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Discussão sobre as vantagens da usinagem cnc de cinco eixos para peças de aviação

December 6, 2022

Existem mais de 500.000 peças em um avião, um avião espacial ou apenas um avião voador, e grande parte delas deve ser muito precisa e durável.Garantir que essas peças tenham a melhor qualidade e custo é uma meta importante do processamento aeroespacial industrial.


Problemas na produção de peças de aviação
Existem muitos problemas na usinagem de precisão de cinco eixos aeroespacial.Primeiro, um grande número de componentes aeroespaciais é feito de uma ampla gama de materiais.Os componentes de motor mais críticos no trabalho de aeronaves são feitos de ligas de endurecimento resistentes ao calor que são extremamente difíceis de usinar.A condutividade térmica dessas ligas é baixa, então o calor durante o processamento se acumulará nas ferramentas.As ligas de níquel são geralmente envelhecidas ou tratadas termicamente e, portanto, difíceis de usinar.Em comparação com outras indústrias, a precisão das peças aeroespaciais é muito mais rigorosa e a forma geométrica das peças é muito mais complexa.

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Além dos problemas de processamento direto, existem muitos problemas indiretos.Um deles inclui padrões de produção.Assim como a indústria médica, a produção aeroespacial é uma das indústrias mais regulamentadas do mundo e é difícil atender a todos os requisitos de qualidade.
O peso é extremamente importante para as aeronaves do espaço aéreo.Quanto mais leve o projeto, menos combustível é consumido, então os engenheiros aeroespaciais geralmente projetam peças com paredes finas, treliças, teias, etc. Tradicionalmente, eles são usinados a partir de blocos de metal fundidos ou estampados sólidos, e a sucata dessas peças é de 95%.No entanto, a baixa eficiência do material não é o único problema.O problema real ao usinar essas peças é a deformação causada pela alta força de corte


Se você aumentar muito a taxa de avanço e a profundidade de corte, especialmente para ligas de níquel, a parede pode quebrar devido à vibração ou deformar devido ao superaquecimento.O resultado geralmente é que você corta um pequeno chip ao rastrear e o tempo total de processamento é impossível.
O que você pode fazer para reduzir o tempo de processamento e realmente processar peças aeroespaciais de paredes finas competitivas?A primeira coisa que você deve fazer é reduzir a vibração.A ferramenta vibratória atinge a parede fina e dobra ou quebra.Portanto, para reduzir a vibração, é melhor reduzir a taxa de avanço, mas aumentar o número de arestas de corte da fresa (mesmo usando várias fresas no torno).A melhor estratégia de corte para peças aeroespaciais de paredes finas é o fresamento direto.
Essa estratégia usa o avanço na direção oposta à estratégia de fresamento tradicional.Isso resulta em menos força de corte, melhor acabamento superficial e, o mais importante, a fresa entra no material com a espessura de parede mais espessa, de modo que a vibração é muito menor.Para lidar com o superaquecimento,


Caminho de usinagem cicloidal para reduzir o superaquecimento de ligas aeroespaciais
O superaquecimento de peças devido à má condução de calor é um problema típico de peças de aviação.Uma estratégia de usinagem para reduzir o acúmulo de calor é chamada de fresamento cicloidal.Faz grande uso das funções das máquinas-ferramenta CNC para seguir caminhos de corte complexos.A estratégia ciclóide usa uma pequena fresa (menor que o corte em qualquer caso) que segue um caminho semelhante à projeção lateral de uma mola em um plano.Uma curva - o cortador corta, retorna durante a segunda curva e corta o metal novamente.Essa estratégia aloca o tempo de contato entre a ferramenta e a peça de forma que haja tempo para o fluido de corte resfriar efetivamente ambas.

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O torneamento cicloidal é semelhante ao fresamento, usando cortes curtos e sequências de pausa para permitir que a refrigeração funcione e evitar o superaquecimento.Essa estratégia tem mais execuções de ferramentas vazias do que outras estratégias, mas neutraliza esse efeito aumentando a velocidade de corte e o avanço.
Selecione a ferramenta certa para usinagem rápida


Falando em máquinas-ferramentas, as máquinas-ferramentas de controle numérico têm desempenhado um grande papel e têm sido amplamente utilizadas no processamento de alumínio.Uma das maneiras mais importantes de melhorar a eficiência da usinagem é escolher a ferramenta certa.Se a liga mais macia for bem analisada, muitos fabricantes fornecem soluções para alumínio e outras ligas.No entanto, muitos materiais aeroespaciais são classificados, portanto devem ser selecionados no local.

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A técnica de seleção de ferramentas eficazes para materiais resistentes ao calor deve neutralizar as características negativas do material.
Portanto, uma ferramenta perfeita deve ter vibração muito pequena, deve ser muito dura e deve ser capaz de suportar altas temperaturas para ter uma vida útil consistente e uma alimentação eficiente.Um exemplo perfeito de uma ferramenta para este fim é uma ferramenta de corte de diamante.
As lâminas de diamante artificial são mais duras e duráveis ​​do que as lâminas de metal duro e podem trabalhar em temperaturas mais altas.A usinagem diamantada tem sua particularidade, mas certamente pode ser modificada para atender as necessidades dos fabricantes aeroespaciais.Além das ferramentas de diamante, as ferramentas de cerâmica também têm demonstrado excelente desempenho, pois podem trabalhar em temperaturas mais altas.
Para reduzir a vibração das peças usinadas, é importante usar fresas com mais arestas de corte e ângulos de aresta mais vivos.Esse tipo de fresa minimiza o tempo e a distância que passa antes que a próxima aresta de corte atinja o material, reduzindo a vibração e você pode aumentar os parâmetros de corte para melhorar a eficiência.