Rozwiązania obrabiarkowe dla branży lotniczej

Procesy produkcyjne w branży lotniczej stawiają niezwykle wysokie wymagania przed wszystkimi uczestnikami łańcucha dostaw — od producentów OEM po podwykonawców. Uważnie analizujemy typowe dla tej branży wyzwania związane z obróbką materiałów i oferujemy szereg adekwatnych rozwiązań.

Od wielu dziesięcioleci sektor lotnictwa cywilnego odnotowuje ponadprzeciętny wzrost, który jest pochodną rosnącego popytu na usługi lotniczego transportu pasażerskiego i wyjątkowo krótkie cykle wymiany flot. Wyniki badań przeprowadzonych przez firmę Deloitte wskazują na to, że dynamika rozwoju rynku lotniczych przewozów pasażerskich — wyrażonego wciąż rosnącą liczbą pasażerokilometrów — stymuluje wzrost produkcji statków powietrznych, która w roku 2015 osiągnęła poziom około dwukrotnie większy niż 10 lat temu.

Podmioty zaangażowane w produkcję części dla przemysłu lotniczego stają jednak w obliczu poważnych wyzwań — od obróbki części strukturalnych, takich jak elementy skrzydeł i przegrody, poprzez komponenty silników, aż po układy podwozi. Ponadto obróbce podlega wiele różnych metali i stopów, od tytanu po aluminium.

Warto przyjrzeć się tym specyficznym wymaganiom w zakresie obróbki, aby móc je precyzyjnie zdefiniować i wybrać dla nich potencjalne rozwiązania.

OBRÓBKA CZĘŚCI STRUKTURALNYCH

Części strukturalne

Części strukturalne, takie jak kadłub, skrzydła i przegrody, stawiają szczególne wymagania w zakresie obróbki ze względu na duże rozmiary obrabianych detali. VORTEX HORIZONTAL PROFILER (HP) 160 — 5-osiowe poziome centrum obróbkowe — jest wyposażony w poziome wrzeciono i duży pionowo zorientowany stół o nośności 3000 kg, przez co doskonale nadaje się do obróbki części strukturalnych. Specjalna konstrukcja skrzyniowa obejmuje podstawę, kolumnę i stół, zapewniając maksymalną sztywność istotną dla wysokiej dokładności obróbki za pomocą głównego wrzeciona o prędkości 26 000 obr./min lub opcjonalnie 30 000 obr./min.

Dla podwykonawców części strukturalnych szczególnie duże znaczenie ma dokładna i wydajna obróbka dużych elementów cienkościennych. Jedną z najpopularniejszych maszyn do tego typu prac jest pionowe centrum obróbkowe VTC-800/30SDR. Maszyna ta ma wrzeciono ze stożkiem nr 40 lub HSK-A63 o prędkości obrotowej 18 000 obr./min, obrotową głowicę wrzeciona (oś B) i w pełni ruchomą kolumnę z dwoma zsynchronizowanymi stołami obrotowymi NC odległymi o 3690 mm. Taka konstrukcja umożliwia zamontowanie dużego stołu obrotowego z wychyłem o średnicy 820 mm, który stanowi efektywne rozwiązanie do obróbki strukturalnych elementów statków powietrznych o długości maksymalnej 3000 mm.

ROZWIĄZANIA DO ODPROWADZANIA DUŻEJ ILOŚCI WIÓRÓW

Duże ilości wiórów

W zastosowaniach, w których powstaje duża ilość wiórów, ich efektywne usuwanie z obszaru roboczego uzyskuje się przez zastosowanie łoża ze zsypem i zintegrowanym układem Niagara do zmywania chłodziwem, który obejmuje swym działaniem całą długość osi X. Dopełnieniem udoskonalonych technik usuwania chłodziwa zanieczyszczonego opiłkami jest zbiornik chłodziwa o dużej pojemności i specjalny system transportowy. Zastosowanie tych elementów umożliwia długą i nieprzerwaną obróbkę.

Ponadto razem z maszyną VTC-800/30SDR może być stosowany system CNC MAZATROL Matrix 2 albo SIEMENS SINUMERIK 840D sl, co jest szczególnie istotne dla klientów, którzy w swoich zakładach produkcyjnych jako standard przyjęli rozwiązania sterujące marki Siemens.

CIĘCIE POWIERZCHNI O SKOMPLIKOWANEJ GEOMETRII

Powierzchnie o skomplikowanej geometrii

W przemyśle lotniczym zasadnicze znaczenie ma zdolność do precyzyjnej obróbki powierzchni o skomplikowanym kształcie. Dlatego dla wielu producentów w tej branży maszynami z wyboru są nasze modele VARIAXIS z serii i, które oferują pełną jednoczesną obróbkę 5-osiową w połączeniu z szerokim wyborem wrzecion do różnych zastosowań.

Na przykład maszyna VARIAXIS i-1050T umożliwia — w jednym ustawieniu — 5-osiowe frezowanie i toczenie dużych elementów o średnicy maksymalnej 1 250 mm i wysokości 900 mm, co czyni ją szczególnie przydatną do obróbki części silników. Odpowiednią wydajność zapewnia wrzeciono frezarskie o prędkości obrotowej 10 000 obr./min, napędem o mocy 37 kW i stożkiem nr 50, a także stół tokarski o wysokiej sztywności, w którym zastosowano silnik napędu bezpośredniego o prędkości obrotowej 500 obr./min zintegrowany z całkowicie podpartym stołem obrotowym dla zachowania maksymalnej stabilności. Ponadto zamówić można opcjonalne wrzeciono frezarskie z napędem o wysokim momencie obrotowym i prędkości obrotowej 5000 obr./min, przeznaczone do materiałów trudnoobrabialnych, jak również wrzeciono o prędkości 15 000 obr./min do obróbki wysokoobrotowej.

DUŻY ZASIĘG OBRÓBKI

Duży zasięg obróbki

W sektorze lotniczym poważnym problemem jest także zapewnienie odpowiednio dużego zasięgu obróbki, który wpływa na rozmiar elementów, jakie mogą być obrabiane. Popularne w branży lotniczej maszyny INTEGREX z serii e-V są wielozadaniowe, a w szczególności umożliwiają obróbkę dużych detali z 5-osiowym konturowaniem. Na przykład model INTEGREX e-1600V/10 może obrabiać detale o średnicy maksymalnej 2050 mm i wysokości maksymalnej 1600 mm, a konstrukcja podstawy o dużej sztywności w połączeniu z podwójną kolumną sprawia, że wrzeciono może sięgać na odległość 540 mm za linię środkową. Dlatego INTEGREX e-1600V/10S tak dobrze spełnia wymagania producentów części lotniczych, takich jak silniki i obudowy wentylatorów.

Taką zdolność do obróbki dużych, ciężkich detali mają również pionowe maszyny wielozadaniowe INTEGREX i-V. Na przykład maszyna INTEGREX i-630V/6S jest wyposażona w pojedynczy stół pozwalający na obróbkę elementów o średnicy maksymalnej 1250 mm, wysokości maksymalnej 1400 mm i masie do 1750 kg. Dzięki temu maszyna może obrabiać duże elementy statków powietrznych, takie jak wirniki turbin, obudowy wentylatorów i przegrody.

ROZWIĄZANIA DO OBRÓBKI SKOMPLIKOWANYCH DETALI

Rozwiązania do obróbki skomplikowanych detali

Skomplikowane detale, takie jak elementy wykonawcze siłowników, łopatki turbin i bloki zaworów hydraulicznych, wymagają zastosowania kolejno wielu różnych technik obróbki, co może prowadzić do powstawania wąskich gardeł w procesie produkcyjnym. Maszyny INTEGREX z serii i, oferujące technikę zintegrowanej obróbki DONE-IN-ONE, w tym jednoczesną obróbkę 5-osiową, mogą przyczynić się do radykalnego ograniczenia liczby operacji, a co za tym idzie czasu i kosztów produkcji. Maszyny INTEGREX z serii i z łożem o długości od jednego metra do 2,5 metra mogą być w szerokim zakresie konfigurowane w celu dostosowania do specyfiki planowanych zastosowań. Maszyna ma wrzeciona tokarskie — główne i dodatkowe — z napędem o dużej mocy, konik, dolną głowicę rewolwerową i oś B do konturowania w pełnym zakresie, która może być wyposażona we wrzeciono frezarskie o prędkości 12 000 obr./min i napędem o dużej mocy albo w wysokoobrotowe wrzeciono frezarskie o prędkości 20 000 obr./min, dlatego doskonale nadaje się do obróbki skomplikowanych detali.

Możliwość toczenia i frezowania wrzecionami z napędem o dużej mocy w jednej maszynie ma duże znaczenie w sektorze lotniczym, zwłaszcza przy obróbce dużych detali. Wielozadaniowe maszyny INTEGREX z serii e-H łączą w sobie funkcje centrum tokarskiego, możliwość frezowania wrzecionami z napędem o dużej mocy i pełnej obróbki 5-osiowej, stąd cieszą się dużą popularnością w branży lotniczej. Model INTEGREX e-670H o szczególnie dużej średnicy wychyłu (aż 1050 mm) i łożami o długości maksymalnie sześciu metrów wyposażony jest we wrzeciono frezarskie o prędkości obrotowej 10 000 obr./min i napędem o mocy 37 kW na osi B do konturowania w pełnym zakresie. Dodatkowe możliwości obróbki zapewniają w pełni automatyczny konik NC i stabilna podpora dla długich wałów; natomiast długie wytaczadło jest rozwiązaniem do głębokiej obróbki otworów, tak istotnej w produkcji dużych części lotniczych, na przykład goleni do podwozi.