අභ්‍යවකාශ කොටස් සඳහා නිවැරදි 5-අක්ෂ යන්ත්‍රෝපකරණ මධ්‍යස්ථානය තෝරා ගන්නේ කෙසේද?
PFT, ෂෙන්සෙන්
වියුක්ත
අරමුණ: ඉහළ වටිනාකමක් ඇති අභ්‍යවකාශ සංරචක සඳහා කැප වූ 5-අක්ෂ යන්ත්‍ර මධ්‍යස්ථාන තෝරා ගැනීම සඳහා ප්‍රතිනිෂ්පාදනය කළ හැකි තීරණ රාමුවක් ස්ථාපිත කිරීම. ක්‍රමය: Tier-1 අභ්‍යවකාශ කම්හල් හතරකින් (n = 2 847 000 යන්ත්‍රෝපකරණ පැය) 2020–2024 නිෂ්පාදන ලොග් ඒකාබද්ධ කරන මිශ්‍ර ක්‍රම නිර්මාණයක්, Ti-6Al-4V සහ Al-7075 කූපන් පත් මත භෞතික කැපුම් අත්හදා බැලීම් සහ සංවේදීතා විශ්ලේෂණය සමඟ එන්ට්‍රොපි-බරිත TOPSIS ඒකාබද්ධ කරන බහු-නිර්ණායක තීරණ ආකෘතියක් (MCDM). ප්‍රතිඵල: ස්පින්ඩල් බලය ≥ 45 kW, එකවර 5-අක්ෂ සමෝච්ඡ නිරවද්‍යතාවය ≤ ±6 µm, සහ ලේසර්-ට්‍රැකර් පරිමාමිතික වන්දි (LT-VEC) මත පදනම් වූ පරිමාමිතික දෝෂ වන්දි, කොටස් අනුකූලතාවයේ ප්‍රබලම පුරෝකථනය කරන්නන් තුන ලෙස මතු විය (R² = 0.82). දෙබලක වර්ගයේ ඇලවීමේ වගු සහිත මධ්‍යස්ථාන භ්‍රමණ-හිස වින්‍යාසයන්ට සාපේක්ෂව ඵලදායි නොවන නැවත ස්ථානගත කිරීමේ කාලය 31% කින් අඩු කළේය. MCDM උපයෝගිතා ලකුණු ≥ 0.78 ක් සීරීම් අනුපාතයේ 22% ක අඩුවීමක් සමඟ සහසම්බන්ධ වේ. නිගමනය: අදියර තුනක තේරීම් ප්‍රොටෝකෝලයක් - (1) තාක්ෂණික මිණුම් සලකුණු කිරීම, (2) MCDM ශ්‍රේණිගත කිරීම, (3) නියමු-ධාවන වලංගුකරණය - AS9100 Rev D සමඟ අනුකූලතාවය පවත්වා ගනිමින් ගුණාත්මක නොවන පිරිවැයේ සංඛ්‍යානමය වශයෙන් සැලකිය යුතු අඩු කිරීම් ලබා දෙයි.
අරමුණ: ඉහළ වටිනාකමක් ඇති අභ්‍යවකාශ සංරචක සඳහා කැප වූ 5-අක්ෂ යන්ත්‍ර මධ්‍යස්ථාන තෝරා ගැනීම සඳහා ප්‍රතිනිෂ්පාදනය කළ හැකි තීරණ රාමුවක් ස්ථාපිත කිරීම. ක්‍රමය: Tier-1 අභ්‍යවකාශ කම්හල් හතරකින් (n = 2 847 000 යන්ත්‍රෝපකරණ පැය) 2020–2024 නිෂ්පාදන ලොග් ඒකාබද්ධ කරන මිශ්‍ර ක්‍රම නිර්මාණයක්, Ti-6Al-4V සහ Al-7075 කූපන් පත් මත භෞතික කැපුම් අත්හදා බැලීම් සහ සංවේදීතා විශ්ලේෂණය සමඟ එන්ට්‍රොපි-බරිත TOPSIS ඒකාබද්ධ කරන බහු-නිර්ණායක තීරණ ආකෘතියක් (MCDM). ප්‍රතිඵල: ස්පින්ඩල් බලය ≥ 45 kW, එකවර 5-අක්ෂ සමෝච්ඡ නිරවද්‍යතාවය ≤ ±6 µm, සහ ලේසර්-ට්‍රැකර් පරිමාමිතික වන්දි (LT-VEC) මත පදනම් වූ පරිමාමිතික දෝෂ වන්දි, කොටස් අනුකූලතාවයේ ප්‍රබලම පුරෝකථනය කරන්නන් තුන ලෙස මතු විය (R² = 0.82). දෙබලක වර්ගයේ ඇලවීමේ වගු සහිත මධ්‍යස්ථාන භ්‍රමණ-හිස වින්‍යාසයන්ට සාපේක්ෂව ඵලදායි නොවන නැවත ස්ථානගත කිරීමේ කාලය 31% කින් අඩු කළේය. MCDM උපයෝගිතා ලකුණු ≥ 0.78 ක් සීරීම් අනුපාතයේ 22% ක අඩුවීමක් සමඟ සහසම්බන්ධ වේ. නිගමනය: අදියර තුනක තේරීම් ප්‍රොටෝකෝලයක් - (1) තාක්ෂණික මිණුම් සලකුණු කිරීම, (2) MCDM ශ්‍රේණිගත කිරීම, (3) නියමු-ධාවන වලංගුකරණය - AS9100 Rev D සමඟ අනුකූලතාවය පවත්වා ගනිමින් ගුණාත්මක නොවන පිරිවැයේ සංඛ්‍යානමය වශයෙන් සැලකිය යුතු අඩු කිරීම් ලබා දෙයි.
1 හැඳින්වීම
ගෝලීය අභ්‍යවකාශ අංශය 2030 වන විට ගුවන් රාමු නිෂ්පාදනයේ 3.4% ක සංයුක්ත වාර්ෂික වර්ධන වේගයක් පුරෝකථනය කරන අතර, 10 µm ට අඩු ජ්‍යාමිතික ඉවසීම් සහිත ශුද්ධ හැඩැති ටයිටේනියම් සහ ඇලුමිනියම් ව්‍යුහාත්මක සංරචක සඳහා ඉල්ලුම තීව්‍ර කරයි. අක්ෂ පහේ යන්ත්‍රෝපකරණ මධ්‍යස්ථාන ප්‍රමුඛ තාක්‍ෂණය බවට පත්ව ඇත, නමුත් ප්‍රමිතිගත තේරීම් ප්‍රොටෝකෝලයක් නොමැතිකම හේතුවෙන් සමීක්ෂණය කරන ලද පහසුකම් හරහා 18-34% ක් ඌන-භාවිතයට සහ 9% ක සාමාන්‍ය සීරීමට හේතු වේ. මෙම අධ්‍යයනය යන්ත්‍ර ප්‍රසම්පාදන තීරණ සඳහා වෛෂයික, දත්ත මත පදනම් වූ නිර්ණායක විධිමත් කිරීමෙන් දැනුම පරතරය ආමන්ත්‍රණය කරයි.
ගෝලීය අභ්‍යවකාශ අංශය 2030 වන විට ගුවන් රාමු නිෂ්පාදනයේ 3.4% ක සංයුක්ත වාර්ෂික වර්ධන වේගයක් පුරෝකථනය කරන අතර, 10 µm ට අඩු ජ්‍යාමිතික ඉවසීම් සහිත ශුද්ධ හැඩැති ටයිටේනියම් සහ ඇලුමිනියම් ව්‍යුහාත්මක සංරචක සඳහා ඉල්ලුම තීව්‍ර කරයි. අක්ෂ පහේ යන්ත්‍රෝපකරණ මධ්‍යස්ථාන ප්‍රමුඛ තාක්‍ෂණය බවට පත්ව ඇත, නමුත් ප්‍රමිතිගත තේරීම් ප්‍රොටෝකෝලයක් නොමැතිකම හේතුවෙන් සමීක්ෂණය කරන ලද පහසුකම් හරහා 18-34% ක් ඌන-භාවිතයට සහ 9% ක සාමාන්‍ය සීරීමට හේතු වේ. මෙම අධ්‍යයනය යන්ත්‍ර ප්‍රසම්පාදන තීරණ සඳහා වෛෂයික, දත්ත මත පදනම් වූ නිර්ණායක විධිමත් කිරීමෙන් දැනුම පරතරය ආමන්ත්‍රණය කරයි.
2 ක්‍රමවේදය
2.1 සැලසුම් දළ විශ්ලේෂණය
අදියර තුනක අනුක්‍රමික පැහැදිලි කිරීමේ සැලසුමක් සම්මත කරන ලදී: (1) අතීත දත්ත කැණීම, (2) පාලිත යන්ත්‍රෝපකරණ අත්හදා බැලීම්, (3) MCDM ඉදිකිරීම් සහ වලංගුකරණය.
අදියර තුනක අනුක්‍රමික පැහැදිලි කිරීමේ සැලසුමක් සම්මත කරන ලදී: (1) අතීත දත්ත කැණීම, (2) පාලිත යන්ත්‍රෝපකරණ අත්හදා බැලීම්, (3) MCDM ඉදිකිරීම් සහ වලංගුකරණය.
2.2 දත්ත මූලාශ්‍ර
- නිෂ්පාදන ලොග්: ISO/IEC 27001 ප්‍රොටෝකෝල යටතේ නිර්නාමික කර ඇති කම්හල් හතරකින් MES දත්ත.
- කැපුම් අත්හදා බැලීම්: ද්‍රව්‍ය විචලනය අවම කිරීම සඳහා තනි දියවන කාණ්ඩයකින් ලබාගත් 100 mm × 100 mm × 25 mm, 120 Ti-6Al-4V සහ 120 Al-7075 ප්‍රිස්මැටික් හිස් තැන්.
- යන්ත්‍ර ඉන්වෙන්ටරි: 2018–2023 ගොඩනැගීමේ වසර සහිත වාණිජමය වශයෙන් ලබා ගත හැකි 5-අක්ෂ මධ්‍යස්ථාන 18 (දෙබලක-වර්ගය, කැරකෙන-හිස සහ දෙමුහුන් චාලක විද්‍යාව).
2.3 පර්යේෂණාත්මක සැකසුම
සියලුම අත්හදා බැලීම් සඳහා සමාන සැන්ඩ්වික් කොරොමන්ට් මෙවලම් (Ø20 මි.මී. ට්‍රොකොයිඩල් අන්ත මෝල, ශ්‍රේණිය GC1740) සහ 7% ඉමල්ෂන් ගංවතුර සිසිලනකාරකය භාවිතා කරන ලදී. ක්‍රියාවලි පරාමිතීන්: vc = 90 m min⁻¹ (Ti), 350 m min⁻¹ (Al); fz = 0.15 mm tooth⁻¹; ae = 0.2D. සුදු-ආලෝක අන්තර්-අවශෝෂණමිතිය (ටේලර් හොබ්සන් CCI MP-HS) හරහා මතුපිට අඛණ්ඩතාව ප්‍රමාණනය කරන ලදී.
සියලුම අත්හදා බැලීම් සඳහා සමාන සැන්ඩ්වික් කොරොමන්ට් මෙවලම් (Ø20 මි.මී. ට්‍රොකොයිඩල් අන්ත මෝල, ශ්‍රේණිය GC1740) සහ 7% ඉමල්ෂන් ගංවතුර සිසිලනකාරකය භාවිතා කරන ලදී. ක්‍රියාවලි පරාමිතීන්: vc = 90 m min⁻¹ (Ti), 350 m min⁻¹ (Al); fz = 0.15 mm tooth⁻¹; ae = 0.2D. සුදු-ආලෝක අන්තර්-අවශෝෂණමිතිය (ටේලර් හොබ්සන් CCI MP-HS) හරහා මතුපිට අඛණ්ඩතාව ප්‍රමාණනය කරන ලදී.
2.4 MCDM ආකෘතිය
නිෂ්පාදන ලොග වලට යොදන ලද ෂැනන් එන්ට්‍රොපිය මත පදනම්ව නිර්ණායක බර ලබා ගන්නා ලදී (වගුව 1). බර සංවේදීතාව පරීක්ෂා කිරීම සඳහා මොන්ටේ-කාලෝ කැළඹීම (10 000 පුනරාවර්තන) මගින් වලංගු කරන ලද විකල්ප TOPSIS ශ්‍රේණිගත කර ඇත.
නිෂ්පාදන ලොග වලට යොදන ලද ෂැනන් එන්ට්‍රොපිය මත පදනම්ව නිර්ණායක බර ලබා ගන්නා ලදී (වගුව 1). බර සංවේදීතාව පරීක්ෂා කිරීම සඳහා මොන්ටේ-කාලෝ කැළඹීම (10 000 පුනරාවර්තන) මගින් වලංගු කරන ලද විකල්ප TOPSIS ශ්‍රේණිගත කර ඇත.
3 ප්‍රතිඵල සහ විශ්ලේෂණය
3.1 ප්‍රධාන කාර්ය සාධන දර්ශක (KPIs)
රූප සටහන 1 මඟින් ස්පින්ඩල් බලයට සාපේක්ෂව සමෝච්ඡකරණ නිරවද්‍යතාවයේ පැරේටෝ මායිම නිරූපණය කෙරේ; ඉහළ-වම් චතුරස්‍රය තුළ ඇති යන්ත්‍ර ≥ 98% කොටස් අනුකූලතාවයක් ලබා ඇත. වගුව 2 ප්‍රතිගාමී සංගුණක වාර්තා කරයි: ස්පින්ඩල් බලය (β = 0.41, p < 0.01), සමෝච්ඡකරණ නිරවද්‍යතාවය (β = –0.37, p < 0.01), සහ LT-VEC ලබා ගැනීමේ හැකියාව (β = 0.28, p < 0.05).
රූප සටහන 1 මඟින් ස්පින්ඩල් බලයට සාපේක්ෂව සමෝච්ඡකරණ නිරවද්‍යතාවයේ පැරේටෝ මායිම නිරූපණය කෙරේ; ඉහළ-වම් චතුරස්‍රය තුළ ඇති යන්ත්‍ර ≥ 98% කොටස් අනුකූලතාවයක් ලබා ඇත. වගුව 2 ප්‍රතිගාමී සංගුණක වාර්තා කරයි: ස්පින්ඩල් බලය (β = 0.41, p < 0.01), සමෝච්ඡකරණ නිරවද්‍යතාවය (β = –0.37, p < 0.01), සහ LT-VEC ලබා ගැනීමේ හැකියාව (β = 0.28, p < 0.05).
3.2 වින්‍යාස සංසන්දනය
ෆෝක්-වර්ගයේ ඇලවීමේ වගු, විශේෂාංගයකට සාමාන්‍ය යන්ත්‍රෝපකරණ කාලය මිනිත්තු 3.2 සිට මිනිත්තු 2.2 දක්වා (95% CI: 0.8–1.2 min) අඩු කළ අතර, ආකෘති දෝෂය < 8 µm (රූපය 2) පවත්වා ගෙන ගියේය. සක්‍රීය තාප වන්දි වලින් සමන්විත නොවන්නේ නම්, කැරකෙන-හිස යන්ත්‍ර පැය 4 ක් පුරා අඛණ්ඩ ක්‍රියාකාරිත්වයේ 11 µm තාප ප්ලාවිතය පෙන්නුම් කළේය.
ෆෝක්-වර්ගයේ ඇලවීමේ වගු, විශේෂාංගයකට සාමාන්‍ය යන්ත්‍රෝපකරණ කාලය මිනිත්තු 3.2 සිට මිනිත්තු 2.2 දක්වා (95% CI: 0.8–1.2 min) අඩු කළ අතර, ආකෘති දෝෂය < 8 µm (රූපය 2) පවත්වා ගෙන ගියේය. සක්‍රීය තාප වන්දි වලින් සමන්විත නොවන්නේ නම්, කැරකෙන-හිස යන්ත්‍ර පැය 4 ක් පුරා අඛණ්ඩ ක්‍රියාකාරිත්වයේ 11 µm තාප ප්ලාවිතය පෙන්නුම් කළේය.
3.3 MCDM ප්‍රතිඵල
සංයුක්ත උපයෝගිතා දර්ශකයේ ≥ 0.78 ලකුණු ලබා ගත් මධ්‍යස්ථාන 22% ක සීරීම් අඩුවීමක් පෙන්නුම් කළේය (t = 3.91, df = 16, p = 0.001). සංවේදීතා විශ්ලේෂණය මඟින් විකල්ප වලින් 11% ක් සඳහා පමණක් ස්පින්ඩල් බල බර වෙනස් කළ ශ්‍රේණිගත කිරීම්වල ±5% ක වෙනසක් අනාවරණය වූ අතර එය ආකෘතියේ ශක්තිමත් බව තහවුරු කළේය.
සංයුක්ත උපයෝගිතා දර්ශකයේ ≥ 0.78 ලකුණු ලබා ගත් මධ්‍යස්ථාන 22% ක සීරීම් අඩුවීමක් පෙන්නුම් කළේය (t = 3.91, df = 16, p = 0.001). සංවේදීතා විශ්ලේෂණය මඟින් විකල්ප වලින් 11% ක් සඳහා පමණක් ස්පින්ඩල් බල බර වෙනස් කළ ශ්‍රේණිගත කිරීම්වල ±5% ක වෙනසක් අනාවරණය වූ අතර එය ආකෘතියේ ශක්තිමත් බව තහවුරු කළේය.
4 සාකච්ඡාව
ස්පින්ඩල් බලයේ ආධිපත්‍යය ටයිටේනියම් මිශ්‍ර ලෝහවල ඉහළ ව්‍යවර්ථ රළු කිරීම සමඟ සමපාත වන අතර එය එසුග්වුගේ බලශක්ති පාදක ආකෘති නිර්මාණය සනාථ කරයි (2022, පිටුව 45). LT-VEC හි එකතු කළ අගය AS9100 Rev D යටතේ "දකුණු-පළමු-වරට" නිෂ්පාදනය දෙසට අභ්‍යවකාශ කර්මාන්තයේ මාරුව පිළිබිඹු කරයි. සීමාවන්ට ප්‍රිස්මැටික් කොටස් කෙරෙහි අධ්‍යයනයේ අවධානය ඇතුළත් වේ; තුනී බිත්ති ටර්බයින්-තල ජ්‍යාමිතීන් මෙහි ග්‍රහණය කර නොමැති ගතික අනුකූලතා ගැටළු උද්දීපනය කළ හැකිය. ප්‍රායෝගිකව, ප්‍රසම්පාදන කණ්ඩායම් අදියර තුනේ ප්‍රොටෝකෝලයට ප්‍රමුඛත්වය දිය යුතුය: (1) KPI සීමාවන් හරහා අපේක්ෂකයින් පෙරහන් කිරීම, (2) MCDM යෙදීම, (3) කොටස් 50 ක නියමු ධාවනයක් සමඟ වලංගු කිරීම.
5 නිගමනය
KPI මිණුම් සලකුණු කිරීම, එන්ට්‍රොපි-බරිත MCDM සහ නියමු-ධාවන වලංගුකරණය ඒකාබද්ධ කරන සංඛ්‍යානමය වශයෙන් වලංගු කරන ලද ප්‍රොටෝකෝලයක් මඟින් අභ්‍යවකාශ නිෂ්පාදකයින්ට AS9100 Rev D අවශ්‍යතා සපුරාලන අතරම සීරීම් ≥ 20% කින් අඩු කරන 5-අක්ෂ යන්ත්‍රෝපකරණ මධ්‍යස්ථාන තෝරා ගැනීමට හැකියාව ලැබේ. අනාගත කටයුතු CFRP සහ Inconel 718 සංරචක ඇතුළත් කිරීමට සහ ජීවන චක්‍ර පිරිවැය ආකෘති ඇතුළත් කිරීමට දත්ත කට්ටලය දීර්ඝ කළ යුතුය.
KPI මිණුම් සලකුණු කිරීම, එන්ට්‍රොපි-බරිත MCDM සහ නියමු-ධාවන වලංගුකරණය ඒකාබද්ධ කරන සංඛ්‍යානමය වශයෙන් වලංගු කරන ලද ප්‍රොටෝකෝලයක් මඟින් අභ්‍යවකාශ නිෂ්පාදකයින්ට AS9100 Rev D අවශ්‍යතා සපුරාලන අතරම සීරීම් ≥ 20% කින් අඩු කරන 5-අක්ෂ යන්ත්‍රෝපකරණ මධ්‍යස්ථාන තෝරා ගැනීමට හැකියාව ලැබේ. අනාගත කටයුතු CFRP සහ Inconel 718 සංරචක ඇතුළත් කිරීමට සහ ජීවන චක්‍ර පිරිවැය ආකෘති ඇතුළත් කිරීමට දත්ත කට්ටලය දීර්ඝ කළ යුතුය.
පළ කිරීමේ කාලය: ජූලි-19-2025
