Publication details
Abstracts and keywords
We współczesnych konstrukcjach, zwłaszcza lotniczych, dąży się do obniżenia masy wykorzystywanych podzespołów. Wymusza to stosowanie nowych materiałów konstrukcyjnych lub wykonywanie tych elementów z coraz mniejszymi grubościami ścianek. W celu uproszczenia montażu i polepszenia właściwości wytrzymałościowych stosuje się tzw. konstrukcje strukturalne w postaci elementów monolitycznych, zastępujących zespoły części łączone np. techniką nitowania. Konstrukcje takie często posiadają skomplikowaną, cienkościenną geometrię z głębokimi wybraniami, co wymusza stosowanie narzędzi o znacznych długościach i niewielkich średnicach, a więc o małej sztywności. Pomimo rozwijania nowych materiałów konstrukcyjnych, takich jak np. kompozyty polimerowe, głównym materiałem konstrukcyjnym na tego typu elementy są nadal stopy aluminium. W przeprowadzonych badaniach doświadczalnych oraz obliczeniach numerycznych podjęto próbę określenia wpływu sztywności statycznej frezów trzpieniowych na dokładność geometryczną oraz chropowatość powierzchni elementów cienkościennych, w postaci ścian o zróżnicowanej geometrii, wykonywanych z różnych stopów aluminium. Próby obróbkowe przeprowadzono z różnymi prędkościami skrawania, co pozwoliło na porównanie dokładności geometrycznej elementów wykonanych w warunkach obróbki konwencjonalnej i obróbki ze zwiększonymi prędkościami skrawania. W trakcie przeprowadzonych badań starano się uzyskać elementy cienkościenne o jak najmniejszej grubości – największym stosunku wysokości ścianek do ich grubości hs/gs, przy zachowaniu wymagań co do jakości ich wykonania.
In modern designs, especially in the aircraft construction, it is aimed to reduce the weight of utilised components. This forces the use of new construction materials or execution of these elements with progressively less thick walls. In order to simplify assembly and improve the strength properties, there are used so-called structural constructions in the form of monolithic elements, replacing piece sets combined, for example, by riveting. Such constructions often have a complicated geometry with thin-walled deep recesses, which requires the use of tools of considerable length and small diameter, and thus of low rigidity. Despite the development of new structural materials, such as polymer composites, the major construction material for such elements are still aluminum alloys. In experimental studies and numerical calculations it was attempted to determine the effect of static rigidity of shank cutters on the geometrical accuracy and the surface roughness of thin-walled components, in the shape of the walls of different geometries, made from various aluminum alloys. Machining tests were carried out with different cutting speeds, which allowed the comparison of the accuracy of the geometric elements made by way of conventional machining and machining with higher cutting speeds. In the course of the study it was attempted to get thin-walled parts with the smallest thickness – the greatest height to thickness ratio of the walls of hs/gs, while maintaining the requirements for the quality of their performance.
