作為歐洲宇航防務(wù)集團(EADS)全資子公司, Astrium通過Ariane和Galileo等項目的成功實施已成為全球航空航天工業(yè)的領(lǐng)先者。它位于慕尼黑附近的奧托布倫航天運輸部正在研發(fā)和制造推進器、閥門系統(tǒng)以及航空航天專用設(shè)備。
隨著Astrium“推進系統(tǒng)和設(shè)備”部門(TP部門)的縱向一體化,商業(yè)運載火箭阿麗亞娜5號的發(fā)動機的核心部件得以完全開發(fā)和生產(chǎn),這些核心部件包括主發(fā)動機、上面級發(fā)動機以及完整的閥門系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述部件的交付,整個生產(chǎn)加工流程需要多年積累的專有技術(shù)。
這些機械加工流程和TP機械制造部門使用的機床體現(xiàn)了應(yīng)用加工技術(shù)的高標(biāo)準(zhǔn)。除了諸如電子束焊接或電鍍工藝等復(fù)雜技術(shù)外,還需要采用適合銑削和車削、具有幾何形狀的特殊刀刃槽形進行加工。隨著當(dāng)前多任務(wù)加工趨勢的發(fā)展,一次裝夾完成銑車復(fù)合加工變得越來越重要。
發(fā)動機待加工部件的特性使原本復(fù)雜的加工工藝流程變得更加復(fù)雜。典型的發(fā)動機待加工部件包括難以加工的鎳合金、鐵合金、鈷合金以及鈦合金等。所使用的鋁合金也因添加銅、銀或鋯而強度變高,導(dǎo)致難以加工。由于成品部件的幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此需要購買許多待加工部件來打造精密熔模鑄件。而應(yīng)用諸如真空熔煉鑄造型芯等特殊工藝流程會造成極高的材料成本。
TP部門認(rèn)識到需要高水平的自動化機床和完善的相關(guān)加工流程來生產(chǎn)大、小型部件,并對阿麗亞娜5號火箭的每一個部件使用最新一代加工中心可以節(jié)省的開支進行了分析,很快確定了新型切削機床的具體要求。除精度、穩(wěn)定性和靈活性外,還必須能夠進行五面加工五軸聯(lián)動和圓銑加工,包括編程技術(shù)。可以提供高表面質(zhì)量,盡可能延長機床的使用壽命,用特殊的固定方式對長工件進行精密加工。通過托盤交換系統(tǒng)、零點夾持系統(tǒng)和至少配有180個刀位的刀庫等自動化部件來縮短輔助時間和加工時間。需要采用壓力高達(dá)80 bar的內(nèi)部冷卻液供應(yīng)系統(tǒng)來提高精密部件的表面質(zhì)量,并幫助難加工材料的深孔鉆加工。能夠?qū)崿F(xiàn)一次裝夾完成垂直和水平車削加工。
TP部門決定挑選出一家可滿足加工大、小型部件的所有要求,從而簡化機床維護維修工作的機床制造商。DMG(DMG MORI官方網(wǎng)站,DMG MORI社區(qū),DMG MORI產(chǎn)品一覽,DMG MORI應(yīng)用案例)的五軸銑車復(fù)合加工中心DMC 125 FD duoBLOCK?和銑削加工中心DMU 70 linear及CTX 500 車削加工中心有效地滿足了Astrium的要求,并獲得了訂單。
在DMC 125 FD duoBLOCK?上試加工由Inconell 718合金制成的底環(huán)大獲成功,其加工空間在X/Y/Z 軸方向上分別為1250mm、1000mm、1000 mm,是加工奧托布倫工件的理想之選。標(biāo)準(zhǔn)機床的所有參數(shù)以及所有選配件均滿足了該公司的要求:A軸銑頭的直角排列設(shè)計是對數(shù)控銑車復(fù)合工作臺的補充,可在負(fù)角度的情況下實現(xiàn)五軸聯(lián)動加工;配置HSK A-100刀柄的一體式電主軸,最高轉(zhuǎn)速達(dá)10000 rpm,額定功率為44 kW,確保機床的高性能;生產(chǎn)包由壓力分別為40 bar和80 bar的內(nèi)部冷卻液供應(yīng)裝置以及容量為980 l的冷卻潤滑劑容器組成,確保高效排屑和最優(yōu)的表面質(zhì)量;配置雙爪換刀機械手的水平換刀裝置以及適合銑削和車削刀具的180刀位鏈?zhǔn)降稁欤_保高度的復(fù)雜性和靈活性;托盤裝夾工作臺配置快速車削托盤交換系統(tǒng),適合承載最大重量為1500 kg的工件,工作臺轉(zhuǎn)速最高可達(dá)500 rpm,額定功率為35 kW,最高扭矩為5,400 Nm,并配有平衡傳感器系統(tǒng);3-D line control 840D solutionline數(shù)控系統(tǒng)具有圓周表面變換功能、SINTDI刀具管理功能,并配置SINDNC程序管理系統(tǒng)和以帶攝像頭和服務(wù)代理的Netservice為特征的軟件,為編程、管理、組織和服務(wù)領(lǐng)域提供有效支持。
Astrium公司既沒有采用特種機床,也沒有制定另外的設(shè)備規(guī)程,而是投資于理想的DMG完整選配包。DMG選配包可提高多任務(wù)生產(chǎn)的生產(chǎn)率和精度,它包括精度包、適合車削和銑削刀具的測量探頭和混合刀具測量系統(tǒng)、用于機床校準(zhǔn)的3D quickSET設(shè)備、油霧/乳濁液分離器、用于排屑的冷卻鼓風(fēng)機、停電時所用的安全包等。 隨著DMC 125 FD duoBLOCK?的成功運用,Astrium步入了一個嶄新的時代。
|