Получить бесплатное предложение

Наш представитель свяжется с вами в ближайшее время.
Электронная почта
Мобильный
Имя
Название компании
Сообщение
0/1000
Отрасли
Главная> Отрасли

Авиация

Авиация
Aerospace assembly bench with a clamped titanium and aluminium sheet stack, a stub-length precision drill and a tray of close-tolerance fasteners
Авиация

Аксессуары для авиационного инструмента, обеспечивающие стабильность диаметра отверстия при обработке углеродного волокна, титана и многослойных материалов.

Сверла, инструменты для зачистки заусенцев и аксессуары, подобранные с учётом последовательности слоёв материала и класса допуска отверстия.

Получить коммерческое предложение в течение 24 ч Запросить бесплатный образец

Аэрокосмическое отверстие оценивается дважды: во-первых — по достигнутому диаметру, во-вторых — по степени повреждения материала. Сверло, сохраняющее диаметр при обработке алюминия, может вызвать расслоение последних слоёв углепластика; геометрия, обеспечивающая низкую температуру резания в алюминии, может привести к перегреву титанового слоя в многослойной заготовке. На этой странице указаны подложка, покрытие и геометрия режущей кромки, рекомендованные для каждой последовательности слоёв, а также основания, на которых можно проверить каждое из этих решений.

Обзор отрасли

Четыре переменные, определяющие результат

Авиационные работы определяются составом многослойной конструкции в месте сверления, а не самим отверстием: одна точка крепления может проходить через углепластиковый ламинат, клей, титан и алюминий до выхода наружу. Поэтому оснастку выбирают с учётом всей последовательности материалов, именно поэтому техническая спецификация, разработанная для одного материала в многослойной конструкции, не подходит для остальных.

Типовое оборудование
Автоматизированные сверлильные установки и орбитальные сверлильные головки, фрезерные станки с порталом для обрезки панелей, пневматические ручные сверлильные машины с микрорегулируемыми фасочными насадками, заклёпочные пистолеты, гайковёрты с контролем крутящего момента, роботизированные ячейки для сборки крыльевых панелей.
Обрабатываемые материалы
Углепластиковый ламинат, многослойные конструкции из углепластика и титана, многослойные конструкции из углепластика и алюминия, сплав Ti-6Al-4V, алюминиевые сплавы 7075-T6 и 2024-T3, нержавеющая сталь 15-5PH, сплав A286, жаропрочный сплав Inconel 718, алюминиевый сотообразный заполнитель, композит на основе стекловолокна.
Регулирующие стандарты
AS9100 для системы качества, в рамках которой выполняется заказ; ANSI B94.11M — для геометрии режущей кромки сверла; NAS 907 и ISO 5855-1 — там, где они указаны на чертеже; ISO 286-1 — для посадок; ISO 1101 — для геометрических допусков; ISO 4287 — для шероховатости поверхности; ISO 6892-1 — для испытаний на растяжение; ASTM E384 — для измерения микротвёрдости методом вдавливания; ASTM E466 — для осевых усталостных испытаний; ASTM B117 — для солевого тумана; ISO 9712 — для персонала, выполняющего неразрушающий контроль; ASTM E1417 и ASTM E1444 — для капиллярного и магнитопорошкового контроля.
Типы отказов
Расслоение и выталкивание заусенцев при сверлении УКМП, увеличенный диаметр отверстий из-за отклонения сверла, образование альфа-слоя на сплаве Ti-6Al-4V, износ задней поверхности при высокой температуре резания, залипание на алюминии, сколы кромок при переходе режущей кромки из слоистого материала в титан, высота заусенца выше предельного значения по чертежу, погрешность расположения отверстия из-за колебаний сверла большой длины.
Эксплуатационные трудности

Три отказа, которые обходятся линиям в деньги

Каждая задача описывает, что идёт не так, а затем указывает геометрическое или материалоёмкое решение.

Задача 1

Композит CFRP расслаивается при выходе сверла, пока оно ещё продолжает резать.

Когда остриё пробивает последние слои, осевое усилие отталкивает неразрезанный композитный пакет от инструмента вместо того, чтобы срезать его, и слои расходятся. Отверстие с расслоением, но сохраняющее заданный диаметр, не проходит контроль, поскольку повреждение оценивается отдельно от посадки; следовательно, требуется ремонт, а не повторное сверление. Повреждение начинается со стороны выхода, которая одновременно является стороной, недоступной для визуального наблюдения оператора во время сверления.
Реакция Amsuo

Расслоение на стороне выхода в материале CFRP → Свёрла из монолитного карбида с алмазным покрытием.

Алмазное покрытие сохраняет твёрдость режущей кромки при обработке углеволокна значительно дольше, чем необработанная кромка, поэтому геометрия резца остаётся неизменной на протяжении всей партии и не изнашивается до другого профиля. Геометрия вершины оптимизирована для минимизации осевой тяги в момент выхода кончика инструмента из последних слоёв материала, а внешние углы расположены так, чтобы последние слои волокна срезались по опорной поверхности, а не выталкивались. Та же геометрия доступна как с внутренней подачей охлаждающей жидкости, так и с хвостовиком типа microstop — это позволяет использовать один и тот же инструмент с одинаковым номинальным диаметром как при ручном, так и при станочном сверлении.
Задача 2

Одна и та же геометрия должна обеспечивать переход от углеволокна к титану посреди отверстия.

Углеродное волокно обладает абразивными свойствами и отводит тепло с опилками лишь медленно, тогда как титан химически активен и удерживает тепло на режущей кромке. Там, где геометрия инструмента, способная выдержать многослойный композит, встречается с металлическим интерфейсом, задняя поверхность быстро изнашивается; там же, где режущая кромка усилена достаточно для обработки титана, она, как правило, не разрезает, а смещает углеродные слои. Продолжение работы инструмента до полного износа внутри пакета означает, что следующее отверстие будет сверлиться уже кромкой, изменившей свои размеры, — именно поэтому отверстие, первоначально находящееся в пределах допуска, постепенно становится больше допустимого и требует повторной обработки.
Реакция Amsuo

Сверление пакетов → Свёрла с многослойным покрытием и точно выдержанной заточкой режущей кромки.

Покрытие отводит тепло резания от режущей кромки при обработке титана, поэтому основной материал не подвергается воздействию температур, при которых ускоряется износ по задней поверхности; расположение слоёв обеспечивает размещение более вязкого слоя под более твёрдым для повышения сопротивления ударным нагрузкам на границе раздела между слоистым материалом и металлом. Радиус заточки режущей кромки выдерживается на таком уровне, чтобы предотвратить микросколы вершины при переходе между двумя материалами, а внутренние каналы подачи охлаждающей жидкости направляют её непосредственно на вершину — это практически единственный способ контроля температуры титана после того, как глубина отверстия превышает диаметр сверла.
Задача 3

Титан воспламеняется, а алюминий заклёпывается — при двух разных температурах.

В сплаве Ti-6Al-4V превышение кромочной температуры над безопасным диапазоном вызывает быстрый износ задней поверхности и образование упрочнённого, обогащённого кислородом слоя на стенке отверстия, который необходимо удалить перед установкой крепёжного элемента. В алюминии тот же инструмент при одинаковой подаче вызывает нарастание материала на передней поверхности и его перенос на стенку отверстия, в результате чего происходит разрыв поверхности, а размер расточенного отверстия уменьшается. Два материала, два механизма и одно сверло, способное выдержать оба режима без замены инструмента в середине операции.
Реакция Amsuo

Задиры на алюминии и повреждение стенки отверстия в титане → заусенецоуборочные и фаскообразующие инструменты, подобранные под конкретный материал.

Для алюминия режущая поверхность полируется и остается без покрытия, поскольку покрытие повышает трение при обработке мягкого, химически активного заготовочного материала и становится поверхностью, к которой приваривается алюминий. Для титана стенку отверстия защищают путем контроля температуры кромки, а не только за счёт покрытия; на практике это означает заданный диапазон скоростей резания и подачу, достаточную для того, чтобы кромка не попадала в режим трения и перегрева. Зачистка заусенцев следует той же логике, что и сверление: заусенец, удалённый с неправильной геометрией, оставляет след, требующий повторного контроля. Обе группы инструментов шлифуются до посадки h6 с допуском, указанным на чертеже, поэтому посадка в микропозиционирующую клетку или автоматизированную установку воспроизводима от инструмента к инструменту.
Macro view of a countersunk hole through a clamped metal stack with a flush fastener head
Семейства изделий

Семейства инструментов, применимые в этой области

Drill Bits

Зубья сверл

Сверление композитных материалов CFRP и комбинированных пакетов

Ответы: Расслоение на выходе и увеличенный диаметр отверстий

Стандарт: ANSI B94.11M

Jobber Length Drill Bits

Сверла стандартной длины

Стандартная длина резания при обработке деталей из алюминия и стали

Ответы: Отклонение оси отверстия и заусенцы на выходе

Стандарт: ANSI B94.11M

Multi-Stepped Drill Bits

Сверла с несколькими ступенями

Ступенчатые отверстия для обеспечения зазора под крепёж и стержень

Ответы: Износ ступени, изменяющий профиль отверстия

Miniature Straight Shank Drill Bit

Миниатюрное сверло с прямым хвостовиком

Сверление направляющих отверстий и обработка деталей малого диаметра

Ответы: Обрыв при работе на большой глубине

Burrs

Заусенцы

Зачистка заусенцев и сглаживание кромок после сверления

Ответы: Высота заусенца превышает предельное значение, указанное на чертеже

Screw Driver Bits

Наборы бит для отверток

Затяжка крепёжных элементов в процессе сборки

Ответы: Закругление конца вала и проскальзывание биты

Стандарт: DIN 3126-C 6.3 / ISO 1173

Screw Extractors

Экстракторы для болтов

Извлечение повреждённых крепёжных элементов без повреждения отверстия

Ответы: Повреждение стенки отверстия при извлечении

Стандарты и технические условия

Цифры, лежащие в основе заявленных характеристик

В таблице указан параметр, стандарт, регламентирующий его, и причина, по которой служба качества завода проверяет его.

Параметр Справочный стандарт Что регламентирует стандарт Почему покупатель проводит эту проверку
Геометрия рабочей части сверла ANSI B94.11M Углы рабочей части и форма раздвоенной рабочей части для спиральных свёрл Рабочая часть определяет осевое усилие, отклонение от заданной траектории и состояние отверстия на выходе
Размеры и хвостовики авиационных свёрл NAS 907 Размеры и размерные требования к свёрлам авиационного качества Инструмент, указанный в чертеже в соответствии с этим стандартом, должен быть изготовлен на этой основе
Требования к резьбе MJ ISO 5855-1 Общие требования к резьбе MJ (метрическая авиационная резьба) Авиационные крепёжные изделия задаются по системе MJ, а не по общей метрической резьбе
Посадки и предельные отклонения ISO 286-1 Система допусков ISO для предельных размеров и посадок Указания на отверстия с полем допуска H8 считываются обеими сторонами из одних и тех же таблиц
Геометрическое нормирование ISO 1101 Как выражаются допуски формы, ориентации, положения и биения Указания на положение отверстия и соосность должны измеряться одинаковым способом
Текстура поверхности ISO 4287 Как определяются и выражаются параметры шероховатости поверхности Качество стенок отверстия оценивается по заданным параметрам
Твёрдость по методу микропрокола ASTM E384 Метод испытания твёрдости по методу микропрокола Закалённые слои, включая области альфа-корки, количественно оцениваются по указанному методу
Осевые испытания на усталость ASTM E466 Осевое усталостное испытание материалов с контролем силы Результаты усталостных испытаний образцов сравниваются в соответствии с заявленным методом испытания
Испытания на солевой распыле ASTM B117 Установка для солевого тумана и процедура испытания Стальные компоненты сравниваются в соответствии с заявленным методом экспозиции
Растяжения испытания ISO 6892-1 Метод растяжения металлических материалов Сертификация материалов интерпретируется на общей основе
Персонал, выполняющий неразрушающий контроль ISO 9712 Аттестация и сертификация персонала по неразрушающему контролю Результат НК не лучше квалификации специалиста, его выполнившего
Капиллярный и магнитопорошковый контроль ASTM E1417 / ASTM E1444 Методы капиллярного и магнитопорошкового контроля Поверхностные дефекты выявляются с помощью установленного метода
Система качества AS9100 Требования к системе менеджмента качества для поставщиков аэрокосмической отрасли Аудит заказчика проводится в отношении системы, в рамках которой выполняется заказ
Как мы проверяем

Организовано по методу, а не по опубликованной цифре

В аэрокосмической работе метод является частью технической спецификации, поэтому наши проверки назначаются до их выполнения. Измерения размеров и геометрии производятся по чертежу и стандартам, на которые он ссылается: AS9100 регламентирует систему менеджмента качества, в рамках которой выполняется заказ; ANSI B94.11M, а также NAS 907 — в случаях, когда это указано на чертеже, — устанавливают требования к рабочей части и хвостовику инструмента; ISO 286-1 определяет посадку; ISO 1101 — геометрические допуски. Шероховатость стенок отверстий, если она оговорена, измеряется в соответствии с ISO 4287.

Если возникает металлургический вопрос, касающийся закалённого или обогащённого кислородом слоя, он исследуется методом микротвёрдости по стандарту ASTM E384. Результаты испытаний на усталость и коррозию, когда программа требует их проведения, получают методами осевой усталости и солевого тумана по стандартам ASTM E466 и ASTM B117 соответственно; контроль поверхностных дефектов выполняют в соответствии со стандартами ASTM E1417 и ASTM E1444, а персонал аттестован в соответствии со стандартом ISO 9712; механические свойства материала определяют по стандарту ISO 6892-1. Система прослеживаемости партий связывает поставленный инструмент с конкретной партией карбида или стали, а при поставке специального изделия прилагается документация на первое изделие. Если какой-либо вид контроля неприменим к поставляемому изделию — например, капиллярный контроль для инструмента, не имеющего соответствующего элемента конструкции, — мы указываем это явно, а не сообщаем о выполнении операции, которая фактически не проводилась. Любая информация сверх стандартной отчётности предоставляется по запросу.

Индивидуальная настройка и поставка

Три уровня взаимодействия, одна последовательность

Заказы для авиационно-космической отрасли проходят через те же три уровня.

Уровень 1 — товарный знак заказчика
этикетка покупателя наносится на оснастку, уже прошедшую квалификацию для соответствующей последовательности слоёв, при неизменной геометрии и сохранённой квалификационной документации.
Уровень 2 — упаковка и технические характеристики
геометрия остаётся неизменной, а количество изделий в упаковке, идентификация оснастки и маркировка для обеспечения прослеживаемости устанавливаются в соответствии с системой покупателя, что позволяет сопоставить оснастку с конкретной партией во время аудита.
Уровень 3 — образцы и чертежи являются определяющими
специальная геометрия режущей кромки, ступенька, направляющий диаметр или модификация хвостовика выполняются по образцу или чертежу заказчика; перед расчётом стоимости повторного заказа проводится анализ технологичности конструкции и составляется отчёт о проверке первого образца. Независимо от уровня сложности последовательность действий остаётся неизменной: параметры комплектации (последовательность установки), диаметры и критерии приёмки фиксируются письменно; осуществляется проверка чертежа или образца; определяется маршрут шлифования, доводки и нанесения покрытия так, чтобы каждый этап можно было измерить и сопоставить с контролируемой геометрической характеристикой; первый образец проверяется по чертежу и комплекту сертификационных документов; партия выпускается с маркировкой для обеспечения прослеживаемости, связывающей поставленную деталь с её производственной партией. Если в ходе проверки изменяется геометрия, последовательность работ начинается заново на основе обновлённого чертежа, и заказчик уведомляется об этом сразу, а не в день поставки.
ВОПРОСЫ ПОКУПАТЕЛЕЙ

Что первым спрашивают закупочные команды

Как рассчитывается цена инструмента для конкретной последовательности комплектации?

Цена указывается за инструмент в рамках заданной последовательности и заданного диаметра, поскольку подложка, покрытие и геометрия режущей кромки изменяются в зависимости от состава материала в отверстии. Сверло для углепластиковой ламинации и сверло для комбинированного материала «углепластик + титан» не могут рассматриваться как один типоразмер; их совместное ценообразование скроет различия между ними. Направьте нам последовательность обработки, диаметры и критерии приёмки — предложение будет подготовлено именно на этой основе.

Каков минимальный объём заказа для инструмента со специальной геометрией?

Стандартные размеры цитируются по уже существующему технологическому маршруту, тогда как специальная геометрия режущей кромки или ступень, требующая первичного шлифования, предполагает отдельную наладку всего цикла — шлифования, доводки и нанесения покрытия — и цитируется отдельно. На этапе цитирования мы уточним, может ли данная специальная модификация использовать общую наладку с уже существующей геометрией или требует выделенной наладки.

Можно ли провести квалификацию образцов по нашему собственному тесту на контрольных образцах до размещения заказа?

Да. Образцы поставляются в соответствии с последовательностью слоёв и письменно зафиксированными критериями приёмки, чтобы результаты испытаний образцов можно было сравнить с заданными вами предельными значениями, а не с резюме поставщика. Сообщите нам конфигурацию образца и критерий приёмки — на этой основе будет рассчитана стоимость образца.

Какой срок изготовления производственной партии?

Стандартные диаметры выпускаются после утверждения образца, а нестандартные — после завершения шлифовки, хонингования и нанесения покрытия; при этом нанесение покрытия рассматривается как отдельный этап. Если график выполнения программы зависит от темпов сборки, то на этапе оформления заказа необходимо подтвердить расписание нанесения покрытия и проведение инспекции первого изделия, поскольку оба этих этапа лежат на критическом пути.

Какие документы прилагаются к отгрузке?

Каждая поставка сопровождается протоколом партийного контроля, охватывающим соответствие формы хвостовика, диаметра и геометрии вершины чертежу, а также сертификатом на материал для соответствующей партии твердого сплава или быстрорежущей стали. Отчёты по первому образцу, данные об износе и результаты измерений отслаивания или высоты заусенца хранятся отдельно по каждой группе инструментов и предоставляются по запросу.

Готовы приступить к техническому заданию?

Направьте последовательность обрабатываемых слоёв и предельное значение допуска. Укажите последовательность обрабатываемых материалов, диаметр, а также предельные значения высоты заусенца или отслаивания, указанные на чертеже; мы сообщим, какой тип основы, покрытия и геометрии вершины будет применён для данного случая — а также в каких случаях наши параметры не соответствуют заданному вами пределу.

Получить коммерческое предложение в течение 24 ч Запросить бесплатный образец

Получить бесплатное предложение

Наш представитель свяжется с вами в ближайшее время.
Электронная почта
Мобильный
Имя
Название компании
Сообщение
0/1000