Zpracování materiálů s vysokou pevností, vysokoenergetické otočné stroje jsou nezbytné

Rostoucí poptávka po zpracování materiálů vysoké výkonnosti

Dnes v moderní výrobě se věci stávají čím dál tím složitějšími. Roste potřeba pracovat s opravdu pokročilými materiály. Mluvíme o věcech jako niklových superhlinách, titanových kompozitech a tvrděných nástrojových ocelech. Tyto materiály jsou mnoha stránkami úžasné. Jsou neuvěřitelně silné a dokáží dobře snášet vysoké teploty. Ale když jde o jejich obrábění, přinášejí celou řadu unikátních problémů. Například se tendují rychle tvrdit při zpracování. To znamená, že jak začnete do nich řezat, materiál se ještě ztvrdne, což činí další obrábění obtížnějším. A také způsobují velké poškození nástrojů. Tradiční výrobní zařízení prostě nemohou držet krok. Při používání této staromódní vybavenosti pro zpracování těchto kvalitních materiálů často skončíte s dlouhými cykly zpracování, nekonzistentním povrchem konečného produktu a musíte nástroje nahrazovat mnohem častěji.

Výkon a točivý moment: klíčové faktory při odstraňování materiálu

Když jsme si prohlédli výzvy spojené s prací s těmito vysoko-výkonnými materiály, promluvme o tom, jak je překonat. Jedním z klíčových prvků je mít dostatek výkonu a točivého momentu. Vysoko-výkonné systémy hlavníku, které dokáží poskytnout více než 50 kW výkonu a mají trvalý točivý moment přes 300 Nm, jsou velmi důležité. Tento zásobník výkonu umožňuje stroji zachovat dobré řezné rychlosti, i když provádí náročné hrubé operace na již ztvrdlé součásti. Dalším výhodou jsou posilované konstrukce strojů, které jsou navrženy tak, aby byly stabilnější vzhledem k teplu, a minimalizují odchylky během hlubokých řezů. To je obzvláště užitečné při práci s materiály jako Inconel či Hastelloy, které jsou velmi náchylné ke tvrdnutí při zpracování.

Zkrácení produkčních cyklů prostřednictvím zvýšené řezné kapacity

Nyní, když už víme o důležitosti výkonu a točivého momentu, podívejme se, jak nám mohou pomoci zkrátit produkční cykly. Stroje vybavené silnými pohonovými soustavami ukazují jasná zlepšení v rychlosti, jakou dokážou odstraňovat materiál, což se nazývá míra odebrání materiálu (MRR). Díky tomu, že mohou zvládnout větší hloubku řezu a udržet optimální hmotnost střepů, operátoři mohou provádět operace, které dříve vyžadovaly více průchodů, v jediném kroku. To je velmi účinné, zejména při práci na komponentech s velkým průměrem nebo částech se složitými geometriemi. S běžným vybavením byste museli pracovní kus nastavit vícekrát, aby byla práce dokončena, ale s těmito pokročilými stroji můžete ušetřit spoustu času.

Energetická efektivita při vysokovýkonných frézovacích operacích

Mluvili jsme o výkonu, točivém momentu a řezací schopnosti, ale co když mluvíme o energetické účinnosti? Moderní systémy se vysokým točivým momentem jsou opravdu chytré. Mají adaptivní správu výkonu. To znamená, že mohou upravit spotřebu energie podle toho, co skutečně potřebuje řezací proces. Během lehkých dokončovacích průchodů neztrácí energii a když je třeba provést náročné hrubé řezání, mohou rychle poskytnout přiměřený točivý moment. Navíc je vylepšená tepelná správa v těchto systémech skvělá. Pomáhá tomu, aby trvaly delší čas ložiska, a udržuje stroj přesný během dlouhých produkčních sérií.

Optimalizace životnosti nástrojů prostřednictvím výkonnosti stroje

Nyní se podívejme, jak výkonnost stroje může ovlivnit životnost řezacích nástrojů. Existuje opravdu důležitá souvislost mezi tím, jak pevně je stroj vybaven a jak přesně dodává sílu. Když jsou zátěže hlavního hřídele konstantní, zabrání to proměnným stresům, které mohou způsobit předčasné selhání nástrojů v podvýkonných systémech. Při zpracování velmi drsných materiálů, jako jsou uhlíkové kompozity nebo kobaltové slitiny, je tato stabilita klíčová. Pomáhá udržet ostří řezacího nástroje v dobrém stavu a umožňuje přesněji předpovědět, kdy bude potřeba nástroj nahradit.

Pokročilé řídící systémy pro zpracování složitých materiálů

Mnoho jsme řekli o mechanických aspektech frézování materiálů s vysokou pevností, ale existuje také stránka řízení. Následující generace CNC jednotek je opravdu úžasná. Spolupracují s vysokoprávnými mechanickými systémy. Dokážou zpracovávat data o síle řezu a tepelném roztažení v reálném čase. Tyto adaptivní řídící systémy jsou velmi chytré. Mohou automaticky měnit přívod a otáčky hlavníku, aby se zajistilo správné tvarování střepu. To je zejména užitečné při práci na jednom dílu, který má různé oblasti s různou tvrdností materiálu. Tento druh schopnosti je nezbytný v odvětvích jako je letectví, kde se vyrábějí premium součásti, nebo ve výrobě medicínských implantátů, kde je potřeba být přesný až na úrovni mikronu.

Řešení deformací dílu v přesných aplikacích

Nakonec, při provedení přesného frézování je jedním z hlavních problémů deformace pracovního kusu. Avšak pomocí pokročilé technologie točení existují řešení. Kombinace vysokého kroutícího momentu při nízkých rychlostech a pokročilých systémů tlumení vibrací je skvělá pro minimalizaci harmonické rezonance. Harmonická rezonance může vážně poškodit kvalitu povrchového dokončení. To je zvláště důležité při zpracování tenkostěnných součástí vyrobených z vysokoúporných hliníkových slitin nebo teplotně citlivých magneziových kompozitů. Protože tyto pokročilé systémy mohou snížit potřebu sekundárních úprav povrchu, přímo zkracují celkový čas produkce.

Zabezpečování budoucnosti výrobních možností

Shrnutím, investice do vysokokapacitních točných center je opravdu chytrý krok pro výrobce. Připraví je na nové a náročné materiály, které se objevují v různých odvětvích, jako jsou obnovitelné zdroje energie a výroba elektrických vozidel. Pokud výrobní zařízení dokáže zpracovávat tyto pokročilé kompozitní materiály a slitiny s komplexní metalurgií, budou mít skvělou pozici pro zakázání na vysokohodnotné kontrakty. Tyto kontrakty často vyžadují přesné frézování materiálů další generace, které budou v budoucnu použity.