军用级材料制成的航空航天仪器

Aero-Tec Industries 位于俄克拉荷马州塞米诺尔，生产航空航天仪器，包括用于固定翼、旋翼和模拟器应用的各种内部照明控制面板。其中很大一部分是为了与夜视镜兼容而制造的。为此需要特殊的灯过滤器和油漆。

2005 年，Aero-Tec 总裁 Charles Harbert 着手寻找一台 CNC 机床，该机床能够用铸造丙烯酸材料批量加工用于飞机通讯设备的照明显示器。但这些不是普通的显示器，而是按照 Aero-Tec 找到非凡设备所需的严格规格来生产。

制造照明航空航天仪器

根据 Harbert 的说法，“封装在部件内的是两个密封的 5 伏灯模块——一个为 UHF 提供背光，另一个 [在顶部] 照亮位于透明窗口后面的显示器。灯模块经过过滤，以便与军事飞行员佩戴的夜视镜兼容……底部的字母是不发光的。”

此处显示的零件包括一个完整的零件（减去从背面凹入端子中引出的两根电线），另外两个零件显示了内部结构，并说明了制造该零件所需的复杂步骤。

当 Aero-Tec 在 Internet 上遇到 DATRON Dynamics, Inc. (Milford, NH) 时，Harbert 对卓越技术的希望得到了一个展示先锋高速加工中心的网站的支持……也许更重要的是，一个集成功能的大杂烩有点像
真正的交钥匙解决方案。 “尤其是，”Harbert 说，“我对 DATRON 的高速技术和集成真空台如何影响我们的效率和整个产品线的整体质量很感兴趣。”

事实上，DATRON 的 VacuMate™ 工件夹具最终与 Aero-Tec 在这一特殊航空部件上取得成功的关系不亚于 60,000 RPM 加工技术本身。 VacuMate 旨在将平面工件快速有效地固定到加工系统的床身上。以前只有很困难才能获得的稀薄股票，实际上可以在几秒钟内获得。这包括薄至 0.001 英寸的塑料箔或厚至 0.250 英寸的铝板。真空台具有气流优化端口，带有凹室，可提供卓越的真空分布。低成本、透气的基板用作牺牲真空扩散器，允许切割机加工通过工件，而无需切入工作台。将单个 18”x12” VacuMate 段（或最多 4 个连接段，总共 24”x 36”）放置在机床床身上时，每次都保持相同的位置。这是因为 VacuMate 使用斜面凸台系统进行键控，以确保位置可重复性。

根据 DATRON Dynamics 总裁 Bill King 的说法，“大多数 CNC 制造商只是不参与工件夹持。他们向您出售他们的机器，并让您在零件到达后找到一种方法来存放您的零件。嗯，DATRON 采用了更全面的方法，并将工件夹持视为整体解决方案的一部分。”

正是这种集成说服 Aero-Tec 购买了配备 3D 探测和 VacuMate 的 DATRON 加工系统，Harbert 和研发团队开始着手完善该工艺。

军用级航空航天仪器

第一步是批量机器或“饼干切割”一块 24 英寸 x 36 英寸的军用级铸造丙烯酸板，以创建零件的背面。使用 QuadraMate™（4 个连接的 VacuMate 段）固定材料。探头扫描材料表面以验证坯料的位置，同时将任何不规则性输入 DATRON 的控制器。任何表面不规则性都会在加工参数中得到动态补偿——无需操作员干预，甚至在加工开始之前。这确保了尽管厚度存在差异，但切割深度将保持不变。这对于这个航空航天部件和 Aero-Tec 来说至关重要，因为它们在压破材料的千分之四以内加工成丙烯酸。切割完航空仪器的基本“毛坯”后，将各个零件重新固定在真空吸盘上，以便铣削间隙切口，以容纳正面的电气端子。

航空航天仪器的零件从机床上取下，两个特殊端子从正面安装，并用催化聚酯封装到位。多余的灌封材料被湿砂磨掉，使表面光滑。接下来，灯组件和相关接线的安装要特别小心，以确保在 DATRON 高速加工中心上执行的后续生产阶段不会切断电子设备。然后将这些组件再次用聚酯灌封以将它们固定到位。

然后将零件放回 DATRON 机器上并用真空夹具固定，以便可以加工出现在背面的所有详细特征——矩形窗口被切割成台阶。然后操作员将零件翻转过来并将其放置在专用夹具上
DATRON 机器工作范围内的独立工作站。在这里，窗口贯穿切割完成，开口周围的斜面被加工，肩部使用球头立铣刀切割。在通孔（窗口）中放置一个额外的夹子，以便在切割周边时固定零件 - 将零件从军用丙烯酸块中释放出来。

然后，航空仪器的各个显示器会经过一个涂漆过程——黑底白字。油漆后，使用二极管泵浦激光系统进行刻字，该系统会烧蚀黑色油漆以露出下面的白色。 DATRON加工中心用于制作激光系统所需的对位夹具。

零件返回 DATRON 机器，在该机器背面的窗户开口的顶壁上，黑色和白色的油漆层被磨掉。这允许 NVG 安全光溢出到将安装在窗户后面的显示器上。最后，将窗户本身（也由 DATRON 上的铸造亚克力加工而成）粘上，并将电线焊接并灌封。 Aero-Tec 设计允许电线最后进入，这样 DATRON 机器操作员就不必在各种加工过程中与它们作斗争。 Harbert 对 DATRON 的耐用性赞不绝口，他说：“我真的无法证明 DATRON 服务部门的质量，因为在这个项目进行了一年半之后，机器还没有出现过一次故障——所以我们不需要任何服务......很特别。”

此外，他解释说，“令人惊讶的是，航空航天仪器或成品军用零件的工作量如此之大。但是，如果这就是保证我们所有人安全的原因，那么值得付出努力——如果这部分的质量对安全至关重要，那么 DATRON 简直就是救命稻草。”