Faiga Fa'ameamea Fa'apitoa ma le 5-Axis Machining

Faiga Fa'ameamea Fa'apitoa ma le 5-Axis Machining

Tusitala:PFT, Shenzhen

Fa'amatalaga:E mana'omia le fa'atuputeleina o le gaosiga o mea fa'afaigata, maualuga sa'o lelei i luga ole va'alele, foma'i, ma le malosi. O lenei au'ili'iliga e iloilo ai le gafatia o fa'aonaponei 5-axis computer numerical control (CNC) machining i le fa'amalieina o nei mana'oga. O le fa'aaogaina o fa'ailoga fa'ata'ita'i e fai ma sui o mea fa'apipi'i lavelave ma lau o le turbine, na faia ai su'esu'ega o masini fa'atusatusa le 5-axis fa'asaga i auala masani 3-axis i luga o le titanium aerospace-grade (Ti-6Al-4V) ma le uamea (316L). O fa'ai'uga e fa'aalia ai le fa'aitiitiga o le 40-60% i le taimi o masini ma le fa'aleleia atili o le ga'o (Ra) e o'o atu i le 35% fa'atasi ai ma le fa'aogaina o le 5-axis, e fa'atatau i le fa'aitiitia o fa'atulagaga ma le fa'atonuina o meafaigaluega. Geometric sa'o mo foliga i totonu ± 0.025mm faapalepale siitia i le 28% i le averesi. A'o mana'omia le tomai fa'apolokalame i luma ma fa'afaigaluegaina, 5-axis machining e mafai ai ona fa'atuatuaina le gaosiga o geometries e le'i mafai muamua ma sili atu le lelei ma le mae'a. O nei agava'a e fa'atūina ai le 5-axis technology e mana'omia mo le fa'aogaina o vaega u'amea fa'aleaganu'u maualuga.

1. Folasaga
O le ta'avale faifaipea mo le fa'aleleia atili o fa'atinoga i totonu o alamanuia e pei o le va'alele (mana'omia le mama, vaega malosi), foma'i (mana'omia biocompatible, fa'apipi'i fa'ama'i fa'apitoa), ma le malosi (mana'omia vaega lavelave o le tagofiaina o le vai) ua tuleia ai le tuaoi o le lavelave o vaega u'amea. Fa'aleaganu'u 3-axis CNC machining, fa'agata ona o le fa'atapula'aina o mea faigaluega ma le tele o fa'atonuga mana'omia, tauiviga ma fa'alavelave lavelave, va loloto, ma foliga e mana'omia ai tulimanu fa'atasi. O nei tapula'a e mafua ai le sa'o lelei, fa'alautele taimi o gaosiga, tau maualuga, ma fa'atapula'aina o mamanu. E oo atu i le 2025, o le gafatia e gaosia ai vaega uʻamea sili ona lavelave, saʻo lelei e le o se mea taugata ae o se tauvaga manaʻomia. Fa'aonaponei 5-axis CNC machining, ofoina atu le pulea tutusa o tolu laina laina (X, Y, Z) ma lua rotational axes (A, B poʻo C), e maua ai se fofo suiga. O lenei tekinolosi e mafai ai e le meafaigaluega tipi ona faʻalatalata atu i le mea faigaluega mai toetoe lava o soʻo se itu i se seti se tasi, faʻatoʻilaloina tapulaʻa avanoa faʻapitoa i le 3-axis machining. O lenei tusiga o loʻo suʻesuʻeina le malosi faʻapitoa, faʻatusatusaga lelei, ma iloiloga faʻatinoga o le 5-axis machining mo le gaosiga o vaega uʻamea masani.

2. Metotia
2.1 Fuafuaga & Fa'ailoga
E lua vaega faʻailoga na faʻatulagaina e faʻaaoga ai le Siemens NX CAD software, faʻaalia luitau masani i le gaosiga masani:

Impeller:O lo'o fa'aalia ai lau lavelave, milo fa'atasi ma le maualuga o le va'aiga ma le kilia mautu.

Lau o le Turbine:Tu'ufa'atasiga fa'apipi'i pupuni, puipui manifinifi, ma mea fa'apipi'i sa'o.
O nei mamanu ua fa'aofi ma le loto i lalo, taga loloto, ma foliga e mana'omia ai mea faigaluega e le fa'aogaina, fa'atatau tonu i tapula'a o masini 3-axis.

2.2 Mea ma Meafaigaluega

Mea:Aerospace-grade Titanium (Ti-6Al-4V, tulaga faʻapipiʻi) ma le 316L Stainless Steel na filifilia mo lo latou talafeagai i talosaga manaʻomia ma uiga machining maʻoti.

Masini:

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

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

Mea faigaluega:O vili fa'ai'u carbide fa'apipi'i (ese'ese lapoa, polo-isu, ma mafolafola-pito) mai Kennametal ma Sandvik Coromant sa fa'aogaina mo le fa'ama'a ma le fa'auma. O le tipiina o tapula'a (saosaoa, fafaga, loloto o le tipi) sa fa'asilisiliina i meafaitino ma le gafatia o masini e fa'aaoga ai fautuaga a le gaosiga o meafaigaluega ma fa'atonu le tipiina o su'ega.

Aufaigaluega:O mea fa'apitoa fa'apitoa, fa'apipi'i sa'o fa'apipi'iina na fa'amautinoaina le pipii ma'a'a ma le nofoaga e mafai ona toe fai mo ituaiga masini e lua. Mo fa'ata'ita'iga 3-axis, o vaega e mana'omia ai le fesuia'iga na toe fa'atulagaina ma le lima e fa'aoga ai le sa'o sa'o, fa'ata'ita'i fa'ata'ita'iga masani o le fola o faleoloa. O fa'ata'ita'iga 5-axis na fa'aogaina ai le gafatia atoa o le ta'amilosaga a le masini i totonu o se seti fa'apipi'i e tasi.

2.3 Mauaina o Fa'amatalaga & Iloiloga

Taimi ta'amilosaga:Fua sa'o mai taimi masini.

Lau'ele'ele (Ra):Fua i le faʻaaogaina o le Mitutoyo Surftest SJ-410 profilometer i nofoaga taua e lima ile vaega. E tolu vaega na fa'amamaina i le tu'ufa'atasiga o mea/masini.

Sa'o Fa'atusa:Va'aiga fa'aaoga le Zeiss CONTURA G2 masini fua fa'atasi (CMM). Fa'atusatusaga fa'atatau ma fa'ata'ita'iga fa'ata'atia (flatness, perpendicularity, profile) fa'atusatusa i fa'ata'ita'iga CAD.

Iloiloga Fa'amaumauga:O fua fa'atatau ma fa'asologa masani na fuafuaina mo le ta'amilosaga taimi ma fua Ra. O fa'amaumauga a le CMM na su'esu'eina mo le 'ese'ese mai le fua fa'atatau ma fua faatatau o le fa'apalepale.

Laulau 1: Fa'ata'ita'iga Seti Aotelega

3. I'uga & Iloiloga
3.1 Manuia lelei
5-axis machining na fa'aalia ai le tele o taimi fa'asao. Mo le titanium impeller, 5-axis processing faʻaititia le taʻamilosaga taimi e 58% faʻatusatusa i le 3-axis machining (2.1 itula vs. 5.0 itula). O le u'amea u'amea u'amea u'amea fa'aalia se fa'aitiitiga 42% (1.8 itula vs. 3.1 itula). O nei tupe maua na mafua mai i le faʻaumatiaina o le tele o seti ma le faʻaogaina o tusi lesona / toe faʻapipiʻi taimi, ma mafai ai ona sili atu le lelei o auala meafaigaluega ma le umi, faʻaauau le tipi ona o le faʻaogaina o meafaigaluega.

3.2 Fa'aleleia lelei o luga
Ua fa'aleleia i taimi uma le ga'a (Ra) ile fa'aogaina ole 5-axis machining. I luga o lau lavelave o lau o le titanium impeller, averesi tau fa'aititia Ra i le 32% (0.8 µm vs. 1.18 µm). O fa'alelei fa'apenei na va'aia i luga o le lau o le turbine uamea uamea (Ra fa'aititia i le 35%, averesi 0.65 µm vs. 1.0 µm). O lenei faʻaleleia e faʻatatau i le mafai ona faʻatumauina le tumau, sili ona lelei le tipiina o fesoʻotaʻiga ma faʻaitiitia le vibration meafaigaluega e ala i le sili atu o meafaigaluega faʻamalosi i faʻaopoopoga meafaigaluega puʻupuʻu.

3.3 Fa'aleleia le Sa'o Fa'atusa
O le su'esu'ega a le CMM na fa'amaonia ai le sa'o lelei o le fa'afanua fa'atasi ma le fa'agasologa o le 5-axis. O le pasene o vaega taua o loʻo taofia i totonu o le faʻapalepale faʻamalosi ± 0.025mm na faʻatupulaia tele: e 30% mo le titanium impeller (ausia 92% tausisia vs. 62%) ma e 26% mo le uamea uamea (ausia 89% tausisia vs. 63%). O lenei faʻaleleia e afua saʻo mai le faʻaumatiaina o mea sese faʻapipiʻi na faʻaalia e le tele o seti ma le toe faʻatulagaina o tusi e manaʻomia i le 3-axis process. O vaega e mana'omia ai tulimanu fa'aopoopo na fa'aalia ai le sa'o sa'o mata'ina.

*Ata 1: Fa'atusatusaga Fa'atinoga Fa'atino (5-Axis vs. 3-Axis)*

4. Talanoaga
O fa'ai'uga fa'amautu manino lelei fa'apitoa o masini 5-axis mo vaega fa'aleaganu'u fa'apitoa. Ole fa'aitiitiga iloga ole ta'amilosaga e fa'aliliu sa'o ile fa'aititia o tau ile vaega ma fa'atuputeleina le gafatia ole gaosiga. O le fa'aleleia atili o le fa'auma e fa'aitiitia ai pe fa'ate'aina ai galuega fa'amae'a lona lua e pei o le fa'aiila lima, fa'aititia atili tau ma taimi ta'imua a'o fa'aleleia le fa'amalieina o vaega. O le oso i le sa'o fa'atusa e taua tele mo fa'aoga maualuga e pei o afi va'alele po'o mea fa'afoma'i, lea e fa'atumauina ai le vaega ma le saogalemu.

O nei tulaga lelei e mafua mai i le gafatia autu o le 5-axis machining: fa'atasi le tele-axis fa'agaoioi e mafai ai ona fa'agasolo se seti tasi. Ole mea lea e fa'ate'aina ai mea sese e fa'aosoina ile seti ma le taimi ole fa'afoeina. E le gata i lea, o le fa'aauau pea o le fa'aogaina o meafaigaluega (tausia lelei o le uta pu'e ma le tipiina o le malosi) e fa'aleleia atili ai le fa'ai'uga ma fa'ataga ai le fa'aogaina o ta'iala e fa'aogaina ai meafaigāluega pe a fa'ataga ai mea faigaluega, e sao i le vave maua.

Ae ui i lea, o le vaetamaina aoga e manaʻomia ai le faʻaalia o tapulaʻa. O tupe teu faafaigaluega mo se masini 5-axis gafatia ma meafaigaluega talafeagai e matua maualuga atu nai lo meafaigaluega 3-axis. Fa'alavelave fa'apolokalame e fa'atuputeleina; fa'atupuina lelei, e leai se fete'ena'i 5-axis toolpaths e mana'omia ai tagata fai polokalame fa'akomepiuta CAM sili ona atamai ma polokalama fa'apitoa. O le fa'ata'ita'iga ma le fa'amaonia e avea ma laasaga fa'atulafonoina a'o le'i fa'aogaina. O le fa'amauina e tatau ona maua uma le ma'a'a'a ma ia lava le kilia mo femalagaiga fe'avea'i atoa. O mea nei e siitia ai le tomai e manaʻomia mo tagata faʻatautaia ma polokalame.

O le fa'atinoga fa'atino e manino: 5-axis machining e sili atu mo le maualuga-taua, vaega lavelave lea o lona lelei i le saoasaoa, lelei, ma le gafatia e fa'amaonia ai le maualuga o le fa'atinoga o galuega ma tupe fa'afaigaluega. Mo vaega faigofie, 3-axis machining e tumau pea le taugofie. O le manuia e faʻalagolago i le teufaafaigaluegaina o tekinolosi ma tagata tomai faʻapitoa, faʻatasi ai ma CAM malosi ma meafaigaluega faʻataʻitaʻi. O le vave galulue faatasi i le va o mamanu, inisinia gaosiga, ma le faleoloa masini e taua tele e faʻaogaina atoatoa le 5-axis gafatia aʻo mamanuina vaega mo le gaosiga (DFM).

5. Faaiuga
Fa'aonaponei 5-axis CNC machining e maua ai se fofo sili atu ona lelei mo le gaosiga o mea lavelave, maualuga-sa'o vaega u'amea masani fa'atusatusa i auala masani 3-axis. O fa'amaumauga autu fa'amaonia:

Lelei Taua:Fa'aitiitiga taimi ta'amilosaga o le 40-60% e ala i masini fa'apipi'i tasi ma ala meafaigaluega fa'apitoa.

Fa'aleleia tulaga lelei:Fa'alelei o luga (Ra) e o'o atu i le 35% ona o le fa'aogaina lelei o meafaigaluega ma feso'ota'iga.

Sa'o Sili:E tusa ma le 28% le fa'atuputeleina o le fa'atumauina o fa'apalepale mata'utia i totonu o le ± 0.025mm, fa'ate'aina mea sese mai le tele o fa'atulagaga.
O le tekonolosi e mafai ai ona gaosia ni fa'ata'ita'iga fa'apitoa (o'o loloto, va'a lalo, pupuni fa'apipi'i) e le mafai pe le mafai i le 3-axis machining, fa'afeso'ota'i sa'o le suiga o mana'oga o le va'alele, foma'i, ma le malosi.

Ina ia faʻateleina le toe faʻaleleia o tupe teufaafaigaluega i le 5-axis gafatia, e tatau i tagata gaosi oloa ona taulaʻi i luga o le lavelave, maualuga-taua vaega lea o le saʻo ma le taʻitaʻi taimi o mea taua faʻatauvaʻa. O galuega i le lumanaʻi e tatau ona suʻesuʻeina le tuʻufaʻatasia o le 5-axis machining ma in-process metrology mo le taimi tonu e pulea lelei ma tapuni tapuni masini, faʻaleleia atili le saʻo ma faʻaitiitia le mea. Fa'aauau su'esu'ega i ta'iala fa'apena fetu'una'i e fa'aogaina ai le fetu'una'i 5-axis mo mea faigata-i-masini e pei o Inconel po'o u'amea malo e maua ai fo'i se ta'iala taua.