航空宇宙CNCマシン：航空宇宙産業向け精密機械加工

航空機や宇宙船の部品の製造は、通常の仕事ではありません。航空宇宙産業は、ほとんどの製造業が及ばない比類のない精度を要求します。だからこそ 航空宇宙CNC加工 は、現代の航空宇宙製造において重要な役割を果たしている。

航空機の組立工場を歩けば、未加工のブロックからスタートした何千もの航空宇宙部品を目にするだろう。各航空宇宙部品は完璧にフィットしなければなりません。ブラケットが髪の毛1本でもずれていると、組み立て時に問題が発生する可能性があります。

航空宇宙部門は成長を続けている。飛行機を利用する人が増え、航空会社はより多くの飛行機を発注する。しかし、航空宇宙部品の品質を急ぐことはできません。精密機械加工は、生産スケジュールを満たしながら、必要な精度を提供します。

最新のCNC技術が航空宇宙製造にどのような革命をもたらすか

機械工が切削ごとに手作業で部品の位置決めをしていた頃を覚えているだろうか。航空宇宙製造では、そのような時代は終わりました。最新の航空宇宙CNCマシニングは、複雑な航空宇宙部品を自動的に処理するように事前にプログラムすることができます。

航空宇宙部品は、厳密なスペックを満たす正確な角度と表面で、何十もの穴を必要とすることが多い。これを手作業で行うには数週間かかる。CNCマシニングを使えば、同じ加工を正確かつ一貫性を保ちながら数時間で仕上げることができます。

本当の変化は5軸CNCマシニング・システムによってもたらされた。これらの機械は、切削しながら部品を回転させるので、複雑な航空宇宙部品を1回のセットアップで加工できる。再位置決めがないため、精度が向上する。

製造業の経年変化

CNC機械加工に依存している航空宇宙CNC機械加工企業は、大きな改善を見てきた：

• 機械加工部品のセットアップ時間が数時間から数分に短縮
• 適切なCNCプログラムが開発されると、スクラップ率は低下した
• 精密CNC機械加工はより少ない作業で済むため、納期が改善される
• 品質が一貫生産されるようになった

これらの改善には時間がかかった。ほとんどの工場では、学習中に部品を廃棄したり、切削工具を壊したりした。しかし、ひとたび製造工程がダイヤル式になると、その利点は明白になった。

どの材料が最大の加工課題か

航空宇宙CNC機械加工で使用される材料を扱うと、切削工具が急速に破壊されることがある。それぞれの材料には個性があり、航空宇宙メーカーは経験を通じて学んでいます。

チタンはショップが初めて精度を追求する際に頭痛の種となる 航空宇宙CNC加工 それを使ってください。速度を間違えると、ワークピースが硬化してほとんど切削不可能なものになる。何時間も持つはずの切削工具が数分で死んでしまう。

インコネルにはもっと大きな問題がある。インコネルはジェットエンジンの熱を扱うため、機械加工が非常に難しいのだ。多くの航空宇宙機械加工会社は、適切な機械加工設備について高価な教訓を得た。

品質管理基準が製造の成功を決める

FAAは、航空機部品の品質には干渉しない。すべての航空宇宙部品には、文書化された標準と完全なトレーサビリティが必要です。これは、航空宇宙産業の精密機械加工がどのように計画されるかに影響します。

航空宇宙産業における品質管理は、寸法のチェックにとどまらない。傷がクラックの原因になるため、表面粗さは重要である。機械加工によるヒートゾーンは管理されなければならない。鈍い工具は部品の品質に影響するため、工具摩耗の追跡が必要です。

航空宇宙企業に足を踏み入れると、CNCマシンよりも高価な検査装置を目にするだろう。三次元測定機は何十もの寸法をチェックする。サーフェステスターは、仕上げ要件を検証します。

文書化およびトレーサビリティ要件

すべての航空宇宙部品にはペーパーワークが必要だ：

• 全寸法が記載された初品検査報告書
• 重要エリアの表面仕上げ測定
• 切削工具の交換時期を示す工具寿命記録
• オペレーター認証番号
• 工場からの材料証明書

この文書化には時間と費用がかかるが、必須である。品質問題が発生した場合、完全な記録があれば、調査担当者は問題を発生源まで遡ることができる。

一流メーカーが一貫した成果を上げる方法

安定した航空宇宙部品やアセンブリを得ることは、運ではありません。それは、航空宇宙加工プロセスにおける変数をコントロールすることから生まれる。一部のショップでは、最もコストのかからない切削工具を使用している。それは航空宇宙用途では間違っている。

高品質の航空宇宙コンポーネントを製造する施設は、同じ工具ブランドとインサートグレードにこだわる。CNC加工が良い結果をもたらすなら、それを変えないことです。新たな変数が問題を引き起こすだけです。

ほとんどの改善は徐々に行われる。何かが壊れない限り、劇的な変化は起こらない。その代わり、切削速度を少しずつ上げる。あるいは、次のバッチで別の工具形状を試す。

熟練したCNCオペレーターは、カットの音がおかしいと聞き分けることができる。彼らは、検査で見つかる前に問題を発見する。工具が鈍ると、アルミニウムとチタンでは音が違うことも知っている。

デジタル製造統合が将来の成長を牽引する理由

最新のCNCマシンは、切削中にあらゆるデータを収集する。主軸の負荷、振動、温度の測定値。ほとんどの航空宇宙機械加工会社は、まだこのデータをあまり使っていない。

機械加工装置がいつ故障するかを事前に予測するためにセンサーを使っているところもある。ベアリングの不具合を早期に発見することで、高価な部品が使用されるスピンドルのクラッシュを防ぐことができる。切削工具の摩耗も同じです。

大手航空宇宙メーカーは、積層造形と従来のCNCの組み合わせを試している。大まかな形状に合わせて部品をプリントし、高精度が必要な表面にはCNC加工技術を使うのだ。これは特定の形状には有効だが、従来の方法に取って代わるには至っていない。

航空宇宙・防衛分野は、新しい製造方法を採用するのに時間がかかる。まずは信頼性が証明されなければならないからだ。しかし、デジタル製造に習熟した企業には利点がある。

MyTマシニング は、信頼できるサプライヤーを必要とする企業のために、航空宇宙に特化した業務を行っている。彼らは、航空宇宙製造を他の産業とは異なるものにしている規制要件や品質基準を理解しています。

業界の現状

世界の航空宇宙産業は、より多くの人々が飛行機を利用するにつれて成長を続けている。航空会社は、より多くの航空機を注文し、航空宇宙産業用のコンポーネントの安定した需要を生み出しています。航空宇宙CNCマシニングは、他のプロセスでは要求される精度に及ばないため、一般的に使用されている。

サプライチェーンの問題は、海外調達のリスクを企業に示した。サポートが必要であったり、品質に問題があったりする場合、時差に対応するのはすぐに古くなってしまう。航空宇宙メーカーの多くは、地元の機械加工サービスに仕事を依頼している。

環境ルールは店舗運営に影響する。先進的なCNC加工機では、消費電力が少ない。金属チップのリサイクルは経済的にも理にかなっています。

熟練工の確保が最大の問題であることに変わりはない。ベテランの航空宇宙機械工は、新人が入ってくるよりも早く退職してしまう。複雑な航空宇宙部品を監督なしで扱えるようになるまでには、訓練に何年もかかる。

よくある質問

航空宇宙用CNCマシンは、実際にどのような精度の公差を達成できるのか？

ほとんどの工場では、一般的な航空宇宙部品の場合、プラスマイナス1万分の1インチを保つことができます。専門的な作業ではそれよりも厳しいものもありますが、それは部品のサイズと切断する材料によります。公差の厳しい作業では、工場内の温度管理が非常に重要になります。

航空宇宙部品の機械加工には通常どのくらいの時間がかかりますか？

何を作るかによるね。単純なブラケットなら2、3時間で済むかもしれないが、複雑なエンジン部品は何日も機械を拘束することもある。素材も大きな違いで、チタンはアルミに比べて時間がかかる。

航空宇宙産業のCNC加工は、自動車産業やその他の産業と何が違うのですか？

すべてを文書化し、原材料まで遡らなければならない。公差はより厳しくなり、表面仕上げの要求も厳しくなります。ただ部品を作って出荷するだけではダメで、すべてに書類仕事が必要なんだ。

大量生産で一貫した品質を維持するには？

優れた工場は、すべての部品の測定値を追跡し、長期的な傾向を調べている。彼らは定期的に測定機器を校正し、同じ手順に従うようオペレーターを教育する。何かがドリフトし始めたら、悪いパーツを作る前にそれをキャッチします。
航空宇宙分野のCNCオペレーターにはどのようなトレーニングが必要ですか？

ほとんどの航空宇宙工場では、まず少なくとも数年の一般的な機械加工経験を持つオペレーターを求めている。その後、航空宇宙材料と品質手順に関する特別なトレーニングがある。企業によっては、正式な認定資格を必要とするところもあり、技術は常に変化し続けるため、トレーニングが終わることはありません。