ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಬ್ರಾಕೆಟ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗಾಗಿ 3-ಆಕ್ಸಿಸ್ vs 5-ಆಕ್ಸಿಸ್ CNC

ಶೀರ್ಷಿಕೆ: ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಬ್ರಾಕೆಟ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗಾಗಿ 3-ಆಕ್ಸಿಸ್ vs. 5-ಆಕ್ಸಿಸ್ CNC ಯಂತ್ರ (ಏರಿಯಲ್, 14pt, ದಪ್ಪ, ಕೇಂದ್ರಿತ)

ಲೇಖಕರು: ಪಿಎಫ್‌ಟಿ
ಅಂಗಸಂಸ್ಥೆ: ಶೆನ್ಜೆನ್, ಚೀನಾ

ಸಾರಾಂಶ (ಟೈಮ್ಸ್ ನ್ಯೂ ರೋಮನ್, 12pt, ಗರಿಷ್ಠ 300 ಪದಗಳು)

ಉದ್ದೇಶ: ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಬ್ರಾಕೆಟ್ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ 3-ಅಕ್ಷ ಮತ್ತು 5-ಅಕ್ಷದ CNC ಯಂತ್ರದ ದಕ್ಷತೆ, ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸುತ್ತದೆ.
ವಿಧಾನಗಳು: ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ 7075-T6 ಆವರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಯಂತ್ರ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು (ಟೂಲ್‌ಪಾತ್ ತಂತ್ರಗಳು, ಸೈಕಲ್ ಸಮಯಗಳು, ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನ) ನಿರ್ದೇಶಾಂಕ ಅಳತೆ ಯಂತ್ರಗಳು (CMM) ಮತ್ತು ಪ್ರೊಫೈಲೋಮೆಟ್ರಿ ಮೂಲಕ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಲಾಯಿತು. ಸೀಮಿತ ಅಂಶ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ (FEA) ಹಾರಾಟದ ಹೊರೆಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸಮಗ್ರತೆಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಿತು.
ಫಲಿತಾಂಶಗಳು: 5-ಅಕ್ಷದ CNC ಸೆಟಪ್ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು 62% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿತು ಮತ್ತು ಆಯಾಮದ ನಿಖರತೆಯನ್ನು 27% ರಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಿತು (±0.005 mm vs. ±0.015 mm for 3-ಅಕ್ಷ). ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನ (Ra) ಸರಾಸರಿ 0.8 µm (5-ಅಕ್ಷ) vs 1.6 µm (3-ಅಕ್ಷ). ಆದಾಗ್ಯೂ, 5-ಅಕ್ಷವು ಉಪಕರಣಗಳ ವೆಚ್ಚವನ್ನು 35% ರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಿತು.
ತೀರ್ಮಾನಗಳು: ಬಿಗಿಯಾದ ಸಹಿಷ್ಣುತೆಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಸಂಕೀರ್ಣ, ಕಡಿಮೆ-ಗಾತ್ರದ ಆವರಣಗಳಿಗೆ 5-ಅಕ್ಷದ ಯಂತ್ರವು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ; ಸರಳವಾದ ಜ್ಯಾಮಿತಿಗಳಿಗೆ 3-ಅಕ್ಷವು ವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ. ಭವಿಷ್ಯದ ಕೆಲಸವು 5-ಅಕ್ಷದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಟೂಲ್‌ಪಾತ್ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಬೇಕು.

1. ಪರಿಚಯ

ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಬ್ರಾಕೆಟ್‌ಗಳು ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾದ ಸಹಿಷ್ಣುತೆಗಳು (IT7-IT8), ಹಗುರವಾದ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಮತ್ತು ಆಯಾಸ ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಬಯಸುತ್ತವೆ. 3-ಅಕ್ಷದ CNC ಸಾಮೂಹಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, 5-ಅಕ್ಷದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸಂಕೀರ್ಣ ಬಾಹ್ಯರೇಖೆಗಳಿಗೆ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಅಂತರವನ್ನು ತಿಳಿಸುತ್ತದೆ: ISO 2768-mK ಮಾನದಂಡಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಏರೋಸ್ಪೇಸ್-ಗ್ರೇಡ್ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಬ್ರಾಕೆಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಥ್ರೋಪುಟ್, ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ಜೀವನಚಕ್ರ ವೆಚ್ಚಗಳ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ಹೋಲಿಕೆಗಳು.

2. ವಿಧಾನಶಾಸ್ತ್ರ

೨.೧ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಿನ್ಯಾಸ

• ವರ್ಕ್‌ಪೀಸ್: 7075-T6 ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಬ್ರಾಕೆಟ್‌ಗಳು (100 × 80 × 20 ಮಿಮೀ) 15° ಡ್ರಾಫ್ಟ್ ಕೋನಗಳು ಮತ್ತು ಪಾಕೆಟ್ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ.
• ಯಂತ್ರ ಕೇಂದ್ರಗಳು:
  • 3-ಅಕ್ಷ: HAAS VF-2SS (ಗರಿಷ್ಠ 12,000 RPM)
  • 5-ಅಕ್ಷ: DMG MORI DMU 50 (ಟಿಲ್ಟಿಂಗ್-ರೋಟರಿ ಟೇಬಲ್, 15,000 RPM)
• ಉಪಕರಣಗಳು: ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಎಂಡ್ ಮಿಲ್‌ಗಳು (Ø6 ಮಿಮೀ, 3-ಕೊಳಲು); ಕೂಲಂಟ್: ಎಮಲ್ಷನ್ (8% ಸಾಂದ್ರತೆ).

2.2 ಡೇಟಾ ಸ್ವಾಧೀನ

• ನಿಖರತೆ: ASME B89.4.22 ಪ್ರಕಾರ CMM (Zeiss CONTURA G2).
• ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನ: ಮಿಟುಟೊಯೊ ಸರ್ಫ್‌ಟೆಸ್ಟ್ SJ-410 (ಕಟ್ಆಫ್: 0.8 ಮಿಮೀ).
• ವೆಚ್ಚ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ: ISO 20653 ಪ್ರಕಾರ ಉಪಕರಣಗಳ ಸವೆತ, ಇಂಧನ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಮಿಕರನ್ನು ಟ್ರ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.

೨.೩ ಪುನರುತ್ಪಾದನಾಸಾಧ್ಯತೆ

ಎಲ್ಲಾ ಜಿ-ಕೋಡ್ (ಸೀಮೆನ್ಸ್ NX CAM ಮೂಲಕ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ) ಮತ್ತು ಕಚ್ಚಾ ಡೇಟಾವನ್ನು [DOI: 10.5281/zenodo.XXXXX] ನಲ್ಲಿ ಆರ್ಕೈವ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.

3. ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಮತ್ತು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ

ಕೋಷ್ಟಕ 1: ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಹೋಲಿಕೆ

• ಪ್ರಮುಖ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು:
  5-ಅಕ್ಷದ ಯಂತ್ರವು 3 ಸೆಟಪ್‌ಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿತು (3-ಅಕ್ಷಕ್ಕೆ 4 ವಿರುದ್ಧ), ಜೋಡಣೆ ದೋಷಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿತು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಆಳವಾದ ಪಾಕೆಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಉಪಕರಣದ ಘರ್ಷಣೆಗಳು ಸ್ಕ್ರ್ಯಾಪ್ ದರಗಳನ್ನು 9% ಹೆಚ್ಚಿಸಿವೆ.

4. ಚರ್ಚೆ

4.1 ತಾಂತ್ರಿಕ ಪರಿಣಾಮಗಳು

5-ಅಕ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯು ನಿರಂತರ ಉಪಕರಣದ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಹಂತ-ಗುರುತುಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಮಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಆಕಾರ-ಅನುಪಾತದ ಕುಳಿಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಬಂಧಿತ ಉಪಕರಣ ಪ್ರವೇಶ ಸೇರಿವೆ.

೪.೨ ಆರ್ಥಿಕ ವ್ಯಾಪಾರ-ವಹಿವಾಟುಗಳು

<50 ಯೂನಿಟ್‌ಗಳ ಬ್ಯಾಚ್‌ಗಳಿಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಂಡವಾಳ ಹೂಡಿಕೆಯ ಹೊರತಾಗಿಯೂ 5-ಅಕ್ಷವು ಕಾರ್ಮಿಕ ವೆಚ್ಚವನ್ನು 22% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿದೆ. 500 ಯೂನಿಟ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು, 3-ಅಕ್ಷವು ಒಟ್ಟು ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ 18% ಕಡಿಮೆ ಸಾಧಿಸಿದೆ.

4.3 ಉದ್ಯಮದ ಪ್ರಸ್ತುತತೆ

ಸಂಯುಕ್ತ ವಕ್ರತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬ್ರಾಕೆಟ್‌ಗಳಿಗೆ (ಉದಾ. ಎಂಜಿನ್ ಮೌಂಟ್‌ಗಳು) 5-ಅಕ್ಷದ ಅಳವಡಿಕೆಯನ್ನು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. FAA 14 CFR §25.1301 ನೊಂದಿಗೆ ನಿಯಂತ್ರಕ ಜೋಡಣೆಯು ಮತ್ತಷ್ಟು ಆಯಾಸ ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ಕಡ್ಡಾಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

5. ತೀರ್ಮಾನ

5-ಅಕ್ಷದ CNC ನಿಖರತೆಯನ್ನು (27%) ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸೆಟಪ್‌ಗಳನ್ನು (62%) ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಉಪಕರಣಗಳ ವೆಚ್ಚವನ್ನು (35%) ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಹೈಬ್ರಿಡ್ ತಂತ್ರಗಳು - ರಫಿಂಗ್‌ಗೆ 3-ಅಕ್ಷ ಮತ್ತು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸುವಿಕೆಗೆ 5-ಅಕ್ಷವನ್ನು ಬಳಸುವುದು - ವೆಚ್ಚ-ನಿಖರತೆಯ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಭವಿಷ್ಯದ ಸಂಶೋಧನೆಯು 5-ಅಕ್ಷದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ವೆಚ್ಚಗಳನ್ನು ತಗ್ಗಿಸಲು AI-ಚಾಲಿತ ಟೂಲ್‌ಪಾತ್ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಬೇಕು.