Почему фрезеровка, а не штамповка?

Теги:авиация
 

Aurum

опытный

Почему для изготовления крупногабаритных силовых деталей самолётов очень часто используется фрезеровка на сложных, дорогих огромного размера станках и при этом ~90% материала уходит в стружку, а не используется штамповка деталей пусть даже с последующей их мех. обработкой?

Вот в книжке про Антей пишется что аллюм. сплав В-93 позволял детали до 3 м изготовлять штамповкой. Разве материал ограничивает размер детали, а не размер и мощность самого штампа?
 20.020.0

101

аксакал

Потому что хоть металл и уходит в расход, но его собирают и сдают обратно в лом, демпфируя расходы. А самый большой плюс это экономия на заработной плате и оборудовании.

При фрезеровке нужно в CAD системе деталь прорисовать, потом в CAM системе смоделировать маршрут инструмента и слобать управляющую программу для станка.
После отправить на станок все.
Грубо говоря, все!

А при штамповке нужно сперва в CAD системе нарисовать, а потом мучительно в CAE системах проектировать оснастку и этапы штамповки.
Прогресс в этой области есть, очевидный, но тут нужно взвешивать все за и против более конкретно.
С уважением  10.010.0

Vale

Сальсолёт

Сопромата не учил, но вроде там есть какие-то особенности с деформацией металла. Штамповка ослаб** прочность.

Могу и ошибаться.
"Не следуй за большинством на зло, и не решай тяжбы, отступая по большинству от правды" (Исх. 23:2)  20.020.0
RU Дмитрий В. #21.04.2013 20:01  @Vale#21.04.2013 14:57
+
+1
-
edit
 

Дмитрий В.

опытный

Vale> Сопромата не учил, но вроде там есть какие-то особенности с деформацией металла. Штамповка ослаб** прочность.

В теории, штамповка предпочтительнее, поскольку при ней не режется "волокно", да еще и "замазываются" всякие микротрещины. Но подкрепленную панель придется делать горячей штамповкой (ковкой), что не обеспечит требуемой точности. Выше 101 уже отмечал бОльшую простоту фрезеровки. Например. в свое время в F-22 отказались от кованых шпангоутов в пользу фрезерованных, поскольку при изменении в конструкцию, перепрограммирование фрезерного станка с ЧПУ занимает от нескольких часов до нескольких дней, тогда как изменения в техпроцессе ковки могут занять до нескольких месяцев.
Send evil to GULAG!  26.0.1410.6426.0.1410.64
+
-
edit
 

gorizont

опытный

Aurum> Почему для изготовления крупногабаритных силовых деталей самолётов очень часто используется фрезеровка на сложных, дорогих огромного размера станках и при этом ~90% материала уходит в стружку, а не используется штамповка деталей пусть даже с последующей их мех. обработкой?
Aurum> Вот в книжке про Антей пишется что аллюм. сплав В-93 позволял детали до 3 м изготовлять штамповкой. Разве материал ограничивает размер детали, а не размер и мощность самого штампа?

По-моему, начиная с 60-х годов и до сих пор в авиастроении довольно часто применяют химическое фрезерование - главным образом при изготовление обшивки из алюминиевых сплавов.
Размерное глубокое травление (химическое фрезерование) является наиболее распространенным методом химической обработки. Этим методом целесообразно пользоваться для обработки поверхностей сложных в плане форм на тонкостенных деталях, получения трубчатых деталей или листов с плавным изменением толщины по длине, а также при обработке значительного числа мелких деталей или круглых заготовок с большим; количеством обрабатываемых мест (перфорация цилиндрических поверхностей труб). Путем местного удаления этим методом из лишнего материала в ненагруженных или малонагруженных можно снизить общий вес самолетов и ракет, не снижая их прочности и жесткости. В США использование химического фрезерования позволило снизить вес крыла сверхзвукового бомбардировщика на 270 кг. Этот метод позволяет создавать новые элементы конструкций, например листы 1 переменной толщины. Химическое фрезерование находит применение также при изготовлении печатных схем радиоэлектронной аппаратуры. В этом случае у панели из изоляционного материала, покрытой с одной или двух сторон медной фольгой, травлением удаляют заданные схемой участки.
Достоинства химических методов обработки: а) высокая производительность, обеспечиваемая относительно высокими скоростями протекания реакций, прежде всего отсутствием зависимости производительности от величины площади обрабатываемой поверхности и ее формы; б) возможность обработки особо твердых или вязких материалов; в) крайне малое механическое и тепловое воздействие в процессе обработки, что делает возможным обработку деталей малой жесткости с достаточно высокой точностью и качеством поверхности.
 
 20.020.0
RU spam_test #25.04.2013 08:58  @Дмитрий В.#21.04.2013 20:01
+
-
edit
 

spam_test

аксакал

Д.В.> Но подкрепленную панель придется делать горячей штамповкой (ковкой), что не обеспечит требуемой точности.
Но доводка кованой детали требует меньших затрат, чем вырезание из цельной болванки
 
RU Alex 129 #25.04.2013 10:18  @spam_test#25.04.2013 08:58
+
+7
-
edit
 

Alex 129

координатор
★★★☆
spam_test> Но доводка кованой детали требует меньших затрат, чем вырезание из цельной болванки

Не факт. Ковка требует предварительного нагрева заготовки, а значит после ковки нужна последующая ТО для получения требуемого комплекса мехвойств и структуры. Если деталь сложной конфигурации, то при ТО возможна ее поводка, т.е. теряем размеры. Плюс неизбежно получаем поверхностные дефекты металлургического происхождения, которые все равно придется удалять. К тому же при конструировании поковки технологи-кузнецы вынуждены добавлять к исходной конструкции детали собственные напуски, припуски, уклоны и прочее - т.е. то что нужно только для обеспечения технологических особенностей их кузнечного передела, и соответственно нафиг не нужно конструкторам исходной детали. Итого после ОМД все равно придется проводить мехобработку всех поверхностей.

В итоге с кованой (штампованной) деталью получаем дополнительный сложнейший и дорогостоящий передел, а экономим только на станкочасах и стружке (что есть тьфу на фоне стоимости штамповой оснастки и необходимого КПО и ТО).
P.S. Так дело обстоит в тяжелом машиностроении - у самолетчиков возможно есть свои специфические резоны.
Всему есть своя причина  7.07.0
RU spam_test #25.04.2013 11:47  @Alex 129#25.04.2013 10:18
+
-
edit
 

spam_test

аксакал

A.1.> а экономим только на станкочасах и стружке
а резцы на общем фоне малозатратны? Хотя, для авиации с их относительно мягким алюминием, возможно, износ инструмента и малозначителен.
 
RU Alex 129 #25.04.2013 12:48  @spam_test#25.04.2013 11:47
+
+4
-
edit
 

Alex 129

координатор
★★★☆
spam_test> а резцы на общем фоне малозатратны?

Штамп все равно дороже, тем более для заявленной топикстартером 3-х метровой детали.
Не говоря уж о том, что любое изменение конструкции детали потребует переделки штампа, а в случае полной мехобработки достаточно всего лишь изменить программу для ЧПУ станка.

Не могу говорить за алюминий, но для стальной горячей обьемной штамповки такого размера нужен пресс усилием ориентировочно эдак 250-300 МН. А это уникальные, штучные агрегаты.
P.S. Кстати подобный пресс есть на КУМЗе
Всему есть своя причина  7.07.0
+
0 (+1/-1)
-
edit
 

mico_03

опытный

A.1.> Не говоря уж о том, что любое изменение конструкции детали потребует переделки штампа, а в случае полной мехобработки достаточно всего лишь изменить программу для ЧПУ станка.

Не только, в худшем случае придется применять несколько типов фрез и делать их перестановку. Кстати, перепрограммирование станка под новую конструкцию должны выполнять программисты высокого уровня и опыта работы со станком. А это штучный и недешевый товар (как станки и сами фрезы). Поэтому фрезеровка на современном импортном оборудовании для предприятия совсем не дешевое дело. Однако другого пути, например для изготовления объемного несущего люминиевого (титанового) корпуса сложной конструкции практически пока нет. Однако в последнее время нам настойчиво предлагают 3D принтеры, кое что простенькое на пробу изготовили, но пока ПЗ морду воротит.
 
RU 101 #28.04.2013 23:10  @Дмитрий В.#21.04.2013 20:01
+
+3
-
edit
 

101

аксакал

Д.В.> Например. в свое время в F-22 отказались от кованых шпангоутов в пользу фрезерованных, поскольку при изменении в конструкцию, перепрограммирование фрезерного станка с ЧПУ занимает от нескольких часов до нескольких дней, тогда как изменения в техпроцессе ковки могут занять до нескольких месяцев.

Это как раз время набора оборотов популярности фрезерованных деталей, т.к. компы производительные пошли в отрасль и стало возможным это делать.
Однако параллельно этому по заказу структур из ВВС США шло финансирование проекта, который потом вылился в появление программного комплекса DEFORM.
Именно благодаря ему стало возможным проектировать такую штамповую оснастку, что отличие расчетной детали от реальной составляет несколько мм. И процесс ее проектирования существенно сократился.

Но в целом старое правило такое, что мелкая серия - механообработка.
Крупная серия - штамповка.
С уважением  10.010.0

digger

опытный

Заготовки шпангоутов все равно катаные или кованные,механические свойства после фрезеровки идентичны кованым.Как я понял, речь идет скорее о крупных фрезерованных сотовых панелях, они огромные и там никакой пресс невозможно использовать.Пресловутое крыло Ту-144.Некоторые крупные детали прессованные - зависит от геометрии и полостей внутри : если они цельные,то можно прессовать.
 20.020.0
RU Владимир Малюх #29.04.2013 09:59  @mico_03#28.04.2013 17:32
+
+2
-
edit
 
mico_03> Поэтому фрезеровка на современном импортном оборудовании для предприятия совсем не дешевое дело.

Фрезеровка штампа - тоже совершенно недешевое дело.
Maschinen muessen "idiotensicher" werden  26.0.1410.6426.0.1410.64
+
+1
-
edit
 

Kosh

опытный

mico_03> Кстати, перепрограммирование станка под новую конструкцию должны выполнять программисты высокого уровня и опыта работы со станком. А это штучный и недешевый товар (как станки и сами фрезы).

Не совсем. Точнее совсем не. Программисты ж не в ручную пишут (программисты-технологи кстати), а с помошью кад/кам систем. Внес доработанную 3Д модель в тот же Esprit например и получил готовую УП. А фрезы и станки вобще товар серийный/массовый.
Я лечу напролом сквозь бескрайнюю синь, У меня под крылом 50 Хиросим, У меня под крылом Архимедов рычаг, Я могу хоть сейчас мировую начать! (с)  
RU Дем #30.04.2013 10:16  @Владимир Малюх#29.04.2013 09:59
+
-
edit
 

Дем
Dem_anywhere

аксакал

В.М.> Фрезеровка штампа - тоже совершенно недешевое дело.
И для такой малосерийной штуки как самолёт количество штампов сравнимо с количеством выпущенных деталей..
 20.020.0

KDvr

втянувшийся

mico_03>> Кстати, перепрограммирование станка под новую конструкцию должны выполнять программисты высокого уровня и опыта работы со станком. А это штучный и недешевый товар (как станки и сами фрезы).
Kosh> Не совсем. Точнее совсем не. Программисты ж не в ручную пишут (программисты-технологи кстати), а с помошью кад/кам систем. Внес доработанную 3Д модель в тот же Esprit например и получил готовую УП. А фрезы и станки вобще товар серийный/массовый.

Я-я, натюрлихь!!! Кнопочку нажал и все готово! Даже у Siemens с их NX и с CNC-машинами c Siemens-овскими же Sinumerik и то в постпроцессорах иногда, с их оптимизациями путей инструментов, такое твориться, что проще "ручками" указывать когда, что и куда "едет". И косяки бывают на относительно простых деталях, где еще можно это отловить на уровне представления движений заготовки просто в мозгах. А на сложных деталях, где во многих координатах все одновременно ездит вообще можно забыть об этом. Только пялиться в симуляцию и пытаться править выявленные косяки. А на презентациях оно да, все круто и автоматически и только кнопочку тыкнул, а уже все готово. Только вот нафига тогда полноценные виртуальные модели CNC-станков городить, если все так просто???
 8.08.0

Kosh

опытный

KDvr> Я-я, натюрлихь!!!

А не надо ломаные версии ПО ставить )
Я лечу напролом сквозь бескрайнюю синь, У меня под крылом 50 Хиросим, У меня под крылом Архимедов рычаг, Я могу хоть сейчас мировую начать! (с)  
RU Памятливый45 #05.05.2013 08:59  @Владимир Малюх#29.04.2013 09:59
+
-
edit
 

Памятливый45

злопамятливый
☆★★
В.М.> Фрезеровка штампа - тоже совершенно недешевое дело.

Наверное,Вы имели ввиду фрезеровку матрицы и пуансона?
 
RU Памятливый45 #05.05.2013 09:11  @Alex 129#25.04.2013 12:48
+
-4 (+2/-6)
-
edit
 

Памятливый45

злопамятливый
☆★★
A.1.> на КУМЗе

30 000 тс.
Хорошая статья по прессам была в Технике молодежи. Там объясниои почему в войну панель крыла Ил- 2 или башня Т-34 штамповались в один установ, а при Хрущеве этой технологии ушли. Межправсоглашение запрещает иметь России прессы с большим усилием.
 
05.05.2013 10:50, Полл: -1: В Лунный!
RU Kosh #05.05.2013 12:26  @Памятливый45#05.05.2013 09:11
+
+2
-
edit
 

Kosh

опытный

Памятливый45> 30 000 тс.


1959-1960 гг. Изготовлен сверхмощный пресс усилием 75000 тс.
Я лечу напролом сквозь бескрайнюю синь, У меня под крылом 50 Хиросим, У меня под крылом Архимедов рычаг, Я могу хоть сейчас мировую начать! (с)  
RU Памятливый45 #05.05.2013 19:54  @Kosh#05.05.2013 12:26
+
-1 (+1/-2)
-
edit
 

Памятливый45

злопамятливый
☆★★
Памятливый45>> 30 000 тс.

Kosh> 1959-1960 гг. Изготовлен сверхмощный пресс усилием 75000 тс.
Не буду спорить относительно того считать ли Новакраматорск Россией или нет.
Но к своему стыду пропустил и не выпил за здоровье, создателей нового пресса с усилием 80000 тс. Коонечно это не путинская Россия.

Китай создал самый мощный в мире кузнечный пресс - Перископ.2 | Перископ.2

Согласно сообщению газеты «Чэнду Шанбао», в КНР введен в эксплуатацию самый мощный в мире кузнечный пресс усилием 80 тыс т. Ранее самым мощным прессом усилием 75 тыс. т являлся пресс в России; другими странами, обладающими оборудованием подобного класса, являются США и Франция. По данным издания, данное оборудование будет иметь важное значение для развития китайской авиационной промышленности — в частности для производства крупных летательных аппаратов. // periscope2.ru
 

Ленточка разрезана, саван сброшен и мы видим китайский пресс, заказанный Министерством авиационной промышленности Китая. где нормальные парни не бузят про фрезерование - прессование, а делают самолеты.
 8.08.0
RU Kosh #05.05.2013 23:23  @Памятливый45#05.05.2013 19:54
+
+5
-
edit
 

Kosh

опытный

Памятливый45> Не буду спорить относительно того считать ли Новакраматорск Россией или нет.

Сами бы хоть читали, что публикуете:
Согласно сообщению газеты «Чэнду Шанбао», в КНР введен в эксплуатацию самый мощный в мире кузнечный пресс усилием 80 тыс т. Ранее самым мощным прессом усилием 75 тыс. т являлся пресс в России; другими странами, обладающими оборудованием подобного класса, являются США и Франция.

Тот самый пресс из НКМЗ для ВСМПО-АВИСМА. Россиестее никуда.
Я лечу напролом сквозь бескрайнюю синь, У меня под крылом 50 Хиросим, У меня под крылом Архимедов рычаг, Я могу хоть сейчас мировую начать! (с)  
RU Lamort #05.05.2013 23:28  @Памятливый45#05.05.2013 19:54
+
+1
-
edit
 

Lamort

ограниченный
☆★★★
админ. бан
Памятливый45> Ленточка разрезана, саван сброшен ...

А можно подробнее, - где там вы видите саван и почему вы считаете, что это именно саван? ;)
 
RU Памятливый45 #06.05.2013 08:38  @Kosh#05.05.2013 23:23
+
-1 (+1/-2)
-
edit
 

Памятливый45

злопамятливый
☆★★
Памятливый45>> Не буду спорить относительно того считать ли Новакраматорск Россией или нет.
Kosh> Сами бы хоть читали, что публикуете:

Ну если Вы считаете Новокраматорск Россией, то я к Вам присоединяюсь.

KoKosh> Тот самый пресс из НКМЗ для ВСМПО-АВИСМА. Россиестее никуда.

Ага я так вот думаю, что если бы люди в 1960-м году узнали, что пресс они делают, для олигархов, которые захватят экспортный актив ВСМПО-Ависма, то я думаю хрущевская партия не досидела бы до 65 года в Кремле. А новочеркасские события показались бы цветочками.
 8.08.0
RU Памятливый45 #06.05.2013 08:46  @Lamort#05.05.2013 23:28
+
-1 (+1/-2)
-
edit
 

Памятливый45

злопамятливый
☆★★
Lamort> А можно подробнее, - где там вы видите саван и почему вы считаете, что это именно саван? ;)

Потому юноша, что в странах, где есть традиция, что либо открывать для народа и для потомков, будь-то памятники царям или вождям, новые образцы или супер станки, перед тем как явить чудо обществу его заворачивают в белую ткань - саван, чтобы в момент пуска его сбросить и явить памятник во всей красе.

Когда к нам на завод "Знамя Революции" приезжал Джавахарнал Неру, с целью прицениться к авиационному заводу, то, чтобы ему не показывать убожество старых станков, особо старые накрыли саваном и объясняли, что там самые секретные станки.

PS. Кстати если в России остался пресс, есть ли сведения, о том, что он в последние пять лет что-то прессовал? Или и его пора "под саван".
 8.08.0

в начало страницы | новое
 
1989: МиГ-23 без пилота преодолел четыре европейских страны. (27 лет).
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru