Розробки великих ЦЧТ-токарних станків для вигинаних валів і великих труб
З розвитком виробничої галузі у напрямку високої точності та ефективності, зростає попит на обробку худих вісей (відношення довжини до діаметра L/d>25) та великих трубних деталей. Завдяки проблемам, таким як низька жорсткість, легка деформація та складність контролю точності обробки, ці деталі ставлять більш високі вимоги до проектування процесу, методу зажиму та параметрів розрізання ЧПУ верстатів. DONGS CNC пропонує комплекс ефективних розв'язків для ЧПУ верстатів для худих вісів та великих труб.
1. Виклики при обробці худих вісів та великих труб
Деформація, спричинена недостатньою жорсткістю
Худі віси та великі труби піддаються впливу сили розрізання, теплової деформації та стресу зажиму під час обробки, що призводить до згину, вibrації або відхилення розмірів, особливо в середній частині. "Бамбукоподібні" або "вгнути" дефекти часто виникають.
Теплова деформація та контроль точності
Накопичення тепла від розрізу може призвести до розширення деталі. Якщо спосіб фіксації неправильний (наприклад, надмірна сила зажиму), це може призводити до осьового деформування, що впливає на коаксіальність та якість поверхні.
Баланс між ефективністю обробки та вартістю
Традиційна обробка вимагає частого регулювання технологічних кроків, що займає багато часу і призводить до високого зносу інструменту, ускладнюючи задовolenня потреб масового виробництва.
2. Основні рішення
1. Оптимізуйте методи фіксації
Метод зворотнього розрізання та пружне центрування: Метод зворотнього розрізання, у якому інструмент підводиться від шпINDLA до напрямку хвостовика перетворює осьову сили розрізання на розтягуючу силу для зменшення стислової деформації деталі; пружне центрування компенсує термічне розширення, щоб запобігти згину деталі через термічне удовження46.
Багатоподпричепне зажимання: Використовуйте верстак, центральний підпричеп або систему підтримки підшипників для збільшення радіальної жорсткості деталі. Наприклад, підшипниковий центральний підпричеп використовується для надання сильної підтримки під час грубого оброблення, а підшипниковий верстак використовується під час точного оброблення для досягнення динамічного слідуючого розрізання та зменшення вibrацій67.
Технологія осьового зажимання: Осьова сила стискання застосовується до деталі через головку зажимання, щоб компенсувати згинний ефект сили розрізання та компенсувати термічну деформацію, що є придатною для обробки надзвичайно довгих та високих вісей4.
2. Підбір інструменту та параметрів розрізання
Оптимізація геометрії інструмента: збільшення кута переднього кута (γ=13°~17°) для зменшення різальних сил; головний передній кут (kr>60°) для зменшення радіальної сили; додатній кут наклона гребеня (λs=0°~+10°) для направляння стружки на поверхню, що має бути оброблена, щоб уникнути пошкодження вже обробленої поверхні47.
Контроль параметрів різання:
Глибина різання (t): використання малих глибин різання (0.1~0.3мм) для зменшення різальних сил;
Швидкість подавання (f): відповідне збільшення швидкості подавання (0.1~0.2мм/об.) для підвищення ефективності;
Швидкість різання (v): середня та низька швидкість (80~150м/хв) для балансування впливу термічної деформації та центробіжної сили
3. Процес допоміжних заходів
Система охолодження різального розчину: використовуйте високотискову емульсію або різальне масло для зниження температури зони різання, зменшення термічної деформації та продовження срока служби інструменту.
Роздільне оброблення та планування процесу: поділіть довгий вал на декілька сегментів для обробки, використовуйте підставку у стадії грубого оброблення, поступово збільшуйте параметри різання під час напівготового та кінцевого оброблення, та регулюйте процес в режимі реального часу за допомогою онлайн-детекційної технології.
Інтелектуальна компенсаційна технологія: компенсуйте знос інструменту та термічні помилки через вбудований алгоритм системи ЧПУ, наприклад, використовуючи систему FANUC OI для досягнення динамічного коригування шляху та покращення розмірної стабільності.
Щоб вирішити проблеми обробки тонких валів і великих труб, необхідно комплексно оптимізувати спосіб зажиму, параметри інструментів та допоміжні процеси. Інтеграція зворотнього фрезерування, багатоподпорного зажиму, інтелектуального компенсування та інших технологій може значно підвищити точність та ефективність обробки. DONGS Solutions пропонує вам найкращий розв'язок