Współczesne technologie wytwarzania w przemyśle lotniczym – cz. I

Wybrane technologie i narzędzia obróbkowe – narzędzia mechatroniczne

Coraz częściej wykorzystywanym rozwiązaniem dla obróbki skrawaniem w przemyśle lotniczym są narzędzia mechatroniczne. Jedno narzędzie tego typu umożliwia zastąpienie kilku innych narzędzi standardowych, co pozwala na znaczne skrócenie czasu obróbki. Co za tym idzie – zredukowanie kosztów produkcji. Umożliwiają one również wykorzystanie dostępnych maszyn do realizacji skomplikowanych zadań, które w przypadku narzędzi standardowych nie byłyby możliwe, lub konieczne włączenie do procesu technologicznego dodatkowych maszyn i/lub oprzyrządowania technologicznego. Wysoka stabilność powtarzalność procesu przy wykorzystaniu narzędzi mechatronicznych sprawia, że ich zastosowanie jest uzasadnione pomimo stosunkowo wysokiej ceny oraz w przypadku produkcji mało- i średnioseryjnej, w tym między innymi w branży lotniczej i kosmicznej [25].

W stosunku do rozwiązań konwencjonalnych narzędzia mechatroniczne charakteryzują się m.in. [25]:

• skróceniem czasu obróbki dzięki realizacji wielu zabiegów obróbkowych w jednym przejściu narzędzia,
• możliwością ograniczenia całkowitej ilości narzędzi, a co z tym idzie – zmniejszeniem kosztów maszynowych i narzędziowych,
• możliwością obróbki skomplikowanych elementów na centrach obróbkowych, co w przypadku narzędzi konwencjonalnych wymaga wykorzystania specjalnych maszyn zadaniowych,
• szerokim zakresem obrabianych materiałów a także zastosowań dzięki elastycznej konstrukcji.

Czytaj też >> Badanie właściwości mechanicznych stali S355JR o różnych typach budowy mikrostruktury

Strategie obróbkowe w kształtowaniu elementów lotniczych – obróbka kieszeni i żeber

Obróbka części lotniczych z uwagi na ich kształt oraz rodzaj materiału wymaga stosowania nie tylko zaawansowanych maszyn i narzędzi, ale także implementacji odpowiednich strategii obróbkowych.

Przykładem jest obróbka elementów kieszeniowych, które często w swojej budowie zawierają żebra lub też cienkie ścianki. W przypadku zgrubnej obróbki tego typu elementów niezbędne jest zapewnienie odpowiedniej wytrzymałości i sztywności, poprzez ustalenie ilości materiału nieobrabianego. Strategia obróbki powinna być różna w zależności od wysokości a także grubości ścianki. Liczba przejść określana jest na podstawie wymiarów ścianki a także osiowej głębokości skrawania. Ogólną zasadą jest obróbka w taki sposób, by materiał nieobrobiony lokalnie podtrzymywał fragment obrobionego elementu konstrukcji [1].

Dwustronna obróbka cienkościennych podstaw ścianek (żeber, łopatek, czopów, i innych) z dużą głębokością skrawania wiąże się z powstawaniem drgań podstawy. W takim przypadku zalecane jest zatem stosowanie mniejszych wartości głębokości skrawania [1].

Inną metodą obróbki kieszeni 2D jest frezowanie spiralne za pomocą frezu długoostrzowego. Przy przebijaniu należy stosować małe przejście po łuku, wykonując duży otwór początkowy (metodą wiercenia lub zagłębienia spiralnego), a następnie wejść w materiał metodą spiralną.

Ciąg dalszy zostanie opublikowany w kolejnym wydaniu czasopisma.

Piśmiennictwo dostępne w redakcji.

dr hab. inż. Jerzy Józwik, prof. uczelni
Politechnika Lubelska
Wydział Mechaniczny
Katedra Podstaw Inżynierii Produkcji

Galeria