Решение Сундэ по инструменту для машиностроения 1
Машиностроение, являясь важной отраслью механической промышленности, занимает весомое положение во всей индустриальной сфере. В связи с этим отрасль машиностроения всегда была для технической команды компании ООО «Шанхай Сундэ Резцы с ЧПУ» ключевым направлением, требующим особого внимания и прорывных решений. За годы обсуждений и решения задач совместно с клиентами накоплен богатый опыт в обработке множества деталей, таких как стрелы, рукояти, ковшовые тяги, поворотные платформы, ковши, звенья гусеничных цепей, башмаки гусениц и других узлов. Одновременно непрерывно накапливались и совершенствовались комплексные инструментальные решения для полного цикла обработки деталей. Ниже представлены типовые решения для обработки некоторых узлов, предлагаемые нашей компанией:
I. Решение для глубокого сверления башмака гусеницы
Материал заготовки: сталь. Оборудование: горизонтальный обрабатывающий центр с внутренним подводом СОЖ.
На Рис. 1 показана схема заготовки. Сложность обработки: глубокое отверстие с большим отношением длины к диаметру, достигающим более 7 раз, и высокими требованиями к шероховатости поверхности Ra1.6, при этом клиент предъявляет требования к такту обработки. Решение по обработке: черновое и чистовое растачивание. При черновой обработке используется двустороннее встречное растачивание с соединением, при чистовой — цельная твердосплавная борштанга + резец для чистового растачивания + силовая оправка, как показано на Рис. 2. На данный момент это решение также применимо для обработки, однако его недостатком является низкая скорость, не позволяющая удовлетворить требования такта технологического процесса. При крупносерийном производстве деталей невозможно выполнить производственное задание, и клиент остается недоволен. После технической оптимизации решение по обработке было изменено на специальную расточную оправку + виброгасящий расточной резец, как показано на Рис. 3. Можно видеть, что общий вылет инструмента стал на 46 мм короче, чем в исходном варианте, а жесткость соединения стала значительно лучше по сравнению с исходным решением, где использовалась фрикционная зажимная структура силовой оправки, в то время как новое решение использует специальный интерфейс расточного резца с винтовой задней затяжкой для жесткой фиксации. Что еще более важно, принцип гашения вибраций изменен с гашения вибраций с помощью цельной твердосплавной оправки на виброгасящую расточную борштангу со встроенной специализированной системой гашения вибраций. На Рис. 4 показан реальный образец виброгасящего инструмента.
В Таблице 1 представлено сравнение параметров использования клиентом виброгасящего расточного резца и исходной цельной твердосплавной расточной оправки. Из таблицы видно, что вибрация инструмента стала ограничивающим фактором для достижения высокой производительности станка. Вибрация вынуждает соответственно снижать параметры обработки (такие как скорость резания, глубина резания, подача и т.д.), поэтому для цельной твердосплавной оправки можно выбрать только сравнительно низкие параметры резания. После перехода на виброгасящую борштангу параметры резания были значительно увеличены. Таким образом, время растачивания одного отверстия существенно сократилось. Клиенту необходимо расточить два отверстия на одной заготовке, и общая эффективность обработки всей заготовки возросла на 820%. Результат очевиден, и клиент остался весьма удовлетворен качеством поверхности отверстия. На Рис. 4 представлен реальный образец этого инструмента. Виброгасящий инструмент также находит широкое применение в других ситуациях. На Рис. 5 показан реальный образец виброгасящего инструмента с оправкой ￠80 и отношением длины к диаметру 10 раз. В настоящее время ООО «Шанхай Сундэ Резцы с ЧПУ» для удобства выбора клиентами стандартизировало серию виброгасящего инструмента. Токарные резцы и расточные резцы с отношением длины к диаметру 6-10 раз постоянно имеются на складе. Диаметр растачивания расточных резцов варьируется от ￠21 до ￠212, что позволяет выполнять черновое, чистовое и обратное растачивание. Токарные державки — от ￠12 до ￠60. Также возможна нестандартная настройка оправок для торцевых фрез, специальных виброгасящих резцов и т.д. Очевидны преимущества в соотношении цены и качества, сроках поставки и т.д. Это позволило разрушить импортную монополию на данный тип инструмента, осуществить импортозамещение и продвинуть его применение в различных областях.
| Номер | Конкретная информация | Чистовое растачивание отверстия | |
| 1 | Инструмент | Цельная твердосплавная борштанга | Виброгасящая борштанга |
| 2 | Пластина | TPGX 090204 | TPGX 090204 |
| 3 | Частота вращения N (об/мин) | 600 | 1500 |
| 4 | Скорость резания Vc (м/мин) | 64 | 160 |
| 5 | Диаметр обработки Dm (мм) | 34 | 34 |
| 6 | Длина обработки Lm (мм) | 220 | 220 |
| 7 | Подача на зуб Fz (мм/зуб) | 0.08 | 0.16 |
| 8 | Минутная подача Fn (мм/об) | 48 | 240 |
| 9 | Глубина резания AP (мм) | 0.15 | 0.15 |
| 10 | Время растачивания отверстия (мин) | 4.6 | 0.9 |
| 11 | Повышение эффективности | 410% | |
II. Решения для обработки обратной стороны
В машиностроении существует множество участков, требующих обработки с обратной стороны. ООО «Шанхай Сундэ Резцы с ЧПУ» располагает комплексным решением для обработки обратной стороны. В зависимости от различных рабочих условий, таких как заготовка, станок, требования и т.д., можно выбрать различные типы обработки обратной стороны. Например: стандартные модульные регулируемые резцы для обратного растачивания, нестандартные специальные резцы для обратного растачивания, обратные фрезы, резцы для обратного шабрения и т.д.
1. Обратное фрезерование с использованием дисковой фрезы большого диаметра
Для обработки обратной стороны стрелы одного из клиентов, с учетом реальных требований клиента (по возможности, универсальность и совместимость для разных деталей и станков), был специально спроектирован дисковый фрезерный корпус диаметром ￠700 для удовлетворения требований клиента на горизонтально-расточном станке с ЧПУ. Учитывая собственный вес такой фрезерной головки, корпус инструмента был изготовлен из высокопрочного авиационного алюминиевого сплава. Однако из-за чрезмерно большого диаметра фрезерной головки вес после применения авиационного алюминиевого сплава все еще оставался сравнительно большим. Такую конструкцию, как правило, рекомендуется устанавливать на ось W для увеличения жесткости соединения инструмента. Однако иногда на месте работ инструмент устанавливают непосредственно с помощью оправки, поскольку это быстрее и удобнее, ведь оправка может быть затянута непосредственно за шток привода шпинделя, в то время как разборка и сборка инструмента на оси W гораздо сложнее. На Рис. 6 показан чертеж инструмента. Параметры, используемые клиентом на месте: глубина резания Ap=4 мм, скорость резания Vc=175 м/мин, подача на зуб Fz=0,12 мм/об, обработка проходит стабильно.
2. Обратная расточка летучим резцом
Обработка обратной стороны стрелы клиента. Проходное отверстие ￠110, диаметр обработки обратной стороны до ￠230, толщина плиты 90 мм, осевой припуск 5 мм. Фрезерование дисковой фрезой большого диаметра не используется. Сложность: ширина обрабатываемой обратной стороны достигает 2,5d, осевой припуск также значителен. Техническая команда Сундэ после анализа приняла решение использовать метод фрезерования с разделением проходов: применить нестандартную двустороннюю обратную фрезу для обработки диаметра до ￠175, а затем эксцентриковый обратный летучий резец для достижения требуемого размера, как показано на Рис. 8. Это решение не только позволяет осуществлять автоматическую смену инструмента, но и отличается легкостью и простотой инструмента, обладая значительными преимуществами как по стоимости обработки, так и по срокам поставки.
3. Резец для обратного шабрения с подшипником
Обработка обратной стороны стрелы экскаватора клиента. Требования: проходное отверстие диаметром ￠65, диаметр обработки обратной стороны до D260, осевой припуск 7 мм. Для сокращения вспомогательного времени обработка должна быть выполнена за один проход. Обрабатывающее оборудование: горизонтально-расточный станок. Сложность: диаметр обратно шабруемой поверхности в 4 раза превышает диаметр проходного отверстия. Обычное обратное растачивание однолезвийной пластиной или обратное шабрение не могут удовлетворить требованиям, а обработка дисковой фрезой большого диаметра неприемлема с учетом реальной ситуации клиента. Техническая команда Сундэ после анализа, исследования и обсуждения с клиентом спроектировала инструмент для обратного шабрения с направляющей на подшипнике. После завершения обработки следы от перекрытия проходов на поверхности могут быть доведены клиентом до требуемого состояния путем шлифовки. Инструмент показан на Рис. 9. Эта серия решений получила широкое применение у клиента, и к настоящему времени уже выполнена настройка множества спецификаций и типов. Диапазон диаметров шабрения инструмента варьируется от ￠150 до ￠270.
4. Автоматический выдвижной резец для обратного шабрения
Обработка обратной стороны шарнирного кронштейна. Диаметр проходного отверстия в заготовке D50, диаметр обратно шабруемой поверхности D115. На одной детали необходимо обработать несколько поверхностей. Исходные условия обработки: ручная смена инструмента из быстрорежущей стали с низкой эффективностью, ручная замена инструмента рабочим подвержена ошибкам, а качество обработанной поверхности, включая плоскостность, неудовлетворительное. Оборудование: обрабатывающий центр. Решение Сундэ: автоматический выдвижной резец для обратного шабрения, который, как и стандартный инструмент, после завершения обработки может быть помещен в инструментальный магазин для обеспечения непрерывной поточной работы без остановки станка. В связи с большой шириной одностороннего резания и значительными силами резания была целенаправленно разработана пластина из специального материала в сочетании со специализированной режущей кромкой для шабрения и высококачественным поверхностным покрытием, что гарантирует легкость, стабильность резания и устойчивость к выкрашиванию. На Рис. 10 показана схема этапов входа и выхода резца для обратного шабрения, где автоматическое движение входа и выхода достигается за счет взаимодействия подачи станка и положения торцевой поверхности заготовки. Красная часть на схеме обозначает зону резания при обратном шабрении. На Рис. 11 представлена фотография обработки на месте. Для просмотра видео обработки резцом для обратного шабрения отсканируйте QR-код.
В новых условиях эпохи Индустрии 4.0 машиностроение предъявляет более высокие требования к инструменту. ООО «Шанхай Сундэ Резцы с ЧПУ» готово к новым вызовам, будет и далее усиливать и совершать прорывы в направлениях повышения эффективности, скорости и стабильности инструмента, внося свой вклад в развитие всей отрасли и промышленности Китая.
