五軸（zhóu）聯動加工航（háng）空梁類結構（gòu）件新工藝
2024-11-29 來（lái）源：gf 作者：-
隨著航（háng）空飛行器的性能極限被不斷提高，航空結構件整體化設計愈發明（míng）顯，產品結構強度高、重（chóng）量輕是其主要（yào）優（yōu）勢，但隨之而來的是在其製造過（guò）程中帶來的加工難度愈發凸顯（xiǎn），對現代五軸加工中（zhōng）心在聯動特性、穩定性、材料去除率和創新的工（gōng）藝設計帶來（lái）了更多的挑戰。GF 加工方案作為瑞士高端機床製造商，不僅專注於機床製（zhì）造的潛心研究，而且在航空結構件製造行業（yè）提供了全麵（miàn）解決方案，在機床、工藝和製（zhì）造的產業鏈中（zhōng）幫助客戶（hù）不斷進步。
客戶的需求就是 GF 加工方案的使命。基於 GF加工方案的 MIKRON MILL E 500 U 高效五軸聯動加工中心，為客戶設計了包括卡具和（hé）編程的整套（tào）加工工藝。
MIKRON MILL E 500/700 U 是 GF 常州工廠的（de）“拳頭”產品。量產十（shí）年來，已經是國內市場保（bǎo）有量最大的（de）五軸聯動加（jiā）工中心係列產品。該加工中心基於高剛性的機床床身，配合自主（zhǔ）設計的直驅 RTT 轉台，20 000 r/min 的 Steptec 主軸，使（shǐ）其成為航空、航天、模具及通用零件加工行業中的標杆產品。例如 ：在航空領域，梁緣條類零件這一典型的大型航空鋁合金結構件，分布著大量的薄壁深槽腔，加工餘量不（bú）均勻（yún）、加工難度大，受力類零（líng）件在高效去除材料的同時（shí）需保證一定的表麵質量，從而（ér）保證零件的受力特性（xìng）。
MIKRON MILL E 500 U 高效五軸聯動加工中心
在毛坯背部加工兩個（gè）高 10 mm 的凸台，采用雙自定心齒形虎（hǔ）鉗，一（yī）次裝卡，完成全部加（jiā）工。在粗加工的過程中，使用波紋銑刀配合擺線開粗的工藝路線，堅固的槽型可在銑削過程中斷（duàn）屑，從而確保更好的排屑性能，防止常見的斷屑不穩定。此外，與傳統整體硬質合金刀具相比，粗加工波紋立（lì）銑刀可（kě）以在更高的進（jìn）給率下進行更大的軸向和徑向切削，而承（chéng）受的側向力較低。不等齒距（jù）和不等螺旋角設計進一步降低了切削震動，使加工過程（chéng）更（gèng）穩定。
擺線高動態加工對於行業人士而言並不陌生。3~5 倍徑的切削深度，穩定的切（qiē）削條件被廣泛應用於高效粗加工中。在機床的實際進給速度和主軸負載隨切削變化的情況中，刀具完全進入材料後進給曲線穩（wěn）定在 2000 mm/min, 隨之主軸負載也達到 20% 左右，穩定的進給速度與全麵（miàn）的主軸出力最大程度上高效完（wán）成了（le）材料去除。與此同時，在主軸達到最大出力的（de）情況下，三向震動（dòng）均衡（héng）平穩，進一步說（shuō）明機床剛性足以滿足當前的切削（xuē）條件（jiàn）。
在傳統工藝中，客戶為了追求較高的表（biǎo）麵（miàn）質量，一般采用牛鼻刀或（huò）球頭刀仿形加工側壁，帶（dài）來的問題是效率極低，深腔加工中易（yì）振刀，表麵加工質量反而降低。錐度桶形刀配合適合的五軸加（jiā）工策略在實現（xiàn）相同表麵質量的前（qián）提下，垂直步距可達傳統工藝的 10倍（bèi）以上（shàng），加工（gōng）效率提升 3~5 倍。
最終工（gōng）件加工（gōng）總時間為 2 h20 min24 s，相較客戶傳統工藝效率（lǜ）翻倍提升。粗加工采用波紋（wén）銑刀高速高動態加工，鐵（tiě）屑呈顆粒狀，有（yǒu）利於排屑和廢屑回收，在無人值守加工中整體工藝穩定性更佳。精加工薄壁件側壁采用錐度桶型銑刀，有效減少震動，提升加工效率（lǜ）和品質。工件外觀整體刀紋美觀，接刀（dāo）順滑沒有台階。表（biǎo）麵粗糙度和加工時間均滿足目標要求的同時，工藝更加穩定，效率成倍（bèi）提升。客戶的認可是 GF 加工方案不懈努力的動力，GF 加工方案願與客戶攜手進步，開創更美好（hǎo）的未來。
文 GF 加工（gōng）方案
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