Turbomachines

Les turbines sont extrêmement efficaces dans de nombreux secteurs : depuis les générateurs pour la production d’électricité jusqu’à la propulsion des avions. Le plus haut niveau d’efficacité est requis pour la production de ces pièces complexes.

Les turbines et les aubes sont des pièces complexes utilisées dans les turbo­machines. Les aubes de turbine individuelles sont également des composants haut de gamme qui doivent répondre à de nombreuses exigences en matière de qualité de surface et de précision. Pour la production de roues et de pales, il n’y a pas d’autre solution que d’utiliser un processus très complexe d’usinage 5 axes.

Défis du secteur

  • Géométries de pièces complexes : des stratégies 5 axes fiables sont nécessaires pour l’usinage des géométries très complexes de turbines et de pales.
  • Matériaux difficilement usinables : des stratégies spéciales innovantes sont nécessaires pour usiner efficacement le titane ou l’Inconel, tout en préservant les outils
  • Haute qualité de surface et tolérances dimensionnelles serrées : Pour obtenir la qualité de surface requise pour les turbines, les pales et les aubes de turbines avec un minimum d’effort de programmation, il faut des stratégies particulièrement efficaces

Des packs spéciaux parfaitement adaptés aux besoins facilitent la programmation

L’usinage des roues et des pales impose des exigences élevées au logiciel de FAO. Les stratégies classiques 5 axes sont limitées pour fabriquer ces composants. C’est pourquoi OPEN MIND propose, avec son pack spécial, des stratégies d’usinage spécialement développées pour une programmation simple et efficace de composants de turbomachine. L’intégration dans l’environnement familier hyperMILL® permet de les combiner avec d’autres options d’usinage afin d’optimiser ou de compléter la production des pièces. De plus, d’autres composants importants tels que les dispositifs de bridage, les bruts et bien plus encore peuvent bien entendu être programmés dans le logiciel. Comme les packs spéciaux d’hyperMILL® fournissent des stratégies faciles à utiliser, les utilisateurs peuvent programmer des composants complexes même sans connaissances préalables particulières.

Stratégies de FAO pour les composants spécifiques au secteur

TurbinesTurbines

Turbines/aubes de turbines

Le pack spécial pour l’usinage d’aubes, de roues à aubes, et de disques aubagés comprend les stratégies suivantes :

  • Ébauche de turbine/aube de turbine
  • Ébauche par tréflage de turbine
  • Usinage de fond de turbine/aube de turbine
  • Usinage point à point de turbine/pale de turbine
  • Usinage en roulant de turbine/pale de turbine
  • Usinage de bord de turbine
  • Usinage de rayon de fond de turbine
Aube de turbineAube de turbine

Aubes de turbines

Le pack spécial pour l’usinage des aubes de turbines comprend les stratégies suivantes :

  • Usinage en bout d’aubes de turbines 5 axes
  • Usinage en roulant d’aubes de turbines 5 axes
  • Usinage de rayons d’aubes de turbines 5 axes
  • Usinage de plateforme d’aubes de turbines 5 axes

L’automatisation accélère la programmation

La pression croissante sur les coûts impacte également la construction de turbines. C’est pourquoi il est d’autant plus important de concevoir l’ensemble du processus de fabrication de la manière la plus économique possible : de la programmation CN à l’usinage.
La technologie des features et des macros permet de gagner énormément de temps lors de la programmation CN. Une définition simple de la caractéristique de la roue ou de l’aube de turbine permet d’utiliser les séquences de programmation mémorisées sous la forme d’une macro. La programmation CN complète peut ainsi être automatisée, standardisée et exécutée très rapidement.

Mieux vaut prévenir que guérir : simulation et prévention des collisions

Les technologies de simulation et les post-processeurs développés par OPEN MIND permettent de produire à tout moment et en toute sécurité les roues, les pales et les aubes de turbines les plus complexes. Ainsi, hyperMILL® VIRTUAL Machining propose notamment une simulation sur la base du code CN. Elle tient compte à la fois de la géométrie et du comportement cinématique de tous les composants impliqués dans le processus de fabrication. Dans l’usinage 5 axes simulé, l’utilisateur voit les mouvements exacts que la machine-outil effectuera réellement. Des mécanismes de sécurité intégrés garantissent que seuls les programmes CN sans collision sont transmis à la machine-outil.

Aperçu des avantages

  • Solution complète : tout dans une seule interface utilisateur
  • Les meilleures stratégies 5 axes : permettent d’usiner en toute sécurité des roues, des pales et des aubes de turbines complexes
  • Programmation simple : intuitive et prise en charge par des stratégies automatiques
  • Sécurité élevée des opérations : grâce aux trajets d’outil soumis au contrôle de collision ainsi qu’à une simulation et une prévention fiable des collisions
  • Stratégies d’ébauche et de finition optimisées : pour des opérations d’usinage particulièrement efficaces tout en préservant les outils et les machines, même avec des matériaux difficiles à usiner

Galerie

Vidéos

Usinage d’aubes de turbineUsinage d’aubes de turbine


Aubes de turbines | GROB

Cette vidéo montre à titre d’exemple l’usinage d’une aube de turbine sur une machine-outil GROB G550. Bien entendu, l’aube de la turbine a été programmée avec le logiciel FAO hyperMILL®.

Usinage de turbinesUsinage de turbines


Usinage de turbines

La production de pièces complexes telles que des aubes et des roues ainsi que des pales individuelles, requiert un processus complexe de fraisage 5 axes. Pour ces composants utilisés dans la construction des avions, OPEN MIND propose un pack qui facilite la programmation d’aubes, de disques aubagés et de roues à aubes. Ceci permet de programmer ces applications complexes même sans disposer de connaissances spécialisées.