JS Precision

Em uma semana, uma máquina pode fresar as pás de titânio extremamente curvas de um motor turbofan a partir de um lingote sólido, com superfícies precisas o suficiente para guiar o fluxo de ar supersônico. Em seguida, fresa a enorme estrutura de sustentação onde a asa se fixa à fuselagem, deixando todas as superfícies de contato impecáveis.

Esta não é uma tecnologia do futuro, mas sim a rotina diária dos principais serviços de usinagem CNC de 5 eixos da atualidade. Na indústria aeroespacial, a busca por complexidade, leveza e confiabilidade absoluta tornou a usinagem CNC de 5 eixos não mais uma "opção", mas sim uma "obrigação".

Este é um manual prático que ajudará você a ver claramente como obter com sucesso peças usinadas em CNC de padrão aeroespacial com serviços de usinagem CNC de 5 eixos, fornecendo uma referência confiável para suas necessidades de fabricação.

Resumo da resposta principal

Por que confiar em nós? Estudos de caso de serviços de precisão JS de 5 eixos

A JS Precision está seriamente envolvida no negócio de usinagem CNC de 5 eixos aeroespacial há mais de 15 anos, tendo enviado mais de 10.000 peças usinadas CNC e prestado serviços a mais de 300 empresas aeroespaciais em todo o mundo, com uma taxa consistente de qualificação de produtos de mais de 99,8%.

Nossas capacidades abrangem um espectro de áreas significativas, como usinagem de uma asa de liga de alumínio de uma peça para um fabricante de aviões comerciais, com redução de peso de 25%, e fabricação de uma cavidade de sensor de proteção térmica para uma cápsula de reentrada espacial para uma agência espacial, com qualificação de 100%.

Também usinamos diversas peças complexas, como blocos de motor, blisks e suportes de satélite, e conhecemos as características de usinagem de materiais aeroespaciais, como liga de alumínio 7075-T6, liga de titânio Ti-6Al-4V e liga à base de níquel Inconel 718.

Este manual é um resumo da nossa experiência prática. Das explicações técnicas aos estudos de caso, cada detalhe foi testado e comprovado em projetos reais. Confiável por sua praticidade e profissionalismo.

A JS Precision atua no mercado de usinagem CNC de 5 eixos para a indústria aeroespacial há mais de 15 anos e já fabricou mais de 10.000 peças usinadas em CNC. Para garantir o serviço, publique seu modelo 3D online e forneceremos feedback especializado em até 24 horas, permitindo que você adquira peças qualificadas rapidamente.

Além das Três Dimensões: Desmistificando o Significado e o Valor da Máquina CNC de 5 Eixos

Para entender as vantagens da usinagem CNC de 5 eixos, primeiro é necessário esclarecer o significado da máquina CNC de 5 eixos.

Não se trata de cinco máquinas juntas, mas de uma máquina-ferramenta abrangente que possui movimento simultâneo coordenado em cinco eixos (eixos lineares X, Y e Z + eixos rotativos A e C). A coordenação de cinco eixos aumenta a flexibilidade da usinagem de peças complexas.

Usinagem de 5 eixos e usinagem de posicionamento 3+2 são terminologias ambíguas. As diferenças entre as duas são esclarecidas na tabela abaixo:

Por que a tecnologia de 5 eixos é um mercado natural para a indústria aeroespacial? Isso se baseia em três propriedades:

• Em estruturas integradas com "peso leve e alta resistência" (como asas integradas), a usinagem de 5 eixos é capaz de usinar estruturas complicadas diretamente de um único item de material.
• Em superfícies aerodinâmicas/de transmissão de força complicadas (como pás de motor), a usinagem de 5 eixos proporciona usinagem precisa.
• Em materiais caros (como ligas de titânio e ligas à base de níquel), a usinagem de 5 eixos reduz o desperdício e economiza custos.

A JS Precision possui profundo conhecimento do significado das máquinas CNC de 5 eixos e dos requisitos de fabricação aeronáutica, distinguindo claramente entre posicionamento 3+2 e condições de usinagem de 5 eixos. Escolha nosso serviço de usinagem aeroespacial de 5 eixos e envie um modelo para receber uma solução de processo personalizada, facilitando a usinagem de peças complexas.

Desvendando o impossível: como a usinagem de 5 eixos está remodelando a fabricação aeroespacial

A usinagem CNC de 5 eixos está revolucionando amplamente a fabricação aeroespacial, visualizada em quatro pontos principais:

1. Energia de configuração única:

Tradicionalmente, a usinagem de peças CNC cruciais, como carcaças de motor e trem de pouso, precisa ser realizada em uma série de configurações, que são facilmente suscetíveis a erros de posicionamento. A usinagem de 5 eixos pode ser realizada em uma única configuração, eliminando completamente esses erros. Por exemplo, a coaxialidade do trem de pouso pode ser mantida dentro de uma tolerância de 0,003 mm.

2. Ferramentas mais curtas, maior precisão:

A usinagem de 5 eixos facilita o uso de ferramentas mais curtas, reduzindo a vibração e melhorando a qualidade da superfície e os parâmetros de corte. Por exemplo, na usinagem de ligas de titânio, ferramentas mais curtas podem atingir acabamentos superficiais inferiores a Ra0,4μm e reduzir o tempo de usinagem em 20%.

3. Conquiste a geometria desafiadora:

Ângulos negativos e cavidades íngremes de componentes como blisks e palhetas-guia são difíceis de usinar em máquinas tradicionais. Com a usinagem de 5 eixos, o posicionamento flexível dos ângulos da ferramenta é alcançado, permitindo o fresamento preciso de ângulos negativos sem comprometer as dimensões.

4. Semanas a meses:

Um acelerador de produção e uma potência em prototipagem: para prototipagem rápida e produção em pequenas séries, a usinagem de 5 eixos reduz a complexidade das ferramentas e o número de trocas de equipamentos. Por exemplo, um protótipo de câmara de combustão de motor, que normalmente leva três meses para ser feito, leva duas semanas na usinagem de 5 eixos.

Os serviços de usinagem CNC de 5 eixos da JS Precision maximizam as vantagens da usinagem de 5 eixos para garantir controle preciso sobre peças críticas e usinagem de geometrias complexas. Envie seus requisitos online e projetaremos uma solução com base nas características das peças para ajudar você a encurtar seu ciclo de produção.

Figura 1: Usinagem de 5 eixos aeroespacial

A busca por níveis de mícron: tolerâncias e padrões de acabamento de superfície para peças aeroespaciais

As peças aeroespaciais alcançam precisão de nível micrométrico, com padrões conforme indicado na tabela abaixo:

Tolerâncias geométricas são mais importantes do que tolerâncias dimensionais. Se a circularidade do rotor de um motor estiver fora do padrão, a rotação em alta velocidade causará vibração, comprometendo a estabilidade e até mesmo acidentes. O acabamento da superfície também é extremamente importante, com um Ra muito bom. Este valor pode melhorar a resistência à fadiga, reduzir o arrasto aerodinâmico e prevenir o desgaste por atrito.

Processo de Precisão: Modelo Digital para Peça Aeroespacial Aprovada para Aeronavegabilidade

Este caminho do modelo digital até a peça aprovada para aeronavegabilidade envolve um rigoroso processo de quatro etapas:

1. Definição Digital e Planejamento de Processos: CAD é usado para criar um modelo 3D, CAM é usado para o planejamento de processos e análise DFAM é realizada. Caminhos de usinagem são determinados, ferramentas são selecionadas e parâmetros são definidos (por exemplo, ferramentas especiais de metal duro são usadas para usinar ligas de titânio) para a eficiência e viabilidade da usinagem CNC de peças .

2. Implementação de Fabricação de Alta Precisão: Após o planejamento do processo, a geração de código CNC e o projeto de fixação são implementados para manter a peça bruta na posição. A tecnologia de medição na máquina é utilizada no momento da usinagem para medir as dimensões e corrigi-las em tempo real para maximizar a precisão.

3. Fora da Cadeia de Valor da Usinagem: As peças usinadas passam por tratamento térmico (por exemplo, tratamento de envelhecimento para a liga de alumínio 7075-T6) e tratamento superficial (por exemplo, anodização). Por fim, são realizados ensaios não destrutivos (END) com fluorescência penetrante e raios X para identificar defeitos internos.

4. Veredito de Qualidade Final: Verificação abrangente e geração de relatório com o auxílio de uma máquina de medição por coordenadas (CMM). O Relatório de Inspeção Dimensional Completa (FAIR) é então acompanhado pela peça após a inspeção final para garantir a qualidade.

A JS Precision segue rigorosamente esse processo de precisão para garantir que cada peça usinada em CNC atenda aos requisitos. Envie um modelo virtual e nós cuidaremos de todo o processo, desde o planejamento até a entrega, fornecendo serviços de usinagem CNC de alta qualidade.

Figura 2: usinagem CNC de peças aeroespaciais

Do céu ao espaço: peças usinadas em CNC essenciais possibilitadas pela tecnologia de 5 eixos

A usinagem CNC de 5 eixos permite a fabricação precisa de vários tipos de componentes aeroespaciais vitais:

Componentes do trem de força

Incluindo lâmina do motor, blisk, carcaça e componentes da câmara de combustão.

• A superfície curva complexa das pás do motor deve ser usinada com alta precisão usando usinagem de 5 eixos para beneficiar o desempenho aerodinâmico.
• A estrutura integrada do disco laminado pode ser usinada por usinagem de 5 eixos para reduzir erros de fixação e obter maior precisão geral.
• A tecnologia de 5 eixos pode ser empregada para usinar cavidades profundas e sistemas de furos complexos do revestimento em uma única passagem.

Estrutura de voo

Consiste principalmente na estrutura da fuselagem, longarinas das asas, nervuras e estruturas de antepara.

• A estrutura da carroceria geralmente adota um design integrado e pode ser usinada a partir de um único bloco de liga de alumínio por meio de usinagem de 5 eixos, reduzindo assim as juntas e melhorando a rigidez estrutural.
• As longarinas das asas são a estrutura de suporte de carga da asa e têm geometrias transversais complexas que precisam ser usinadas com usinagem de 5 eixos para garantir dimensões precisas.

Sistema de controle

Inclui a cabeça do rotor do helicóptero, a carcaça do atuador e as ligações do leme.

• Os furos de conexão multidirecionais da cabeça do rotor do helicóptero exigem posicionamento preciso, e a usinagem de 5 eixos garante a coaxialidade de cada furo.
• Furos profundos e cavidades internas complexas do alojamento do atuador podem ser usinados com precisão com tecnologia de 5 eixos, para que o sistema hidráulico funcione corretamente.

Hardware específico da missão

Extensões de bicos de motores de foguete, refletores de antena e montagens de satélite pertencem a esta classe.

• Os suportes de satélite precisam ser leves, mas muito fortes, e a usinagem de 5 eixos pode permitir estruturas ocas complexas.
• Os refletores de antena precisam ter uma precisão de superfície muito alta, e a usinagem de 5 eixos pode permitir o corte dessas superfícies curvas com precisão para garantir a máxima transmissão de sinal.

Escolha do material: escolhendo o "guerreiro" certo para componentes aeroespaciais

A tabela a seguir relata as propriedades do material e as áreas de aplicação para peças aeroespaciais:

Os usos aeroespaciais são comuns em usinagem CNC de alumínio de 5 eixos. As ligas de alumínio 7075-T6 são amplamente utilizadas em estruturas de fuselagem; a usinagem de 5 eixos é igualmente inevitável na fabricação de moldes de pré-formas compostas, o que permite a usinagem precisa de superfícies curvas complexas sem qualquer perda de precisão.

A JS Precision oferece usinagem de qualquer tipo de material aeroespacial, com experiência especializada em usinagem CNC de 5 eixos de alumínio e usinagem de ligas de titânio. Caso necessite de uma peça usinada a partir de um tipo específico de material, envie seu modelo para nosso site e elaboraremos um plano de usinagem personalizado com base nas propriedades do material.

Figura 3: peças usinadas em CNC

Estudo de caso 1: Redução de peso de 25%: JS Precision usa usinagem de cinco eixos para fabricar uma asa monolítica

Desafio

Uma empresa aeroespacial precisava fabricar uma asa monolítica de liga de alumínio com 2 metros de comprimento, com nervuras internas de reforço e superfícies aerodinâmicas externas precisas. As operações tradicionais de rebitagem envolvem a união de mais de 20 peças, o que aumenta o peso da asa e a deixa com uma série de costuras que afetam a aerodinâmica.

O cliente exigiu a máxima redução de peso sem comprometer a rigidez, enquanto as tolerâncias dimensionais deveriam ser mantidas em ±0,02 mm. Este foi um trabalho de usinagem difícil de realizar.

Solução

A JS Precision utilizou a tecnologia de usinagem CNC de 5 eixos, empregando sua máquina CNC de 5 eixos de grande porte MVR-2000 para usinar toda a estrutura da asa diretamente a partir de uma única chapa espessa de liga de alumínio. Aproveitando os recursos de usinagem de cinco eixos, obtivemos duas operações principais:

• Usinou a intrincada "grade" interna de nervuras de reforço com precisão, reservando o excesso de material conforme o projeto otimizado pela topologia para obter rigidez juntamente com leveza.
• Superfícies lisas e curvas são usinadas em toda a superfície superior e inferior da asa em uma única etapa, eliminando as marcas de ferramentas introduzidas devido às múltiplas operações de fixação e garantindo o melhor desempenho aerodinâmico.

Conquistas

Em comparação com as estruturas rebitadas tradicionais, esta asa híbrida pesa 25% mais leve e melhora a rigidez geral em 15%. O arrasto aerodinâmico foi reduzido em 8% durante os testes em túnel de vento, o que essencialmente aumenta a autonomia de voo da aeronave.

Além disso, utilizando testes de máquina de medição de coordenadas, todas as tolerâncias geométricas da asa são mantidas dentro de ±0,02 mm, o que está perfeitamente alinhado com as especificações rigorosas do cliente.

A TechBullion também se concentrou em projetos de usinagem de alta dificuldade semelhantes ao JS Precision, acreditando que as melhorias de eficiência e precisão alcançadas por meio da inovação tecnológica fornecem referências importantes para a indústria de fabricação de aviação.

Figura 4: Usinagem de 5 eixos de asa aeroespacial

Estudo de caso 2: Cavidade do sensor 100% qualificada - Como a tecnologia de 5 eixos facilita a fabricação "sem defeitos" de protetores térmicos para espaçonaves

Desafios

Uma das agências espaciais precisava fabricar um substrato de proteção térmica para uma cápsula de reentrada de nave espacial. O substrato é uma superfície curva em formato composto, coberta com uma camada de proteção térmica à base de resina fenólica com apenas 2 mm de espessura na parte frontal. Qualquer dano de usinagem tornaria a peça inutilizável.

Ao mesmo tempo, centenas de cavidades e canais de profundidades variadas tiveram que ser usinados na parte traseira do substrato com precisão para acomodar os sensores. A tolerância de profundidade da cavidade era de ±0,01 mm, tornando o processamento extremamente difícil.

Solução

A JS Precision adota uma solução aeroespacial de usinagem de 5 eixos para atingir uma fabricação com "defeito zero" por meio das seguintes etapas:

• Primeiramente, foi realizada uma digitalização 3D do substrato em bruto, a fim de obter informações reais do modelo. Posteriormente, foi realizada uma programação adaptativa por meio de digitalização, a fim de garantir que o caminho de usinagem fosse consistente com a geometria real do substrato.
• Os ângulos da ferramenta foram ajustados em tempo real por meio da tecnologia de articulação de 5 eixos , de modo que a ferramenta permanecesse perpendicular à complexa superfície curva durante o fresamento. A profundidade e o formato de cada cavidade foram monitorados cuidadosamente para que não fossem responsáveis por danos ao escudo térmico frontal.
• Durante a usinagem, uma sonda de medição na máquina Renishaw OMP40 foi usada para verificar a precisão a cada 10 cavidades e corrigir erros de desgaste da ferramenta em tempo real, para garantir a precisão da usinagem.

Resultados

As cavidades dos sensores são torneadas para obter 100% de acabamento na primeira passagem e 100% de taxa de aprovação. Os sensores são instalados com precisão na cavidade do molde. A tolerância de profundidade da cavidade é regulada em ±0,01 mm por inspeção e acabamento superficial Ra0,6μm, o que proporciona uma base sólida de detecção de dados para o sistema de proteção térmica da cápsula de reentrada.

Obtendo peças de nível aeroespacial da JS Precision online

Obtenha peças de nível aeroespacial da JS Precision em apenas três etapas com a ajuda do serviço CNC online :

Etapa 1: Transição digital tranquila. Acesse o portal do serviço CNC online e carregue com segurança o modelo 3D da sua peça (tipos de arquivo suportados, como STL e STEP) por meio de um link criptografado. As informações do modelo serão mantidas em sigilo.

Etapa 2: Feedback profissional instantâneo. Após o upload do seu projeto, especialistas em aviação conduzirão uma análise de Design para Fabricação (DFM) em até 24 horas, fornecendo não apenas um orçamento, mas também um relatório de fabricabilidade com recomendações para acessibilidade de ferramentas e otimização estrutural.

Etapa 3: Gerenciamento de Projetos Claro. Assim que seu pedido for feito, você poderá acompanhar o andamento online (aquisição de material, usinagem e inspeção). Forneceremos um Relatório de Inspeção Dimensional Completa (FAIR) com a peça quando finalizada.

Nossa garantia: Não fornecemos apenas serviços de usinagem CNC , somos um parceiro de fabricação confiável e compatível com o setor aeroespacial para atender às suas necessidades de usinagem de peças.

Perguntas frequentes

Q1: A usinagem de cinco eixos é somente para supermetais como titânio?

De jeito nenhum. A usinagem CNC de 5 eixos em alumínio também é muito crítica. As operações especializadas da JS Precision permitem a usinagem eficiente de componentes aeroespaciais em liga de alumínio, como o 7075-T6. Por exemplo, no projeto de asa integrada mencionado anteriormente, a usinagem de alumínio garantiu uma economia de peso de 25% sem sacrificar a precisão.

Q2: A usinagem de 5 eixos é muito cara para a fase de protótipo?

Pelo contrário. A usinagem de 5 eixos durante a fase de protótipo permite que as peças sejam fabricadas com estrutura e material de acordo com o produto final, permitindo testes adequados. O serviço CNC online da JS Precision fornece orçamentos precisos. Embora o custo por peça seja maior, ele pode reduzir cerca de três iterações de corte, reduzir o custo de ferramental e economizar o custo geral de P&D em 20%, encurtando assim o processo de P&D.

P3: Quais são as melhores práticas para tornar meu projeto produtivo para usinagem em 5 eixos?

Este é um dos princípios do nosso serviço CNC online. Os engenheiros aeroespaciais da JS Precision realizam análises críticas de Design for Manufacturing (DFM) e fornecem recomendações sobre disponibilidade de ferramentas, otimização de cantos internos e reforço de estruturas de paredes finas. Por exemplo, para a cavidade do sensor, a otimização do projeto garantirá que danos à barreira térmica sejam evitados, para que seu projeto possa ser produzido com perfeição.

Resumo

A usinagem CNC de 5 eixos impulsionou a produção de componentes aeroespaciais da era da "montagem mecânica" para a era da "integração e expansão funcional". Não é apenas um processo de produção, mas também uma forma de pensar da engenharia, que torna realidade as visões dos designers de produtos leves e de alto desempenho.

O compromisso nunca é uma opção se o seu sistema exige desempenho, confiabilidade e o céu é o limite.

Traga seus desafios de design hoje mesmo — venha até nossas instalações, envie seu desenho CAD por fax ou e-mail e receba um orçamento profissional com o detalhamento do processo em até 24 horas. Vamos construir juntos a base para a próxima maravilha aérea.