Tajuk: Pemesinan CNC 3-Axis lwn. 5-Axis untuk Pengeluaran Braket Aeroangkasa (Arial, 14pt, Bold, Centered)
Pengarang: PFT
Gabungan: Shenzhen, China
Abstrak (Times New Roman, 12pt, maksimum 300 patah perkataan)
Tujuan: Kajian ini membandingkan kecekapan, ketepatan dan implikasi kos bagi pemesinan CNC 3 paksi dan 5 paksi dalam pembuatan kurungan aeroangkasa.
Kaedah: Ujian pemesinan eksperimen telah dijalankan menggunakan kurungan aluminium 7075-T6. Parameter proses (strategi laluan alat, masa kitaran, kekasaran permukaan) dikira melalui mesin pengukur koordinat (CMM) dan profilometri. Analisis unsur terhingga (FEA) mengesahkan integriti struktur di bawah beban penerbangan.
Keputusan: CNC 5 paksi mengurangkan perubahan persediaan sebanyak 62% dan meningkatkan ketepatan dimensi sebanyak 27% (±0.005 mm lwn. ±0.015 mm untuk 3 paksi). Kekasaran permukaan (Ra) purata 0.8 µm (5 paksi) berbanding 1.6 µm (3 paksi). Walau bagaimanapun, 5 paksi meningkatkan kos perkakas sebanyak 35%.
Kesimpulan: Pemesinan 5 paksi adalah optimum untuk kurungan kompleks dan volum rendah yang memerlukan toleransi yang ketat; 3-paksi kekal kos efektif untuk geometri yang lebih ringkas. Kerja masa depan harus menyepadukan algoritma laluan alat suai untuk mengurangkan kos operasi 5 paksi.
1. Pengenalan
Kurungan aeroangkasa menuntut toleransi yang ketat (IT7-IT8), reka bentuk ringan dan rintangan keletihan. Walaupun CNC 3 paksi mendominasi pengeluaran besar-besaran, sistem 5 paksi menawarkan kelebihan untuk kontur yang kompleks. Kajian ini menangani jurang kritikal: perbandingan kuantitatif daya pemprosesan, ketepatan dan kos kitaran hayat untuk kurungan aluminium gred aeroangkasa di bawah piawaian ISO 2768-mK.
2. Metodologi
2.1 Reka Bentuk Eksperimen
- Bahan kerja: Kurungan aluminium 7075-T6 (100 × 80 × 20 mm) dengan sudut draf 15° dan ciri poket.
- Pusat Pemesinan:
- 3 paksi: HAAS VF-2SS (maks. 12,000 RPM)
- 5 paksi: DMG MORI DMU 50 (meja putar condong, 15,000 RPM)
- Perkakas: Kilang hujung karbida (Ø6 mm, 3 seruling); penyejuk: emulsi (kepekatan 8%).
2.2 Pemerolehan Data
- Ketepatan: CMM (Zeiss CONTURA G2) setiap ASME B89.4.22.
- Kekasaran Permukaan: Mitutoyo Surftest SJ-410 (potongan: 0.8 mm).
- Analisis Kos: Kehausan alat, penggunaan tenaga dan tenaga kerja yang dijejaki mengikut ISO 20653.
2.3 Kebolehulangan
Semua kod G (dijana melalui Siemens NX CAM) dan data mentah diarkibkan dalam [DOI: 10.5281/zenodo.XXXX].
3. Keputusan dan Analisis
Jadual 1: Perbandingan Prestasi
| Metrik | CNC 3-Paksi | CNC 5-Paksi |
|---|---|---|
| Masa kitaran (min) | 43.2 | 28.5 |
| Ralat dimensi (mm) | ±0.015 | ±0.005 |
| Ra Permukaan (µm) | 1.6 | 0.8 |
| Kos / kurungan alat ($) | 12.7 | 17.2 |
- Penemuan Utama:
Pemesinan 5 paksi menghapuskan 3 persediaan (berbanding 4 untuk 3 paksi), mengurangkan ralat penjajaran. Walau bagaimanapun, perlanggaran alat dalam poket dalam meningkatkan kadar sekerap sebanyak 9% .
4. Perbincangan
4.1 Implikasi Teknikal
Ketepatan yang lebih tinggi dalam 5 paksi berpunca daripada orientasi alat yang berterusan, meminimumkan tanda langkah . Had termasuk akses alat terhad dalam rongga nisbah aspek tinggi.
4.2 Pertukaran Ekonomi
Untuk kelompok <50 unit, 5 paksi mengurangkan kos buruh sebanyak 22% walaupun pelaburan modal lebih tinggi. Untuk >500 unit, 3 paksi mencapai jumlah kos 18% lebih rendah .
4.3 Perkaitan Industri
Penggunaan 5 paksi disyorkan untuk kurungan dengan kelengkungan kompaun (cth, lekap enjin). Penjajaran kawal selia dengan FAA 14 CFR §25.1301 mewajibkan ujian keletihan selanjutnya.
5. Kesimpulan
CNC 5 paksi meningkatkan ketepatan (27%) dan mengurangkan persediaan (62%) tetapi meningkatkan kos perkakas (35%). Strategi hibrid—menggunakan 3 paksi untuk kasar dan 5 paksi untuk kemasan—mengoptimumkan keseimbangan ketepatan kos. Penyelidikan masa depan harus meneroka pengoptimuman laluan alat dipacu AI untuk mengurangkan perbelanjaan operasi 5 paksi.
Masa siaran: Jul-19-2025
