Usinage efficace des composants typiques dans le domaine aérospatial

Dans l'industrie aérospatiale, les développements rapides ont conduit à des demandes croissantes de performances des matériaux, ce qui a entraîné l'utilisation généralisée de matériaux difficiles tels que les alliages de titane, les alliages à haute température et les matériaux composites. Par exemple, les alliages de titane sont largement appliqués dans des composants tels que les disques intégrés, les cadres de moteur, les boîtiers de ventilateur, les roues et le train d'atterrissage. Les alliages à haute température trouvent des applications prédominantes dans les arbres, les arbres de disque, les disques de turbine, les revêtements de combustion, les trous S ISO, etc. Les matériaux composites sont principalement utilisés dans les caissons d'aile centraux, les queues verticales, les ailes et d'autres zones.

Ces matériaux représentent des composants structurels difficiles typiques, présentant les caractéristiques typiques suivantes:

• Structures internes complexes, telles que des cavités concaves internes profondes, avec des formes d'outils non standard, de longs surplombs et une sensibilité aux vibrations pendant l'usinage. La présence de rainures de racine de lame en forme de queue et d'autres rainures concaves mal accessibles nécessite une attention particulière dans le développement de programmes d'usinage.

• Structures à parois minces, nécessitant un examen attentif de l'impact des forces de coupe sur le degré de déformation de la pièce lors de la sélection des outils.

• Exigences de précision dimensionnelle élevée.

La complexité des structures de composants aérospatiaux, les exigences de traitement strictes et la difficulté d'usinage des matériaux posent des demandes de produits et de services plus élevées pour les entreprises d'outils. Certaines entreprises d'outils, tant nationales qu'internationales, ont fourni de nombreuses solutions d'usinage efficaces à l'industrie après des années de développement.

Usinage des arbres de disque

L'usinage des arbres à disque comporte deux caractéristiques difficiles: des cavités internes profondes et des rainures en queue d'aronde. Sandvik Coromant propose des solutions fiables pour réaliser en toute sécurité ces machinages de caractéristiques difficiles. L'utilisation de porte-outils anti-vibration avec interfaces Sandvik Coromant Capto est recommandée. Lors de l'usinage de cavités internes jusqu'à 150 mètres de profondeur, des outils longs et minces sont utilisés. Cependant, ces outils sont sujets aux vibrations et nécessitent le retrait des copeaux générés lors de l'usinage des rainures.

Usinage de disque de turbine

Les matériaux pour ces composants, tels que les 720 Inconel 718, Waspaloloy et Udimet, sont généralement difficiles à usiner. Les caractéristiques difficiles incluent généralement l'usinage de contour des profils de cavité tout en évitant divers problèmes d'interférence.

Usinage de trous ISO S

Lors du traitement des composants critiques des moteurs d'avion, l'intégrité de la surface est de la plus haute importance. L'usinage de trous ISO S est le processus final, ce qui rend la fiabilité et la sécurité essentielles pour la livraison de pièces de haute qualité. Sandvik Coromant fournit les solutions d'usinage de trous suivantes pour répondre efficacement aux exigences de l'usinage de trous ISO S.

Usinage de train d'atterrissage

Prendre le train d'atterrissage pour aéronefs comme exemple illustre l'efficacité des améliorations des outils pour augmenter l'efficacité de l'usinage et réduire les coûts d'usinage. Le matériau des composants du train d'atterrissage est l'alliage de titane, ce qui pose des défis d'usinage importants. L'outillage traditionnel prend environ un mois pour traiter une seule pièce, et en raison de la difficulté d'usinage de la pièce, l'usure de l'outil est très rapide, avec la durée de vie de pointe de l'outil étant inférieure à 1 heure. Cela se traduit par une consommation d'outil substantielle et des coûts d'outil élevés pour l'usinage de tels composants. Dans cette situation, il est urgent de trouver un outil capable d'améliorer considérablement l'efficacité de l'usinage, de réduire les coûts d'usinage ou de maintenir les coûts d'usinage actuels.

Usinage vertical de queue

La structure de la queue verticale est représentée sur la figure 13, et les principaux défis dans l'usinage de tels composants structurels sont l'usinage des trous et la coupe des bords.

(1) Usinage de trous de CFRP: Conditions de travail et exigences d'application:

• Matériau composite renforcé de fibres de carbone à haute teneur en fibres de carbone, matériau de ruban unidirectionnel.

• Fib minimalEr effilochage.

• Haute qualité de surface et précision dimensionnelle.

• Centre d'usinage CNC.

(2) Conditions de travail et exigences d'application:

• Peau en fibre de carbone.

• Un minimum d'effilochage de fibres.

• Haute qualité de surface: Ra = 1.25 µm.

La conception et l'utilisation futures d'outils devraient tenir compte de la correspondance des performances entre les matériaux de l'outil et les matériaux de la pièce. Les matériaux des outils doivent s'adapter aux besoins de l'objet d'usinage, en particulier pour les exigences d'usinage des matériaux difficiles à usiner. Les matériaux d'outils rationnels et les formes structurelles doivent être déterminés pour différents matériaux de pièce et conditions d'usinage. La coupe à haute vitesse, efficace et de haute précision nécessite des outils dotés de diverses excellentes propriétés, où une matrice à haute résistance et à haute résistance à haute dureté, tranchant résistant à l'usure est la principale direction de développement pour les outils futurs.