Soluzioni per torni CNC grandi per alberi sottili e tubi grandi

Con lo sviluppo dell'industria manifatturiera verso precisione elevata ed efficienza, aumenta la richiesta di lavorazione di asse sottili (rapporto lunghezza/diametro L/d>25) e parti tubolari grandi. A causa di problemi come bassa rigidità, facile deformazione e difficoltà nel controllare la precisione della lavorazione, queste parti pongono requisiti più elevati per la progettazione del processo, il metodo di fissaggio e i parametri di taglio delle torniture CNC. DONGS CNC propone un insieme di soluzioni efficienti per torniture CNC per assi sottili e tubi grandi.

1. Sfide di lavorazione degli assi sottili e tubi grandi

Deformazione causata da rigidità insufficiente

Gli assi sottili e i tubi grandi sono suscettibili alle forze di taglio, alla deformazione termica e allo stress di fissaggio durante la lavorazione, causando flessione, vibrazione o deviazione dimensionale, specialmente nella parte centrale. Sono propensi ad occorrere difetti a forma di "bambù" o "concavi".

Deformazione termica e controllo della precisione

L'accumulo di calore durante la tagliatura può causare l'espansione del pezzo lavorato. Se il metodo di fissaggio non è corretto (ad esempio, una forza eccessiva di stringimento superiore), potrebbe causare una deformazione per estrusione assiale, influenzando la coassialità e la qualità della superficie.

Bilanciamento tra efficienza di lavorazione e costo

La lavorazione tradizionale richiede un frequente aggiustamento dei passaggi di processo, il che è tempo consumante e causa un elevato logoramento degli strumenti, rendendo difficile soddisfare i requisiti della produzione di massa.

2. Soluzioni principali

1. Ottimizza i metodi di fissaggio

Metodo di taglio inverso e centro elastico: Il metodo di taglio inverso in cui lo strumento viene introdotto dalla mandrino alla direzione del punteruolo trasforma la forza di taglio assiale in una forza di trazione per ridurre la deformazione compressiva del pezzo lavorato; il centro elastico compensa l'espansione termica per impedire che il pezzo si pieghi a causa dell'allungamento termico46.

Fissaggio con punti di supporto multipli: Utilizzare un banco strumenti, un centro di supporto o un sistema di supporto a rotule per aumentare la rigidità radiale del pezzo lavorato. Ad esempio, viene utilizzato un centro di supporto a rotule per fornire un forte supporto durante il taglio grezzo, e un banco strumenti a rotule durante il taglio finito per ottenere un taglio di seguimento dinamico e ridurre le vibrazioni67.

Tecnologia di fissaggio assiale: Viene applicata una tensione assiale al pezzo lavorato tramite una testa di fissaggio per contrastare l'effetto di flessione della forza di taglio e compensare la deformazione termica, adatta per la lavorazione di asse ultra-lunghi e sottili4.

2. Progettazione degli strumenti e dei parametri di taglio

Ottimizzazione della geometria dello strumento: aumentare l'angolo di taglio (γ=13°~17°) per ridurre la forza di taglio; angolo principale di taglio (kr>60°) per ridurre la forza radiale; angolo di inclinazione positivo dell'arrocco (λs=0°~+10°) per guidare le schegge verso la superficie da processare per evitare di graffiare la superficie già lavorata47.

Controllo dei parametri di taglio:

Profondità di taglio (t): utilizzare una piccola profondità di taglio (0,1~0,3mm) per ridurre la forza di taglio;

Passo (f): aumentare opportunamente il passo (0,1~0,2mm/r) per migliorare l'efficienza;

Velocità di taglio (v): velocità media e bassa (80~150m/min) per bilanciare l'influenza della deformazione termica e della forza centrifuga

3. Procedimento di misure ausiliarie

Sistema di raffreddamento con fluido tagliente: utilizzare emulsione ad alta pressione o olio tagliente per ridurre la temperatura della zona di taglio, ridurre la deformazione termica e prolungare la durata dell'utensile.

Lavorazione segmentata e pianificazione del processo: Dividere l'asse sottile in più segmenti per il trattamento, utilizzare un cavalletto di supporto nella fase di semifinitura, aumentare gradualmente i parametri di taglio durante le fasi di semifinitura e finitura, e aggiustare il processo in tempo reale con tecnologia di controllo online.

Tecnologia di compensazione intelligente: Compensare l'usura degli strumenti e gli errori termici attraverso l'algoritmo incorporato del sistema CNC, ad esempio utilizzando il sistema FANUC OI per ottenere una correzione dinamica del percorso e migliorare la stabilità dimensionale.

Per risolvere i problemi di lavorazione dei mandri e delle grosse tubazioni, è necessario ottimizzare in modo complessivo il metodo di fissaggio, i parametri degli strumenti e i processi ausiliari. L'integrazione di tecnologie come taglio inverso, fissaggio multi-supporto, compensazione intelligente e altre può migliorare significativamente la precisione e l'efficienza del processo. DONGS Solutions ti fornisce la soluzione migliore.