ชิ้นส่วนโครงสร้างดาวเทียมสำหรับอวกาศ: กรณีการขึ้นรูปด้วยเครื่อง CNC แบบ 5 แกน

ข้อมูลพื้นฐานของโครงการ

เมื่อปลายปีที่ผ่านมา เราได้รับคำสั่งซื้อจากสถาบันวิจัยด้านการบินและอวกาศในประเทศ เพื่อผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างดาวเทียมแบบน้ำหนักเบาจำนวนชุดหนึ่ง รวมทั้งหมด 8 ชิ้น วัสดุที่ใช้คือโลหะผสมไทเทเนียม TC4 โดยส่วนใหญ่กำหนดความคลาดเคลื่อนไว้ที่ ±0.008 มม. เนื่องจากข้อกำหนดเรื่องการลดน้ำหนัก ชิ้นส่วนหลายชิ้นจึงมีความหนาของผนังเพียง 1.5 มม. ทำให้กระบวนการผลิตมีความยากลำบากอย่างยิ่ง

ความท้าทายของลูกค้า

ลูกค้าเคยติดต่อผู้จัดจำหน่ายรายอื่นมาก่อน และได้ทำการกลึงชิ้นงานตัวอย่างสองชิ้นแล้ว อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปัญหาการบิดเบี้ยว อัตราความสำเร็จจึงมีเพียง 25% และทำให้เวลาจัดส่งล่าช้า เมื่อลูกค้ามาหาเรา ระยะเวลาของโครงการก็เหลือค่อนข้างน้อยแล้ว และลูกค้าต้องการให้จัดส่งชิ้นงานทั้งหมด 8 ชิ้นภายใน 10 วัน

โซลูชันของเรา

หลังจากได้รับแบบแปลนแล้ว ทีมวิศวกรของเราได้ดำเนินการจำลองกระบวนการกลึงเป็นลำดับแรก และพบว่าปัญหาการบิดเบี้ยวเกิดขึ้นส่วนใหญ่จากการคลายแรงเครียดในโครงสร้างที่มีผนังบาง เราจึงปรับลำดับการกลึงใหม่ดังนี้

1. ตัดหยาบ : ทิ้งวัสดุไว้ส่วนหนึ่งเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการบิดเบี้ยวตั้งแต่ระยะแรก
2. การคลายแรงเครียด : ใช้เทคนิคพิเศษเพื่อกำจัดแรงเครียด
3. การกลึงกึ่งสำเร็จและกลึงสำเร็จ : รับประกันความแม่นยำสูงในมิติสุดท้ายของชิ้นงาน

เราใช้วิธีการกลึงแบบ เส้นทางการตัดแบบทีละขั้นตอน โดยใช้การตัดทีละน้อยเพื่อหลีกเลี่ยงการบิดเบี้ยวจากแรงเครียด ทั้งนี้ เนื่องจากพื้นผิวโค้งที่ซับซ้อน เราจึงใช้ 5-axis machining ในการตั้งค่าเพียงครั้งเดียวเพื่อประมวลผลพื้นผิวทั้งหมด ซึ่งช่วยให้มั่นใจในความแม่นยำของตำแหน่งขณะลดเวลาในการกลึง