Jaki jest trend rozwoju narzędzi we współczesnym przemyśle obróbki skrawaniem 1

Ograniczenie emisji gazów cieplarnianych CO2 stało się celem świata, a teraz wiele miejsc dyskutuje o nałożeniu podatku od emisji CO2. Ze względu na pojawienie się nowych pól, a ludzie muszą dostosować się do istniejących pól, powyższe wymagania mają również znaczący wpływ na badania i rozwój narzędzi obróbczych. Wynika to z faktu, że bardziej niż kiedykolwiek istnieje potrzeba wymiany dysków, aktualizacji lżejszych materiałów oraz oszczędzania energii i zasobów. Personel badawczo-rozwojowy dostrzega duży potencjał modyfikacji projektu narzędzi, nowych powłok, nowych strategii obróbki i rozwiązań cyfrowych, które reagują w czasie rzeczywistym na różne warunki w istniejących ramach.

Obecnym trendem jest stosowanie tych materiałów w nowych lekkich stopach aluminium i litu, które wkrótce przerastają tradycyjne narzędzia skrawające i będą miały absolutną przewagę. Dlatego zapotrzebowanie na specjalne narzędzia o wysokiej wydajności do takich zastosowań będzie nadal rosło. Na przykład części samolotów wykonane ze stopu aluminium są zwykle przetwarzane do 90%. Zgodnie z wymaganą geometrią części, wiele rowków i wgłębień należy wyfrezować z metalu, aby zapewnić stabilność i zmniejszyć ciężar. Aby ekonomicznie i wydajnie wytwarzać wysokiej jakości części, potrzebne jest szybkie cięcie (HSC) do obróbki części, a prędkość cięcia może osiągnąć nawet 3 000 M / min. Zbyt niskie parametry skrawania doprowadzą do narostu wiórów, co doprowadzi do szybkiego zużycia i częstej wymiany narzędzia. Ze względu na długi czas pracy obrabiarki koszt jest wysoki. Dlatego operatorzy obrabiarek specjalizujący się w obróbce aluminium mają dobre powody, aby wymagać od swoich narzędzi skrawających uzyskania danych skrawania i żywotności narzędzia powyżej średniego poziomu, a także wyjątkowo wysokiej niezawodności obróbki.

Pokazaliśmy, jak radzić sobie z tymi złożonymi wymaganiami. Frez 90 ° jest wyposażony w nowy rodzaj ostrza wymiennego. Wykorzystuje nową powłokę PVD, wyprodukowaną metodą „hipims”. Hipims oznacza „impulsowe rozpylanie magnetronowe dużej mocy”, technologię opartą na rozpylaniu katodowym magnetronem. Unikalną cechą tego fizycznego procesu powlekania jest uformowanie bardzo gęstej i gładkiej powłoki PVD, która może zmniejszyć tarcie i tendencję do narastania wiórów. Jednocześnie ta metoda poprawia stabilność krawędzi tnącej i zwiększa odporność na zużycie tylnej powierzchni, osiągając w ten sposób maksymalną szybkość usuwania metalu. Testy terenowe wykazały, że indeksowane ostrza hipimów mają przewagę nad standardowymi typami. Żywotność narzędzia zwiększona o 200%. Zapotrzebowanie na wysokowydajne narzędzia skrawające do obróbki stopu aluminium rośnie, szczególnie w przemyśle lotniczym i motoryzacyjnym.

Dynamiczne frezowanie: strategia frezowania skoncentrowana na wydajności

Wiele gałęzi przemysłu (szczególnie przemysł dostawczy) stoi pod presją poprawy stabilności przetwarzania, przyspieszenia prędkości przetwarzania, zmniejszenia kosztów przetwarzania i zapewnienia jakości przetwarzania. Jednocześnie wymagania dotyczące niezawodności obróbki i opłacalności są również surowe dla jakości powierzchni i stabilności wymiarowej. Ponadto rośnie również zapotrzebowanie na materiały lekkie lub odporne na ciepło. Jednak ze względu na te właściwości materiały z grup ISO mi ISO są często trudne do dokładnego przetworzenia. Dynamiczne frezowanie zapewnia rozwiązania dla tej dziedziny, zapewniając jednocześnie wydajność produkcji i niezawodność obróbki, dlatego coraz więcej firm z branży obróbki metali polega na tej metodzie.

Różnica między cięciem wysokowydajnym (HPC) a cięciem dynamicznym (HDC) polega na ruchu i sile frezu. W procesie cięcia o wysokiej wydajności, gdy narzędzie frezujące porusza się, głębokość cięcia jest stosunkowo niewielka; w procesie dynamicznego cięcia system kontroli CAD / krzywki kontroluje wzdłuż ścieżki narzędzia podczas obróbki kształtu przedmiotu (rysunek 1). Zapobiega to lub co najmniej skraca czas cięcia. Ponadto głębokość skrawania podczas cięcia dynamicznego jest znacznie większa niż w przypadku tradycyjnego skrawania o wysokiej wydajności, to znaczy odległość skoku jest zmniejszona, ponieważ można użyć całej długości narzędzia.

Jaki jest trend rozwoju narzędzi we współczesnej branży obróbki skrawaniem 2


Rys. 1 Strategia dynamicznego frezowania wymaga odpowiedniego przedmiotu obrabianego, narzędzia frezującego, obrabiarki i systemu CAD / CAM

W procesie cięcia o wysokiej wydajności kąt obwiedni jest często bardzo duży. Dlatego siła w tym procesie jest również bardzo duża. Przyspieszy to zużycie narzędzia i wrzeciona maszyny. Z drugiej strony, frezowanie dynamiczne charakteryzuje się wysoką stabilnością obróbki i długą żywotnością narzędzia. Mówiąc ogólnie, kąt obwiedni cięcia o wysokiej dynamice jest bardzo mały, to znaczy siła narzędzia i obrabiarki jest znacznie mniejsza niż siła cięcia o wysokiej wydajności. W porównaniu z cięciem o wysokiej wydajności, cięcie dynamiczne ma wyższe parametry cięcia, krótszy czas nie cięcia i większą stabilność obróbki, więc jego szybkość usuwania metalu jest bardzo wysoka.

Adaptacyjne sterowanie posuwem: wykorzystanie parametrów w czasie rzeczywistym w celu optymalizacji parametrów cięcia

Przez długi czas technologia automatyzacji, digitalizacji i tworzenia sieci była szeroko stosowana w wielu dziedzinach obróbki metali i jest bardzo popularna. W szczególności sprzęt i oprogramowanie używane do gromadzenia i analizowania danych w czasie rzeczywistym spowodowały ogromny skok wydajności. Narzędzia programowe pokazują, w jaki sposób narzędzia te zapewniają wiele możliwości optymalizacji procesów (rysunek 2). Adaptacyjne sterowanie posuwem analizuje dane wejściowe obrabiarki w czasie rzeczywistym i odpowiednio dostosowuje obróbkę. Odpowiada to na kluczowe pytanie wielu użytkowników. To znaczy, jak w pełni wykorzystać zalety obrabiarki bez większych zmian w procesie lub złożonego przeprogramowywania? Oprogramowanie może znacznie skrócić czas przetwarzania pojedynczego elementu. Oprogramowanie zostało zintegrowane z istniejącym programem sterującym, a dane w programie zostały zastosowane do procesu obróbki.

Jaki jest trend rozwoju narzędzi we współczesnej branży obróbki skrawaniem 3


Rycina 2 dynamicznie dostosowuje posuw zgodnie z warunkami cięcia. W ten sposób można skrócić czas produkcji pojedynczej sztuki i poprawić niezawodność przetwarzania

Podczas pierwszego cięcia narzędzia komputer „uczy się” jałowej mocy wrzeciona i maksymalnej wydajności cięcia każdego narzędzia. Następnie mierzy moc wrzeciona do 500 razy na sekundę i automatycznie dostosowuje posuw w każdym przypadku. Oznacza to, że obrabiarka zawsze pracuje z maksymalną prędkością posuwu każdego narzędzia. Jeśli warunki cięcia zmienią się (głębokość cięcia, naddatek na obróbkę, zużycie itp.), Komputer dostosuje prędkość i wydajność w czasie rzeczywistym. Ma to nie tylko pozytywny wpływ na czas obróbki detalu, ale także poprawia niezawodność obróbki dzięki zoptymalizowanym właściwościom frezowania. Siła działająca na wrzeciono jest bardziej stała, a żywotność noża jest przedłużona.

Jeśli istnieje ryzyko uszkodzenia noża, komputer natychmiast zmniejszy ilość podawanego materiału lub całkowicie zatrzyma pracę. Korzystając z naszych wysokiej klasy klientów przetwarzających komputery, wydajność przetwarzania osiągnęła niesamowitą poprawę. Jeśli proces jest zgodny, czas przetwarzania można skrócić o 10%. Udało nam się skrócić czas przetwarzania o kolejne połowę. Gdy liczba jest duża, uwalnia wiele możliwości obróbki. ”Ponadto ta metoda jest skuteczna bez względu na to, czy używane jest narzędzie Walter. Musi tylko spełniać wymagania systemowe obrabiarki.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

pl_PLPolski