Главная / Полезные материалы /

Продукция


Высокоскоростная обработка (ВСО)

                                                          Статья подготовлена, по материалам сайта 

http://ohtaspb.ru

Возможность использования предельно высоких скоростей при механической обработке металлов в теории доказана давно. Практическое внедрение разработанных научных теорий стало возможным лишь с появлением высокоточных станков, управляемых программно.

Усовершенствованные станки с числовым программным управлением позволяют проводить обработку металлических заготовок на предельных оборотах шпинделя до 50-60 тысяч об/мин при скорости подачи свыше 5 м/мин. Невозможно представить такие скорости на станках, управляемых человекомв ручном режиме, в то время как в автоматическом режиме металлообработка на станках с ЧПУ применяется все шире.

Сверхвысокая скорость обработки металла — от теории к практике

высокоскоростная обработка внешний вид


Отправной точкой для внедрения сверхвысоких скоростей обработки металла стал подтвержденный экспериментами научно обоснованный факт: при возрастании скорости механической обработки параметр температуры в зоне резания металла увеличивается не постоянно. Температура резца и заготовки плавно возрастает до определенного максимума, после чего наступает, казалось бы, противоестественный эффект: при дальнейшем увеличении скорости резания уменьшаются и параметры нагрева в зоне обработки, и величина требуемого крутящего момента.
Металлобработка на станках с ЧПУ, предуматривает существование так называемого «коридора параметров», допускающего обработку резанием на предельно высоких скоростях в безаварийном режиме. Значения допустимых скоростей и соответствующих им температур для каждого материала теоретически вычислить нельзя. Эти показатели допустимых экстремальных нагрузок определены экспериментальным путем.

Основные требования к материалу и оборудованию

оборудование для сверхвысокой обработки металла


Высокоскоростная обработка резанием возможна при соблюдении определенных показателей, которым должны отвечать оборудование с ЧПУ, инструмент и рабочие программы.
Основные параметры оборудования:

  • скорость подачи — от 2500 мм/мин.;
  • частоты вращения шпинделя — от 15000 об/мин.;
  • быстрое переключение режима рабочей подачи;
  • достаточно высокая жесткость;
  • наличие специальных приспособлений для быстрой и качественной очистки зоны резания от стружки.

Требования к режущему инструменту

инструмент для высокоскоростной металлобработки


ВСО резанием невозможна без качественного инструмента, который является основным параметром регулировки скорости обработки. К его состоянию и качеству выдвигаются максимально жесткие требования:

  • обработка поверхности режущей кромки нанесением высокопрочного покрытия;
  • особо точное закрепления режущего инструмента;
  • минимизация вылета инструмента.

Разработка управляющей программы

разработка программы для станка ВСО

Режим ВСО предусматривает, что технология металлообработки применяет уникальные управляющие программы в изготовлении каждого отдельного изделия. Программы для ВСО отличаются от аналогов, работающих в режиме стандартного фрезерования. Режим ВСО предусматривает меньшие значения параметра глубины обработки изделия. Уменьшается также показатель допустимого шага. Особым требованиям отвечает программирование траекторий перемещения режущего инструмента. Последние должны быть максимально плавными, без резких изменений скорости подачи инструмента и вектора направления движения. В ВСО-программах стараются перемещения линейные заменять петлеобразными. Для увеличения плавности движения инструмента может быть использована трохоидальная обработка.

Траектория движения должна предусматривать способ врезания режущего инструмента в толщу металла по спирали либо с незначительным уклоном, исключая вертикальное проникновение. Подобные требования:

  • гарантируют неизменность параметров резания;
  • оптимизацию нагрузок на инструмент;
  • предотвращение преждевременного изнашивания и поломки.

Отличаются обрабатывающие ВСО-программы от аналогов для стандартных рабочих алгоритмов станков с ЧПУ не только по сложности, но и по объему. Связано это с тем, что каждая подобная программа содержит огромное число перемещений. В связи с этим возникают определенные требования к процессору станка. Последний должен своевременно отрабатывать кадры, что предполагает наличие в процессоре объемного программного буфера. Если для хранения управляющей программы системе недостаточно памяти, и процессор не может обеспечить быструю смену перемещения режущего инструмента, следует переходить к режиму DNC.