Obráběcí řešení pro letectví a kosmonautiku

Výroba v letectví a kosmonautice je vysoce náročná pro všechny prvky dodavatelského řetězce, od OEM až po subdodavatele. Zkoumáme specifické výzvy obrábění, kterým čelí tento obor, a nabízíme některá řešení.

Po celá desetiletí čelilo odvětví komerčního letectví a kosmonautiky všeobecnému trendu a užívala si nadprůměrný růst, který byl podporován neustálým zvyšováním poptávky po letech a výjimečně rychlým cyklem výměny leteckého parku. Výzkum společnosti Deloitte uvádí, že velká meziroční zvýšení celkových osobových kilometrů podporují dosud nevídané úrovně výroby letadel, které byly v roce 2015 přibližně dvojnásobné ve srovnání s úrovněmi dosahovanými před 10 lety.

Společnosti zapojené do výroby součástí pro letectví a kosmonautiku čelí širokému rozsahu výzev, od obrábění konstrukčních dílů, jako jsou díly křídel a výztuhy přes součásti motoru až po přistávací převodové systémy. Kromě toho se obrábí široká řada kovů a slitin, od titanu po hliník.

Tyto různé obráběcí výzvy stojí za analyzování, abychom dokázali identifikovat problémy, kterým toto odvětví čelí, a zdůraznit některá potenciální strojní řešení.

ŘEŠENÍ PRO KONSTRUKČNÍ DÍLY

Konstrukční díly

Konstrukční díly, jako jsou trupy, křídla a výztuhy, vyžadují specifické obráběcí charakteristiky, zejména schopnost tvarového frézování velkých obrobků. Pětiosé obráběcí centrum VORTEX HORIZONTAL PROFILER (HP) 160 je vybaveno vodorovným vřetenem a velkým svisle orientovaným pracovním stolem s maximální nosností 3 000 kg a je tedy ideální pro konstrukční díly. Speciální skříňová konstrukce stroje v sobě spojuje jeho základnu, sloupek a stůl, aby byl zajištěn konzistentní, vysoce tuhý řezný výkon poskytovaný jeho hlavním vřetenem s otáčkami 26 000 ot/min či volitelně 30 000 ot/min.

Pro subdodavatelské výrobce konstrukčních dílů je životně důležité přesné a efektivní obrábění velkých tenkostěnných dílů a jedním z nejoblíbenějších strojů pro tento typ práce je svislé obráběcí centrum VTC-800/30SDR. Tento stroj se vyznačuje vřetenem s kuželem 40 nebo HSK-A63 s otáčkami 18 000 ot/min, výkyvnou hlavou vřetene (osa B) a sloupkem plně posuvné konstrukce se dvěma synchronizovanými otočnými stoly NC vzdálenými 3 690 mm od sebe. Tento stroj podporuje velký čepový přípravek s oběžným průměrem 820 mm zajišťující efektivní řešení obrábění konstrukčních dílů pro letectví a kosmonautiku délky až 3 000 mm.

ŘEŠENÍ PRO VELKÉ OBJEMY TŘÍSEK

´Velké objemy třísek

Velké objemy třísek typicky související s tímto druhem používání jsou efektivně odváděny z pracovního prostoru kombinací drážkové konstrukce lože se zabudovaným vodopádovým tokem chladiva, který pokrývá celou délku osy X. Tyto charakteristiky pokročilého řešení odvodu třísek jsou dále doplněny velkoobjemovou nádrží chladiva a speciálním dopravníkovým systémem, který umožňuje dlouhodobé a nepřerušované obrábění.

Navíc je centrum VTC-800/30SDR k dispozici volitelně s CNC systémem MAZATROL Matrix 2 nebo SIEMENS SINUMERIK 840D sl, což poskytuje další možnosti pro zákazníky, kteří mají ve svých výrobních zařízeních standardně zavedené řízení Siemens.

OBRÁBĚNÍ SLOŽITÝCH GEOMETRICKÝCH PLOCH

Složité geometrické plochy

Schopnost obrábět složité geometrické plochy s vysokým stupněm přesnosti je pro odvětví letectví a kosmonautiky velmi důležitá. Proto mnoho dodavatelů v odvětví letectví a kosmonautiky volí stroj VARIAXIS řady i, který nabízí plně simultánní pětiosé obrábění spolu s různými možnostmi vřeten tak, aby byl stroj vhodný pro více aplikací.

Stroj VARIAXIS i-1050T například kombinuje možnost pětiosého frézování a soustružení při jednom nastavení pro velké součásti do maximálního průměru 1 250 mm a výšky 900 mm, což z něj činí ideální stroj pro obrábění součástí motorů. Výkon je zajišťován výkonným frézovacím vřetenem s kuželem č. 50, otáčkami 10 000 ot/min a výkonem 37 kW a vysoce tuhým otočným stojem, který využívá motor s přímým pohonem a s otáčkami 500 ot/min zabudovaným do plně podepřeného čepového stolu pro zajištění maximální stability. Navíc může být toto frézovací vřeteno volitelně dále specifikováno a může obsahovat např. vřeteno s otáčkami 5 000 ot/min s vysokým točivým momentem pro obtížně obrobitelné materiály a vřeteno s otáčkami 15 000 ot/min pro požadavky vysokorychlostního obrábění.

 

VELKÝ ROZSAH OBRÁBĚNÍ

Velký rozsah obrábění

Velikost rozsahu obrábění, která ovlivňuje velikost součásti, která může být obráběna, je pro odvětví letectví a kosmonautiky také důležitým faktorem. Stroj INTEGREX řady e-V, který je v odvětví letectví a kosmonautiky velmi oblíbený, se vyznačuje schopnostmi provádění několika operací současně, včetně pětiosého obrábění tvarů s možností obrábění velkých obrobků. Například stroj INTEGREX e-1600V/10 může obrábět obrobky maximálního průměru 2 050 mm do výšky až 1 600 mm, zatímco vysoce tuhá konstrukce základny spolu s dvojitým sloupkem umožňuje vřetenu dosáhnout až 540 mm mimo osu. To činí ze stroje INTEGREX e-1600V/10S ideální volbu pro vysoce přesné požadavky součástí v odvětví letectví a kosmonautiky, jako jsou skříně motorů a ventilátorů.

Tuto schopnost obrábět velké těžké obrobky sdílí také svislé stroje pro současné provádění více operací řady INTEGREX i-V. Například stroj INTEGREX i-630V/6S je vybaven jediným stolem, který poskytuje rozsáhlé schopnosti obrábění průměru až 1 250 mm a výšky až 1 400 mm s maximální nosností 1 750 kg. To umožňuje stroji zpracovávat velké součásti pro letectví a kosmonautiku, jako jsou turbínové disky, skříně ventilátorů a výztuže.

 

ŘEŠENÍ PRO SLOŽITÉ OBROBKY

Řešení pro složité obrobky

Složité obrobky, jako jsou akční členy, lopatky turbín a bloky hydraulických ventilů, vyžadují rozličné obráběcí disciplíny, které mohou vést k úzkým místům ve výrobě. Stroj INTEGREX řady i se schopností DONE-IN-ONE (VŠE NAJEDNOU), včetně pětiosého současného obrábění, může dramaticky snížit počet operací a výrobní dodací lhůty s dramaticky nižšími výrobními náklady. Stroj INTEGREX řady i s délkami lože od jednoho metru po 2,5 metru nabízí pružnou konfiguraci podle požadavků příslušné oblasti použití. Tento stroj má výkonné hlavní a pomocné soustružnické vřeteno, koník, spodní revolverovou hlavu a plně kopírovací osu B a obsahuje buď vysoce výkonné frézovací vřeteno s otáčkami 12 000 ot/min nebo vysokorychlostní frézovací vřeteno 20 000 ot/min, což z něj činí ideální stroj pro obrábění složitých obrobků.

Kombinace výkonných soustružnických schopností s frézováním je pro odvětví letectví a kosmonautiky velmi důležitá, zejména pro velké obrobky. Stroj INTEGREX řady e-H pro provádění více operací najednou kombinuje schopnosti soustružnického centra s výkonným frézováním a plným pětiosým obráběním, což z něj činí oblíbenou volbu pro toto odvětví. Stroj řady INTEGREX e-670H s výjimečně velkým oběžným průměrem 1 050 mm a délkami lože až šest metrů obsahuje výkonné frézovací vřeteno s otáčkami 10 000 ot/min a výkonem 37 kW s plně kopírovací osou B. Možnosti obrábění jsou dále rozšířeny plně automatickým NC koníkem a pevnou lunetou pro podepření dlouhých hřídelových součástí, zatímco zásobník pro ukládání dlouhých vrtacích tyčí poskytuje řešení pro obrábění hlubokých otvorů, což z něj činí stroj ideálně vhodný pro splnění náročných požadavků velkých aplikací v odvětví letectví a kosmonautiky, jako jsou například vzpěry podvozků.