Высокоскоростное фрезерование как перспективное направление в производстве авиационной техники

11_Statya_04Говоря о высокоскоростной обработке, предполагают конкретный вид обработки со скоростями, в несколько раз больше традиционно применяемых для данной группы обрабатываемых материалов. Увеличение скорости резания достигается за счет применения не только новых инструментальных материалов, покрытий и конструкций инструмента, но и за счет новой стратегии построения технологического процесса. Именно из‑за этого при наиболее общем определении процесса высокоскоростной обработки указывается что, высокоскоростная обработка — это обработка при такой частоте вращения шпинделя (скорости подачи), которая является достаточно высокой для того, чтобы превратить тяжелый и (или) сложный процесс обработки в более гибкий и легкий. Технологическая гибкость высокоскоростной обработки и малые силы резания, имеющие место при ее реализации, являются отличительными чертами высокоскоростной обработки и определяющими область ее эффективного применения.

Высокоскоростная обработка может реализоваться в различных процессах: точении, сверлении, шлифовании и др. Однако наибольшую долю среди всех процессов высокоскоростной обработки занимает процесс высокоскоростного фрезерования.

Среди областей применения высокоскоростного фрезерования выделились две, где эффективность этой технологии наибольшая:

  • обработка деталей из алюминиевых сплавов, в том числе и крупногабаритных, что часто имеет место в авиастроительной промышленности;
  • обработка закаленных сталей и сплавов, что характерно для инструментальной промышленности, где твердость поверхностей, которые должны быть подвергнуты обработке, часто имеет значение более 50HRC.

Анализ показал, что при обработке алюминиевых сплавов эффективность технологического процесса обеспечивается за счет десятикратного увеличения скорости резания при достаточно большой площади сечения среза, совмещенного с таким же увеличением скорости подачи инструмента по сколь угодно сложной траектории. Дополнительный эффект обеспечивает возможность изготовления сложных деталей цельными и обработку их на одном станке, что дает экономию не только времени и инструмента, но и уменьшает массу деталей.

Увеличение количества проходов с одновременным уменьшением подачи на зуб позволяет уменьшить силу резания и использовать фрезы меньшего диаметра, тем самым увеличив частоту вращения шпинделя и, следовательно, минутную подачу. Это позволяет уменьшить основное время и, таким образом, увеличить производительность обработки.

Производительность высокоскоростного фрезерования, по крайней мере, в два раза больше производительности традиционного фрезерования. Именно производительность и определяет эффективность высокоскоростного фрезерования.

Одним из путей расширения возможностей вертикально-фрезерных станков, имеющих частоты вращения шпинделя до 2000 об / мин (традиционно применяемые модели), является оснащение их мультипликаторами (ускорительными головками), позволяющими увеличить частоты вращения от 3 до 6 раз. Дополнительная модернизация приводов осей для увеличения скорости перемещения инструмента дает возможность применять технологию высокоскоростного фрезерования с использованием устаревшего парка оборудования.

Среди требований к инструменту следует выделить требования к его конструкции, техническому состоянию и к инструментальному материалу. Инструментальный материал должен быть химически инертен по отношению к обрабатываемому материалу, обладать высокой стойкостью к окислению и высокой теплостойкостью (не менее 10000С), обеспечивать остроту режущих кромок, т. е. иметь малые радиусы их округления, иметь большой предел прочности на изгиб.

Жадько Н.Н.
АО «Мотор Сич»


Комментарии (0)