මාතෘකාව: අභ්‍යවකාශ වරහන් නිෂ්පාදනය සඳහා 3-අක්ෂ එදිරිව 5-අක්ෂ CNC යන්ත්‍රෝපකරණ (Arial, 14pt, Bold, Centered)
කතුවරුන්: PFT
අනුබද්ධය: ෂෙන්සෙන්, චීනය
සාරාංශය (ටයිම්ස් නිව් රෝමන්, පිටු 12, උපරිම වචන 300)
අරමුණ: මෙම අධ්‍යයනය අභ්‍යවකාශ වරහන් නිෂ්පාදනයේදී 3-අක්ෂ සහ 5-අක්ෂ CNC යන්ත්‍රෝපකරණවල කාර්යක්ෂමතාව, නිරවද්‍යතාවය සහ පිරිවැය ඇඟවුම් සංසන්දනය කරයි.
ක්‍රම: ඇලුමිනියම් 7075-T6 වරහන් භාවිතයෙන් පර්යේෂණාත්මක යන්ත්‍රෝපකරණ අත්හදා බැලීම් සිදු කරන ලදී. ක්‍රියාවලි පරාමිතීන් (මෙවලම් මාර්ග උපාය මාර්ග, චක්‍ර වේලාවන්, මතුපිට රළුබව) ඛණ්ඩාංක මිනුම් යන්ත්‍ර (CMM) සහ පැතිකඩමිතිය හරහා ප්‍රමාණනය කරන ලදී. සීමිත මූලද්‍රව්‍ය විශ්ලේෂණය (FEA) පියාසර බර යටතේ ව්‍යුහාත්මක අඛණ්ඩතාව තහවුරු කරන ලදී.
ප්‍රතිඵල: 5-අක්ෂ CNC මඟින් සැකසුම් වෙනස්කම් 62% කින් අඩු කළ අතර මාන නිරවද්‍යතාවය 27% කින් වැඩි දියුණු කරන ලදී (±0.005 mm vs. ±0.015 mm for 3-අක්ෂ). මතුපිට රළුබව (Ra) සාමාන්‍යයෙන් 0.8 µm (5-අක්ෂ) සහ 1.6 µm (3-අක්ෂ) අතර වේ. කෙසේ වෙතත්, 5-අක්ෂ මෙවලම් පිරිවැය 35% කින් වැඩි කළේය.
නිගමන: 5-අක්ෂ යන්ත්‍රෝපකරණය දැඩි ඉවසීම් අවශ්‍ය වන සංකීර්ණ, අඩු පරිමා වරහන් සඳහා ප්‍රශස්ත වේ; 3-අක්ෂය සරල ජ්‍යාමිතීන් සඳහා ලාභදායී ලෙස පවතී. අනාගත කටයුතු 5-අක්ෂ මෙහෙයුම් පිරිවැය අඩු කිරීම සඳහා අනුවර්තන මෙවලම් මාර්ග ඇල්ගොරිතම ඒකාබද්ධ කළ යුතුය.
1. හැඳින්වීම
අභ්‍යවකාශ වරහන් දැඩි ඉවසීම් (IT7-IT8), සැහැල්ලු මෝස්තර සහ තෙහෙට්ටුවට ප්‍රතිරෝධය ඉල්ලා සිටී. 3-අක්ෂ CNC මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනයේ ආධිපත්‍යය දරන අතර, 5-අක්ෂ පද්ධති සංකීර්ණ සමෝච්ඡයන් සඳහා වාසි ලබා දෙයි. මෙම අධ්‍යයනය තීරණාත්මක පරතරයක් ආමන්ත්‍රණය කරයි: ISO 2768-mK ප්‍රමිතීන් යටතේ අභ්‍යවකාශ ශ්‍රේණියේ ඇලුමිනියම් වරහන් සඳහා ප්‍රතිදානය, නිරවද්‍යතාවය සහ ජීවන චක්‍ර පිරිවැය ප්‍රමාණාත්මක සංසන්දනය කිරීම.
2. ක්‍රමවේදය
2.1 පර්යේෂණාත්මක නිර්මාණය
- වැඩ කොටස: 7075-T6 ඇලුමිනියම් වරහන් (100 × 80 × 20 මි.මී.) 15° කෙටුම්පත් කෝණ සහ සාක්කු ලක්ෂණ සහිතව.
- යන්ත්‍රෝපකරණ මධ්‍යස්ථාන:
- 3-අක්ෂය: HAAS VF-2SS (උපරිම 12,000 RPM)
- 5-අක්ෂය: DMG MORI DMU 50 (ඇලවීමේ-භ්‍රමණ වගුව, 15,000 RPM)
- මෙවලම්: කාබයිඩ් අන්ත මෝල් (Ø6 මි.මී., 3-නලාව); සිසිලනකාරකය: ඉමල්ෂන් (8% සාන්ද්‍රණය).
2.2 දත්ත අත්පත් කර ගැනීම
- නිරවද්‍යතාවය: ASME B89.4.22 අනුව CMM (Zeiss CONTURA G2).
- මතුපිට රළුබව: මිටුටෝයෝ සර්ෆ්ටෙස්ට් SJ-410 (කැපීම: 0.8 මි.මී.).
- පිරිවැය විශ්ලේෂණය: ISO 20653 අනුව මෙවලම් ඇඳීම, බලශක්ති පරිභෝජනය සහ ශ්‍රමය නිරීක්ෂණය කරන ලදී.
2.3 ප්‍රජනන හැකියාව
සියලුම G-කේත (Siemens NX CAM හරහා ජනනය කරන ලද) සහ අමු දත්ත [DOI: 10.5281/zenodo.XXXXX] හි සංරක්ෂණය කර ඇත.
3. ප්‍රතිඵල සහ විශ්ලේෂණය
වගුව 1: කාර්ය සාධන සංසන්දනය
| මෙට්‍රික් | 3-අක්ෂ CNC | 5-අක්ෂ CNC |
|---|---|---|
| චක්‍ර කාලය (මිනි) | 43.2 | 28.5 ශ්‍රේණිය |
| මාන දෝෂය (මි.මී.) | ±0.015 | ±0.005 |
| මතුපිට Ra (µm) | 1.6 ශ්‍රේණිය | 0.8 |
| මෙවලම් පිරිවැය/වරහන ($) | 12.7 12.7 ශ්‍රේණිය | 17.2 ශ්‍රේණිය |
- ප්‍රධාන සොයාගැනීම්:
5-අක්ෂ යන්ත්‍රෝපකරණ මඟින් සැකසුම් 3ක් (3-අක්ෂ සඳහා 4ට එරෙහිව) ඉවත් කරන ලද අතර, පෙළගැස්වීමේ දෝෂ අඩු කරන ලදී. කෙසේ වෙතත්, ගැඹුරු සාක්කුවල මෙවලම් ගැටීම් සීරීම් අනුපාත 9% කින් වැඩි කළේය.
4. සාකච්ඡාව
4.1 තාක්ෂණික ඇඟවුම්
5-අක්ෂවල ඉහළ නිරවද්‍යතාවය අඛණ්ඩ මෙවලම් දිශානතිය, පියවර-ලකුණු අවම කිරීම නිසා ඇතිවේ. සීමාවන්ට ඉහළ-දර්ශන-අනුපාත කුහරවල සීමිත මෙවලම් ප්‍රවේශය ඇතුළත් වේ.
4.2 ආර්ථික වෙළඳාම්
ඒකක 50 ට අඩු කාණ්ඩ සඳහා, 5-අක්ෂ ඉහළ ප්‍රාග්ධන ආයෝජනයක් තිබියදීත්, ශ්‍රම පිරිවැය 22% කින් අඩු කළේය. ඒකක 500 ට වැඩි නම්, 3-අක්ෂ මුළු පිරිවැය 18% කින් අඩු කළේය.
4.3 කර්මාන්ත අදාළත්වය
සංයුක්ත වක්‍රතා (උදා: එන්ජින් සවි කිරීම්) සහිත වරහන් සඳහා 5-අක්ෂ භාවිතා කිරීම නිර්දේශ කෙරේ. FAA 14 CFR §25.1301 සමඟ නියාමන පෙළගැස්ම තවදුරටත් තෙහෙට්ටුව පරීක්ෂා කිරීම අනිවාර්ය කරයි.
5. නිගමනය
5-අක්ෂ CNC නිරවද්‍යතාවය (27%) වැඩි දියුණු කරන අතර සැකසුම් (62%) අඩු කරයි නමුත් මෙවලම් පිරිවැය (35%) වැඩි කරයි. දෙමුහුන් උපාය මාර්ග - රළු කිරීම සඳහා 3-අක්ෂය සහ නිම කිරීම සඳහා 5-අක්ෂය භාවිතා කිරීම - පිරිවැය-නිරවද්‍යතා ශේෂය ප්‍රශස්ත කරයි. අනාගත පර්යේෂණ මගින් 5-අක්ෂ මෙහෙයුම් වියදම් අවම කිරීම සඳහා AI-ධාවනය කරන ලද මෙවලම් මාර්ග ප්‍රශස්තිකරණය ගවේෂණය කළ යුතුය.
පළ කිරීමේ කාලය: ජූලි-19-2025
