Lucht- en ruimtevaart: structurele onderdelen voor satellieten – bewerking met 5-assige CNC-machine

Achtergrond van het project

Eind vorig jaar ontvingen we een bestelling van een binnenlands onderzoeksinstituut voor lucht- en ruimtevaart om een set lichtgewicht structurele onderdelen voor satellieten te bewerken, in totaal 8 stuks. Het gebruikte materiaal was TC4-titaniumlegering, waarbij de meeste toleranties moesten liggen binnen ±0,008 mm. Vanwege de vereiste gewichtsreductie bedroeg de wanddikte van veel onderdelen slechts 1,5 mm, waardoor het bewerkingsproces uiterst moeilijk was.

Uitdagingen van de klant

De klant had eerder contact opgenomen met een andere leverancier en twee onderdelen getest gefreesd. Vanwege vervormingsproblemen was het succespercentage echter slechts 25%, en de levertijd liep vertraging op. Toen ze bij ons kwamen, was de projecttijd al zeer krap, en vereisten ze de levering van alle 8 onderdelen binnen 10 dagen.

Onze oplossing

Nadat we de tekeningen hadden ontvangen, voerde ons technisch team eerst een simulatie van het bewerkingsproces uit en ontdekte dat de vervorming voornamelijk werd veroorzaakt door spanningsexpansie in de dunwandige structuren. We pasten de bewerkingsvolgorde aan:

1. Ruwe bewerking : We lieten extra materiaal staan om vroege vervorming te voorkomen.
2. Spanningsverlaging : We gebruikten speciale technieken om spanningen te elimineren.
3. Semi-afwerking en afwerking : We waarborgden een hoge nauwkeurigheid van de eindafmetingen.

We pasten ook trapsgewijze toolpaths toe met kleine snijincrementen om spanningvervorming te voorkomen. Gezien de complexe gebogen oppervlakken pasten we 5-as machineren in één enkele opspanning om alle oppervlakken te bewerken, waardoor de positionele nauwkeurigheid wordt gewaarborgd en de bewerkingstijd wordt verminderd.