항공우주 CNC 가공은 비행에 중요한 부품 — 터빈 블레이드, 구조 격벽, 랜딩 기어 피팅 — 티타늄, 알루미늄 및 니켈 초합금에서 종종 ±0.0005인치(12.7μm) 이내의 공차로 절단되는 컴퓨터 제어 감산 제조입니다 AS9100 품질 관리. 일반 밀링과 차별화되는 점은 기계 만이 아닙니다; 어려운 재료,미크론 공차,완전한 추적성,세 가지를 모두 한 번에 맞추는 데 필요한 기계 기능의 조합입니다. 이 가이드는 부품,항공 우주 CNC 가공에 사용되는 재료,공차 등급 및 공정,그리고 대부분의 가이드가 건너 뛰는 기계 사양을 거칩니다. 항공 우주 산업의 가공은 다른 분야의 가공과 다르므로 CNC 가공의 응용 분야,항공 우주 CNC 가공의 과제 및 볼만한 가치가있는 항공 우주 CNC 가공의 트렌드도 다룹니다.
빠른 사양: 항공 우주 CNC 가공
| 일반적인 허용오차대 | 중요한 기능에 대해 ±0.0002~0.0005인치(5~12.7μm) |
| 표면 마감 | 2~8μm Ra(씰 면의 경우 0.4μm 미만까지) |
| 핵심 재료 | Al 7075/6061/2024, Ti-6Al-4V, 인코넬 718/625, 15-5/17-4 PH |
| 지배적인 프로세스 | 3 축 및 5 축 밀링 (VMC), CNC 터닝, 연삭, EDM |
| 품질 프레임워크 | AS9100D + 나드캡 특수 프로세스 + AS9102 첫 번째 기사 |
| Buy-to-fly(복합 Ti) | 8:1 에 25:1 — 빌렛의 최대 92–96% 는 칩이됩니다 |
항공우주 CNC 가공이란 무엇입니까?
항공 우주 CNC 가공은 빌렛,단조 또는 주조에서 항공기 및 우주선 부품을 생산하기 위해 컴퓨터 수치 제어 공작 기계 — 밀링 센터,선반, 그라인더 및 EDM —을 포함합니다. CNC 기계는 프로그래밍 된 경로를 따라 반복 가능한 미크론 수준의 정확도로 재료를 제거하며 동일한 제조 공정으로 간단한 브래킷과 복잡한 부품을 비슷하게 만듭니다.
대부분의 항공우주 부품은 연명 시스템에 위치하기 때문에 작업은 일반 작업장 관행이 아닌 항공우주 관련 품질 표준에 따라 관리됩니다. 이것이 바로 CNC 가공이 항공우주 응용 분야 전반에 걸쳐 항공우주에서 사용되는 방법이 된 이유입니다. 부품마다.
항공우주 제조업체는 CNC 가공 기술을 사용하는데,이는 이 패스너 스타일이 항공우주 CNC 생산의 기초가 된 지난 20 년과 달리 손으로 거의 달성할 수 없는 일관되고 미크론 정확도를 포함하기 때문입니다. 항공우주 가공에서 필수 요구 사항은 배치 후 일관성 배치이며,이는 바로 컴퓨터 제어가 제공하는 것입니다.
오늘날 CNC 가공은 우주선이 없이는 할 수 없는 두 가지 일을 하기 때문에 항공기와 항공우주 차량의 항공우주 공급망을 지배하고 있습니다: 공차가 엄격한 부품을 만들고,전 세계 함대에 걸쳐 동일한 부품을 생산합니다. 아무리 복잡하거나 단순한 모든 부품,항공기의 날개 상자 구조 및 내부 조종석 통신 패널은 모두 동일한 공정에서 나온 것입니다. 항공우주 CNC 가공의 일반적인 응용 분야에는 날개 리브와 같은 구조 부품과 터빈 블레이드와 같은 엔진 부품이 포함됩니다.
항공 우주 가공과 표준 CNC 가공의 차이점은 무엇입니까?
정상적인 CNC 기계로 가공의 물리학은 항공 우주 CNC 기계로 가공의 그들과 유사합니다, 그러나 항공 우주 기계로 가공 과정 특성은 4 개의 필요조건 추가됩니다: 더 단단한 포용력 (일반적인 기계로 가공에서 0.005 와 비교된 0.0002-0.0005 의 범위에서), 도전적인 물자 (티타늄, 연강 및 6061 보다는 Inconel, PH 스테인리스), 선반 증명서에게서 완성되는 부속에 가득 차있는 물자 추적성, 그리고 증명서를 위해 감사된 품질 제도.
일반 작업장에서 간단한 캘리퍼 측정 후 일반적으로 발송되는 구성 요소는 이제 설치하기 전에 First Article 검사 보고서, 열량 추적성 및 공식적인 프로세스 검증이 필요합니다. 정밀 공작 기계에 대한 연구에 따르면 이러한 미크론 공차는 커터 단독이 아닌 기계 강성과 열 제어에 따라 달라집니다 정밀 5 축 가공 연구.
CNC 가공으로 제작된 항공우주 부품
우리는 CNC 전체 비행기에 대한 항공 우주 부품의 모든 유형을 밀링; 일반적으로 가공 경로와 특정 기계는 부품 제품군에 의해 결정됩니다. 여기에는 복잡한 터빈 블레이드 (엔진에서 작동) 에서 날개 리브와 같은보다 단순한 구조 기체 부품에 이르기까지 다양한 가공 부품 배열이 포함될 수 있습니다. 항공 우주 어셈블리의보다 상세한 피팅이 표에 나와 있습니다. 일반적인 제품군과 대부분의 가공 작업에서 사용하는 경로.
| 컴포넌트 그룹 | 예 | 일반적인 프로세스/기계 |
|---|---|---|
| 엔진 & 파워트레인 | 터빈 블레이드, 블리스크, 임펠러, 연료 노즐, 케이싱 | 5 축 밀링 + EDM (초합금) |
| 구조적인 | 격벽, 날개 늑골, 스파, 프레임 | 3 축 및 5 축 밀링 (VMC), 높은 재료 제거 |
| 랜딩 기어 | 차축, 피스톤, 토크 링크, 클레 비스 어셈블리 | 다축 선삭 + 밀링 (Ti, PH 스테인리스) |
| 연료 및 유압 | 매니폴드, 밸브, 계량 부품, 커플링 | 터닝 + EDM (내부 채널) |
| 항공전자공학 및 인테리어 | 인클로저, 센서 마운트, 브래킷, 시트 트랙 지지대 | 3 축 밀링, 스위스 터닝 (소형 부품) |
실제로 어떤 부품이 어떤 기계에 대해 작동하는 경향이 있는지를 암시하는 패턴이 나타납니다. 구조 부품 (기체 구조 및 인코넬 터빈 부품 포함) 은 무겁고 단단한 기계,즉 뻣뻣한 5 축 밀이 필요합니다. 핀 및 슬리브 유형 부품 - 패스너,부싱 및 핀 -은 종종 터닝 센터 또는 스위스 기계에서 작동해야합니다. 3 축 밀만있는 상점이 있더라도 윤곽선을 포함하지 않는 한 많은 항공기 부품을 생산할 수 있습니다. 엔진 부품 - 터보 팬 (또는 터보 제트) 자체에있는 것 - 뿐만 아니라 주변 기체 부품은 경로에 가장 까다 롭습니다 - 종종 밀링,터닝 및 아마도 EDM-배송 전과 같은 다중 (및 다중 프로세스 가공 작업) 을 실행합니다.
CNC 항공 우주 가공 뒤에 가공 공정은 항공 우주에서 널리 이용되고 항공 우주 및 방위 공급망에 걸쳐,다축 CNC 밀링은 특히 윤곽 형상을 가진 부품에 적합합니다. 항공 우주 회사는 CNC 가공 항공 우주 부품에 의존합니다. 작업이 완전히 추적 가능해야하기 때문에; CNC 가공은 항공 우주 CNC 가공 워크 플로우에서 종단 간 사용되며 CNC 가공은 중요한 엔진 부품 및 정밀 가공 CNC 부품이 관련된 모든 곳에서 중심입니다. 5 축 CNC 가공은 저축 기계가 도달 할 수없는 윤곽을 보장하므로 현대 항공 우주 CNC 제조 — 및 상점의 항공 우주 가공 기능 —이 작업으로 판단됩니다. 많은 항공 우주 부품은 2 차 작업이 필요하며 툴링 및 고정 장치 자체는 CNC 가공 된 터빈 블레이드 및 임펠러와 같은 윤곽 엔진 부품은이 문서에 설명 된 바와 같이 5 축 가공으로 만 표면에 도달합니다 정밀 5축 연구.
항공 우주 CNC 가공의 재료: 합금 및 가공성
항공 우주 재료 — 항공 우주 구조 및 엔진 용 재료 —는 중량 대비 강도,피로 저항 및 온도 저항,기계 가공을 어렵게 만드는 동일한 특성을 위해 선택됩니다. 항공 우주 산업 전반에 걸쳐 재료 기계가 최첨단에서 열을 전도하는 방식에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 티타늄과 인코넬이 일반적인 항공 우주 재료 중 기계 가공이 가장 어려운 것으로 평가됩니다. Ti-6Al-4V 는 단지에서 열을 전도합니다 6.7W/m·K, 따라서 열은 칩과 함께 떠나는 대신 최첨단 상태로 유지됩니다. — 열이 너무 느리게 절단되는 근본적인 이유입니다.
모든 항공우주 합금을 두 축을 따라 플롯한다면 - 열전도율 (절삭날에서 열을 멀리 운반하는 능력), 그리고 절삭에 대한 저항 - 그들의 가공 거동의 일반적인 특성은 “빠질 것” 입니다. 한쪽 끝에서 알루미늄 (7075-T6 등) 은 쉽게 열 (130 W/mK) 을 포기하므로 칩은 열을 멀리 운반하며,분당 수천 표면 미터를 돌릴 수 있습니다. 티타늄 (Ti-6Al-4V) 을 사용하면 칩에 6,7 W/mK 만 포기하게되고,1/20 번째 속도이므로 열은 일반적으로 커터의 가장자리에 놓인 상태로 유지되며 표면 속도는 일반적으로 5 ~ 10 배 감소합니다. 인코넬 718 과 같은 니켈 초합금은 “최악의 경우”끝에 살며,느린 열 방출과 빠른 경화를 특징으로하여 다른 종류의 재료보다 더 느리게 회전하게됩니다.
| 재료 | 열전도율 | 상대 가공 용이성 | 일반적인 사용 |
|---|---|---|---|
| 알루미늄 7075-T6 / 6061 / 2024 | ~130W/m·K | 쉬운 (높은 SFM) | 리브, 브래킷, 하우징, 동체 프레임 |
| 17-4 / 15-5 PH 스테인리스 | ~17–23W/m·K | 보통의 | 랜딩기어 부품, 샤프트, 플랜지 |
| 티타늄 Ti-6Al-4V | ~6.7W/m·K | 단단함(가장자리에서 열) | 기체, 엔진 부품, 랜딩 기어 |
| 인코넬 718 / 625 | ~11 W/m·K + 가공 경화 | 매우 어렵습니다 | 터빈 블레이드, 배기, 열 차폐 |
고성능 폴리머 (PEEK,ULTEM) 및 탄소 섬유 복합재는 항공 우주 작업을위한 재료를 마무리합니다 — 보잉 787 기체의 대략 절반은 복합재입니다 — 그러나 금속은 여전히 하중 지지 CNC 작업을 지배하고 CNC 가공은 공급 업체가 프로토 타입에서 생산까지 동일한 합금을 운반하는 데 도움이되는 금속에 대해이 고객의 고객이 가장 자주 자르는 금속에 대한 우리의 더 깊은 가이드 가공 알루미늄 6061 및 7075 그리고 가공 15-5 및 17-4 PH 스테인레스 커버 속도, 피드 및 툴링을 자세히 설명합니다.
공차, AS9100 및 품질 표준
타이트한 공차는 항공우주 공학의 특징입니다 – 하지만 공차는 똑같이 빡빡하지 않고 도면에 정확하게 표시해야 하는 특정 영역이 있습니다. 하지만 오버-톨러런싱에는 아무런 가치가 없습니다. 고객이 반드시 필요로 하지 않는 추가 비용이 발생하며, 언더-톨러런스에는 씰 면이 안전 문제가 될 것입니다.
| 기능 클래스 | 전형적인 포용력 |
|---|---|
| 구조적 구성요소 | ±0.001인치(25μm) |
| 엔진 부품 | ±0.0002~0.0005인치(5~12μm) |
| 연료/유압 | ±0.0001~0.0003인치(2.5~7μm) |
| 표면 마감 | 2~8μm Ra |
항공우주 CNC 가공에서 달성할 수 있는 가장 엄격한 공차는 무엇입니까?
밀링 및 선삭 부품에 대해 일상적인 항공우주 가공을 수행하는 일반적으로 잘 관리되는 공작 기계는 (5-13 마이크로미터) 에서 0.0002-0.0005 의 영역에서 공차를 안정적으로 제공해야 합니다. 이러한 공차를 치고, 마찬가지로 중요한 부분마다 반복하는 것은 항공우주 시장에 대한 가공 공급자로서의 역량을 가장 확실하게 보여주는 것입니다.
베어링 저널, 씰 시트 및 연료 계량 구멍과 같이 특히 단단히 장착된 기능에는 0.0001인치(2.5μm) 이상의 공차가 필요할 수 있으며 이러한 경우 마무리 공정에는 일반적으로 밀링 작업에 추가로 연삭 또는 EDM이 포함됩니다. 필요한 공차가 더 엄격해짐에 따라 제한 요소는 더 이상 절삭 공구가 아니며 기계와 공작물 모두의 환경 및 온도 제어가 됩니다. – 온도의 단순한 1° C 차이로 인해 300mm 길이의 알루미늄 구성 요소가 약 7마이크로미터만큼 팽창하거나 수축하게 됩니다. – 이것이 대부분의 정밀 검사가 20° C(68° F)로 제어되는 온도에서 이루어지는 이유입니다.
품질 관리 절차는 부속의 실제적인 절단 만큼 무게를 나릅니다. 항공 우주 기업에서는, AS9100 모든 항공우주 조직에 대한 품질 관리 표준을 정의합니다. 이는 모든 것을 포괄합니다 ISO 9001 항공우주 산업의 위험,구성, 추적성과 관련된 특정 조항을 수행하고 추가합니다. 이 외에도 열처리,코팅, 용접,비파괴 검사와 같은 특수 프로세스를 제공하는 회사는 이러한 프로세스에 대한 특정 AS9100 승인은 물론 NADCAP (National Aerospace and Defense Contractors Accreditation Program) 인증이 필요합니다. First Article Inspection 은 AS9102 에 따라 배치 생산을 시작하기 전에 주문한 부품 중 첫 번째 부품의 도면에 따라 치수가 올바른지 확인합니다.
“NADCAP 인증은 공급업체의 특수 프로세스가 엄격하게 통제되고 반복 가능하며 항공우주 요구 사항을 충족한다는 객관적인 증거를 제공합니다.”
성과 검토 연구소(Nadcap)
부품을 설계할 때 검사 가능성에 대해 생각해 보십시오. 가공하기 어려운 기능도 검사하기 어렵습니다. CMM 기계가 쉽게 액세스할 수 있는 접근 가능한 기준점을 귀사에서 고려해 보고,GD&T 사양에 유의하고 (관련이 있는 기능에만 적용되는지 확인하십시오), 가정을 하기보다는 적절한 측정을 통해 표면 마감을 확인해야 합니다. 가이드 참조 표면 거칠기 측정 방법 (Ra) 눈으로 판단하기 보다는.
CNC 공정 및 기계: 3축, 4축, 5축, 밀링 및 터닝
항공 우주 가공 작업의 대부분은 다축 가공 센터 또는 터닝 센터에서 수행됩니다. CNC 밀링 및 CNC 터닝이 사용되는 두 가지 기본 공정이지만 가장 단단한 부품 및 기능을 사용한 가공에는 연삭 및/또는 EDM (방전 가공) 이 필요합니다. 이름에서 알 수 있듯이 5 축 다축 밀링을 사용하면 공작물의 여러 면으로 한 번에 가공하여 윤곽 부품을 만들 수 있으며,회전은 둥근 부품에 이상적입니다. 기계 공장에서 항공 우주 내에서 서비스를 제공하는 경우 프리즘 또는 윤곽 부품을 위한 가공 센터와 원형 부품을 위한 터닝 센터도 모두 갖출 수 있습니다.
| 부품 기하학 | 최고의 핏 | 왜 |
|---|---|---|
| 프리즘형, 단면 | 3 축 VMC | 최저 비용; 플레이트 및 하우징에서 높은 재료 제거 |
| 다면, 프리즘형 | 4축 / 3+2 | 하나의 설정에서 얼굴을 색인화하고 재고정 오류를 줄입니다 |
| 윤곽이 잡힌 표면, 언더컷 | 5 축 VMC | 하나의 설정으로 어떤 각도에서도 블레이드, 임펠러 및 포켓에 도달합니다 |
| 원형/원통형 | CNC 터닝 / 스위스 | 샤프트, 핀, 피팅; 라이브 툴링 밀링 기능 추가 |
3 축 vs 4 축 vs 5 축 CNC: 항공우주 부품에는 어떤 것이 필요합니까?
부품이 허용하는 가장 간단한 기계를 사용하십시오. 3 축 밀링은 평평하고 프리즘 형 부품에 이상적입니다 – 많은 브래킷,플레이트 및 하우징은 더 이상 필요하지 않습니다. 4 축 (3+2 위치 지정) 은 한 번의 설정에서 여러 면을 가공 할 수있게하여 VMC 의 기능을 향상시킵니다 – 리 픽스처링시 생성 된 스택 업 오류를 제거합니다. 5 축 가공 터빈 블레이드, 임펠러, 3축 기계가 도달할 수 없는 토폴로지 최적화 구조와 같은 복잡하고 다면적인 윤곽 부품에 대한 비용을 보장합니다.
대부분의 마케팅 기계가 생략하는 역발상적 진실은 다음과 같습니다: 5 축이 항상 필요한 것은 아니며 단순한 프리즘 부품에 가치없이 비용을 추가하기 만하면됩니다. 4 축 준비가 된 강력한 수직 머시닝 센터조차도 완전한 동시 5 축 기능을 요구하기도 전에 전형적인 항공 우주 작업을 상당량 서비스 할 수 있습니다. 둥근 부품의 경우 a CNC 선반 VMC와 쌍을 이루는 것은 살아있는 장식새김의 추가와 더불어 동일한 물림쇠에 있는 편평하고 교차하는 구멍을 기계로 가공할 것입니다. 부속이 복잡한 3D 표면을 비치하고 있는 기계로 가공 일의 어떤 유형든지에서 – 이것은 5 축선 기계가 구별하고 위조, 완성되는 잎 및 임펠러와 같은 복잡한 분대를 일으키기 위하여 이용되는 영토입니다 – 그 후에 5 축선은 요구되고 장식새김의 아무 양도 열등한 더 낮은 축선 기계가 5 축선이 의미하는 무슨을 달성하는 것을 도울 것입니다.
기계 요구 사항: 항공우주 작업에 VMC가 필요로 하는 것
이 시점에서 대부분의 가이드의 콘텐츠가 끝납니다. 우리가 기계 제작자로서 만나는 항공 우주 엔지니어와 구매자의 주요 관심사는 - 작업장이 아닌 - ’누가,“하지만 ”기계가해야 할 일은 무엇입니까?“입니다. 항공 우주 CNC 가공 기능은 기존 기계 공장의 요구 사항을 훨씬 초과하고 항공 우주 CNC 가공에는 기존 공장에서 부족한 기능이 필요하며 항공 우주 설계자는 이에 의존합니다; 항공 우주 세계의 제조 공정은 CNC 툴링에도 사용되며, CNC 가공은 절단과 함께 사용되며 CNC 가공도 설비 제작의 일부입니다. 그리고 우리는 수직 가공 센터의 항공 우주 생산 적합성과 항공 우주 공차에 대한 견고한 합금 가공을 결정하는 5 가지를 식별합니다.
- 스핀들은 합금과 일치해야 합니다. 알루미늄으로 만든 항공우주 부품을 가공하려면 VMC 의 스핀들은 칩 클리어링과 얇은 벽 마감 처리를 위해 높은 RPM (12,000-24,000+) 이 필요합니다; 인코넬과 티타늄은 열 트래핑 합금을 통해 공구를 효과적으로 밀어내기 위해 낮은 RPM,높은 토크 스핀들이 필요한 반면,단일 스핀들은 스펙트럼의 양쪽 끝을 성공적으로 수행하는 경우가 거의 없습니다. 실행하는 주요 항공우주 소재를 기반으로 스핀들을 선택하십시오.
- 견고한 구조, 강력한 댐핑. 공차가 더 엄격한 견고한 합금에는 편향과 잡담을 최소화하기 위해 충분한 강성과 댐핑을 갖춘 기계가 필요합니다. 예를 들어, 박스웨이 구조, 견고하고 감쇠된 기둥 및 기타 기능을 추가하면 무겁고 높은 공급 절단 시 잡담이 방지됩니다.
- 적절한 축 이동 및 작업 봉투 크기. 작업 봉투 또는 “작업 큐브”가 필요한 툴링 정리 및 고정 장치와 함께 실행할 가능성이 있는 가장 큰 구성 요소를 수용할 수 있을 만큼 충분히 큰지 확인하십시오. 대형 구조용 항공기 부품을 가공한 후 프로그램 중간에 Z 축 스트로크가 부족해지면 재앙이 될 것입니다.
- 열 제어 및 안정성. 미크론 밀폐 공차를 유지하는 것은 공구의 경도와 스핀들의 속도에만 관련된 것이 아닙니다. 열 성장은 밀폐 공차 공작 기계의 정확성을 무효화하는 치명적인 결함이 될 수 있습니다. 스핀들과 컬럼의 열 성장 보상과 더불어 온도 관리를 위한 스루 스핀들 냉각수를 갖춘 모델을 찾으십시오.
- 4/5 축 및 자동화 준비. 윤곽 부품을 가공하고 4 축없이 수행 한 경우 최소 3 + 2 위치 지정이 필요할 것입니다. 항공 우주 생산을 밝히려면 공정 중 프로빙,공구 관리 및 팔레트 체인저 또는 바 피드를위한 정교한 자동화가 필요합니다.
이 검사를 통해 잠재적인 항공우주 머시닝 센터를 운영하여 수행 능력을 판단하십시오. 예를 들어 의도한 기계의 스핀들 한계가 8,000RPM 인 경우 알루미늄을 가공하려고 하지 마십시오. 견고한 합금을 가공하기 위해 강성이 거의 없는 부실하게 구성된 프레임에 투자하지 않으므로 항공우주 환경에서 작업하려는 VMC 를 선택할 때 동일한 수준의 실사를 적용하십시오. 전체 탐색 CNC 밀링 머신 범위 그리고 위의 사양을 가이드로 사용하여 키 스핀들, 작업 봉투 및 강성 매개변수를 비교할 수 있습니다. 동료 검토 작업은 이러한 미크론 결과를 절삭 공구보다 훨씬 더 스핀들 강성 및 열 안정성과 연결합니다 정밀 가공 연구 문서들.
우리가 함께 일한 구매자는 티타늄 랜딩 기어 피팅 용 VMC 를 사양하고있었습니다. 서류상으로는 두 대의 기계가 동일 해 보였지만 하나는 15kW 스핀들 뒤에서 8,000RPM 으로 최고를 기록했으며 다른 하나는 2,000RPM 에서 30kW 의 토크를 누르고있었습니다. 게이트를 통해 실행하면 고 토크 기계 만이 실속이나 재잘 거리지 않고 Ti-6Al-4V 를 통해 커터를 밀 수있었습니다 — 고 RPM 기계는 알루미늄과 여기서 문제가 될 것입니다. 헤드 라인 RPM 번호가 아닌 낮은 RPM 에서 스핀들 토크로 결정한 것입니다.
항공우주 CNC 가공의 주요 과제
항공 우주 작업에서 문제의 대부분은 프로그래밍 기하학에서 오는 것이 아니라 재료와 부품 자체의 자연스러운 유연성과 싸우는 데서 비롯됩니다. 어떤 심각한 항공 우주 프로그램에서도이 네 가지 문제 영역이 반복된다는 것을 거의 확실하게 알 수 있습니다. 특히 티타늄의 열과 잡담 행동은 다음과 같은 방위 가공 연구에서 매핑됩니다 NATO STO AVT-139.
- 절삭날에서 열. 티타늄의 낮은 열전도율은 공구에 열이 쌓이게 합니다. 이 열은 고압 냉각수로 운반되어야 하며,날카로운 카바이드 커터로 달성되어야 하며,칩이 절삭 구역에서 계속 움직일 수 있을 만큼 높은 이송 속도가 필요합니다.
- 일 강하게 하기. Inconel 와 티타늄은 악명 높은 일 강하게 하는 합금입니다. 당신의 공구가 거하는 경우에,조금 조차,작업에 대하여 문지르고 즉시 공구 경로에 물자를 강하게 할 것입니다. 공급이 이것을 허용하기 위하여 충분히 현저하게 감소되는 경우에 공구 착용과 파손은 급속하게 생깁니다 – 당신의 공구 절단을 지키십시오.
- 얇은 벽 편향 및 잡담. 항공 우주 부속에는 일반적으로 깊은 내부 주머니를 가진 얇은 벽이 있습니다 절단 짐의 밑에 편향시키고 둥글게 될 수 있어,잡담의 결과로.
- 공구 마모 및 사이클 시간. 모든 고강도 항공우주 합금은 공구를 빠르게 소모합니다. 공구 수명 모니터링 및 초경 인서트 코팅은 전체 실행 동안 부품의 치수 무결성을 유지할 수 있습니다.
얇은 벽 가공에 유용한 경험 법칙: 벽 너비 비율에 대한 지지력은 최소 8:1이어야 합니다(7월호에 보고됨) 현대 기계 공장). 절단 깊이를 번갈아 가며 양면에서 기계를 가공하고 최종 통과할 때까지 작은 재료 패드를 남겨 벽이 절단 깊이에 걸쳐 균형을 이루도록 합니다. 기계의 기능이 아닌 합금에 맞게 신중하게 조정해야 하는 속도와 공급이 당사에 명시되어 있습니다 피드 및 속도 가이드.
한 작업에서 2mm 티타늄 리브 벽이 계속 재잘거리고 마감이 레코드 홈처럼 보였습니다. 6mm 계단식 절단 깊이로 떨어지고 벽의 측면이 교대로 바뀌고 등반 밀링 패스로 전환하여 정착되었습니다; 공구가 지지되지 않는 부분의 편향을 멈추면 벽이 프로파일을 유지했습니다. 수정 비용 주기 시간이 있지만 거의 완성된 티타늄 부품을 폐기하는 데 훨씬 더 많은 비용이 듭니다.
비용 요소 및 항공우주 가공 파트너 선택
항공 우주 부품을 가공하는 것은 비싸지 만 대부분의 구매자가 생각하는 이유는 아닐 것입니다. 시간당 기계 사용에 대한 가공 서비스 요금, 상대적으로 적은 비용.
항공 우주에서, “구매 - 비행 비율”- 비행 부품의 무게 대 구입 한 재료의 원시 무게 - 일반적으로 약 10:1 이며,구조 구성 요소에 대한 티타늄에서,그것은 12:1-25:1 로 다르게 말하면,칩에 가공 된 재료의 양은 구입 한 주식의 92-96% 만큼을 나타낼 수 있습니다. 부드러운 재료의 프리미엄보다 티타늄 주식에 배치 된 상당한 프리미엄을 감안할 때,항공 우주 부품의 비용은 기계 시간 속도보다는 가공을 위해 획득 한 재료의 양에 의해 가장 자주 지배됩니다. 이러한 관점은 즉시 비용을 인식하는 방법을 재구성합니다. 당신의 목표가 비용 절감이라면,비행 구매를 최대한 낮추는 것을 목표로하십시오 (근 순 단조품 및 하이브리드 주식의 사용을 통해).
- 물자 – 주식 티타늄과 Inconel. 높은 Buy-To-Fly 폐기물.
- 허용 오차 및 검사 – 단단한 밴드는 느린 절단을 만듭니다. 높은 수준의 CMM 및 계측 검사가 필요합니다.
- 볼륨 – 고혼합 저볼륨 – 부품 실행이 적다는 것은 설정 및 프로그래밍 비용에 비해 상각이 좋지 않음을 의미합니다.
- 인증 간접비 – 제 1 조를 포함한 항공우주 표준 준수. 서류 작업 이상의 실제 노동이 필요합니다.
항공우주 부품을 아웃소싱하기 전에 항상 해당 인증서와 과거 성능에 대해 문의하십시오. AS9100D 인증 증명,적용 가능한 NADCAP 승인 (특수 공정용), ITAR 등록 (미군 항공우주 프로그램용), 경험 특정 합금 가공 및 가장 비판적으로 유사한 구성 요소에 대한 성공적인 첫 번째 기사 (FAI) 완료의 입증 된 이력을 확인해야합니다. 첫 번째 기사에 대해 입증 된 FAI 이력이없는 CNC 상점을 선택하는 것은 비행 하드웨어에 관한 한 도박입니다; 진정한 CNC 가공은 부품 간 일관성을 제공합니다. 항공 우주 및 방어를위한 부품 가공은 용서할 수 없습니다: 터빈 블레이드와 같은 엔진 부품과 그 주변의 부품 및 어셈블리는 항공 우주 가공이 포함하는 것이며,기계 가공이 빌드 전반에 걸쳐 지원하는 항공 우주 구조물의 부품. 벤더의 공정 제어 시스템이 규정 준수 인증서를 훨씬 뛰어 넘는 것으로 입증 된 경우에만 가능합니다.
티타늄 구조상 부류를 인용하는 상점은 한 번 기계 시간을 추측했습니다 가격을 지배할 것입니다. 그들이 완성되는 부속에 대하여 익지않는 지위 무게를 달 때,비행에 구매 비율은 8:1 가까이에 나왔습니다 — 그들은 티타늄의 8 킬로그램을 위해 지불하고 있었습니다 1 개를 발송하기 위하여 재고 비용과 제거 시간 주위에 따옴표를 재건하고,근처 그물 위조는 나중에 물자 계산서를 3 분의 1 이상 삭감했습니다.
2026년 항공우주 CNC 가공 동향
항공우주 가공 분야의 올해 기술력은 하나의 기술이 아닙니다. 수요 극복 용량입니다. 항공우주 수요와 해당 부문에 대한 주문이 모두 증가하고 있는 반면, 항공우주 노동 시장은 숙련된 인력의 심각한 부족을 경험했으며 이로 인해 상점이 자동화를 향해 돌진하면서 이러한 수요가 발생했습니다. 항공우주 프로그램에는 현재 기존 항공우주 CNC 기계로 얻을 수 있는 것보다 더 많은 것이 필요하며, 이것이 기계 상점이 자동화와 함께 참여하거나 5축 기능으로 통합하기로 선택한 이유입니다. 오랫동안 채택을 피한 상점은 자동화와 함께 지속적으로 비용 차이가 커지는 것을 보게 될 것입니다. 일반적으로 기본 CNC 기계에서 작동되는 많은 단순한 항공우주 기계 부품은 이제 자동화 제어 기계로 이동하고 있습니다. 항공우주 부문 전반에 걸쳐 항공우주 기계 가공은 항공우주 및 방위 기지에서 일반적으로 사용되며 항공우주 작업에 매우 적합합니다; 항공우주 산업은 더 많은 생산량을 요구하므로 현대 CNC 장비에 대한 현대 항공우주 제조, 항공우주 프로그램을 가능하게 하는 CNC 가공은 이제 이전 표준 CNC 라인이 할 수 없었던 작업을 수행합니다. 하이브리드 적층-감소 가공 - 거의 순 형상을 구축한 다음 중요한 표면을 마무리하는 것 - 티타늄 비행 구매 문제를 직접 공격합니다. 이는 적층 제조 특허에 문서화되어 있습니다 US10828698B2.
항공 우주 가공 부문에 대한 이러한 수요에서 발생하는 세 가지 기술적 변화가 있습니다. 라이트 아웃 가공을 통해 소수의 기계 기술자가 도구 낭비를 피하기 위해 적응 제어 기술에 기대면서 더 많은 스핀들을 실행할 수 있습니다. 고급 디지털 트윈을 사용하면 금속을 절단하기 전에 열과 왜곡을 시뮬레이션 할 수 있습니다. 이 첨가제 하이브리드 가공 공정 - 기계가 필수 가장자리를 미세 조정하기 전에 가까운 근사치를 만드는 -는 구매 대 비행 비율을 직접 해결함으로써 값 비싼 티타늄과 관련된 비용 효율성에 도움이됩니다. 부품에 대한 적층 제조에 대한 항공 우주 산업의 관심은 이러한 변화를 보여줍니다. 항공 우주 구매자의 관점에서 기계 조달을 볼 때 실제로 갈 수있는 방법은 단 하나뿐입니다: 특히 프로빙 기능을 사용하여 자동화를 처리 할 수있는 기계를 찾아 나중에 도로에서 개조 비용을 없애십시오.
자주 묻는 질문
Q: 항공우주 가공에는 어떤 인증이 필요합니까?
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Q: 항공 우주 CNC 가공은 비싸고, 비용을 주도하는 것은 무엇입니까?
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Q: 항공 우주 CNC 가공은 얼마나 걸립니까?
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Q: 어떤 항공우주 부품이 가공하기 가장 어려운가요?
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Q: 당신은 표준 VMC 에 티타늄을 기계로 가공할 수 있습니까?
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Q: 항공 우주 CNC 기계공은 무엇입니까?
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참고자료 및 출처
- 티타늄 Ti-6Al-4V 재료 데이터 시트ASM / 매트웹
- 항공우주 첨가제/감산 제조의 비행 구매 비율PMC (국립 의학 도서관)
- 티타늄 구조 피팅의 수명주기 분석 (buy-to-fly 12–25:1)사이언스다이렉트
- 복잡한 표면을 위한 정밀 5 축 공작 기계PMC (국립 의학 도서관)
- AS9100 품질 시스템, 항공우주SAE 인터내셔널
- NADCAP 항공우주 품질 인증성과 검토 연구소
- 티타늄 10 팁 (8:1 얇은 벽 비율)현대 기계 공장
우리가 이 가이드를 작성한 이유
우리는 구축합니다 수직 머시닝 센터항공 우주 상점이 운영하는 S 및 CNC 선반이므로이 가이드는 항공 우주 CNC 가공의 기계 측면에서 작성되었으며 스핀들, 강성 및 열 기능 내밀성 티타늄 및 인코넬 작업이 실제로 요구하는 것은 무엇입니까. 공차 밴드, Ti-6Al-4V 6.7 W/m · K 그림 및 여기의 구매 대 비행 비율은 공급 업체의 주장이 아닌 공공 자료 및 표준 소스에 인용됩니다. ANTISHICNC 기술 팀이 검토 한.
