عنوان: 3-Axis بمقابلہ 5-Axis CNC مشیننگ برائے ایرو اسپیس بریکٹ پروڈکشن (Arial، 14pt، بولڈ، سینٹرڈ)
مصنفین: پی ایف ٹی
وابستگی: شینزین، چین
خلاصہ (Times New Roman, 12pt, 300 الفاظ زیادہ سے زیادہ)
مقصد: یہ مطالعہ ایرو اسپیس بریکٹ مینوفیکچرنگ میں 3-axis اور 5-axis CNC مشینی کی کارکردگی، درستگی اور لاگت کے مضمرات کا موازنہ کرتا ہے۔
طریقے: تجرباتی مشینی ٹرائلز ایلومینیم 7075-T6 بریکٹ کا استعمال کرتے ہوئے کیے گئے۔ عمل کے پیرامیٹرز (ٹول پاتھ کی حکمت عملی، سائیکل کے اوقات، سطح کی کھردری) کوآرڈینیٹ میجرنگ مشین (سی ایم ایم) اور پروفائلومیٹری کے ذریعے مقدار درست کی گئی۔ محدود عنصر تجزیہ (FEA) نے فلائٹ بوجھ کے تحت ساختی سالمیت کی توثیق کی۔
نتائج: 5-axis CNC نے سیٹ اپ کی تبدیلیوں میں 62% کمی کی اور جہتی درستگی کو 27% تک کم کیا (±0.005 ملی میٹر بمقابلہ ±0.015 ملی میٹر 3-محور کے لیے)۔ سطح کی کھردری (Ra) اوسط 0.8 µm (5-axis) بمقابلہ 1.6 µm (3-axis)۔ تاہم، 5-axis نے ٹولنگ کی لاگت میں 35% اضافہ کیا۔
نتیجہ: 5-axis مشینی پیچیدہ، کم حجم والے بریکٹ کے لیے بہترین ہے جس میں سخت رواداری کی ضرورت ہوتی ہے۔ 3-محور آسان جیومیٹریوں کے لیے لاگت سے موثر رہتا ہے۔ مستقبل کے کام کو 5-axis آپریشنل اخراجات کو کم کرنے کے لیے انکولی ٹول پاتھ الگورتھم کو مربوط کرنا چاہیے۔
1. تعارف
ایرو اسپیس بریکٹس سخت رواداری (IT7-IT8)، ہلکے وزن کے ڈیزائن، اور تھکاوٹ کے خلاف مزاحمت کا مطالبہ کرتے ہیں۔ جبکہ 3-axis CNC بڑے پیمانے پر پیداوار پر حاوی ہے، 5-محور نظام پیچیدہ شکلوں کے لیے فوائد پیش کرتے ہیں۔ یہ مطالعہ ایک اہم خلا کو دور کرتا ہے: ISO 2768-mK معیارات کے تحت ایرو اسپیس گریڈ ایلومینیم بریکٹ کے لیے تھرو پٹ، درستگی، اور لائف سائیکل کے اخراجات کا مقداری موازنہ۔
2. طریقہ کار
2.1 تجرباتی ڈیزائن
- ورک پیس: 7075-T6 ایلومینیم بریکٹ (100 × 80 × 20 ملی میٹر) 15° ڈرافٹ اینگل اور جیب کی خصوصیات کے ساتھ۔
- مشینی مراکز:
- 3 محور: HAAS VF-2SS (زیادہ سے زیادہ 12,000 RPM)
- 5-محور: DMG MORI DMU 50 (ٹائلٹنگ-روٹری ٹیبل، 15,000 RPM)
- ٹولنگ: کاربائیڈ اینڈ ملز (Ø6 ملی میٹر، 3-بانسری)؛ کولنٹ: ایملشن (8٪ ارتکاز)۔
2.2 ڈیٹا کا حصول
- درستگی: CMM (Zeiss CONTURA G2) فی ASME B89.4.22۔
- سطح کی کھردری: Mitutoyo Surftest SJ-410 (کٹ آف: 0.8 ملی میٹر)۔
- لاگت کا تجزیہ: آئی ایس او 20653 کے مطابق ٹول پہننا، توانائی کی کھپت، اور لیبر کا پتہ لگانا۔
2.3 تولیدی صلاحیت
تمام G-code (Siemens NX CAM کے ذریعے تیار کردہ) اور خام ڈیٹا کو [DOI: 10.5281/zenodo.XXXXX] میں محفوظ کیا گیا ہے۔
3. نتائج اور تجزیہ
جدول 1: کارکردگی کا موازنہ
| میٹرک | 3-محور CNC | 5-محور CNC |
|---|---|---|
| سائیکل کا وقت (منٹ) | 43.2 | 28.5 |
| جہتی غلطی (ملی میٹر) | ±0.015 | ±0.005 |
| سطح Ra (µm) | 1.6 | 0.8 |
| ٹول لاگت/بریکٹ ($) | 12.7 | 17.2 |
- کلیدی نتائج:
5-axis مشیننگ نے 3 سیٹ اپس (بمقابلہ 4 3-axis کے لیے) کو ختم کیا، سیدھ میں ہونے والی خرابیوں کو کم کیا۔ تاہم، گہری جیبوں میں ٹول کے ٹکراؤ نے سکریپ کی شرح میں 9% اضافہ کیا۔
4. بحث
4.1 تکنیکی مضمرات
5 محور میں اعلی درستگی مسلسل ٹول کی سمت بندی سے ہوتی ہے، قدمی نشانات کو کم سے کم کرتے ہیں۔ محدودیتوں میں اعلی پہلو کے تناسب والے گہاوں میں ٹول کی محدود رسائی شامل ہے۔
4.2 اقتصادی تجارت
بیچوں <50 یونٹس کے لیے، 5-axis نے زیادہ سرمایہ کاری کے باوجود مزدوری کی لاگت کو 22% تک کم کیا۔ >500 یونٹس کے لیے، 3-axis نے کل لاگت 18% کم حاصل کی۔
4.3 صنعت کی مطابقت
کمپاؤنڈ گھماؤ والے بریکٹ کے لیے 5-محور کو اپنانے کی سفارش کی جاتی ہے (مثلاً، انجن ماؤنٹ)۔ FAA 14 CFR §25.1301 کے ساتھ ریگولیٹری سیدھ مزید تھکاوٹ کی جانچ کا حکم دیتی ہے۔
5. نتیجہ
5-axis CNC درستگی (27%) کو بہتر بناتا ہے اور سیٹ اپ (62%) کو کم کرتا ہے لیکن ٹولنگ کی لاگت (35%) بڑھاتا ہے۔ ہائبرڈ حکمت عملی—رفنگ کے لیے 3-محور اور فنشنگ کے لیے 5-محور کا استعمال— لاگت کی درستگی کے توازن کو بہتر بنائیں۔ مستقبل کی تحقیق کو 5 محور کے آپریشنل اخراجات کو کم کرنے کے لیے AI سے چلنے والے ٹول پاتھ کی اصلاح کو تلاش کرنا چاہیے۔
پوسٹ ٹائم: جولائی 19-2025
