Usinagem eficiente de componentes típicos no campo aeroespacial

Na indústria aeroespacial, os rápidos desenvolvimentos levaram a demandas crescentes por desempenho de materiais, resultando no uso generalizado de materiais desafiadores, como ligas de titânio, ligas de alta temperatura e materiais compostos. Por exemplo, as ligas de titânio são amplamente aplicadas em componentes como discos integrais, estruturas do motor, carcaças do ventilador, impulsores e trem de pouso. Ligas de alta temperatura encontram aplicações predominantes em eixos, eixos de disco, discos de turbina, revestimentos de combustão, furos ISO S e muito mais. Os materiais compostos são empregados principalmente em caixas de asas centrais, caudas verticais, asas e outras áreas.

Esses materiais representam componentes estruturais desafiadores típicos, exibindo as seguintes características típicas:

• Estruturas internas complexas, como cavidades côncavas internas profundas, com formas de ferramenta não padronizadas, saliências longas e suscetibilidade à vibração durante a usinagem. A presença de ranhuras de raiz de lâmina em forma de cauda e outras ranhuras côncavas mal acessíveis precisa de consideração cuidadosa no desenvolvimento de programas de usinagem.

• Estruturas de paredes finas, exigindo uma consideração cuidadosa do impacto das forças de corte no grau de deformação da peça de trabalho ao selecionar as ferramentas.

• Requisitos de alta precisão dimensional.

A complexidade das estruturas de componentes aeroespaciais, os rígidos requisitos de processamento e a dificuldade de usinagem de materiais representam maiores demandas de produtos e serviços para as empresas de ferramentas. Algumas empresas de ferramentas, tanto nacionais quanto internacionais, forneceram inúmeras soluções de usinagem eficientes para a indústria após anos de desenvolvimento.

Usinagem de eixos de disco

A usinagem de eixos de disco envolve duas características desafiadoras: cavidades internas profundas e ranhuras em cauda de andorinha. A Sandvik Coromant oferece soluções confiáveis para realizar com segurança essas máquinas desafiadoras de recursos. Recomenda-se o uso de porta-ferramentas antivibração com interfaces Sandvik Coromant Capto. Ao usinar cavidades internas de até 150 metros de profundidade, ferramentas longas e delgadas são empregadas. No entanto, essas ferramentas são propensas à vibração e requerem a remoção de chips gerados durante a usinagem das ranhuras.

Usinagem de disco de turbina

Materiais para esses componentes, como Inconel 718, Waspolloy e Udimet 720, são normalmente desafiadores para a máquina. Os recursos desafiadores geralmente incluem a usinagem de contorno de perfis de cavidade, evitando vários problemas de interferência.

Usinagem ISO S Hole

Ao processar componentes críticos de motores de aeronaves, a integridade da superfície é de extrema importância. A usinagem de furos ISO S é o processo final, tornando a confiabilidade e a segurança cruciais para o fornecimento de peças de alta qualidade. A Sandvik Coromant fornece as seguintes soluções de usinagem de furos para atender aos requisitos de usinagem de furos ISO S de forma eficaz.

Usinagem de trem de pouso

Tomar o trem de pouso da aeronave como exemplo ilustra a eficácia das melhorias da ferramenta no aumento da eficiência da usinagem e na redução dos custos de usinagem. O material dos componentes do trem de pouso é liga de titânio, apresentando desafios de usinagem significativos. As ferramentas tradicionais levam aproximadamente um mês para processar uma única peça e, devido à dificuldade de usinar a peça, o desgaste da ferramenta é muito rápido, com a vida útil de ponta da ferramenta sendo inferior a 1 hora. Isso resulta em consumo substancial de ferramentas e altos custos de ferramentas para usinar tais componentes. Nesta situação, há uma necessidade urgente de encontrar uma ferramenta que possa melhorar significativamente a eficiência da usinagem, reduzir os custos de usinagem ou manter os custos atuais de usinagem.

Usinagem vertical da cauda

A estrutura da cauda vertical é mostrada na Figura 13, e os principais desafios na usinagem de tais componentes estruturais são a usinagem de furos e o corte de bordas.

(1) Furo de usinagem de CFRP: condições de trabalho e requisitos de aplicação:

• Material composto reforçado com fibra de carbono com alto teor de fibra, material de fita unidirecional.

• Filiação mínimaEr desgastante.

• Alta qualidade de superfície e precisão dimensional.

• Centro de usinagem CNC.

(2) condições de trabalho e requisitos de aplicação:

• Pele de fibra de carbono.

• Fibra mínima desgastada.

• Alta qualidade da superfície: Ra = 1,25 µm.

O projeto e o uso futuros da ferramenta devem considerar a combinação de desempenho entre os materiais da ferramenta e os materiais da peça de trabalho. Os materiais da ferramenta devem se adaptar às necessidades do objeto de usinagem, especialmente para os requisitos de usinagem de materiais difíceis de usinar. Materiais de ferramentas racionais e formas estruturais devem ser determinados para diferentes materiais de peça de trabalho e condições de usinagem. O corte de alta velocidade, eficiente e de alta precisão requer ferramentas com várias propriedades excelentes, onde uma matriz de alta dureza e alta resistência, A vanguarda resistente ao desgaste é a principal direção de desenvolvimento para ferramentas futuras.