大尺寸薄壁飛機金屬支撐板的定制加工解決方案
針對尺寸和公差具有挑戰(zhàn)性的飛機安裝板定制 CNC 解決方案,通過先進的加工和檢測技術確保高精度和高質(zhì)量。
項目概覽
信息 | |
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行業(yè) | 航空航天 |
產(chǎn)品 | 金屬安裝板 |
挑戰(zhàn) | 尺寸大、壁厚薄、公差要求嚴格 |
工藝 | CNC銑削 |
材料 | AL2024 |
表面處理 | 光刀 |
數(shù)量 | 33件 |
交貨時間 | 15個工作日 |
關于客戶和項目
該客戶是一家專門為商務飛機和私人定制飛機提供零部件加工、翻新和修復服務的制造商。他們能加工各種各樣的飛機零部件,包括飛機的后殼,座椅,分隔板隱私門,裝飾部件等等。最近,為了更好地調(diào)整生產(chǎn)能力,他們需要尋找一家專業(yè)的制造商與其合作。
為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,生產(chǎn)廠家必須具備快速響應的能力,制定合理的加工工藝,并根據(jù)需求安排生產(chǎn)??蛻粽业巾f克,希望通過一個機加工項目來檢驗我們的生產(chǎn)和管理能力。
我們與客戶合作的第一個項目就非常具有挑戰(zhàn)性。這是一個尺寸大、壁厚薄的金屬安裝板。在收到項目信息后,韋克在一天之內(nèi)迅速做出了回應。通過分析圖紙并了解關鍵特性,我們提供了一個定制加工解決方案,并得到了客戶的高度贊賞。接下來讓我們看看這個項目的具體情況。
零件結(jié)構(gòu)分析
韋克堅信只有深入了解零件的結(jié)構(gòu)和客戶的加工需求,才能制定合適的加工解決方案。
大尺寸,薄壁
該款零件是飛機機艙的的支撐板,上面需要安裝許多的配件,但是其重量要求不能超過800克。因此為了盡量減輕這塊安裝板的重量,設計師把該部件設計成了大尺寸(602*374*35mm),薄壁厚(僅為1.59mm)。
但是,該尺寸超出了普通機床可加工的行程,需要選擇專門加工大尺寸零件的機床。同時由于零件尺寸大且壁厚薄,加工時易產(chǎn)生零件變形的風險。
此外,大尺寸高精度要求的零件的檢測也是一個挑戰(zhàn),需要生產(chǎn)商配備能夠檢測該零件尺寸的檢測儀器。
嚴格的公差要求
飛機零配件需要精準裝配,不能出現(xiàn)任何錯誤。因此,該安裝板的孔、位置度、及輪廓度的公差要求都非常嚴格。
以3個不同面為基準,輪廓度公差要求需要達到0.05。但由于該零件有許多的不同加工法向,需要多次裝夾才能完成加工。裝夾次數(shù)越多,越會降低零件的加工精度。因此需要優(yōu)化加工工藝,減少裝夾次數(shù),保證加工精度。
加工解決方案
在正確分析了零件結(jié)構(gòu)后,我們找出了工藝制定過程中需要關注的重點,包括零件尺寸大、壁厚薄、變形、控制精度等。接下來,韋克將圍繞這些重點制定加工策略。
1. 從原材料開始減少變形量
我們先采購一塊長685mm,寬460mm,高38mm的2024鋁胚料,并先對胚料進行熱處理,以消除材料應力,減少變形量。接著把胚料再次磨平,進一步從胚料開始減少變形量。
2. 選擇合適的數(shù)控機床
如果用3軸不停更換裝夾的方式加工這款零件,需要7次的裝夾才能完成加工,這對零件的加工精度影響非常大。因此我們需要合理安排機床,盡可能的減少裝夾次數(shù)。另外,如果零件側(cè)面結(jié)構(gòu)采用豎立方式裝夾加工,容易晃動,影響精度。
結(jié)合這兩難點,我們決定正反兩面用三軸立式加工中心加工。加工機型是專門用于加工大尺寸零件的1270機型。之后再采用帶轉(zhuǎn)臺的臥式加工中心加工側(cè)面所有結(jié)構(gòu)和牙孔。這樣加工側(cè)面時不僅不需要豎立裝夾,且只需要一次裝夾,并旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺即可完成多個側(cè)面的加工。
3. 加工步驟
由于正反兩面(黃色和藍色面)壁厚最薄且結(jié)構(gòu)最多,也最容易產(chǎn)生變形,我們先加工這兩面結(jié)構(gòu)。
為了盡可能地減少刀具震動,造成變形量過大的問題,我們先減緩刀具的進給速度粗加工黃色面,并留有余量,把零件的基本結(jié)構(gòu)銑出。再以同樣的方式加工藍色面。
再把粗加工的零件進行第二次熱處理,進一步減少應力的同時增加零件的硬度,減少變形量。
接著精銑黃色面和藍色面,使加工應力得以互相抵消,減少零件變形的同時還能確保兩面和孔的精度。
最后我們再把零件裝夾到帶轉(zhuǎn)臺的臥式加工中心。使刀具進行360°旋轉(zhuǎn)加工,讓零件側(cè)面的所有結(jié)構(gòu)在一道工序中裝夾完成。這就確保了側(cè)面孔的精度以及部分高輪廓度的要求。
4. 大尺寸零件的檢測
這款零件的尺寸有非常多孔的位置度以及輪廓度要求。由于零件尺寸過大,用一般的方法很難檢測出來。
韋克采用蔡司的三次元進行檢測,它的最大測量行程是:700x1000x600mm,最大測量誤差 2.1μm,能非常精確地測量出大尺寸零部件的加工精度,也是檢測這款零件的理想選擇。
選擇韋克作為您可信賴的制造商
定制合適的加工方案是制造優(yōu)質(zhì)零件的第一步。韋克擁有經(jīng)驗豐富的工程團隊,從來料的加工到成品的制造,始終為復雜結(jié)構(gòu)的精密零件制定最優(yōu)的加工方案。我們還提供一站式加工服務,包括CNC 加工、真空鑄造、鈑金制造、表面處理等。從手板到零件生產(chǎn),我們致力于為每個產(chǎn)品開發(fā)階段提供全力支持。