Dans l'industrie de la fabrication aéronautique, cette « arène » des équipements haut de gamme, la technologie d'usinage à liaison à cinq axes est devenue un acteur clé permettant un usinage flexible et synergique multi-axes ainsi qu'une précision au niveau du micron, afin de surmonter les problèmes liés à la fabrication des moteurs aérodynamiques et des composants structurels d'avions, et d'ouvrir la voie à des avancées majeures dans les équipements aéronautiques, injectant ainsi une énergie cinétique dans le processus de fabrication.

Le moteur d'aéropropulsion, véritable « cœur » de l'avion, présente des difficultés techniques dans le traitement de ses aubes de turbine, de ses magazines et d'autres pièces. La surface des aubes de turbine est particulièrement complexe : l'usinage traditionnel à trois axes nécessite plusieurs serrages et un assemblage précis du trajet-outil, ce qui entraîne une erreur de profil de l'ordre de 0,05 mm, affectant ainsi l'efficacité aérodynamique du moteur. Grâce à l'usinage à cinq axes, l'outil peut couper de manière continue et fluide le long de la surface de l'aube, permettant d'effectuer simultanément l'usinage du corps et de la racine de l'aube en un seul serrage ; cette méthode limite l'erreur de profil à moins de 0,005 mm, améliorant ainsi de 5 % l'efficacité énergétique du moteur. Lors du traitement du magazine du moteur, l'usinage à cinq axes, associé à un axe rotatif permettant de régler l'angle de la pièce, permet d'usiner des trous profonds, des rainures inclinées et d'autres structures complexes, remplaçant avantageusement le procédé EDM traditionnel et réduisant ainsi le cycle d'usinage de 60 %. Cela contribue à un développement plus efficace et plus compact des moteurs d'aéropropulsion.

La fabrication de pièces structurelles d'aéronefs rend également indispensable l'usinage à cinq axes. Les poutres des ailes d'avion, fabriquées en alliage de titane haute résistance, présentent traditionnellement des difficultés d'usinage de leur structure squelettique complexe en raison de l'interférence des outils. Grâce à la machine-outil à usinage à liaison à cinq axes, dotée d'une tête à double pendule et d'une structure à double table rotative, l'outil peut effectuer une coupe multi-angles autour de la pièce, permettant ainsi d'usiner directement les poutres squelettiques tout en réduisant leur poids de 30 %. Cette technique contribue non seulement à alléger l'avion, mais aussi à préserver sa résistance structurelle. Lors du traitement du cadre de trappe d'accès de l'aéronef, il est possible d'usiner simultanément la forme souhaitée et d'effectuer les perçages de connexion, garantissant ainsi un écart de planéité du cadre inférieur ou égal à 0,01 mm. Cela améliore l'étanchéité et la fiabilité de la trappe d'accès, assurant ainsi la sécurité du vol.

La technologie est adaptée aux besoins de l'aviation, et l'usinage à liaison à cinq axes évolue constamment. Pour l'usinage complexe des alliages de titane et des matériaux composites utilisés en aviation, l'équipement est équipé d'un système de refroidissement haute pression, avec une pression du fluide de coupe de 100 bars, permettant d'évacuer efficacement la chaleur élevée dans la zone de coupe, ce qui prolonge la durée de vie de l'outil jusqu'à 3 fois, tout en augmentant la vitesse d'usinage passant de 50 m/min à 150 m/min lors de l'usinage de l'alliage de titane. Le système d'usinage intelligent intègre une base de données sur les procédés relatifs aux pièces d'aviation ; il importe le modèle de pale pour ajuster automatiquement les paramètres de coupe optimaux, éliminant ainsi la nécessité d'un réglage répété par l'opérateur, et atteignant ainsi une uniformité d'usinage de 98 %, garantissant l'interchangeabilité de chaque pièce de moteur.

Cependant, dans le domaine de l'aviation, les exigences en matière d'usinage à cinq axes à liaison sont strictes ; l'équipement doit être certifié par la norme GJB (Norme militaire nationale), et le personnel technique doit maîtriser le processus aéronautique, ainsi que les domaines de l'usinage de précision et d'autres connaissances spécialisées. Par conséquent, ce secteur présente une barrière d'entrée élevée. Toutefois, avec le développement de l'industrie aéronautique, de plus en plus d'entreprises investissent dans la recherche et le développement, faisant passer le taux de localisation des équipements de 20 % à 40 %. De même, la formation des talents est désormais intégrée aux cursus pratiques des écoles et universités d'aviation. À l'avenir, l'usinage à cinq axes à liaison sera associé à la technologie du jumeau numérique, permettant notamment une simulation virtuelle du processus d'usinage des pièces aéronautiques, afin d'optimiser à l'avance la trajectoire des outils, d'éviter les risques, et ainsi rendre la fabrication aéronautique plus intelligente et plus fiable, continuant ainsi à accompagner les progrès des équipements aéronautiques haut de gamme.

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Intégration et mise à niveau du saut de la commande d'usinage de tournage et de fraisage pour une efficacité accrue dans la fabrication

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Transformer la fabrication haut de gamme : innovations dans les techniques spécialisées de moulage

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