Trong lĩnh vực sản xuất hàng không vũ trụ, độ lệch chính xác 0,01mm có thể dẫn đến việc loại bỏ các thành phần triệu nhân dân tệ và thậm chí gây ra rủi ro hệ thống. Đối với những người dùng đang tìm kiếm "yêu cầu độ chính xác gia công CNC cho các bộ phận hàng không vũ trụ", nhu cầu cốt lõi của họ là nắm vững cách đạt được và duy trì ổn định dung sai cấp micron, tránh tổn thất chi phí và sự chậm trễ của dự án do mất độ chính xác. Bài viết này sẽ phân tích sâu năm công nghệ cốt lõi để điều khiển độ chính xác CNC hàng không vũ trụ và tiết lộ các giải pháp ứng dụng thực tế của các doanh nghiệp hàng đầu trong nước như Ningqing CNC và Guosheng Intelligent Technology.  

 I. Giải thích các tiêu chuẩn chính xác hàng không vũ trụ: Tại sao chúng nghiêm ngặt hơn 10 lần so với tiêu chuẩn hàng không?  

Các bộ phận hàng không vũ trụ phải chịu được nhiệt độ cực cao, rung động mạnh và môi trường chân không, vì vậy yêu cầu dung sai của chúng thường đạt ± 0,001mm (tiêu chuẩn hàng không thường là ± 0,01mm). Ví dụ, lỗi cấu hình của cánh tuabin trong động cơ tên lửa phải được kiểm soát trong vòng 3μm; nếu không, nó sẽ gây ra sự mất cân bằng lực đẩy.  

Tại sao các yêu cầu về độ chính xác của hàng không vũ trụ lại cực đoan hơn?  

Vì không thể bảo trì thủ công trong môi trường không gian và các vật liệu có tác dụng giãn nở và co lại nhiệt đáng kể dưới sự chênh lệch nhiệt độ khắc nghiệt, nên cần có độ chính xác cực cao để dự trữ biên độ an toàn.  

 II. Tính chất vật liệu Xác định giới hạn trên của độ chính xác: Sự khác biệt gia công giữa hợp kim titan và hợp kim nhôm  

Vật liệu hàng không vũ trụ thường có độ cứng cao và độ dẫn nhiệt thấp, dễ gây cứng công việc:  

- Hợp kim titan TC4: Độ dẫn nhiệt của nó chỉ là 7,2 W / m · K (khoảng 1 / 16 của nhôm). Nhiệt độ cao có xu hướng tích tụ trong quá trình cắt, dẫn đến mài mòn dụng cụ và tốc độ suy giảm chính xác của nó nhanh hơn 3 lần so với hợp kim nhôm.  

- Hợp kim nhôm 7075: Mặc dù dễ gia công nhưng có độ dẻo dai thấp. Hiệu ứng hồi lưu rất đáng kể khi gia công các bộ phận kết cấu thành mỏng, đòi hỏi phải điều chỉnh trước các đường dẫn dao thông qua các thuật toán bù biến dạng nghịch đảo.  

| Loại vật liệu | Ứng dụng hàng không vũ trụ điển hình | Độ khó điều khiển chính xác | Giải pháp |  

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

| Hợp kim Titan | Cánh quạt động cơ | Biến dạng do cắt nhiệt | Làm mát nhiệt độ thấp + phay xung |  

| Carbon Composite | Khung vệ tinh | Nguy cơ phân tách xen kẽ | Cắt hỗ trợ rung siêu âm |  

| Siêu hợp kim | Linh kiện buồng đốt | Hiện tượng làm cứng công việc | Điều chỉnh góc dụng cụ động |  

 III. Công nghệ tăng cường độ chính xác CNC năm trục: Đột phá ngoài máy ba trục truyền thống  

Liên kết năm trục trực tiếp cải thiện độ chính xác bằng cách giảm số lượng hoạt động kẹp:  

- Công nghệ tạo hình một lần: Sai số gia công của các bề mặt cong phức tạp giảm xuống còn 1 / 5 so với giá trị ban đầu (ví dụ: sai số tròn của thân cabin tên lửa được gia công bằng máy công cụ năm trục hai đầu xoay của Ningqing CNC là ≤ 0.003mm).  

- Bù RTCP (Rotation Tool Center Point): Sửa lỗi thời gian thực của công cụ, đặc biệt thích hợp cho gia công đa góc của các bộ phận giống như cánh quạt.  

Tại sao máy năm trục có thể đạt được độ chính xác cao hơn?  

Bởi vì chúng tự động điều chỉnh tư thế dụng cụ thông qua các trục quay A / C, giữ cho điểm cắt vuông góc với bề mặt cong mọi lúc, do đó tránh được vấn đề dư từng bước của máy ba trục.  

 IV. Kiểm tra chính xác và kiểm soát chất lượng: Hệ thống xác minh mức Micron  

Lĩnh vực hàng không vũ trụ áp dụng cơ chế xác minh ba cấp:  

1. Hệ thống đo lường trên máy: Máy công cụ được tích hợp với đầu dò Renishaw, tự động thực hiện bù hao mòn công cụ sau mỗi 2 giờ gia công.  

2. Quét ánh sáng trắng 3D: Thu thập dữ liệu đám mây điểm toàn cầu và so sánh với các mô hình CAD (ví dụ: số điểm phát hiện cho vỏ động cơ vượt quá 5 triệu).  

3. Phân tích kim loại: Cắt mẫu để phát hiện hư hỏng dưới bề mặt và đảm bảo độ bền mỏi đạt tiêu chuẩn.  

 V. Các tình huống và giải pháp tổn thất chính xác chung  

- Vấn đề 1: Rung các bộ phận thành mỏng  

  Áp dụng công nghệ Biến đổi tốc độ trục chính (SSV) để phá vỡ điểm cộng hưởng thông qua điều chế tần số.  

- Vấn đề 2: Khoan lệch khẩu độ nhỏ  

  Sử dụng giá đỡ dụng cụ thủy lực (độ cứng tăng gấp 3 lần) kết hợp với hệ thống Bôi trơn Số lượng Tối thiểu (MQL).  

- Vấn đề 3: Tích tụ biến dạng nhiệt  

  Giới thiệu mô-đun bù nhiệt cho máy công cụ để bù tọa độ chính xác theo thời gian thực dựa trên dữ liệu cảm biến nhiệt độ.  

 Dữ liệu độc quyền: Hiện trạng đột phá công nghệ chính xác trong nước  

Theo phân tích thị trường máy công cụ hàng không vũ trụ năm 2024, độ chính xác định vị của thiết bị 5 trục từ các doanh nghiệp hàng đầu trong nước như Haiti Precision và Ningqing CNC đã đạt 0,0005mm / m, với độ chính xác định vị lặp lại là ± 0,001mm. Tuy nhiên, vẫn còn một khoảng cách so với DMG của Đức (0,0003mm). Đáng chú ý, Ningqing CNC đã lập kỷ lục gia công liên tục 800 giờ với dao động chính xác ≤ 0,002mm trong việc gia công các bộ phận cho tên lửa Jielong-3.  

Xu hướng tương lai: Công nghệ điều khiển trước chính xác dựa trên cặp song sinh kỹ thuật số đang xuất hiện. Bằng cách mô phỏng quá trình cắt bằng các công cụ máy ảo, độ lệch chính xác được dự đoán trước và các thông số được tối ưu hóa. Dự kiến sẽ tăng tỷ lệ vượt qua gia công các bộ phận hàng không vũ trụ từ 92% lên 99,6%.