Obrábanie materiálov s vysokou pevnosťou, Vysokoenergetická točná strojnícka je nevyhnutná
Rastúca požiadavka na spracovanie materiálov vysokých výkonov
Dnes v modernom výrobe sa veci stávajú čoraz zložitejšie. Rastie potreba pracovať s naozaj pokročilými materiálmi. Myslíme na veci ako niklové superligatúry, titanové kompozity a tvrdnuté kovové nástroje. Tieto materiály sú úžasné mnohými spôsobmi. Sú mimoriadne pevné a dokážu veľmi dobre preniesť vysoké teploty. No keď ide o ich obrábanie, prinášajú celú sadu jedinečných problémov. Napríklad sa skoro okamžite tvrdia počas obrábania. To znamená, že keď začnete rezať, materiál sa stalí ešte tvrdošejší, čo robí ďalšie obrábanie ešte ťažšie. A tiež spôsobujú veľké opotrievanie nástrojov. Tradičné výrobné zariadenia jednoducho nemôžu držať krok. Keď použijete túto staromódnnu vybavenie na spracovanie týchto vysokokvalitných materiálov, často skončíte s dlhými cyklami spracovania, nekonštantnou povrchovou kvalitou konečného produktu a musíte nástroje menovať príliš často.
Výkon a krútiace moment: kritické faktory pri odstraňovaní materiálu
Keďže sme už videli výzvy spojené so spracovaním týchto vysoko-výkonných materiálov, hovoria o tom, ako ich prevziať. Jednou z kľúčových vecí je mať dostatočný výkon a krútiaci moment. Vysoko-výkonné systémy hrotu schopné poskytnúť viac než 50 kW výkonu a majúci trvalý krútiaci moment vyšší ako 300 Nm sú veľmi dôležité. Tento druh rezervy výkonu umožňuje strojovi udržiavať dobrú režiacu rýchlosť, aj keď sa vykonávajú ťažké hrubé operácie na už ztvrdnutých dieloch. Ďalšou výhodou sú posilnené štruktúry stroja, ktoré sú navrhnuté tak, aby boli stabilnejšie v súvislosti s teplotou, čo minimalizuje odchýlku počas hlbokých rezie. To je obzvlášť užitočné pri spracovaní materiálov ako je Inconel alebo Hastelloy, ktoré sú veľmi náchylné k tvrdeniu pripracovaní.
Zkratovanie produkčných cyklov prostredníctvom zvýšenej režiackej kapacity
Teraz, keď vieme o dôležitosti výkonu a krútiacej momentu, pozrime sa, ako môžu pomôcť skrátiť výrobné cykly. Stroje, ktoré sú vybavené silnými pohonovými systémami, ukazujú jasné vylepšenia v rýchlosti, akou odstraňujú materiál, čo sa nazýva účinnosť odstraňovania materiálu (MRR). Pretože dokážu spracovať väčšie hodnoty hĺbky rezu a zároveň udržiavať optimálnu veľkosť čipy, operátori môžu vykonať to, čo predtým bolo viacfázové operácie, v jednom kroku. Toto je mimoriadne efektívne, osobitne pri práci na komponentoch s veľkým priemerom alebo častiach so zložitými geometriami. S konvenčným vybavením by ste museli nastavovať pracovnú časť viackrát, aby sa úloha dokončila, ale pomocou týchto pokročilých strojov môžete ušetriť veľa času.
Energetická účinnosť pri vysokoenergetických obrábacích operáciách
Hovorili sme o výkone, krútiaci momente a režacom dosahu, ale čo je s energetickou účinnosťou? Moderne systémy s vysokým krútiacim momentom sú naozaj chytré. Majú adaptívne riadenie energie. To znamená, že dokážu prispôsobiť množstvo použitej energie podľa toho, čo skutočne potrebuje režačný proces. Počas ľahkého dohotovania sa neztrácí energia a keď je potrebné vykonať ťažké hrubé režanie, môžu rýchlo poskytnúť správne množstvo momentu. Okrem toho je vylepšená tepelná kontrola v týchto systémoch skvelá. Pomáha predĺžiť životnosť ložisk a udržiava presnosť stroja počas dlhých produkčných behov.
Optimalizácia životnosti nástrojov cez výkon stroja
Teraz si ukážme, ako výkon stroja môže ovplyvniť životnosť rezačných nástrojov. Existuje veľmi dôležitá súvislosť medzi pevnosťou stroja a presnosťou, akou dodáva silu. Keď sú zátěži hlavného voľa konzistentné, zabránia sa tak varovným stresom, ktoré môžu spôsobiť predčasné selhanie nástrojov v podvýkonných systémoch. Pri obrábaní veľmi abrazívnych materiálov, ako sú uhlíkové kompozity alebo kobaltové ligatúry, je táto stabilita kľúčová. Pomáha udržiavať ostrie rezačné hrany v dobrom stave a umožňuje presnejšie predpovedať, keď bude potrebné nástroj nahradniť.
Pokročilé riadiace systémy pre zložité spracovanie materiálov
Mnoho sme povedali o mechanických aspektoch obrábania vysoko silných materiálov, ale existuje aj stránka týkajúca sa riadenia. Časť generácie CNC jednotiek je naozaj úžasná. Spolupracujú s vysokoprukovými mechanickými systémami. Sú schopné spracovať dáta o reźacom nom a tepelnej expanzii v reálnom čase. Tieto adaptívne riadiace systémy sú naozaj chytré. Automaticky môžu meniť zásobnicové rýchlosti a otáčky hlavne, aby sa uistiili, že tvorba ťapiek je presne správna. To je obzvlášť užitočné pri práci na jednom dielu, ktorý má rôzne oblasti s rôznou tvrdoťou materiálu. Tento druh schopnosti je nevyhnutný v odvetví ako je letecká technika, kde sa vyrábajú premium komponenty, alebo v výrobe medicínskych implantátov, kde musia byť presní až na úrovni mikronu.
Riešenie deformácie diela v presných aplikáciách
Nakoniec, keď vykonávate presné obrábanie, jednou z veľkých problémov je deformácia dielu. Avšak s pokročilými technológiami obrábania existujú riešenia. Kombinácia vysokého krútiaceho momentu pri nízkych rýchlostiach a pokročilých systémov tlmenia vibrácií je vynikajúca na minimalizáciu harmonickej rezonancie. Harmonická rezonancia môže vážne poškodiť kvalitu povrchovej dokončovacej úpravy. To je obzvlášť dôležité pri obrábaní tenkośienených komponentov vyrobených z vysoko kvalitnej hliníkové aliančnej lievadly alebo teplotne citlivých magneziových kompozitov. Pretože tieto pokročilé systémy môžu znížiť potrebu sekundárnych dokončovacích operácií, priamo skrátia celkový čas produkčného procesu.
Zabezpečovanie budúcich výrobných schopností
Všetko zhrnuté, investovanie do vysokokapacitných točných centrál je naozaj chytrá rozhodnutie pre výrobcov. Pripraví ich na nové a náročné materiály, ktoré sa objavia v rôznych odvetviach, ako sú obnoviteľné zdroje energie a výroba elektrických vozidiel. Ak výrobná zariadenie dokáže spracovať tieto pokročilé kompozitné materiály a ligové, ktoré sú metalurgicky zložité, budú mať vynikajúcu pozíciu na podávanie ponúk na vysoce hodnotné kontraky. Tieto kontrakty často vyžadujú presné strojovanie materiálov ďalšej generácie, ktoré budú používať v budúcnosti.