Współczesne technologie wytwarzania w przemyśle lotniczym – cz. I

W artykule przedstawiono i omówiono wybrane technologie wytwarzania stosowane w przemyśle lotniczym. Skupiono się na technologiach obróbki ubytkowej, szczególnie w przypadku kształtowania części konstrukcji statków powietrznych.

Artykuł opisuje technologie obróbki ubytkowej, szczególnie w przypadku kształtowania części konstrukcji statków powietrznych.

Wybrane technologie i narzędzia obróbkowe – obróbka HSM

Kluczowe znaczenie przy wytwarzaniu części lotniczych metodą kształtowania ubytkowego ma obróbka szybkościowa HSM (ang. high speed machining). Idea obróbki HSM polega na tym, że w pewnym zakresie prędkości skrawania (powyżej prędkości granicznej) wraz ze wzrostem jej wartości maleją siły a także temperatura skrawania. Warunki obróbki stają się zatem korzystniejsze. Jest to efektem bardzo krótkiego kontaktu materiału wióra z narzędziem i bardzo szybkiej jego ewakuacji ze strefy skrawania. Wiór traktowany jest jako odpad w procesie skrawania, natomiast posiada wysoką zdolność akumulacji ciepła, które wraz z nim jest odprowadzane na zewnątrz stref kontaktowych. To z kolei skutkuje większą trwałością narzędzi oraz skróceniem czasu obróbki [1, 2, 6].

Charakterystycznymi cechami obróbki HSM są wysokie prędkości liniowe a także małe głębokości i szerokości skrawania zapewniające wymaganą jakość powierzchni i dokładność wymiarowo-kształtową obrabianych elementów. Możliwa jest zatem eliminacja procesów kosztownej i czasochłonnej obróbki wykończeniowej. W przypadku obróbki HSM należy mieć jednak na uwadze fakt występowania drgań samowzbudnych (ang. chatter) dla pewnych zakresów prędkości obrotowej wrzeciona jak również głębokości skrawania. W ustaleniu stabilnej strefy obróbki pomocne mogą być krzywe workowe [2].

Nie ulega wątpliwości, że głównym efektem stosowania obróbki szybkościowej HSM jest znaczne skrócenie czasu procesu wytwarzania. Jednak nie jest to jedyna korzyść. Metoda HSM umożliwia obróbkę dużych skomplikowanych elementów, niejednokrotnie posiadających struktury cienkościenne. Możliwość obróbki elementów cienkościennych pozwala na obniżenie ich masy, która bardzo często jest parametrem krytycznym dla części konstrukcji lotniczych.

technologie w lotnictwie
fot. iStock

Obróbka kompletna

W przemyśle lotniczym dąży się również do wytwarzania integralnych, monolitycznych części zamiast składanych z wielu mniejszych. Jest to określane mianem obróbki kompletnej (complete machining).

Jako przykład można przytoczyć hamulec aerodynamiczny samolotu F-15, który pierwotnie wytwarzany był jako zespół składający się z około 500 części. Natomiast zastosowanie obróbki szybkościowej umożliwiło wykonanie go jako element monolityczny. Czas wytworzenia części został zredukowany z około 3 miesięcy do zaledwie kilku dni. Podobny przykład dotyczy układu sterowania samolotu M28, który wykonywany był jako zespół 20 części, a w technologii HSM mógł zostać wykonany jako pojedynczy element [1, 2].

Podsumowując, główną korzyścią płynącą ze stosowania obróbki szybkościowej (HSM) jest znaczne skrócenie czasu obróbki. Inne pozytywne efekty to między innymi: uproszczone oprzyrządowanie technologiczne (mocowania), zmniejszone siły skrawania, czystsze krawędzie narzędzi, a co za tym idzie – mniejsze odkształcenia podczas obróbki, wyższej jakości powierzchnie umożliwiające ograniczenie lub też całkowite wyeliminowanie obróbki wykończeniowej [1].

Wybrane technologie i narzędzia obróbkowe – obróbka 5-osiowa

Wykorzystanie maszyn o zwiększonej liczbie osi sterowanych umożliwia wykonywanie złożonych operacji obróbkowych przy zaangażowaniu w proces technologiczny jednej maszyny, a także mniejszej liczby narzędzi. Pozwala to na znaczne obniżenie czasu jak również kosztów obróbki. Maszyny CNC przeznaczone do obróbki 5-osiowej HSM umożliwiają stosowanie krótkich i sztywnych narzędzi. Zapewniony jest również stabilny kontakt ostrzy narzędzia z obrabianą powierzchnią. Istotny wpływ na czas procesu technologicznego ma również możliwość kompletnej obróbki bardzo skomplikowanych elementów przy jednym zamocowaniu [1]. Używanie osi obrotowych w obróbce ze sterowaniem 5-osiowym umożliwia optymalizację prędkości liniowej. To przyczynia się do wzrostu trwałości narzędzi, a także uzyskanie lepszej jakości powierzchni. Możliwe jest także zastosowanie większych posuwów, a tym samym osiągnięcie wysokiej efektywności i dokładności obróbki. Sprawniejsze projektowanie procesów technologicznych na obrabiarki wieloosiowe umożliwiają systemy CAM.

STAL_1-2_23_Jerzy_Jozwik_PRZEMYSL_LOTNICZY_FOT_1

Frezowanie pięcioosiowe staje się coraz bardziej konkurencyjne w stosunku do precyzyjnego odlewania. Potwierdza to coraz częstsze implementowanie tego typu obróbki do produkcji łopatek i wirników silników lotniczych.

Sztuczna inteligencja stwarza problemy. Pojawiają się pozwy.

AI - to najgorętszy temat tego roku. Na fali popularności pojawia się jednak coraz więcej problemów związanych ze sztuczną inteligencją. Dotyczą one m.in. kreowania fake newsów, zagrożenia dezinformacją, łamania praw autorskich i nieuczciwego pozyskiwania danych do trenowani...

klimatyzacja-hal-wybrane-zagadnienia-fot-istock
Partner kategorii:

Klimatyzacja hal – wybrane zagadnienia. Część I

Rosnące wymagania związane z energooszczędnością wpływają na rodzaj instalacji stosowanych w obiektach halowych, w tym na klimatyzację.

STAL_7-8_23_Barbara_Jamula_PROCES_INZYNIERII_REKONSTRUKCYJNEJ_RYS_7_A
Partner kategorii:

Zastosowanie współrzędnościowych systemów pomiarowych w procesie inżynierii rekonstrukcyjnej

Z artykułu dowiesz się: jakiego typu współrzędnościowe systemy pomiarowe są najczęściej stosowane w procesie inżynierii rekonstrukcyjnej,w jakiej postaci otrzymujemy dane pomiarowe odwzorowujące geometrię obiektu,jak przebie...

Partner kategorii:

Centrum Produkcyjno-Wdrożeniowe

Ponad 20-letnie doświadczenie w dziedzinie sprzedaży systemów narzędziowych, pomiarowych a także usług z nimi związanych skłoniło nas do podjęcia kroku w stronę poszerzenia naszej działalności o produkcję narzędzi i części maszyn. Impuls ku temu dała nam wieloletnia współpra...

Partner kategorii:

Cyberprzestępcy coraz częściej kradną dane poprzez aplikacje chmurowe

W lipcu 2023 r. 57% wszystkich pobrań złośliwego oprogramowania  pochodziło z popularnych aplikacji w chmurze. Jednocześnie całkowita liczba aplikacji w chmurze, z których pobrano złośliwe oprogramowanie, wzrosła do 167. To wskazuje, że cyberprzestępcy nadal docierają do swo...

Partner kategorii:

Paulina Grabowska-Lisowska: Jako spawalnicy musimy się uczyć na bieżąco

O blaskach i cieniach pracy w spawalnictwie, trudnościach, z jakimi zmagają się pracownicy tej branży, o tym, co należałoby zmienić i o perspektywie na przyszłość opowiada nam Paulina Grabowska-Lisowska, inżynier spawalnik i założycielka strony przepisyspawalnicze.pl.

efektywnosc-energetyczna-poznaj-sprawdzone-metody
Partner kategorii:

Efektywność energetyczna – poznaj sprawdzone metody

Już 5 października w Redzie, koło Gdyni odbędzie się Konferencja Techniczna Axon Media: „Efektywność energetyczna w przemyśle”, podczas której zaproszeni eksperci z branży energetycznej zaprezentują skuteczne techniki optymalizacji energii w zakładach przemysłowych. To spotkan...

Partner kategorii:

Wyznaczanie wymaganej siły roboczej w układach o złożonej strukturze kinematycznej

Dobór siłownika hydraulicznego, np. jednotłoczyskowego dwustronnego działania, zwykle przeprowadza się według następującej procedury: podaj wartość ciśnienia roboczego,wybierz typ siłownika, np. tłokowy dwustronnego działania,określ r...

Partner kategorii:

Powłoki ochronne na warstwach wierzchnich stopów magnezu otrzymywane w procesie natryskiwania cieplnego

Z artykułu dowiesz się: o charakterystyce metody naddźwiękowego natryskiwania płomieniowego,jakie są wyniki bada...

reklama

Relacje

Katalog produktów

Nasze strony wykorzystują pliki cookies. Korzystanie z naszych stron internetowych bez zmiany ustawień przeglądarki dotyczących plików cookies oznacza, że zgadzacie się Państwo na umieszczenie ich w Państwa urządzeniu końcowym. Więcej szczegółów w Polityce prywatności.