19.09.2017|EMO 2017 – DMG MORI Technology Excellence: авиация и космонавтика

Повышение оборота в авиакосмической отрасли вдвое благодаря Technology Excellence

Благодаря участию заказчиков в процессе разработки продукта уже на ранних этапах DMG MORI создает оптимальные производственные решения для авиакосмического сектора.

  • Более 20 лет опыта в области технологий для всех сфер применения и материалов в аэрокосмической промышленности — от консультирования заказчиков до готовых решений
  • 20 лет опыта в области технологий для токарно-фрезерной обработки — лучшие в своем классе по производству обшивки и подвижных элементов
  • Интеграция технологий: шлифование и ULTRASONIC
  • НОВИНКА: DMU 200 Gantry и DMU 340 Gantry с ускорением до 0,5 g
  • Шпиндели torqueMASTER с крутящим моментом до 1000 Нм для обработки резанием титановых деталей
  • Шпиндель Aerospace speedMASTER 30 000 мощностью 79 кВт для обработки резанием алюминия с объемом снятия стружки до 8 л/мин
  • АДДИТИВНОЕ ПРОИЗВОДСТВО: Лазерное наплавление с помощью станков серии LASERTEC 3D hybrid / LASERTEC 3D и селективное лазерное плавление в порошковой камере с помощью станков серии LASERTEC SLM
  • Измерение в процессе производства и контроль технологического процесса
  • Расширенные возможности обработки благодаря технологическим циклам DMG MORI

Аэрокосмическая промышленность с показателем роста более семи процентов является одной из самых быстроразвивающихся отраслей на мировом рынке. DMG MORI поддерживает поставщиков комплектного оборудования и комплектующих, предлагая им высокопроизводительные технологии производства, и активно участвует в развитии авиационной промышленности. Для того, чтобы отвечать высоким запросам самых требовательных пользователей, DMG MORI сконцентрировала все свои компетенции в центре передовых технологий в области аэрокосмической промышленности (DMG MORI Aerospace Excellence Center). Здесь производитель металлообрабатывающих станков предлагает своим заказчикам больше, чем просто свои превосходные высокотехнологичные станки и высокопроизводительные технологии производства. Специалисты DMG MORI привлекаются к реализации будущих проектов наших заказчиков на все более ранних этапах. Таким образом разрабатываются оптимальные производственные процессы и комплексные решения «под ключ».

«В области обработки резанием в аэрокосмической промышленности, мы с оборотом в сотни миллионов евро несомненно являемся лидером. Наша цель — увеличить оборот в два раза в течение следующих лет», — заглядывает вперед Михаэль Кирбах, руководитель центра передовых технологий в области аэрокосмической промышленности DMG MORI (Aerospace Excellence Center). Только в 2016 году DMG MORI поставила около 450 станков в 25 стран для этой отрасли. Привлечение к работе над проектами заказчиков уже на ранних этапах является основным условием, позволяющим разработать перспективные производственные решения.

Яркий пример такого перспективного решения — аддитивное производство в обработке металлов. Оно как раз набирает обороты в аэрокосмической отрасли. С 2013 года DMG MORI предлагает технологию лазерной наплавки через сопло подачи порошка, которая является уникальным гибридным решением с интегрированной обработкой резанием, а с этого года также доступна технология селективной лазерной плавки в порошковой камере, которая уже используется многими производителями для изготовления аэрокосмических деталей. «Таким образом, мы являемся одним из немногих поставщиков, предлагающих два альтернативных метода аддитивного производства, каждый из которых охватывает свой определенный сегмент деталей. Поэтому мы позиционируем себя как поставщик решений полного цикла, обладающий глубокими специальными знаниями в этой области», — утверждает Михаэль Кирбах. Аддитивное производство требует глубокого понимания всех процессов для того, чтобы производить детали высокой сложности с максимальной надежностью и точностью воспроизведения. «Помимо этого, для аддитивного производства принципиально важна преобразованная в цифровой формат технологическая цепочка — от идеи до окончательного измерения заготовки».

Компетентный поставщик решений для деталей всех размеров и из любых материалов

«В центре передовых технологий в области аэрокосмической промышленности DMG MORI (Aerospace Excellence Center) мы предлагаем нашим заказчикам комплексную поддержку: от анализа технической осуществимости и оценки рентабельности до установки станков с индивидуальными технологическими решениями и комплексным послепродажным обслуживанием»​​​​​​, — описывает спектр услуг компании Михаэль Кирбах. При этом время от первого запроса до приемки проекта составляет два или даже три года. «Наш спектр услуг, разумеется, в равной степени распространяется на все продукты DMG MORI и технологические области — от токарной и фрезерной обработки и интеграции технологий до решений ULTRASONIC, LASERTEC и АДДИТИВНОГО ПРОИЗВОДСТВА».

Для реализации амбициозных целей в плане роста компании DMG MORI необходим динамично развивающийся рынок. Но, к счастью, воздушные перевозки пользуются повышенным спросом, и продажи самолетов тоже растут. Так, авиастроительные компании Airbus и Boeing до 2036 года планируют увеличить свой самолетный парк более чем в два раза. Большой пассажирский самолет состоит более чем из трех миллионов деталей. Поэтому для удовлетворения спроса необходимо существенно увеличить производственные мощности. По сравнению с конкурентами производственные решения DMG MORI охватывают самый большой спектр различных деталей.

Кроме того, результаты работы центра передовых технологий в области аэрокосмической промышленности DMG MORI позволяют производителям металлообрабатывающих станков получать преимущества и на технологическом уровне. В этой связи Михаэль Кирбах говорит: «Наши специалисты привлекаются к разработке продуктов для заказчиков уже на ранних этапах, и благодаря этому приобретают важный опыт и обширные знания, которые применяются при разработке новых станков и компонентов в тесном взаимодействии с конструкторами на заводах DMG MORI, — например, когда речь идет об эффективной обработке специальных аэрокосмических материалов. Мы используем этот подход уже на протяжении более 20 лет».


Производство облегченных конструкций — решающий фактор

Самолеты становятся легче и эффективнее, прежде всего, благодаря новым станкам. Новые станки, в свою очередь, обеспечивают неограниченную свободу в конструировании компонентов. Элементы конструкции самолетов существенно влияют на их общую массу, поэтому помимо алюминия часто используются углепластики и титан. Благодаря низкой плотности материалов при высокой прочности можно изготавливать детали с самой современной геометрией, например, уменьшать толщину стенок деталей. Это также касается двигателестроения, где большую роль играет титан и еще более жаропрочные никелевые сплавы.

«Уже при выборе материала становится ясно, какое производственное решение подойдет для выполнения конкретной задачи», — отмечает Михаэль Кирбах на вопрос о производстве облегченных конструкций. При обработке алюминия из цельных блоков крайне важен объем снимаемой стружки, так как часто удаляется до 90 процентов сырья. Для обработки деталей из титана, напротив, необходимо разработать специальную концепцию станка, позволяющую выполнять тяжелую обработку резанием. «Широкий выбор станков и технологий – важное преимущество для наших заказчиков уже на стадии выбора материала. Высокодинамичные горизонтальные обрабатывающие центры, наши новые станки серии Gantry для обработки компонентов из алюминия и углепластика и станки серии duoBLOCK для высокопроизводительного фрезерования титана входят в портфель продукции компании наряду с фрезерно-токарными или токарно-фрезерными станками для 5-осевой обработки вращательно-симметричных деталей за несколько установов, как, например, в двигателестроении». Считается, что нет такой детали, для изготовления которой у компании DMG MORI не было бы технического решения.

Aerospace speedMASTER 30 000

DMC 80 H linear
За счет оптимального отвода стружки горизонтальные обрабатывающие центры, такие как DMC 80 H linear от DMG MORI, являются идеальным решением для удаления большого объема стружки, образуемой при обработке алюминия.

Вопрос скорости, ускорения и рывка имеет решающее значение для деталей из алюминия. Горизонтальные станки серии DMC H linear c ограждением внутренней рабочей зоны с большим углом наклона и станиной станка с отверстием снизу обеспечивают прямой отвод стружки. В сочетании с охлаждением высокого давления и соответствующей стратегией обработки это позволяет добиться высокой надежности производственного процесса, обеспечивает более длительный срок службы инструмента, а также оптимальный отвод тепла и качество обрабатываемых поверхностей. Михаэль Кирбах подытоживает: «По сути, мы предлагаем идеальный комплексный пакет для обработки элементов конструкции из алюминия: высокодинамичные линейные приводы с ускорением 1 g для обработки деталей со сложной геометрией, наш наклонно-поворотный стол и наши новые шпиндели Aerospace speedMASTER 30 000 для обработки резанием алюминия с объемом снятия стружки до 8 л/мин».

Расширенная серия Gantry

DMU 200 Gantry
Станок DMU 200 Gantry от DMG MORI сочетает в себе возможность обработки крупногабаритных деталей с максимальной динамикой

Специально для динамичной обработки крупногабаритных деталей DMG MORI разработала станки серии
Gantry. Станок DMU 200 Gantry объединяет возможность обработки крупногабаритных деталей с максимальной динамикой при массе заготовок до 10 000 кг и с ускорением 0,5 g. Станок DMU 600 G linear с рабочей зоной размером 6000 × 4500 × 2000 мм предназначен для обработки крупногабаритных интегральных деталей. Станок DMU 340 Gantry с рабочей зоной размером 3400 × 2800 × 1250 мм располагается между двумя другими станками своего модельного ряда — при этом станок может быть расширен до 6000 мм по оси Х и до 1500 мм по оси Z.


Эффективное фрезерование с технологией ULTRASONIC

Твердо-хрупкие композиционные материалы из углеродного волокна представляют сложную задачу для любой традиционной обработки резанием. Поэтому для обработки таких материалов используется метод фрезерования с поддержкой технологии ULTRASONIC. Дополнительная вибрация инструмента до 10 мкм в диапазоне частот от 20 до 50 кГц позволяет увеличить скорость резания, снизив при этом температурное воздействие. Это также улучшает отделение волокон, уменьшая риск их разрыва и расслоения, и предотвращает образование наростов на режущей кромке инструмента, которые появляются из-за налипания порошка из углеродных волокон.

Жесткая конструкция станка для обработки титана

DMC 80 FD duoBLOCK
Как и другие модели серии duoBLOCK, станок DMC 80 FD duoBLOCK впечатляет своим устройством смены паллет и максимальной производительностью комплексной токарно-фрезерной обработки — по запросу поставляется также с интегрированной технологией шлифования.

Обработка титана требует высокой жесткости и производительности станка. Для изготовления сложных деталей из титана, например, компонентов шасси самолетов, DMG MORI предлагает обрабатывающие центры серии duoBLOCK для высокопроизводительного 5-осевого фрезерования. «Наши заказчики в основном из авиакосмической отрасли используют данную концепцию для обработки труднообрабатываемых деталей уже более 18 лет. Для удовлетворения постоянно растущих требований рынка концепция непрерывно совершенствуется», — говорит о многолетнем опыте DMG MORI Михаэль Кирбах. «Актуальную версию станков 4-го поколения заказчики называют эталонной, что нам, как производителям станков, дает повод для гордости». Станки этой серии — от DMU 60 P duoBLOCK до DMU 160 P duoBLOCK — позволяют выполнять обработку деталей различных размеров. Ход по осям составляет от 600 × 700 × 600 мм до 1600 × 1600 × 1100 мм. Помимо всего прочего, компания предлагает станки в исполнении DMC U с устройством смены паллет для повышения производительности и обеспечения максимального срока службы шпинделя.

Уникальная концепция duoBLOCK объединяет высокую производительность, точность и динамику обработки. Жесткость станков обеспечивается за счет комплексных систем охлаждения, что позволяет долгосрочно удовлетворять требования заказчиков из аэрокосмической отрасли в отношении точности. Для обеспечения оптимальной производительности используются совместимые с этими станками шпиндели, такие как мотор-шпиндель powerMASTER 1000 с крутящим моментом 1000 Нм и мощностью 77 кВт и шпиндель 5X torqueMASTER с крутящим моментом 1800 Нм и мощностью 52 кВт, которые полностью соответствуют требованиям аэрокосмической промышленности.

Опциональная особенность моделей серии duoBLOCK — возможность использования пакета для тяжелой обработки. Он включает демпферное устройство для оси Y, гидравлическую систему фиксации наклонно-поворотного стола с ЧПУ и — в комбинации с системой управления Siemens — ATC для тяжелой обработки, специальный технологический цикл DMG MORI для этой сферы применения. В целом, это позволяет повысить производительность обработки труднообрабатываемых деталей на 50 процентов, снизив износ инструмента и улучшив качество поверхностей.

Комплексное производство в двигателестроении

«Интеграция технологий в наши фрезерно-токарные или токарно-фрезерные станки открывает новые возможности надежной комплексной обработки вращательно-симметричных деталей двигателей из титана или никелевых сплавов», — объясняет Михаэль Кирбах. Ведущие производители двигателей, такие как GE Aviation, Rolls-Royce, Pratt & Whitney или MTU Aero Engines, уже 18 лет успешно используют станки серий monoBLOCK, duoBLOCK и Gantry с токарно-фрезерной технологией (FD) для фрезерной и токарная обработки за несколько установов.

Сегодня интеграция новых технологий позволяет производить высокоточные детали с еще большей производительностью. Так, на станках с технологией FDS появилась возможность автоматической смены шлифовальных кругов с внутренним и наружным охлаждением. Специальные технологические циклы DMG MORI и датчики механического шума облегчают использование технологии. Кроме того, для оптимального управления производственным процессом станки оснащаются такими вспомогательными системами, как система измерения в процессе производства и система контроля технологического процесса.

Михаэль Кирбах упоминает увеличение количества труднообрабатываемых материалов, таких как волокнистые композитные материалы на керамической основе (CMC), прежде всего в двигателестроении: «Мы уже много лет занимаемся этими передовыми материалами. DMG MORI предлагает для таких сфер применения свои технологии LASERTEC и ULTRASONIC». При этом особое внимание уделяется дополнению и совершенствованию традиционных методов производства. «Важно повысить не только скорость и качество, но и экономичность производства, например, за счет использования технологии ULTRASONIC для надежной и продуктивной обработки таких материалов, как волокнистые композитные материалы на керамической основе (CMC)».

Переход к цифровому производству в аэрокосмической промышленности

Комплексное подключение к сети станков, продуктов и сервисов для создания цифровых производственных цепочек — это тенденция в аэрокосмической промышленности, которая становится только все более актуальной. DMG MORI активно развивает переход к цифровому производству в своей программе «Путь цифровизации». Так, все высокотехнологичные станки оснащаются интерфейсом для контроля и управления станком на базе приложений CELOS. С одной стороны, CELOS позволяет выполнять комплексное управление, протоколирование и планирование заказов, а с другой — такие приложения CELOS, как CONDITION ANALYZER или PERFORMANCE MONITOR предлагают заказчикам возможность увидеть подробную информацию о процессах обработки и состоянии станков, что позволяет им постоянно улучшать производственные процессы. Поэтому CELOS все больше выполняет роль IoT-интерфейса и служит основой для интерактивного взаимодействия между предприятиями в производственных сетях будущего.

По всем вопросам, связанным с публикациями DMG MORI, вы можете обратиться к одному из наших контактных лиц.