The use of thin-walled milling in the technological production processes of aviation structural elements
Wykorzystanie frezowania cienkościennego w procesach technologicznych produkcji lotniczych elementów konstrukcyjnych *
Author: Paweł Bałon, Edward Rejman, Bartłomiej Kiełbasa, Robert Smusz, Grzegorz Szeliga
Mechanik nr 08/09/2022 - Obróbka skrawaniem
ABSTRACT: The use of HSM technology in the technological processes of milling and machining elements of aircraft structures made from (among other materials) aluminum alloys makes possible the production of elements with complex shapes, appropriate levels of precision workmanship, as well as surface roughness and waviness. The efficiency of the machining process is also a crucial factor, allowing it to compete with other manufacturing technologies. The achievement of these effects consists of many factors related to the machining process: machine tools and their rigidity, machining parameters, type of processed materials, as well as machining tools. The requirements for the tools used are related to the workpiece material and its specific properties, as well as the extreme machining conditions used (especially cutting speed vc and efficiency of the cutting process).
KEYWORDS: HSM, HSC, High Speed Milling, High Speed Cutting
STRESZCZENIE: Zastosowanie technologii HSM w procesach technologicznych frezowania konstrukcji lotniczych wykonanych m.in. ze stopów aluminium, umożliwia produkcję elementów o skomplikowanych kształtach, odpowiednim poziomie precyzji wykonania oraz chropowatości i falistości powierzchni. Istotnym czynnikiem, pozwalającym konkurować z innymi technologiami wytwarzania, jest również wydajność procesu obróbki. Na osiągnięcie tych efektów składa się wiele czynników związanych z procesem obróbki: obrabiarki i ich sztywność, parametry obróbki, rodzaj obrabianych materiałów, a także narzędzia obróbkowe. Wymagania stawiane stosowanym narzędziom są związane z materiałem obrabianym i jego specyficznymi właściwościami, a także ekstremalnymi warunkami obróbki (zwłaszcza prędkością skrawania vc i wydajnością procesu skrawania).
SŁOWA KLUCZOWE: HSM, HSC, frezowanie z dużą prędkością, cięcie z dużą prędkością
BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:
[1] Adamski W. “Manufacturing development strategies in aviation industry”. Advances in Manufacturing Science and Technology. 34, 3 (2010): 73–84.
[2] Arumugam P.U., Malshe A.P., Batzer S.A. “Dry machining of aluminum-silicon alloy using polished CVD diamond-coated cutting tools inserts”. Surface and Coatings Technology. 200, 11 (2006): 3399–3403, https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2005.08.127.
[3] Bałon P., Rejman E., Smusz R., Kiełbasa B. „Obróbka z wysokimi prędkościami skrawania cienkościennych konstrukcji lotniczych”. Mechanik. 8–9 (2017): 726–729, https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.8-9.105.
[4] Bałon P., Rejman E., Smusz R., Kiełbasa B., Szostak J. “Application of high speed machining technology in aviation”.AIP Conference Proceedings. 1960, 070003 (2018), https://doi.org/ 10.1063/1.5034899.
[5] Bałon P., Rejman E., Smusz R., Kiełbasa B., Szostak J. “High speed milling in thin-walled aircraft structures”. Applied Computer Science. 14, 2 (2018): 82–95, https://doi.org/10.23743/acs-2018-15.
[6] Bałon P., Rejman E., Smusz R., Kiełbasa B., Szostak J. “Implementation of high speed machining in thin-walled aircraft integral elements”. Open Eng. 8 (2018): 162–169, https://doi.org/10.1515/eng-2018-0021.
[7] Calatoru V.D., Balazinski M., Mayer J.R.R., Paris H., L’Espé-rance G. “Diffusion wear mechanism during high-speed machining of 7475-T7351 aluminum alloy with carbide end mills”. Wear. 265, 11–12 (2008): 1793–1800, https://doi.org/10.1016/j.wear.2008.04.052.
[8] Burek J., Płodzień M. „Wysoko wydajna obróbka części ze stopów aluminium o złożonych kształtach”. Mechanik. 7 (2012): 542–549.
[9] Hovsepian P.E., Luo Q., Robinson G., Pittman M., Howarth M., Doerwald D., Zeus T. “TiAlN/VN superlattice structured PVD coatings: A new alternative in machining of aluminium alloys for aerospace and automotive”. Surface and Coatings Technology. 201, 1–2 (2006): 265–272, https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2005.11.106.
[10] Houming Z., Chengyong W., Zhenyu Z. “Dynamic characteristics of conjunction of lengthened shrink-fit holder and cutting tool in high-speed milling”. Journal of MaterialsProcessing Technology. 207, 1–3 (2008): 154–162, https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2007.12.083.
[11] Hovsepian P.E., Luo Q., Robinson G., Pittman M., Howarth M., Doerwald D., Zeus T. “TiAlN/VN superlattice structured PVD coatings: A new alternative in machining of aluminium alloys for aerospace and automotive components”. Surface and Coatings Technology. 201, 1–2 (2006): 265––272, https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2005.11.106.
[12] Humienny Z., Blunt L., Jakubiec W., Osanna P.H., Tamre M., Weckemann A., Kuczmaszewski J. “Efektywność wytwarzania elementów lotniczych ze stopów aluminium i magnezu. Komputerowo zintegrowane zarządzanie”. Vol. 2. Konsola Ryszard (ed.). Opole: Oficyna Wydawnicza Polskiego Towarzystwa Zarządzania Produkcją, 2011.
[13] Kuczmaszewski J., Pieśko P. „Wpływ rodzaju powłok frezów węglikowych na siły skrawania oraz chropowatość powierzchni przy frezowaniu stopu aluminium EN AW--6082”. Mechanik. 10 (2013): 846–854.
[14] Oczoś K.E. „Obróbka wysokowydajna – HPC (High Performance Cutting)”. Mechanik. 11 (2004): 701–709.
[15] Oczoś K.E., Kawalec A. „Kształtowanie metali lekkich”. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2012.
[16] Oerlikon Balzers Coating: “Diamantschicht für die Aluminiumbearbeitung”. 2008, http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/zerspanungstechnik /articles/15726.
[17] Ratchev S., Liu S., Becker A.A. “Error compensation strategy in milling flexible thinwall parts”. Journal of Materials Processing Technology. 162–163 (2005): 673–681, https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2005.02.192.
[18] Barwinek M. „Doskonałe technicznie narzędzia skrawające firmy Fraisa (ITA)”. Mechanik. 2 (2013): 102.
[19] Piekarski R. „Obróbka szybkościowa stopów aluminium (MITSUBISHI MATERIALS)”. Mechanik. 3 (2008): 184.
[20] Rivero A., López de Lacalle L.N., Penalva M.L. “Tool wear detection in dry highspeed milling based upon the analysis of machine internal signals”. Mechatronics. 18, 10(2008): 627–633, https://doi.org/10.1016/j.mechatronics.2008.06.008.
DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2022.8-9.11
* Artykuł recenzowany
.gif)
