Leitfaden zum Einkaufen von CNC-Bearbeitungsteilen in HONSCN

Die globale Luft- und Raumfahrtindustrie hat in den letzten Jahren bemerkenswerte Erfolge erzielt, die maßgeblich auf die wichtige Rolle der CNCM-Bearbeitungstechnologie zurückzuführen sind. Als effizientes und hochpräzises Bearbeitungsverfahren findet die CNCM-Technologie zunehmend Anwendung in der Luft- und Raumfahrt und trägt wesentlich zur Leistungssteigerung von Luft- und Raumfahrtanlagen bei.

Laut internationalen Marktforschungsinstituten wird der globale Luft- und Raumfahrtmarkt im nächsten Jahrzehnt stetig wachsen und bis 2028 voraussichtlich ein Volumen von rund 200 Milliarden US-Dollar erreichen. Auch in China expandiert der Luft- und Raumfahrtmarkt kontinuierlich und soll bis 2026 ein Volumen von rund 250 Milliarden Yuan erreichen. In diesem Zusammenhang ist der Einsatz der CNCM-Bearbeitungstechnologie in der Luft- und Raumfahrtindustrie von besonderer Bedeutung.

Es ist bekannt, dass CNC-Bearbeitungstechnologie in der Luft- und Raumfahrt die Herstellung präziser und komplexer Bauteile wie Flugzeugtriebwerke, Turbinenschaufeln und Flugzeugstrukturteile ermöglicht. Diese Komponenten müssen eine hohe Genauigkeit und Stabilität aufweisen, um die Sicherheit und Leistungsfähigkeit von Raumfahrzeugen zu gewährleisten. Laut entsprechenden Daten wird der globale Markt für Luft- und Raumfahrtteile bis 2026 voraussichtlich ein Volumen von rund 12 Milliarden US-Dollar erreichen.

Darüber hinaus findet die hohe Effizienz der CNC-Bearbeitungstechnologie auch in der Luft- und Raumfahrt breite Anwendung. Bei der Montage großer Raumfahrzeuge wie Flugzeuge und Raketen ermöglicht die CNC-Bearbeitung eine schnelle und effiziente Massenproduktion und steigert die Produktionseffizienz. Statistiken zufolge wird der globale Markt für die Montage von Raumfahrzeugen bis 2026 voraussichtlich ein Volumen von rund 60 Milliarden US-Dollar erreichen.

Im Hinblick auf die Werkstoffe hat sich die Kompatibilität der CNC-Bearbeitungstechnologie im Luft- und Raumfahrtsektor vollends bewährt. Mit dem zunehmenden Einsatz neuer Werkstoffe wie Kohlenstofffaserverbundwerkstoffe und Titanlegierungen ermöglicht die CNC-Bearbeitungstechnologie deren effiziente Bearbeitung und gewährleistet so die Leistungsfähigkeit und Qualität der Bauteile. Statistiken zufolge wird der globale Markt für Luft- und Raumfahrtwerkstoffe bis 2026 voraussichtlich ein Volumen von rund 35 Milliarden US-Dollar erreichen.

Erwähnenswert ist, dass die CNC-Bearbeitungstechnologie auch die Fertigung kundenspezifischer Teile im Luft- und Raumfahrtsektor unterstützt. Dies ist insbesondere für die Herstellung von Raumfahrzeugen in speziellen Anwendungsszenarien von großer Bedeutung. Statistiken zufolge wird der globale Markt für kundenspezifische Teile in der Luft- und Raumfahrt bis 2026 voraussichtlich ein Volumen von rund 2,5 Milliarden US-Dollar erreichen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Einsatz der CNC-Bearbeitungstechnologie in der Luft- und Raumfahrtindustrie eine starke Grundlage für die Leistungssteigerung von Luft- und Raumfahrtausrüstung bietet. Angesichts der rasanten Entwicklung der chinesischen Luft- und Raumfahrtindustrie ist die Bedeutung der CNC-Bearbeitungstechnologie offensichtlich. Mit dem kontinuierlichen Wachstum des Luft- und Raumfahrtmarktes werden sich die Anwendungsmöglichkeiten der CNC-Bearbeitungstechnologie in diesem Bereich weiter ausdehnen. Wir sind überzeugt, dass die CNC-Bearbeitungstechnologie auch zukünftig zum Erfolg der Luft- und Raumfahrtindustrie beitragen wird.

Im Bereich der Zerspanung besteht der Schwerpunkt der Prozessablaufplanung nach der Festlegung der CNC-Bearbeitungsverfahren und der Prozessunterteilung darin, diese Bearbeitungsmethoden und deren Reihenfolge rational zu ordnen. Im Allgemeinen umfasst die CNC-Bearbeitung von Maschinenteilen das Schneiden, die Wärmebehandlung und Hilfsprozesse wie Oberflächenbehandlung, Reinigung und Prüfung. Die Abfolge dieser Prozesse beeinflusst unmittelbar die Qualität, die Produktionseffizienz und die Kosten der Teile. Daher sollte bei der Planung von CNC-Bearbeitungsabläufen die Reihenfolge von Zerspanung, Wärmebehandlung und Hilfsprozessen sinnvoll festgelegt und die Zusammenhänge zwischen ihnen gelöst werden.

Zusätzlich zu den oben genannten grundlegenden Schritten müssen bei der Entwicklung eines CNC-Bearbeitungsprozesses Faktoren wie die Materialauswahl, die Vorrichtungsgestaltung und die Geräteauswahl berücksichtigt werden. Die Materialauswahl steht in direktem Zusammenhang mit der endgültigen Leistungsfähigkeit der Teile; unterschiedliche Materialien erfordern unterschiedliche Schnittparameter; die Vorrichtungskonstruktion beeinflusst die Stabilität und Genauigkeit der Teile im Bearbeitungsprozess; die Geräteauswahl erfordert die Bestimmung des für die Produktionsanforderungen geeigneten Werkzeugmaschinentyps anhand der Produkteigenschaften.

1. Die Bearbeitungsmethode für Präzisionsmaschinenteile sollte anhand der Oberflächeneigenschaften bestimmt werden. Auf der Grundlage der Kenntnis der Eigenschaften verschiedener Bearbeitungsmethoden, der Beherrschung der Wirtschaftlichkeit der Bearbeitung und der Oberflächenrauheit wird die Methode ausgewählt, die die Bearbeitungsqualität, die Produktionseffizienz und die Wirtschaftlichkeit gewährleisten kann.

2. Wählen Sie die geeignete Zeichnungspositionierungsreferenz aus und bestimmen Sie nach dem Prinzip der Grob- und Feinreferenzauswahl die Positionierungsreferenz für jeden Prozessschritt angemessen.

3, Bei der Entwicklung des Bearbeitungsprozesses für die Bauteile ist es notwendig, diese anhand ihrer Analyse in Schrupp-, Vorschlicht- und Schlichtbearbeitung zu unterteilen, den Grad der Konzentration und Streuung des Prozesses festzulegen und die Bearbeitungsreihenfolge der Oberflächen sinnvoll zu gestalten. Bei komplexen Bauteilen können zunächst mehrere Verfahren geprüft und nach Vergleich und Analyse das geeignetste ausgewählt werden.

4. Ermitteln Sie die Bearbeitungszugabe, die Prozessgröße und die Toleranz für jeden Prozess.

5. Werkzeugmaschinen und Arbeiter auswählen, Klammern, Mengen, Schneidwerkzeuge. Die Auswahl der mechanischen Ausrüstung sollte nicht nur die Bearbeitungsqualität gewährleisten, sondern auch wirtschaftlich und zweckmäßig sein. Bei der Serienfertigung sollten in der Regel Standardwerkzeugmaschinen und Spezialvorrichtungen zum Einsatz kommen.

6. Ermitteln Sie die technischen Anforderungen und Prüfmethoden für jeden Hauptprozess. Die Bestimmung der Schnittmenge und der Bearbeitungszeit für jeden Prozess erfolgt in der Regel durch den Bediener in einer Kleinserienfertigung. Sie wird üblicherweise nicht in der Bearbeitungsprozesskarte spezifiziert. In Anlagen mit mittlerer Serien- und Massenproduktion hingegen ist es zur Gewährleistung einer rationellen Produktion und eines gleichmäßigen Produktionsablaufs erforderlich, die Schnittmenge festzulegen und nicht willkürlich zu ändern.

Erst grob, dann fein

Die Bearbeitungsgenauigkeit wird schrittweise durch Schruppen, Vorschlichten und Feindrehen verbessert. Die Schruppdrehmaschine entfernt den Großteil des Aufmaßes der Werkstückoberfläche in kurzer Zeit, wodurch die Zerspanungsleistung erhöht und die Gleichmäßigkeit des Aufmaßes gewährleistet wird. Entspricht das nach dem Schruppen verbleibende Material nicht den Anforderungen an die Oberflächengüte, ist eine Vorschlichtdrehmaschine für die Feinbearbeitung erforderlich. Die Feindrehmaschine muss sicherstellen, dass die Kontur des Werkstücks gemäß den Zeichnungsmaßen bearbeitet wird, um die Bearbeitungsgenauigkeit zu gewährleisten.

Erst annähern, dann weit weg.

Unter normalen Umständen sollten die Teile in Werkzeugnähe zuerst bearbeitet werden, anschließend die weiter entfernten Teile, um den Werkzeugweg zu verkürzen und Leerlaufzeiten zu reduzieren. Beim Drehen ist es vorteilhaft, die Steifigkeit des Rohlings oder Halbzeugs zu erhalten und die Schnittbedingungen zu verbessern.

Das Prinzip der inneren und äußeren Überschneidung

Bei Bauteilen mit sowohl einer Innenfläche (Innenhohlraum) als auch einer Außenfläche ist bei der Festlegung der Bearbeitungsreihenfolge folgende Reihenfolge einzuhalten: Zuerst werden die Innen- und Außenflächen vorbearbeitet, anschließend werden sie fertigbearbeitet. Nach der Bearbeitung darf keine Restfläche mehr vorhanden sein, bevor die anderen Flächen (Innen- oder Außenfläche) bearbeitet werden.

Grundprinzip

Der als Bezugsfläche für die Endbearbeitung verwendeten Oberfläche sollte Priorität eingeräumt werden. Denn je genauer die Oberfläche der Positionierreferenz ist, desto geringer ist der Spannfehler. Beispielsweise wird bei der Bearbeitung von Wellenteilen üblicherweise zuerst die Zentrierbohrung bearbeitet, und anschließend werden die Außenfläche und die Stirnfläche mit der Zentrierbohrung als Präzisionsgrundlage bearbeitet.

Das Prinzip des ersten und des zweiten

Die Hauptarbeitsfläche und die Montagefläche der Teile sollten zuerst bearbeitet werden, um eventuelle Defekte an der Hauptfläche des Rohlings frühzeitig zu erkennen. Die Sekundärfläche kann vor der Endbearbeitung teilweise auf der Hauptbearbeitungsfläche platziert werden.

Das Prinzip der Fläche vor dem Loch

Die Grundfläche der Gehäuse- und Halterungsteile ist groß, daher wird die Fläche in der Regel zuerst bearbeitet, bevor die Bohrungen und andere Abmessungen bearbeitet werden. Diese Bearbeitungsreihenfolge gewährleistet einerseits eine stabile und zuverlässige Positionierung der bearbeiteten Fläche; andererseits lässt sich die Bohrung auf der bearbeiteten Fläche leichter herstellen, was die Bearbeitungsgenauigkeit der Bohrung verbessert, insbesondere beim Bohren, da die Bohrungsachse weniger leicht abweicht.

Bei der Entwicklung des Bearbeitungsprozesses von Teilen ist es notwendig, je nach Art der zu produzierenden Teile die geeignete Bearbeitungsmethode, die Werkzeugmaschinenausrüstung, die Spannvorrichtungen, die Rohlinge und die technischen Anforderungen an die Arbeiter auszuwählen.

Der Erfolg oder Misserfolg von Luft- und Raumfahrtprojekten hängt von der Genauigkeit, Präzision und Qualität der verwendeten Komponenten ab. Daher setzen Luft- und Raumfahrtunternehmen fortschrittliche Fertigungstechniken und -prozesse ein, um sicherzustellen, dass ihre Komponenten den Anforderungen vollumfänglich entsprechen. Während neue Fertigungsmethoden wie der 3D-Druck in der Branche rasant an Bedeutung gewinnen, spielen traditionelle Fertigungsverfahren wie die spanende Bearbeitung weiterhin eine Schlüsselrolle bei der Herstellung von Teilen und Produkten für die Luft- und Raumfahrt. Verbesserte CAM-Programme, anwendungsspezifische Werkzeugmaschinen, optimierte Materialien und Beschichtungen sowie eine verbesserte Spankontrolle und Schwingungsdämpfung haben die Fertigungsmethoden für kritische Luft- und Raumfahrtkomponenten grundlegend verändert. Hochentwickelte Anlagen allein genügen jedoch nicht. Hersteller benötigen das Fachwissen, um die Herausforderungen der Materialverarbeitung in der Luft- und Raumfahrtindustrie zu meistern.

Die Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen stellt zunächst spezifische Anforderungen an die Werkstoffe. Diese Teile müssen typischerweise hohe Festigkeit, geringe Dichte, hohe thermische Stabilität und Korrosionsbeständigkeit aufweisen, um extremen Betriebsbedingungen standzuhalten.

Gängige Werkstoffe in der Luft- und Raumfahrt sind:

1. Hochfeste Aluminiumlegierung

Hochfeste Aluminiumlegierungen eignen sich aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer Korrosionsbeständigkeit und ihrer guten Verarbeitbarkeit ideal für Flugzeugstrukturbauteile. Beispielsweise findet die Aluminiumlegierung 7075 breite Anwendung in der Luft- und Raumfahrtindustrie.

2. Titanlegierung

Titanlegierungen weisen ein ausgezeichnetes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht auf und werden häufig für Flugzeugtriebwerksteile, Rumpfkomponenten und Schrauben verwendet.

3. Superlegierung

Superlegierungen behalten ihre Festigkeit und Stabilität bei hohen Temperaturen und eignen sich für Triebwerksdüsen, Turbinenschaufeln und andere Hochtemperaturbauteile.

4. Verbundwerkstoff

Kohlenstofffaserverbundwerkstoffe eignen sich gut zur Reduzierung des Strukturgewichts, zur Erhöhung der Festigkeit und zur Verringerung der Korrosion und werden häufig bei der Herstellung von Gehäusen für Luft- und Raumfahrtteile sowie Raumfahrzeugkomponenten eingesetzt.

Prozessplanung und -gestaltung

Vor der Bearbeitung sind Prozessplanung und -konstruktion erforderlich. In dieser Phase muss das Gesamtbearbeitungsverfahren anhand der Konstruktionsanforderungen der Teile und der Materialeigenschaften festgelegt werden. Dies umfasst die Bestimmung des Bearbeitungsprozesses, die Auswahl der Werkzeugmaschinen, die Werkzeugauswahl usw. Gleichzeitig ist eine detaillierte Prozessauslegung notwendig, einschließlich der Festlegung von Schnittprofil, Schnitttiefe, Schnittgeschwindigkeit und weiterer Parameter.

Materialvorbereitung und Schneidevorgang

Bei der Bearbeitung von Luft- und Raumfahrtteilen müssen zunächst die Werkstoffe vorbereitet werden. Üblicherweise werden für Luftfahrtteile hochfeste legierte Stähle, Edelstahl, Aluminiumlegierungen usw. verwendet. Nach Abschluss der Materialvorbereitung beginnt der Schneidprozess.

Dieser Schritt umfasst die Auswahl von Werkzeugmaschinen wie CNC-Werkzeugmaschinen, Drehmaschinen, Fräsmaschinen usw. sowie die Auswahl der Schneidwerkzeuge. Der Schneidprozess erfordert eine präzise Steuerung von Vorschubgeschwindigkeit, Schnittgeschwindigkeit, Schnitttiefe und weiteren Werkzeugparametern, um die Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität der Werkstücke zu gewährleisten.

Präzisionsbearbeitungsprozess

Bauteile für die Luft- und Raumfahrt werden hinsichtlich Größe und Oberflächenqualität in der Regel sehr stark beansprucht, weshalb die Präzisionsbearbeitung ein unerlässlicher Schritt ist. Hierbei können hochpräzise Verfahren wie Schleifen und Erodieren (EDM) zum Einsatz kommen. Ziel der Präzisionsbearbeitung ist die weitere Verbesserung der Maßgenauigkeit und Oberflächengüte der Bauteile, um deren Zuverlässigkeit und Stabilität im Luftfahrtbereich zu gewährleisten.

Wärmebehandlung

Manche Bauteile für die Luft- und Raumfahrt erfordern nach der Präzisionsbearbeitung eine Wärmebehandlung. Diese verbessert Härte, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Bauteile. Zu den Wärmebehandlungsverfahren zählen beispielsweise Härten und Anlassen, die je nach den spezifischen Anforderungen der Bauteile ausgewählt werden.

Oberflächenbeschichtung

Zur Verbesserung der Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit von Luftfahrtbauteilen ist in der Regel eine Oberflächenbeschichtung erforderlich. Als Beschichtungsmaterialien kommen beispielsweise Hartmetall und Keramikbeschichtungen zum Einsatz. Oberflächenbeschichtungen verbessern nicht nur die Leistungsfähigkeit der Bauteile, sondern verlängern auch deren Lebensdauer.

Montage und Prüfung

Die Teile werden montiert und geprüft. In dieser Phase müssen die Teile gemäß den Konstruktionsvorgaben montiert werden, um die Passgenauigkeit der verschiedenen Teile sicherzustellen. Gleichzeitig sind strenge Prüfungen erforderlich, darunter Maß-, Oberflächenqualitäts- und Materialprüfungen, um zu gewährleisten, dass die Teile den Standards der Luftfahrtindustrie entsprechen.

Strenge Qualitätskontrolle: Die Qualitätskontrollanforderungen an Luftfahrtteile sind sehr streng, und in jeder Verarbeitungsphase der Luftfahrtteile sind strenge Prüfungen und Kontrollen erforderlich, um sicherzustellen, dass die Qualität der Teile den Standards entspricht.

Hohe Präzisionsanforderungen: Bauteile für die Luft- und Raumfahrt erfordern typischerweise sehr hohe Genauigkeit, insbesondere hinsichtlich Maßgenauigkeit, Formgenauigkeit und Oberflächenqualität. Daher müssen im Bearbeitungsprozess hochpräzise Werkzeugmaschinen und -werkzeuge eingesetzt werden, um sicherzustellen, dass die Teile den Konstruktionsvorgaben entsprechen.

Konstruktion komplexer Strukturen: Bauteile in der Luftfahrt weisen oft komplexe Strukturen auf, und es ist notwendig, mehrachsige CNC-Werkzeugmaschinen und andere Ausrüstungen einzusetzen, um den Bearbeitungsanforderungen komplexer Strukturen gerecht zu werden.

Hohe Temperaturbeständigkeit und hohe Festigkeit: Luftfahrtbauteile arbeiten üblicherweise unter rauen Bedingungen wie hohen Temperaturen und hohem Druck. Daher ist es notwendig, hochtemperaturbeständige und hochfeste Werkstoffe auszuwählen und die entsprechende Wärmebehandlung durchzuführen.

Insgesamt handelt es sich bei der Bearbeitung von Luft- und Raumfahrtteilen um einen hochtechnologieintensiven, präzisionsfordernden Prozess, der strenge Betriebsabläufe und fortschrittliche Bearbeitungsanlagen erfordert, um sicherzustellen, dass die Qualität und Leistung der Endprodukte den strengen Anforderungen der Luftfahrtbranche gerecht werden.

Die Bearbeitung von Bauteilen für die Luft- und Raumfahrt stellt eine Herausforderung dar, vor allem in folgenden Bereichen:

Komplexe Geometrie

Bauteile für die Luft- und Raumfahrt weisen oft komplexe Geometrien auf, die eine hochpräzise Bearbeitung erfordern, um die Konstruktionsanforderungen zu erfüllen.

Verarbeitung von Superlegierungen

Die Verarbeitung von Superlegierungen ist schwierig und erfordert spezielle Werkzeuge und Verfahren zur Handhabung dieser harten Werkstoffe.

Große Teile

Die Teile des Raumfahrzeugs sind in der Regel sehr groß und erfordern große CNC-Werkzeugmaschinen und spezielle Bearbeitungsanlagen.

Qualitätskontrolle

Die Luft- und Raumfahrtindustrie stellt extrem hohe Anforderungen an die Teilequalität und verlangt strenge Qualitätskontrollen und Prüfungen, um sicherzustellen, dass jedes Teil den Standards entspricht.

In der Bearbeitung von Luft- und Raumfahrtbauteilen sind Präzision und Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung. Ein tiefes Verständnis und die präzise Kontrolle von Materialien, Prozessen, Präzision und Bearbeitungsschwierigkeiten sind der Schlüssel zur Herstellung hochwertiger Luft- und Raumfahrtbauteile.