Промислова обробка, чому центри високого круття є ключовими для важких завдань
Дилема крутячого моменту в сучасному промисловому обробленні
Виробники промислового обладнання часто стикаються з великим проблемою, коли намагаються обробляти дуже великі деталі. Реч у тому, що звичайні токарні верстати просто не можуть добре виконувати розріз при глибоких рівнях. В них недостатньо крутного моменту, який є схожий на сили, необхідні для обертання інструмента розрізу. З-за цього недостатнього крутного моменту, токарні верстати часто перестають працювати посеред процесу. Коли це трапляється, оператори залишаються з не найкращими вибірами. Вони або зменшують швидкість подавання, що є швидкістю, з якою матеріал проходить через інструмент розрізу. Але якщо вони занадто багато цього роблять, це може бути небезпечно. Або ж вони можуть продовжувати рухатися звичайною швидкістю, але тоді інструменти розрізу витриваються набагато швидше. Обидва ці сценарії - погана новина. Це виявляється більш витратним через необхідність заміни інструментів чи повільніший темп виробництва. І також це робить складнішим досягнення точних розмірів для деталей, що виготовляються. У процесах важкого розрізу потрібно не лише більше потужності. Справді необхідна розумна система, яка може доставляти правильну кількість крутного моменту, незалежно від того, наскільки завантаження змінюється під час процесу.
Інженерні досягнення у системах передачі крутячого моменту
Оскільки ми побачили велику проблему зусилля у промисловому обробленні, подивимось, як сучасна технологія її вирішує. Напружувальні центри зараз використовують конфігурацію прямих роторних головок. Вони дуже потужні. Могуть видавати неперервний момент імпульсу більше 2176 Нм, що на 68% краще за старі системи. Ці машини також проектуються для надзвичайної стійкості до тепла. Навіть якщо вони використовуються протягом 14 годин без перерви для важких завдань, момент, який вони виділяють, залишається стабільним всередині лише ±1,5%. Але справжнє нововведення полягає в тому, як вони поєднують цю потужність з розумними алгоритмами керування. Ці алгоритми можуть автоматично регулюватися під час зміни навантаження. Наприклад, якщо матеріал, що обробляється, має частини, які твердіші або м'якші за інші, або якщо форма дуже складна, алгоритми можуть забезпечити, щоб формування чипа, яке визначає, як матеріал видаляється під час обробки, було завжди вірним протягом всього процесу обробки.
Жорсткість перевизначена для точності під екстремальними навантаженнями
Ми розуміємо, що мати великий крутний момент важливо, але це не все, що стосується точного оброблення. Структура машини також має велике значення. Сучасні тяжеловагні верстати мають дуже міцну основу. Вони виготовляються з моноблочних ливань основи з підкріпленими ребрами жорсткості. Це робить їх надзвичайно ефективними у гасінні вibrацій. Насправді, вони можуть досягти коефіцієнтів гасіння вibrацій нижче 2.5µm/Н. За допомогою цієї міцної конструкції верстат може зберігати точність положення інструмента всередині 0.008мм, навіть коли використовуються максимальні сили різання. Коли ви поєднуєте ці високоторсні шпиндиля з ультра-жорсткими рамами, виробники можуть використовувати 94% теоретичної потужності глибини різання своїх інструментів. Це велика покращення порівняно з старими, конвенційними системами, де вони могли використовувати лише 60-70% цієї потужності.
Реальне вплив на виробництво важких деталей
Зараз подивимось, як всі ці покращення у моменті і жорсткості дійсно впливають на виробництво в реальних умовах. У сфері енергетики, коли працюють з корпусами клапанів масою 4 тонни, верстати з високим моментом обертання можуть видаляти метал на 79% швидше, ніж стандартні ЦЧП токарні станки. Для виробників авіаційної техніки, які обробляють вали турбін з високонікелевих сплавів, комбінація більшого моменту і кращої жорсткості є дивовижною. Вона зменшує помилки відхилення інструментів на 82%. Це означає, що вони можуть завершувати дуже складні геометрії лише в одному налаштуванні, тоді як раніше потрібно було три окремі операції. Усі ці покращення продуктивності накопичуються. Вони призводять до зменшення кількості годин обробки для кожного великого деталей на 34%. І не тільки це, якість поверхневого закінчення стає набагато кращою, з досяжним розрахунковим шorstком (Ra) ≤ 0.8µm, і вони також можуть відповідати вимогам геометричних толерансів легше.
Забезпечення майбутнього для операцій обробки
Нарешті, коли промисловості у всьому світі починають виробляти більші та складніші компоненти, такі як приводи вітрових турбін або вісьові системи морських двигунів, технологія обертання з великою крутячим моментом стає дуже важливою. Заводи, які використовують ці передові системи, виявляють, що отримують повернення інвестицій на 41% швидше, ніж якщо б вони купили традиційне обробне обладнання. Це через те, що вони витрачають менше на інструменти та можуть виробляти більше за той самий час. Також ці системи дуже гнучкі. Вони можуть працювати з різними матеріалами, від нормуваних інструментальних сталей (45 HRC) до високосиліконових алюмініїв, не потрібно значної регуляції. Це означає, що виробники можуть бути більш впевненими, коли подають пропозиції на великі, високоприбуткові проекти в різних промислових секторах.