Im Flugzeugbau ist es üblich, größere Struktukomponenten (wie Bodenelemente, Flügelrippen oder Rumpfstrukturen) aus dem Vollen zu zufräsen und nicht aus mehreren Bauteilen zusammenzusetzen. Vorteile sind: Einsparung von Hunderten von Niet-, Schrauben- und anderen Verbindungen sowie von Werkzeugen, Produktivitätsverbesserung sowie Teile- und Kostenreduktion. Die Anfänge dieser Technik gehen in das Jahr 1955 zurück, als die Firma 'Cincinetti Machine' zusammen mit 'Boeing' nach neuen Fertigungslösungen suchte. Aus diesen Aktivitäten ist die Entwicklung einer 5-Achsen-Fräsmaschine mit der Bezeichnung 'HyperMach' hervorgegangen, deren Technik bis heute umfangreich weiterentwickelt wurde, worauf im vorliegenden Beitrag aus Sicht der Flugzeugbaus näher eingegangen wird. Durch die Implementierung von Linearmotoren für alle fünf Achsen können jetzt Vorschubgeschwindigkeiten bis 100 m/min und Beschleunigungen von 2g bei Spindelumdrehungen von 40000 rpm (Ziel sind 60000 rpm) erreicht werden. Es werden noch weitere Betriebsparameter und Fertigungsprobleme im Flugzeugbau behandelt, wobei auch auf entwicklungsgeschichtliche Zusammenhänge eingegangen wird. Ein wesentlicher Forschungsgegenstand ist die Untersuchung der maschinendynamischen Eigenschaften, was anhand von praktischen Aspekten erläutert wird. In Tests wurden mit der 'HyperMach' dünnwandige Aluminiumstrukturen aus einem Materialblock in weniger als 30 Minuten gefräst, was mit einer modernen Hochleistungs-CNC-Fräsmaschine mindestens 3 Stunden und mit einer konventionellen CNC-Maschine 8 Stunden dauern würde. Erläuterung der damit zusammenhängenden maschinentechnischen Unterschiede. Durch Verwendung von keramischen (Silizium-Nitrid) Hybrid-Kugellagern werden die Maschinenschwingungen minimiert, wodurch Parameter wie Genauigkeit, Steifigkeit, Temperaturstabilität u.a. optimiert werden können. Es werden noch andere praktische Aspekte behandelt.
Milling the monoliths
Fertigung von Frästeilen aus einem Block
Design Engineering, London ; Sep ; 31-32
2000
2 Seiten, 3 Bilder, 1 Tabelle
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch
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