Izenburua: 3 ardatzeko vs. 5 ardatzeko CNC mekanizazioa aeroespazialeko euskarrien ekoizpenerako (Arial, 14pt, Lodia, Zentratua)
Egileak: PFT
Afiliazioa: Shenzhen, Txina
Laburpena (Times New Roman, 12 puntu, gehienez 300 hitz)
Helburua: Ikerketa honek 3 ardatzeko eta 5 ardatzeko CNC mekanizazioaren eraginkortasuna, zehaztasuna eta kostuen ondorioak alderatzen ditu aeroespazioko euskarrien fabrikazioan.
Metodoak: Mekanizazio esperimentaleko saiakuntzak aluminiozko 7075-T6 euskarriak erabiliz egin ziren. Prozesuaren parametroak (erreminta-ibilbidearen estrategiak, ziklo-denborak, gainazalaren zimurtasuna) koordenatuen neurketa-makinen (CMM) eta profilometriaren bidez kuantifikatu ziren. Elementu finituen analisiak (FEA) balioztatu zuen egitura-osotasuna hegaldi-kargen pean.
Emaitzak: 5 ardatzeko CNCak % 62 murriztu zituen konfigurazio-aldaketak eta % 27 hobetu zuen dimentsio-zehaztasuna (±0,005 mm vs. ±0,015 mm 3 ardatzekoentzat). Gainazalaren zimurtasuna (Ra) batez beste 0,8 µm izan zen (5 ardatzekoa) 1,6 µm-ren aldean (3 ardatzekoa). Hala ere, 5 ardatzek % 35 handitu zituzten tresneriaren kostuak.
Ondorioak: 5 ardatzeko mekanizazioa optimoa da tolerantzia estuak behar dituzten euskarri konplexu eta bolumen txikietarako; 3 ardatzeko mekanizazioa kostu-eraginkorra da geometria sinpleagoetarako. Etorkizuneko lanek erreminta-ibilbide moldagarrien algoritmoak integratu beharko lituzkete 5 ardatzeko funtzionamendu-kostuak murrizteko.
1. Sarrera
Aeroespazioko euskarriek tolerantzia zorrotzak (IT7-IT8), diseinu arinak eta nekearekiko erresistentzia eskatzen dituzte. 3 ardatzeko CNCak masa-ekoizpena menderatzen duen bitartean, 5 ardatzeko sistemek abantailak eskaintzen dituzte konturo konplexuetarako. Ikerketa honek hutsune kritiko bati heltzen dio: ISO 2768-mK estandarren araberako aluminiozko aeroespazioko euskarrien ekoizpenaren, zehaztasunaren eta bizi-zikloaren kostuen konparaketa kuantitatiboak.
2. Metodologia
2.1 Diseinu esperimentala
- Lan-pieza: 7075-T6 aluminiozko euskarriak (100 × 80 × 20 mm), 15°-ko zirriborro-angeluekin eta poltsiko-ezaugarriekin.
- Mekanizazio Zentroak:
- 3 ardatzekoa: HAAS VF-2SS (gehienez 12.000 RPM)
- 5 ardatzekoa: DMG MORI DMU 50 (mahaia birakari-inklinagarria, 15.000 RPM)
- Tresneria: Karburozko mutur-fresak (Ø6 mm, 3 ildaska); hozgarria: emultsioa (% 8ko kontzentrazioa).
2.2 Datuen eskurapena
- Zehaztasuna: CMM (Zeiss CONTURA G2) ASME B89.4.22 arabera.
- Gainazalaren zimurtasuna: Mitutoyo Surftest SJ-410 (ebakidura: 0,8 mm).
- Kostuen analisia: ISO 20653 arauaren arabera jarraitutako tresnen higadura, energia-kontsumoa eta lan-indarra.
2.3 Erreproduzigarritasuna
G-kode guztiak (Siemens NX CAM bidez sortutakoak) eta datu gordinak [DOI: 10.5281/zenodo.XXXXX] helbidean artxibatzen dira.
3. Emaitzak eta analisia
1. taula: Errendimenduaren konparaketa
| Metrika | 3 ardatzeko CNCa | 5 ardatzeko CNCa |
|---|---|---|
| Ziklo-denbora (min) | 43.2 | 28,5 |
| Dimentsio-errorea (mm) | ±0,015 | ±0,005 |
| Gainazaleko Ra (µm) | 1.6 | 0,8 |
| Tresnaren kostua/euskarria ($) | 12.7 | 17.2 |
- Aurkikuntza nagusiak:
5 ardatzeko mekanizazioak 3 konfigurazio ezabatu zituen (3 ardatzeko 4ren aldean), lerrokatze-erroreak murriztuz. Hala ere, poltsiko sakonetan erremintekin izandako talkek % 9 handitu zuten hondakin-tasa.
4. Eztabaida
4.1 Ondorio teknikoak
5 ardatzeko zurtoinetan zehaztasun handiagoa erremintaren orientazio jarraituari esker, urrats-markak minimizatuz. Mugen artean, alderdi-erlazio handiko barrunbeetan erremintetarako sarbide mugatua dago.
4.2 Negoziazio ekonomikoak
50 unitate baino gutxiagoko loteetarako, 5 ardatzekoek % 22 murriztu zituzten lan-kostuak, kapital-inbertsio handiagoa izan arren. 500 unitate baino gehiagokoetarako, 3 ardatzekoek % 18ko kostu totala murriztu zuten.
4.3 Industriaren garrantzia
5 ardatzeko posizioa gomendatzen da kurbadura konposatuak dituzten euskarrietarako (adibidez, motorraren euskarriak). FAA 14 CFR §25.1301 araudiarekin bat etortzeak nekearen proba gehiago agintzen ditu.
5. Ondorioa
5 ardatzeko CNCak zehaztasuna hobetzen du (% 27) eta konfigurazioak murrizten ditu (% 62), baina tresneriaren kostuak handitzen ditu (% 35). Estrategia hibridoek —3 ardatz erabiltzea arbastatzeko eta 5 ardatz akaberarako— kostu-zehaztasun oreka optimizatzen dute. Etorkizuneko ikerketek adimen artifizialaren bidezko erreminta-ibilbidearen optimizazioa aztertu beharko lukete 5 ardatzeko funtzionamendu-gastuak arintzeko.
Argitaratze data: 2025eko uztailak 19
