Высокопроизводительное фрезерование крупномасштабных алюминиевых компонентов для аэрокосмической отрасли

Сотрудничество между MAPAL и bavius ​​technologieren направлено на оптимизацию обработки крупномасштабных конструкционных компонентов для аэрокосмической отрасли путем объединения высокопроизводительных фрезерных инструментов с высокоэффективной шпиндельной технологией. Данная технология разработана для удовлетворения специфических требований к алюминиево-литиевым сплавам и тонкостенным заготовкам, где поддержание стабильности размеров при высоких скоростях имеет решающее значение для эффективности производства. Для достижения высокой скорости съема материала в аэрокосмической промышленности необходимо сбалансированное взаимодействие между режущим инструментом, шпинделем и кинематикой станка. В ходе мероприятия Aerospace Solutions, проходившего 5-6 ноября 2024 года в Байерсбронне, Германия, компании продемонстрировали, как специализированные фрезы функционируют в рамках высокоэффективной цифровой цепочки поставок.

Используя горизонтальный обрабатывающий центр bavius ​​HBZ Aero 2810, который имеет частоту вращения шпинделя 30 тысяч оборотов в минуту и мощность до 150 киловатт, партнерство продемонстрировало технические пределы обработки алюминия.

Одной из основных проблем фрезерования конструкционных элементов аэрокосмической отрасли является процесс выемки материала, при котором удаляется до 95 процентов исходного материала для создания легких и высокопрочных каркасов и ребер.

Инструменты MAPAL Mega-Alu-Mill и OptiMill-Alu-Wave предназначены для работы с высокими центробежными силами. В этих инструментах используются специальные зернистости для балансировки и зубчатые режущие кромки, что снижает вибрацию, которая напрямую влияет на качество поверхности и срок службы шпинделя станка.

Эффективность этих методов механической обработки измеряется объемом стружки, удаляемой в минуту без ущерба для структурной целостности детали. Для достижения скорости съема материала, превышающей 10 литров в минуту, инструмент должен поддерживать постоянный угол зацепления и оптимальную толщину стружки.

Компания MAPAL использует полированные передние поверхности своих инструментов из твердого сплава и с наконечниками из поликристаллического алмаза для предотвращения прилипания алюминия с образованием наростов на кромке, что является распространенной причиной поломок при высокоскоростной обработке цветных металлов.

В таких технических задачах, как изготовление больших лонжеронов крыла или секций фюзеляжа, точность инструмента определяет конечную толщину стенки детали. Использование горизонтальной платформы Bavius ​​обеспечивает эффективное удаление стружки, предотвращая ее повторное резание и, как следствие, возникновение дефектов поверхности и термическое расширение.

Поддерживая стабильную температуру за счет подачи большого объема охлаждающей жидкости или минимального количества смазки, система обеспечивает соответствие принципов отслеживаемости и повторяемости процессов, используемых в информационной экосистеме, стандартам качества аэрокосмической отрасли.

Целью технического сотрудничества является предоставление производителям аэрокосмической техники и поставщикам первого уровня проверенной технологической цепочки. Вместо самостоятельного поиска инструментов и оборудования партнерство предлагает предварительно сконфигурированную систему, в которой геометрия инструмента специально подобрана в соответствии с кривыми крутящего момента и мощности шпинделей Bavius.

Это сокращает время ввода в эксплуатацию новых производственных линий и гарантирует безопасное достижение предельных механических характеристик алюминиевых сплавов. По словам технических представителей компании MAPAL, цель состоит в том, чтобы предложить клиентам комплексное решение, охватывающее все этапы. От первоначального сопряжения со шпинделем до окончательной проверки поверхности.

Такой системный подход гарантирует, что частоты вибрации, генерируемые во время высокоскоростного резания, не мешают гармоникам линейного двигателя станка. Таким образом обеспечивается поддержание жестких допусков, соответствие которым необходимо для компонентов, критически важных для отрасли.