Статьи / Промышленное оборудование / Современная высокоскоростная обработка

Современная высокоскоростная обработка

Современная высокоскоростная обработка

Обработка материалов становится всё более технологичной процедурой. Выделяют огромное колличество технологий, применяющихся при обработке различных типов материалов. При этом скорость ведения обработки - важнейший показатель, который формирует как объёмы производства, так и чистоту поверхности обрабатываемого изделия. В настоящее время высокоскоростной обработке подвергают детали из стали, алюминия, графита, пластмасс.

Специфические материалы, использующиеся в аэрокосмической и военной техники, так же зачастую требуют обработки на повышенных скоростях. Более того, некоторые высокотехнологичные изделия невозможно получить какой либо ещё технологией, кроме высокоскоростной обработкой.

Нужно отметить, что внедрение систем высокоскоростной обработки (ВСО) сопровождается определёнными спорами. Хотя получаемая поверхность близка по своей характеристике к полированной, а скорость процесса многократно повышается вместе с точностью изготовления, мероприятия по вводу ВСО (высокоскоростной обработки) - дорогостоящая процедура, целесообразность которой должна рассматриваться в каждом случае отдельно. Тем не менее, всё чаще производители отдают предпочтение способу ВСО, когда деталь получается оптимальной по своим характеристикам при минимальных временных затратах.

Что такое высокоскоростная обработка материалов?

Простейшее определение ВСО - обработка при частоте вращения шпинделя выше 10 000 об/мин. Технология ВСО подразумевает большую скорость подачи и вращения при незначительных усилиях резания. Успешная высокоскоростная обработка является следствием удачно подобранных скоростей вращения, систем контроля шпинделя и инструмента с крайне высокой твёрдостью. В тоже время, обработка по "классическому" варианту подразумевает большую глубину резания и значительное усилие при обычной подаче.

Шпиндели установок ВСО условно подразделяют на:

  • скоростные ( до 40 000 об/мин, мощность подачи до 12кВт;);
  • средние (до 24 000 об/мин, мощность подачи до 20 кВт);
  • силовые (до 15 000 об/мин, мощность подачи до 45 кВт).

Если подходить к классификации более детально, то установка ВСО характеризуется пятью параметрами:

  1. Скорость подачи инструмента;
  2. Мощность подачи инструмента;
  3. Мощность вращения шпинделя;
  4. Точность и скорость перемещения инструмента (особенно актуален этот показатель при скоростной обработке крупногабаритных деталей);
  5. Параметры ускорения/замедления инструмента при работе (т.к. инструмент обладает определённой инертностью, и многократно перемещается по криволинейным траекториям, его ускорение и замедление существенно лимитирует весь процесс).

Требования к инструменту

Высокоскоростная обработка налагает определённые требования на инструмент и его качество. Так, если при стандартном процессе дисбаланс инструмента в 0,005мм был не заметен, то при ВСО такой же дисбаланс приводит к чрезвычайно быстрому износу инструмента вследствие повышенной вибрации. По этой же причине существуют ограничения на диаметр инструмента для ВСО ( диаметр инструмента в этом случае не должен превышать 25 мм).

Обычно, для операций ВСО используют инструмент на основе кубического нитрида бора, мелкодисперсных твёрдых сплавов, искусственных алмазов - т.е. материалов с довольно высокой твёрдостью. Такие материалы имеют довольно высокую стоимость, однако потребители, использующие технологию ВСО в своих технологических процессах и видящие её преимущество, готовы платить. Важнейшим параметром станка, который используется для ВСО, является возможность мониторинга нагрузки на оси и шпиндель. Это позволяет своевременно корректировать (пока деталь ещё в "размере") появляющиеся при обработке деформации и отклонения.

Сервопривод, получая информацию от соответствующего датчика на шпинделе, подстраивает подачу под реальные условия обработки. Без наличия такой системы процент бракованной продукции при ВСО будет достаточно велик.

Что обрабатывается методом ВСО

Вообще, ВСО зарождалась в качестве технологии для обработки алюминия и его сплавов (особенно в самолётостроении). Однако, с немного модернизированными режимами резания, эта технология перенеслась и для обработки остальных материалов, использующихся в современной промышленности. Особый интерес к ВСО стал появляться в связи с возможностью обработки термически обработанных сталей, твёрдость которых высока. Ведь поверхность заготовки локально не успевает нагреваться (тепло, образующееся при обработки в максимальной степени передаётся стружке), а значит термически упрочнённый слой не "отпустится".

Хорошо обрабатываются методом ВСО тонкостенные детали (оболочкоподобные), ведь на высоких скоростях резания усилие на заготовку минимальное, она не пружинит, а режущий инструмент не "отжимается", сохраняя заданную траекторию движения.

Примечательно, что работа с некоторыми материалами, как оказалось, требует меньшей мощности резания, чем работа с алюминием. Активно метод ВСО внедряется при работе с композитными материалами: на передовых зарубежных промышленных площадках обрабатывают композитные детали, использующиеся в авиастроении. При этом припуск на деталях габаритом до нескольких метров составляет всего 0,3-0,4 мм при скорости вращения шпинделя порядка 25 000 об/мин. И это на тонкостенных деталях!

Очень перспективным направлением ВСО является работа с титаном и его сплавами. Правда, если оборудование для работы с алюминием - "быстрый болид", то оборудование для обработки титана - "быстрый бульдозер". Такие свойства титана, как низкая теплопроводность, высокая упругость и твёрдость, делают этот материал очень неудобным в обработке. При механической обработке титана очень важна динамическая жёсткость обрабатывающей системы и контролируемые усилия резания. И тем не менее, обрабатывать титан методами ВСО получается со значительно меньшими общими затратами, чем при использовании стандартных технологий (титан - дорогостоящий материал, и существенное снижение брака в продукции крайне положительно сказывается на экономических показателях процесса).

Подводя итоги

Принципы ВСО позволяют промышленности выходить на новый уровень качества. При этом может наблюдаться даже производственная экономия, ведь некоторые операции в технологии производства просто исключаются (соответственно, уменьшается риск возникновения дефектов в исключённых операциях).

ВСО явилось стимулятором для качественного развития обрабатывающей промышленности. Требования, которые предъявляются к такой обработке: контроль усилия резания, равномерность снимаемого слоя, заставляют производителей обрабатывающего оборудования совершенствовать выпускаемые изделия в техническом плане, выпускать всё более автоматизированные и интеллектуализированные образцы техники. В конечном итоге, будет достигнуто такое качество получаемых деталей, которое сделает ненужными последующие в технологическом цикле операции. Промышленные институты уже пришли к выводу, что именно ВСО станет прорывом в удешевлении производственного процесса, поэтому вывод таков: кто сегодня освоит производство по данной технологии, тот завтра станет лидером рынка, способным выпускать конкурентоспособные изделия в сжатые сроки и по минимальным ценам.


© ООО «Индбоард»

Опубликовано: 2011-08-07

При перепечатке или копировании этой статьи или отдельных ее фрагментов ссылка на первоисточник обязательна.

Общая оценка: (308 чел.)

Моя оценка этой статьи

Насколько полезна и содержательна информация в этой статье?

Ещё статьи

  • Symbol представили новый планшетный компьютер для бизнеса
    2015-06-26
    Планшетный компьютер Symbol ET1, согласно оценкам экспертов САОТРОН, представляет собой удобное и невероятно функциональное устройство, которое демонстрирует высокую...
  • Продажа и восстановление режущего инструмента
    2015-08-31
    Острый инструмент является залогом продуктивной работы для тех компаний, которые работают в сфере деревообработки и металлообработки. Такой инструмент позволяет...
  • Железобетонные конструкции
    2015-02-09
    В общем объеме производства ЖБИ изделий значительную долю составляют разнообразные лотки. Основной задачей этой продукции является защита разного рода трасс и маршрутов...
  • Оборудование для НК
    2016-07-24
    Для осуществления любого крупного проекта, необходима грамотная координация. Актуально это и в таких сферах, как металлургия, строительство, машиностроение, нефтегазодобыча...
  • В российских Интернет-магазинах появился новый принтер этикеток Zebra GT800.
    2014-10-17
    Нужно отметить, что данная модель была одной из самых ожидаемых новинок этого года, поскольку все большее количество предприятий нуждалось в хорошем и качественном...
  • БиоИнвест о создании агента сушки
    2015-12-21
    Сушильный агент или агент сушки – это понятие обычно используют в теплотехнике в сушильных установках (барабанная сушилка). Так, обычно, под сушильным агентом подразумевается...
  • Современная техника для склада
    2016-01-20
    Ни один склад сегодня не обходится без современной складской техники – это тележки, погрузчики, штабелеры, навесное оборудование и многое другое. Все это позволяет...
  • BPM-Technologies о новостях отрасли горячего цинкования
    2016-01-11
    Самый эффективный способ защиты металлических изделий от коррозии на сегодня – это горячее цинкование. Это доказано, во-первых, экономичностью данного метода, во-вторых,...
  • Выбор холодильного стола по доступной цене
    2016-02-05
             Наверняка каждый ресторатор заинтересован в том, чтобы увеличить количество посетителей своего заведения, разумеется, что для достижения этой...
  • Современная высокоскоростная обработка
    2011-08-07
    Обработка материалов становится всё более технологичной процедурой. Выделяют огромное колличество технологий, применяющихся при обработке различных типов материалов....

Реклама на indboard.ru



Поделиться с друзьями

 

 

Комментарии и отзывы пользователей отсутствуют. Вы можете первым оставить свой комментарий, если Вам есть, что сказать.

 

Ваш комментарий