في مجال تصنيع الطيران ، يمكن أن يؤدي الانحراف الدقيق البالغ 0.01 مم إلى إلغاء مكونات مليون يوان وحتى إطلاق مخاطر نظامية. بالنسبة للمستخدمين الذين يبحثون عن "متطلبات دقة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لأجزاء الفضاء الجوي" ، فإن مطلبهم الأساسي هو إتقان كيفية تحقيق التفاوتات على مستوى الميكرون والحفاظ عليها بشكل ثابت ، وتجنب خسائر التكلفة وتأخيرات المشروع الناجمة عن فقدان الدقة. ستحلل هذه المقالة بعمق التقنيات الأساسية الخمس للتحكم الدقيق في CNC في الفضاء وتكشف عن حلول التطبيقات العملية للشركات المحلية الرائدة مثل Ningqing CNC و Guosheng Intelligent Technology.  

 تفسير معايير دقة الفضاء الجوي: لماذا هي 10 مرات أكثر صرامة من معايير الطيران ؟  

يجب أن تتحمل أجزاء الفضاء الجوي درجات حرارة عالية للغاية ، واهتزازات قوية ، وبيئات فراغ ، لذلك تصل متطلبات التسامح الخاصة بها عادة إلى ± 0.001mm (معايير الطيران عمومًا ± 0.01mm). على سبيل المثال ، يجب التحكم في الخطأ الجانبي لشفرات التوربينات في محركات الصواريخ في حدود 3 ميكرومتر ؛ خلاف ذلك ، فإنه سوف يسبب عدم التوازن التوجه.  

لماذا تعتبر متطلبات دقة الفضاء أكثر تطرفًا ؟  

نظرًا لأن الصيانة اليدوية مستحيلة في بيئة الفضاء ، وتظهر المواد تأثيرات تمدد وانكماش حراري كبير في ظل الاختلافات الشديدة في درجات الحرارة ، فإن الدقة الفائقة ضرورية للاحتفاظ بهوامش الأمان.  

 II. خصائص المواد تحديد الحد الأعلى من الدقة: اختلافات الآلات بين سبائك التيتانيوم وسبائك الألومنيوم  

تتميز مواد الفضاء الجوي عمومًا بصلابة عالية وموصلية حرارية منخفضة ، مما يؤدي بسهولة إلى تصلب العمل:  

- سبائك التيتانيوم TC4: الموصلية الحرارية لها هي فقط 7.2 واط / م · ك (حوالي 1 / 16 من الألومنيوم). تميل درجات الحرارة المرتفعة إلى التراكم أثناء القطع ، مما يؤدي إلى تآكل الأداة ، ومعدل تحللها الدقيق أسرع بثلاث مرات من معدل تحلل سبائك الألومنيوم.  

- سبائك الألومنيوم 7075: على الرغم من سهولة الجهاز ، إلا أنه يتمتع بصلابة منخفضة. يكون تأثير springback مهمًا عند تصنيع الأجزاء الهيكلية ذات الجدران الرقيقة ، والتي تتطلب ضبطًا مسبقًا لمسارات الأدوات من خلال خوارزميات تعويض التشوه العكسي.  

| نوع المادة | تطبيقات الفضاء النموذجية | صعوبات التحكم الدقيق | الحلول |  

|---------------------|---------------------------------------|---------------------------------------|------------------------------------|  

| سبائك التيتانيوم | شفرات دوار المحرك | تشوه ناتج عن قطع الحرارة | تبريد بدرجة حرارة منخفضة + طحن نبض |  

| مركب الكربون | أقواس الأقمار الصناعية | خطر تبطين الطبقة البينية | قطع بمساعدة الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية |  

| Superalloy | مكونات غرفة الاحتراق | ظاهرة تصلب العمل | تعديل زاوية الأداة الديناميكية |  

 III. تكنولوجيا تعزيز الدقة CNC ذات الخمسة محاور: اختراقات تتجاوز الآلات التقليدية ثلاثية المحاور  

يعمل الربط الخماسي المحاور على تحسين الدقة بشكل مباشر عن طريق تقليل عدد عمليات التثبيت:  

- لمرة واحدة تشكيل التكنولوجيا: يتم تقليل الخطأ بالقطع من الأسطح المنحنية المعقدة إلى 1 / 5 من القيمة الأصلية (على سبيل المثال ، خطأ الاستدارة من الهيئات المقصورة الصواريخ تشكيله من قبل نينغتشينغ نك مزدوجة سوينغ رئيس خمسة محور أداة آلة هو ≤ 0.003mm).  

- تعويض RTCP (نقطة مركز أداة الدوران): تصحيح أخطاء نفاد الأداة في الوقت الفعلي ، ومناسبة بشكل خاص للتشغيل متعدد الزوايا للأجزاء الشبيهة بالمكره.  

لماذا يمكن للآلات ذات المحاور الخمسة تحقيق دقة أعلى ؟  

لأنها تقوم بضبط وضع الأداة ديناميكيًا من خلال محاور دوران A / C ، مع الحفاظ على نقطة القطع عموديًا على السطح المنحني في جميع الأوقات ، وبالتالي تجنب المشكلة المتبقية المتدرجة للآلات ثلاثية المحاور.  

 IV. فحص الدقة ومراقبة الجودة: نظام التحقق على مستوى ميكرون  

يعتمد مجال الفضاء الجوي آلية تحقق ثلاثية المستويات:  

1. نظام القياس على الآلة: تم دمج أدوات الماكينة مع تحقيقات Renishaw ، والتي تؤدي تلقائيًا تعويض تآكل الأدوات كل ساعتين من التشغيل الآلي.  

2. المسح الضوئي بالضوء الأبيض ثلاثي الأبعاد: الحصول على بيانات سحابة النقاط العالمية ومقارنتها بنماذج CAD (على سبيل المثال ، يتجاوز عدد نقاط الكشف عن أغلفة المحرك 5 ملايين).  

3. تحليل المعادن: قطع العينات للكشف عن الأضرار تحت السطحية وضمان قوة التعب تلبي المعايير.  

 خامسا - سيناريوهات وحلول الخسائر الدقيقة الشائعة  

- المسألة 1: اهتزاز الأجزاء ذات الجدران الرقيقة  

  اعتماد تقنية تغيير سرعة المغزل (SSV) لكسر نقطة الرنين من خلال تعديل التردد.  

- المسألة 2: حفر الانحراف من فتحات صغيرة  

  استخدام أصحاب أداة الهيدروليكية (صلابة بنسبة 3 مرات) جنبا إلى جنب مع الحد الأدنى من كمية تزييت (مقل) النظم.  

- القضية 3: تراكم التشوه الحراري  

  قدم وحدة تعويض حراري لأداة الآلة لتعويضات الإحداثيات الصحيحة في الوقت الفعلي بناءً على بيانات مستشعر درجة الحرارة.  

 البيانات الحصرية: الوضع الحالي للاختراقات التكنولوجية الدقيقة المحلية  

وفقا لتحليل سوق أداة آلة الفضاء 2024 ، وصلت دقة تحديد المواقع من المعدات خمسة محاور من الشركات المحلية الرائدة مثل الدقة الهايتية و نينغتشينغ نك 0.0005mm / م ، مع دقة تحديد المواقع تكرار ± 0.001mm. ومع ذلك ، لا تزال هناك فجوة مقارنة مع دمغ الألمانية (0.0003mm). والجدير بالذكر أن نينغتشينغ نك سجل رقما قياسيا من 800 ساعة بالقطع المستمر مع تذبذب دقيق من ≤ 0.002mm في تصنيع مكونات الصاروخ جيلونغ-3.  

الاتجاه المستقبلي: تظهر تقنية التحكم المسبق الدقيقة القائمة على التوائم الرقمية. من خلال محاكاة عملية القطع باستخدام أدوات الآلة الافتراضية ، يتم توقع الانحرافات الدقيقة مقدمًا ويتم تحسين المعلمات. من المتوقع أن تزيد نسبة النجاح في تصنيع أجزاء الفضاء الجوي من 92 ٪ إلى 99.6 ٪.