航空宇宙・衛星構造部品の5軸CNC加工事例

プロジェクト背景

昨年末、国内の航空宇宙研究機関より、軽量型衛星構造部品1セット（全8個）の加工を依頼されました。材質はTC4チタン合金で、大部分の公差は±0.008mm以内であることが要求されていました。軽量化要件のため、多くの部品の壁厚はわずか1.5mmであり、加工が極めて困難でした。

顧客が抱える課題

顧客は以前に他のサプライヤーに相談し、2点の試作加工を行っていました。しかし、変形問題により、成功確率は25％にとどまり、納期も遅延していました。当社に依頼が来た時点では、すでにプロジェクトのスケジュールが非常に厳しく、8点すべてを10日以内に納品する必要がありました。

当社のソリューション

図面を受領後、当社のエンジニアリングチームはまず機械加工プロセスのシミュレーションを実施し、変形の主因が薄肉構造部における応力解放にあることを特定しました。そこで、以下のように加工手順を最適化しました：

1. 荒加工 ：変形が早期に発生しないよう、加工余肉を残しました。
2. 応力除去 ：応力を解消するための特殊な技術を採用しました。
3. 中仕上げおよび仕上げ ：最終寸法の高精度を確保しました。

また、当社は 段階的な工具パス を採用し、切削量を小さく設定して応力による変形を回避しました。複雑な曲面形状であることを考慮し、当社は 5-axis machining すべての面を一度のセットアップで加工し、位置精度を確保しながら加工時間を短縮します。