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航空航天大型结构件,卧式翻板五轴加工中心、航空航天制造领域更高效、更智能、成本更低

时间:
2021-09-17
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262
 

大尺寸钛合金、铝合金材料通过数控铣削加工出整体式结构件,取代传统中由多个散件拼装而成的组合结构件,不仅可实现结构件大幅减重、提高服役过程可靠性,而且可减少飞机组装工序、降低制造成本。

这些作为主要承力部件的飞机结构件,不但要满足与其他零件的装配协调关系,还有自身的结构尺寸精度、零件重量等方面的要求。

在飞机结构零件尺寸向更大方向发展带来的结果是零件结构更加复杂,大型化整体结构件已经开始与周边连接段零件融合为一体,具有高精度装配孔的耳片结构等大量出现在整体构件上。


几何属性:

转角半径 6.8mm-25.9mm

底角半径 3.048mm typical

缘条厚度 2.08mm-25.4mm

缘条高度 24mm-200mm

腹板厚度 2.4mm typical

在零件尺寸变大的同时,零件加工的尺寸精度反而提高,缘条厚度、腹板厚度更薄,转角半径、底角半径更小,槽腔深度、缘条高度更大,造成零件制造精度和制造难度大为提高,再加上大量装配高精度孔的出现,所以精确制造将是未来飞机结构件数控加工的关键技术。

五轴联动机床是典型的“三高”机械装备——科技含量高、精密度高、成本高,对一个国家的高端制造业有着举足轻重的影响力。是航空飞机结构件、航天舱段、发动机、叶轮、叶片、船用螺旋桨、汽轮机转子此类复杂高强度高性能铝合金、钛合金零件等加工的唯一手段。


针对这种趋势,意特利推出了专用于航空航天大型结构件加工的翻板加工中心SAKER系列。

SAKER

专注航空航天大型结构件,卧式翻板加工中心

 移动式立柱刚性床身,具有高动态性能

X/Y/Z轴快移速度:50m/min

X/Y/Z轴进给速度可达  20m/min

X/Y/Z轴直线轴加速度:  5m/s² 

X轴最大行程   5200mm

Y轴最大行程   2800mm

Z轴最大行程   650mm

1.翻板结构及其交换形式

传统的加工样式,为了避免热应力堆积造成的不利影响,势必妥协降低加工效率,但翻板结构利用了重力排屑,可以在相同的进给速度下,同样的走到轨迹,加工效率随加速度的提高而成倍提高。保障了机床的高效加工。

SAKER还配置特别设计的托盘交换系统。在平衡状态下升降,几乎消除弯曲和扭转力,使得托盘系统易于扩展。托盘4分钟即可完成交换。



2.箱中箱结构的双横梁

  通过精确计算及有限元分析,优化卧式条件下的Z轴与横梁之间的设计,使得其四周受力均匀,最大范围的避免由于重力与温度引起的精度误差。

3.自动化生产线的配套升级

  

 在单机的应用逐渐逼近其设计上限的背景之下,有效利用卧式加工中心的结构优势,是航空航天制造业实现多托盘流水线生产的未来趋势。

自动化加工是工业生产的最有效和可靠途径。

大型卧式翻板加工中心可实现多台机器连线、多个托盘、上下料交换站、托盘运输可实现多机多台面自动化串线。托盘采用可读取芯片自动识别,通过生产管控程序在多台设备之间实现自由流转、串线生产提高效率。


4.刀具共享和自动化配送

加工的过程中,需要大量使用精密刀具,如何有效使用刀具,避免重复投入,使其实现制造成本的降低也是一重大思考。

刀具芯片的识别尤为重要,通过芯片和西门子配套的刀具管理系统对刀具进行自动上刀、识别、测量、补偿、跟踪和设备间的自由流转,监控刀具刃尖的磨损,使用聚焦式激光提高量测精度及最小刀具直径。最大限度的发挥刀具的价值,从而达到降低制造成本的目的。


意特利在生产管控系统的智能化上不仅仅体现在单一机床上,更是将智能化运用在了整个生产线中。

对于不同的加工件每台机床配备不同五轴头的选择。

在进行铝合金件加工时,可选用HSM系列五轴联动AC摆头,拥有30000rpm高转速主轴,提高整体加工速度。

面对钛合金这类难加工金属时,升级款机型的saker可以配置45°万能机械五轴头、转速5000rpm,主轴扭矩可达600~1200Nm,保证加工效率。

同时还可配备主轴温度自动补偿、震动和负载预警、碰撞预警以及可视化监控等传统的智能化配置。

随着批量化生产的诉求逐日升高,在生产线中,配备生产管控系统,跟踪生产计划并允许客户访问和监控。

高档数控加工中心的升级是航空制造领域不可或缺的发展基础。在朝着高速、高精、绿色、智能化的方向不断发展,与之相适应的先进数控加工工艺、信息化等技术也得以不断进步。

意特利致力于提升先进数字化装备市场,助力实现航空航天制造领域更高效、更智能、成本更低的目标转型。力争成为引领先进制造装备行业发展的国际一流企业。