แผ่นยึดขนาดใหญ่ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศต้องคงความเรียบเพื่อการประกอบที่แม่นยำ การถ่ายโอนแรง และการจัดแนวระหว่างชิ้นส่วนที่ยึดติด การกลึงพื้นผิวที่กว้าง ช่อง และรูยึด อาจทำให้ความเครียดตกค้างคลายตัวและทำให้แผ่นเสียรูปหลังจากคลายการยึด ดังนั้น ความเรียบจึงขึ้นอยู่กับมากกว่าแค่การกลึงผิวหน้าครั้งสุดท้าย: การกำจัดวัสดุ การยึดชิ้นงาน การวางแผนจุดอ้างอิง และการตรวจสอบต้องนำมาพิจารณาร่วมกัน งานด้านการบินและอวกาศแสดงให้เห็นถึงการตัดสินใจเหล่านี้ผ่าน บริการการผลิตที่กำหนดเอง.
การกำจัดวัสดุปริมาณมากอาจทำให้แผ่นโลหะขนาดใหญ่สำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศเสียรูปทรงได้
การกัดวัสดุชิ้นหนาให้เป็นแผ่นบาง (แผ่นโลหะ) ที่มีร่องและสัน จะทำให้การกำจัดวัสดุไม่สม่ำเสมอ ความเค้นที่มีอยู่ก่อนการกัดจะกระจายตัวใหม่หลังจากกัด นอกจากนี้ ในขณะที่วิศวกรทำการกำจัดวัสดุด้วยการกัด จะมีแรงจากหัวกัดที่ทำให้แผ่นโลหะเคลื่อนที่ ดังนั้น แม้ว่าแผ่นโลหะจะดูเรียบในขณะที่ถูกยึดไว้ แต่ก็อาจดีดตัวหรือบิดงอได้เมื่อปล่อยมือ ส่วนที่บางและช่วงที่ไม่มีการรองรับจะมีความเสี่ยงต่อการเสียรูปประเภทนี้เป็นพิเศษ
แม้ว่า เครื่องจักรกลซีเอ็นซี 5 แกน การควบคุมเพียงอย่างเดียวไม่รับประกันว่าชิ้นส่วนจะเรียบ จำเป็นต้องควบคุมทั้งปริมาณวัสดุที่ถูกตัดออกและช่วงเวลาที่ตัดออก แผ่นอลูมิเนียมมีแนวโน้มที่จะเสียรูปในกรณีที่มีหน้าตัดบาง และ/หรือถูกกลึงด้วยร่องที่ไม่สม่ำเสมอ นอกจากจะคงไว้ซึ่งความเค้นตกค้างที่เกิดจากกระบวนการกลึงก่อนหน้านี้แล้ว แผ่นเหล็กมักจะคงไว้ซึ่งความเค้นตกค้างจากการผลิตวัสดุตั้งต้นด้วย
ในโครงการด้านอวกาศ ชิ้นส่วนเหล็กกล้า 45# ขนาด 68 × 68 × 40 มม. จำเป็นต้องมีการตัดวัสดุออกจากชิ้นงานตันเป็นจำนวนมาก และทำการกลึงบนทั้งหกด้านของชิ้นส่วน ความสัมพันธ์ทางเรขาคณิตระหว่างส่วนต่างๆ ของชิ้นส่วนต้องคงไว้ภายใน ± 02 มม. ดังนั้น การควบคุมการเสียรูปจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง ชิ้นส่วนนี้จะประสบปัญหาเดียวกันเกี่ยวกับการคลายความเค้นเช่นเดียวกับแผ่นเหล็ก
ลำดับการกลึงและการยึดชิ้นงานเป็นตัวกำหนดความเสถียรขั้นสุดท้าย
กลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพจะแยกแยะการกลึงหยาบออกจากการกลึงละเอียด โดยการกลึงหยาบจะกำจัดเนื้อวัสดุส่วนใหญ่โดยเผื่อไว้เล็กน้อย จากนั้นชิ้นงานสามารถผ่านกระบวนการคลายความเครียดได้ หลังจากนั้นจึงกำหนดขนาดที่แท้จริงได้ การกลึงละเอียดจะกำจัดเฉพาะส่วนที่เผื่อไว้โดยใช้แรงน้อยที่สุด ซึ่งอาจทำให้ชิ้นงานงอได้ การเปลี่ยนด้าน/ช่องจะช่วยป้องกันการกระจุกตัวของการกำจัดเนื้อวัสดุ
ในกรณีนี้ ชิ้นส่วนเหล็กถูกกลึงโดยให้เหลือระยะเผื่อ 0.5 มม. ในแต่ละด้านเมื่อทำการกลึงหยาบจากทั้งหกทิศทาง จากนั้นจึงทำการอบอ่อนเพื่อลดความเค้นภายใน ระยะเผื่อดังกล่าวช่วยชดเชยการเคลื่อนตัวและเป็นวัสดุสำหรับการแก้ไข ระนาบอ้างอิงถูกสร้างขึ้นโดยการเจียรและกำหนดให้เป็นระนาบอ้างอิงหลักก่อน เครื่องจักรกลซีเอ็นซีโลหะ ดำเนินการโดยใช้เครื่องจักรห้าแกน
สำหรับแผ่นโลหะขนาดใหญ่ อุปกรณ์จับยึดควรใช้แผ่นอ้างอิงขณะรองรับชิ้นส่วนโดยไม่กีดขวางการเข้าถึงของเครื่องมือ บริการเหล่านี้จะเพิ่มมูลค่าเมื่อรวมถึงการตรวจสอบแผนการตัดเฉือน การเผื่อวัสดุ จุดสัมผัสของอุปกรณ์จับยึด และลำดับขั้นตอนก่อนเริ่มการตัด ไม่ใช่เพียงแค่การดำเนินการตามแบบเท่านั้น
การควบคุมความเรียบและความแม่นยำของพื้นผิวผ่านการตรวจสอบ
ควรตรวจสอบความเรียบของชิ้นส่วนโดยไม่ต้องใช้แคลมป์ยึดหรือฐานรองรับ สำหรับแผ่นโลหะ การตรวจสอบตามแนวตารางจะช่วยระบุความลาดเอียงเทียบกับการโก่งงอเฉพาะจุด และช่วยตรวจสอบว่าอุปกรณ์จับยึดให้แรงกดเพียงพอที่จะปกปิดการเสียรูปยืดหยุ่นระหว่างการตัดหรือไม่ จำเป็นต้องบันทึกวิธีการรองรับเพื่อให้การตรวจสอบในอนาคตทั้งหมดดำเนินการภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน แผ่นพื้นผิวและตัวบ่งชี้แสดงความแปรปรวน เครื่องวัดพิกัดสามมิติ (CMM) ใช้ในการสร้างแผนที่พื้นผิวและคุณลักษณะอ้างอิง การวัดเฉพาะที่มุมทั้งสี่อาจทำให้วิศวกรมองข้ามการโก่งงอตรงกลาง เป็นการยากที่จะเปรียบเทียบค่าที่วัดได้เมื่อชิ้นส่วนถูกวางบนฐานรองรับที่แตกต่างกัน ความเสถียรของอุณหภูมิจำกัดปริมาณความแปรปรวนที่อาจเกิดขึ้นในการวัด
นอกจากการควบคุมกระบวนการขึ้นรูปชิ้นงานด้วยการตรวจสอบที่บันทึกไว้แล้ว ความสามารถในการทำซ้ำในกระบวนการขึ้นรูปชิ้นงานด้วยเครื่อง CNC นั้นมีความสำคัญสำหรับงานสั่งทำซ้ำ ในโครงการเหล็ก ก่อนที่จะกำหนดตำแหน่งของชิ้นส่วนทั้งหมด พื้นผิวอ้างอิงถูกขึ้นรูปให้เรียบ มีการกำหนดค่าความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตที่ 02 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางรู H7 เพื่อเป็นแนวทางในการขึ้นรูปชิ้นงานขั้นสุดท้าย เพื่อให้แน่ใจในความแม่นยำเมื่อวางแผ่นยึด ให้ตรวจสอบตำแหน่งระนาบอ้างอิงของรู รวมถึงความขนานและความตั้งฉากของรูด้วย แม้ว่าการขึ้นรูปชิ้นงานด้วยเครื่อง CNC 5 แกนจะช่วยลดข้อผิดพลาดที่เกี่ยวข้องกับการตั้งค่าชิ้นงาน แต่ก็ยังต้องมีการวัดเพื่อให้แน่ใจในผลลัพธ์
การผลิตชิ้นงานโลหะด้วยเครื่อง CNC ให้ได้คุณภาพที่สม่ำเสมอ จำเป็นต้องมีการตรวจสอบที่คล้ายคลึงกันในทุกชิ้นงานในล็อตการผลิต การอนุมัติเพียงชิ้นงานแรกไม่ถือเป็นการรับประกันคุณภาพ บริการผลิตตามสั่งควรระบุจุดตรวจสอบและมาตรฐานที่ยอมรับได้สำหรับแต่ละผลิตภัณฑ์อย่างชัดเจนก่อนเริ่มการผลิต
สรุป
แผ่นเหล็กเรียบสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศเกิดจากการจัดการความเค้นและรูปทรงตลอดกระบวนการผลิต โดยไม่พึ่งพาการตัดแต่งผิวเรียบขั้นสุดท้าย การขึ้นรูปหยาบที่สมดุล การกำหนดค่าเผื่อที่วางแผนไว้ การลดความเค้นในจุดที่เหมาะสม การยึดชิ้นงานที่มั่นคง และการตกแต่งผิวโดยใช้จุดอ้างอิง ช่วยจำกัดการบิดเบี้ยว ตัวอย่างชิ้นส่วนเหล็กสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศแสดงให้เห็นว่าการควบคุมเหล่านี้ทำงานร่วมกันอย่างไรภายใต้ค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวด การตรวจสอบจะยืนยันความเรียบของพื้นผิวและส่วนต่อประสานที่กำหนดความแม่นยำในการประกอบ ซึ่งช่วยให้การผลิตทำซ้ำได้
