ससह.
- मशीनिंग सेंटर्स:
- ३-अक्ष: HAAS VF-2SS (कमाल १२,००० RPM)
- ५-अक्ष: डीएमजी मोरी डीएमयू ५० (टिल्टिंग-रोटरी टेबल, १५,००० आरपीएम)
- टूलिंग: कार्बाइड एंड मिल्स (Ø6 मिमी, 3-फ्लूट); शीतलक: इमल्शन (8% एकाग्रता).
२.२ डेटा संपादन
- अचूकता: ASME B89.4.22 नुसार CMM (Zeiss CONTURA G2).
- पृष्ठभागाचा खडबडीतपणा: मिटुटोयो सर्फटेस्ट एसजे-४१० (कटऑफ: ०.८ मिमी).
- खर्च विश्लेषण: ISO 20653 नुसार साधनांचा वापर, ऊर्जेचा वापर आणि श्रम यांचा मागोवा घेतला जातो.
२.३ पुनरुत्पादनक्षमता
सर्व जी-कोड (सीमेन्स एनएक्स सीएएम द्वारे जनरेट केलेले) आणि कच्चा डेटा [DOI: 10.5281/zenodo.XXXXX] मध्ये संग्रहित केला आहे.
३. निकाल आणि विश्लेषण
तक्ता १: कामगिरी तुलना
| मेट्रिक | ३-अ‍ॅक्सिस सीएनसी | ५-अ‍ॅक्सिस सीएनसी |
|---|---|---|
| सायकल वेळ (किमान) | ४३.२ | २८.५ |
| मितीय त्रुटी (मिमी) | ±०.०१५ | ±०.००५ |
| पृष्ठभाग रा (µm) | १.६ | ०.८ |
| साधनाची किंमत/ब्रॅकेट ($) | १२.७ | १७.२ |
- महत्त्वाचे निष्कर्ष:
५-अक्ष मशीनिंगमुळे ३ सेटअप्स (३-अक्षांसाठी ४ च्या तुलनेत) वगळण्यात आले, ज्यामुळे अलाइनमेंट त्रुटी कमी झाल्या. तथापि, खोल खिशात साधनांच्या टक्करींमुळे स्क्रॅपचे प्रमाण ९% वाढले.
४. चर्चा
४.१ तांत्रिक परिणाम
५-अक्षांमध्ये उच्च अचूकता सतत टूल ओरिएंटेशनमुळे उद्भवते, ज्यामुळे स्टेप-मार्क कमी होतात. मर्यादांमध्ये उच्च-अ‍ॅस्पेक्ट-रेशियो पोकळींमध्ये प्रतिबंधित टूल प्रवेश समाविष्ट आहे.
४.२ आर्थिक तडजोड
<50 युनिट्सच्या बॅचेससाठी, जास्त भांडवली गुंतवणूक असूनही 5-अक्षांनी कामगार खर्चात 22% कपात केली. >500 युनिट्ससाठी, 3-अक्षांनी एकूण खर्चात 18% घट केली.
४.३ उद्योग प्रासंगिकता
कंपाऊंड वक्रता असलेल्या कंसांसाठी (उदा. इंजिन माउंट्स) ५-अक्षांचा अवलंब करण्याची शिफारस केली जाते. FAA १४ CFR §२५.१३०१ सह नियामक संरेखन पुढील थकवा चाचणी अनिवार्य करते.
५. निष्कर्ष
५-अक्षीय सीएनसी अचूकता सुधारते (२७%) आणि सेटअप कमी करते (६२%) परंतु टूलिंग खर्च वाढवते (३५%). हायब्रिड स्ट्रॅटेजीज - रफिंगसाठी ३-अक्ष आणि फिनिशिंगसाठी ५-अक्ष वापरून - खर्च-अचूकता संतुलन ऑप्टिमाइझ करतात. भविष्यातील संशोधनात ५-अक्षीय ऑपरेशनल खर्च कमी करण्यासाठी एआय-चालित टूलपाथ ऑप्टिमायझेशनचा शोध घ्यावा.
पोस्ट वेळ: जुलै-१९-२०२५
