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5-Achsen-Maschine treibt die Produktion von Komponenten für Flugtriebwerke an

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Silcoms, ein britischer Nischenlieferant für die Luft- und Raumfahrtindustrie aus Nickellegierungen, Titan, Edelstahl und Aluminium, erhielt 2018 einen weiteren Auftrag zur Lieferung einer komplexen rotierenden Lüfterdichtung für ein großes ziviles Triebwerksprogramm.

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Zusätzliche Kapazitäten wurden in der Boltoner Fabrik von Silcoms benötigt, um die erhöhte Arbeitsbelastung zu bewältigen. Bei der Erforschung und Installation der neuen Anlage nutzte Geschäftsführer Jim Hill die Gelegenheit, einen neuen Prozessweg zu entwickeln, um die Produktion der rotierenden Titanteile unter Einhaltung der erforderlichen engen Toleranzen zu beschleunigen.

Das neue Herstellungsverfahren basiert auf der Verwendung eines in Deutschland gebauten Hermle C 50 UMT 5-Achsen-Bearbeitungszentrums mit einem Drehmomentschlitten zur Durchführung von zyklischen Dreharbeiten. Die Maschine, die von Kingsbury, dem einzigen Vertriebs- und Servicevertreter in Großbritannien, Irland und dem Mittleren Osten, geliefert wird, führt nun drei Operationen in zwei Aufbauten durch, die bisher fünf Operationen auf drei verschiedenen Maschinen erforderten. Die Boden-zu-Boden-Zeit wird drastisch verkürzt und durch weniger Einstellungen ist das Risiko eines kumulativen Toleranzfehlers minimal.

Die aus einem Titanschmiedeteil gefertigte Lüfterdichtung mit einem Durchmesser von 1.015 mm muss auf eine endgültige Wandstärke von 3 mm gedreht werden. Es ist entscheidend, die Maßhaltigkeit zu kontrollieren und Verzug zu vermeiden.

Nach mehreren vorbereitenden Bearbeitungsschritten führt das Hermle Fräs-Drehzentrum die nächsten fünf Bearbeitungen in zwei Aufspannungen über 20 Stunden durch. Halbfertig- und Fertigdrehen wurden auf jeder Seite zu einem Arbeitsgang verdichtet. Bei der zweiten Spannung an der Hermle werden Dreh- und Fräsarbeiten durchgeführt. Diese prismatischen Zyklen wurden früher auf einem anderen 5-achsigen Bearbeitungszentrum vor Ort durchgeführt. Kritische dimensionale Merkmale werden auf ± 20µm über den gesamten Durchmesser des Teils gehalten.

Die Nachbearbeitungen bleiben unverändert, nämlich die Unwuchtprüfung und -bearbeitung zur Korrektur von Unwuchten, die Oberflächenbehandlung und das Enddrehen zur Wiederherstellung der Dichtungsoberfläche.

"Die Konsolidierung von Drehen und Fräsen auf einer Maschine hat für uns erhebliche Vorteile", sagt Hill. "Neben einer Reduzierung des Bauteilhandling und einer Verbesserung der Genauigkeit reduziert es die Vorlaufzeit für die Umwandlung eines Titanschmiedeteils in eine fertige Dichtung und reduziert die Gesamtzahl der benötigten Werkzeuge.

"Rund 90% der Bearbeitung auf der Hermle dreht sich, deshalb wollten wir sicher sein, dass der Drehmomentschlitten auf der C 50 UMT der Aufgabe gewachsen ist, denn Titan ist ein zäh zu schneidender Werkstoff. Eine Vorführung im Hermle-Werk in Gosheim überzeugte uns, dass die Maschine ideal für diese Aufgabe war, zu der der Hersteller ebenso wie der britische Vertreter Kingsbury einen ausgezeichneten Ruf für Qualität, Zuverlässigkeit und Service hat"

Er wies auch darauf hin, dass es möglich ist, die Drehbedingungen zu optimieren, indem man die 5-Achsen-Fähigkeit der Hermle voll ausschöpft. Da Teile für die Luft- und Raumfahrt mit immer komplexeren Merkmalen entwickelt werden, ist diese Fähigkeit und Vielseitigkeit von strategischer Bedeutung.

Die Spezifikation der Hermle C 50 UMT beinhaltet eine 12.000 U/min/56kW/356Nm Spindel, einen großen Schwenkbereich von +100°/-130°, 500 U/min Drehmomentschlitten, 1.000 x 1.100 x 750mm Achswege und 6m/s2 Beschleunigung in jeder Achse auf 60m/min Eilgang in X und Y, 55 m/min in Z. Die Absolutmessung aller Achspositionen wird an die Siemens Sinumerik 840D Steuerung zurückgeführt.

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