碳纖維增強(qiáng)材料(CFRP)是航空航天業(yè)的專有名詞，其特點(diǎn)是比強(qiáng)度高及重量輕，非常適用于制造相關(guān)輕型部件。CFRP，甚至GRP在民用航空業(yè)中的應(yīng)用越來越多，豪華汽車制造商也開始用CFRP制造關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件。風(fēng)力發(fā)電中所有空氣動(dòng)力部件已完全用復(fù)合材料制造。然而，除新件的生產(chǎn)外，維護(hù)、維修以及大修(MRO/維修及修復(fù)加工)中對(duì)損壞的纖維復(fù)合材料部件的自動(dòng)和經(jīng)濟(jì)加工的需求也在不斷攀升。超聲加工技術(shù)及SAUER整體加工工藝的結(jié)合開創(chuàng)了全新加工解決方案，高效加工這些高性能材料，既適用于新件生產(chǎn)也適用于MRO應(yīng)用。同時(shí)，DMG MORI還為新件生產(chǎn)及MRO應(yīng)用提供豐富的加工解決方案 – 包括移動(dòng)式及固定式。
高端復(fù)合材料部件的高效超聲加工
用常規(guī)方式加工纖維復(fù)合材料部件經(jīng)常受限于技術(shù)能力，這是因?yàn)榈毒吣p極大，部件質(zhì)量不佳以及進(jìn)給速度不足。DMG MORI創(chuàng)新的超聲加工技術(shù)由此應(yīng)運(yùn)而生。超聲振動(dòng)定向作用于刀具縱向軸，顯著減小扭轉(zhuǎn)慣量，延長(zhǎng)刀具使用壽命、提高斷屑能力，優(yōu)化排屑性能。將切削運(yùn)動(dòng)與超聲振動(dòng)相疊加，在切削加工中通過振動(dòng)切斷纖維絲，確保平整加工纖維。它允許更高切削速度，滿足高生產(chǎn)力及部件質(zhì)量要求。降低有效切削力達(dá)40%，加工的邊緣更加整潔，避免纖維拉絲和分層。以上兩種典型加工應(yīng)用全部適用，例如切邊、CRP / GRP / ARP工件的型腔或鉆孔成形加工以及階梯座成型加工，例如精確分離各層纖維。
在開發(fā)新加工解決方案過程中，DMG MORI不斷優(yōu)化機(jī)床機(jī)械部件及開發(fā)針對(duì)特定應(yīng)用的完整技術(shù)(激光表面重建及測(cè)量，低壓等離子表面清潔及處理等)。因此，我們的移動(dòng)式銑削單元及固定式加工中心能高效及靈活地批量加工及維修復(fù)合材料部件及MRO應(yīng)用中的受損表面。
一體化的固定式高性能超聲加工纖維復(fù)合材料
SAUER公司將超聲技術(shù)集成到DMG MORI產(chǎn)品中?；跇?biāo)準(zhǔn)化的HSK刀柄，SAUER公司設(shè)計(jì)開發(fā)了壓電技術(shù)的特殊超聲發(fā)生系統(tǒng)。創(chuàng)新的超聲發(fā)生系統(tǒng)也能靈活地集成其他纖維復(fù)合材料制造工藝中。例如激光測(cè)量系統(tǒng)、表面重建或低壓等離子表面清潔及處理系統(tǒng)可作為獨(dú)立工具在機(jī)床中全自動(dòng)地進(jìn)行切換。
DMG MORI的DMF 260 linear及DMF 360 linear等機(jī)床已可配這項(xiàng)開創(chuàng)性的超聲加工技術(shù)。ULTRASONIC 260及ULTRASONIC 360機(jī)床得益于其高剛性、長(zhǎng)期穩(wěn)定和熱對(duì)稱的機(jī)床結(jié)構(gòu)，能確保保持高精度的連續(xù)加工。DMG MORI的ULTRASONIC 85已應(yīng)用于成熟可靠的monoBLOCK?結(jié)構(gòu)中，適用于加工700 x 700 x 500 mm尺寸的小型纖維復(fù)合材料零件。對(duì)于高性能超聲切削加工應(yīng)用，DMG MORI提供A軸的龍門結(jié)構(gòu)及B軸擺動(dòng)頭的技術(shù)配置。這樣的機(jī)床配置讓用戶能高動(dòng)態(tài)性能地進(jìn)行5軸加工，例如加工轉(zhuǎn)子葉片部位等復(fù)雜工件。此外，機(jī)床加工區(qū)配恰當(dāng)?shù)某龎m系統(tǒng)并內(nèi)置細(xì)微顆粒監(jiān)測(cè)功能(以及熱循環(huán))。防爆的高性能過濾系統(tǒng)確保穩(wěn)定的過濾性能。
MRO及高難度生產(chǎn)要求的移動(dòng)式銑削單元//小、輕、動(dòng) – 最高性能
新一代飛機(jī)的主要結(jié)構(gòu)件越來越多地采用纖維復(fù)合材料制造。如今，整個(gè)機(jī)翼和機(jī)身段用超輕的碳纖維材料制造。因此，服務(wù)企業(yè)不可避免地面臨全新挑戰(zhàn)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的維修加工方式已失去經(jīng)濟(jì)性。以前，受損的纖維復(fù)合材料零件都通過人工方式修復(fù)，工藝復(fù)雜，成本高昂。進(jìn)行手工維修時(shí)，飛機(jī)常常需要反復(fù)拉入飛機(jī)庫(kù)。這種維修方式至少需要數(shù)天甚至數(shù)周的時(shí)間。航空航天業(yè)需要恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方案，快速、高質(zhì)量地維修CFRP(碳纖維增強(qiáng)材料)制造的飛機(jī) – 因?yàn)榧词乖谔紩r(shí)效期間，連續(xù)作業(yè)不可避免地造成飛機(jī)表面損壞。
DMG MORI與SAUER的全新ULTRASONIC mobileBLOCK機(jī)床正是為這樣的復(fù)雜應(yīng)用而開發(fā)的。這也是首次將移動(dòng)式5軸銑削單元實(shí)際應(yīng)用于維修加工，而且只需數(shù)分鐘，就能保持百分百穩(wěn)定高質(zhì)量、高精度和高重復(fù)精度。由于帶回轉(zhuǎn)擺動(dòng)軸的5軸運(yùn)動(dòng)特性，能對(duì)曲面進(jìn)行先進(jìn)的+/-95°加工。ULTRASONIC mobileBLOCK輕型設(shè)計(jì)使其可用真空吸盤輕松和靈活地固定。除維修加工外，這款創(chuàng)新的移動(dòng)式銑削單元還能高效執(zhí)行高難度生產(chǎn)任務(wù)(例如碳纖維增強(qiáng)材料的鉆孔、開槽或型腔加工)。
ULTRASONIC mobileBLOCK的可調(diào)真空吸盤中的每個(gè)吸盤吸力達(dá)256 N。標(biāo)配16個(gè)真空吸盤?？蓜?dòng)球接頭和安裝臂轉(zhuǎn)動(dòng)角度達(dá)45°，用戶能快速和輕松將其調(diào)整至與平面(如機(jī)翼)對(duì)齊，特別是對(duì)齊帶圓角及復(fù)雜輪廓的部件(如飛機(jī)機(jī)身框架結(jié)構(gòu)件)。由于其結(jié)構(gòu)極為緊湊且輕巧，總重量不足100 kg，因此該移動(dòng)式5軸銑削單元非常適用于快速及方便地固定在受損部位。ULTRASONIC mobileBLOCK的框架、X軸龍門，伺服電機(jī)外殼，調(diào)整臂及Z軸滑座均采用CRP材料制造，因此對(duì)熱膨脹極不敏感。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也突出了智能輕型結(jié)構(gòu)理念。
ULTRASONIC mobileBLOCK標(biāo)配版可用吊車快速和輕松部署。只需要幾分鐘就能將該移動(dòng)式銑削單元固定在許多不同表面上?，F(xiàn)在正在進(jìn)行一項(xiàng)全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究，用輪式或軌道式運(yùn)輸車自動(dòng)定位ULTRASONIC mobileBLOCK。這將能靈活且通用地將其自動(dòng)部署在MRO及生產(chǎn)中。
5軸倍福TwinCAT 3數(shù)控系統(tǒng)是一款操作簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，配21"多點(diǎn)觸控顯示屏。它的操作向?qū)峁﹥?yōu)越的用戶友好性，為操作人員提供全程幫助，從工件圖紙，到定義受損區(qū)、加工任務(wù)、激光測(cè)量工件表面，直到生成最終數(shù)控文件。標(biāo)配特性還包括集成到公司現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中并允許持續(xù)訪問互聯(lián)網(wǎng)。
為了實(shí)際加工準(zhǔn)備，可用兩種不同激光器，專為CRP進(jìn)行了優(yōu)化。點(diǎn)掃描激光器用于探測(cè)Z軸方向工件表面，而內(nèi)置線掃描器用于維修3D形狀的表面，它有多達(dá)640個(gè)獨(dú)立像素。根據(jù)不同的加工任務(wù)，這兩種都僅需幾秒就能安裝及拆卸完成。X、Y、C、Z軸及A軸智能化的運(yùn)動(dòng)特性設(shè)計(jì)對(duì)5軸聯(lián)動(dòng)加工沒有任何限制，優(yōu)化設(shè)計(jì)的重心位置使該機(jī)具有最高動(dòng)態(tài)性能。高性能35,000 rpm轉(zhuǎn)速主軸為A軸擺動(dòng)銑頭(+/- 95°)，它安裝在Z軸滑座處，CRP材質(zhì)制造。
圖說明
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DMG MORI的超聲加工技術(shù)為受損的纖維復(fù)合材料部件的維護(hù)、維修及大修(MRO)提供經(jīng)濟(jì)的加工可能
圖片3
ULTRASONIC mobileBLOCK移動(dòng)式5軸銑削單元實(shí)際用于維修加工，而且只需數(shù)分鐘，就能保持百分百穩(wěn)定高質(zhì)量、高精度和高重復(fù)精度。
圖片4
ULTRASONIC mobileBLOCK的可調(diào)真空吸盤中的每個(gè)吸盤吸力達(dá)256 N。標(biāo)配12個(gè)真空吸盤 - 選配16個(gè)。
圖片5 – 圖片7
例如，ULTRASONIC mobileBLOCK用于航空航天業(yè)或風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。
圖片8
DMG MORI的DMF 260 linear及DMF 360 linear等機(jī)床已可配這項(xiàng)開創(chuàng)性的超聲加工技術(shù)。
圖片9 + 圖片10
ULTRASONIC 260及ULTRASONIC 360機(jī)床得益于其高剛性、長(zhǎng)期穩(wěn)定和熱對(duì)稱的機(jī)床結(jié)構(gòu)，提供5軸加工能力并能確保連續(xù)加工的高精度。
圖片11
DMG MORI開發(fā)的超聲加工解決方案持續(xù)優(yōu)化機(jī)床機(jī)械部件及集成特定應(yīng)用的技術(shù)，如激光表面重建及測(cè)量。
（轉(zhuǎn)載）
