Целый ряд лучших на сегодняшний день обрабатывающих центров разработан для решения проблем, возникающих в связи с ростом использования титана. Из которого, например, изготавливаются легковесные высокопрочные детали самолетов. По мере появления новых конструкций самолетов ужесточаются, в свою очередь, и стандарты эффективности, следование которым обеспечивает сокращение уровня вредных выбросов. И здесь титан оказывается весьма кстати. С другой стороны, его, как известно, трудно обрабатывать. И не в последнюю очередь потому, что он имеет низкий модуль упругости и легко деформируется во время металлообработки. А еще титан гораздо пружинистее, чем сталь. И это вызывает биения при фрезеровании и проблемы при сверлении и нарезании резьбы.
Низкая теплопроводность, не превышающая треть теплопроводности нержавеющей стали, затрудняет отвода тепла от точки резания. Повышение же температуры процесса способствует химическому взаимодействию обрабатываемой заготовки и режущего инструмента. Большой угол сдвига, формирующийся впереди режущей кромки, создает большую нагрузку на инструмент. Кроме того, труднообрабатываемый титан затвердевает в процессе обработки, что делает его резание еще более затруднительной. В целом это означает, что обработка титановых сплавов требует большего времени, чем другие, более распространенные авиационные металлы. И инструменты в ходе таких процессов изнашиваются быстрее, что сильно удорожает обработку.
Именно с этим всячески борются авиастроители. Чрезмерные вибрации и температуры также являются их основными врагами. Сегодня есть многочисленные требования, которые должны учитываться при конструировании станков. Учет этих требований способствует преодолению этих проблем и ускорению обработки титановых сплавов. Так достигается экономическая эффективность с сохранением высокого качества поверхности инструмента и его долговечности. Основными же требованиями являются: высокая сила подачи и жесткость конструкции, достаточная для противодействия этой силе. Хорошее демпфирование должно противостоять вибрации. Добавим динамическую жесткость шпинделя, развивающего высокий крутящий момент; большие объемы доставляемой в точку обработки смазочно-охлаждающей жидкости и эффективную эвакуацию стружки.
С учетом всего этого, а также потенциала рыночного роста, компания Makino представила металлообработчикам два новых 5-осевых горизонтальных обрабатывающих центра, разработанных специально для эффективного производства компонентов из титана и его сплавов, Makino Т4 и Т2. Эти станки были отмечены в категории обрабатывающих центров на церемонии награждения 2010MWP Awards. При черновой обработке имеющимся сегодня режущим инструментом на них достигается степень металлоудаления в размере 500 и более кубических сантиметров в минуту. Это в пять раз больше, чем в среднем по отрасли, даже на 4-осевых станках.
Шпиндель работает с использованием интерфейса HSK-A125 и имеет возможность поворота вокруг 5 осей для улучшения доступа к трудным для охвата местам заготовок. Благодаря компактности шпинделя удалось уменьшить расстояние между острием и опорной точкой, в результате повышена точность. Расшиирена рабочая область, теперь здесь легко размещать большие авиадетали из титановых сплавов. Это детали последних и прогнозируемых моделей самолетов, так что станок имеет большое будущее.
Шпиндель не имеет передач, имеет же высокий момент инерции, что сообщает ему эффект маховика. В результате имеем гладкость резки, длительный срок службы режущего инструмента и более высокие показатели удаления металла. Несмотря на очень жесткую конструкцию обеспечены должные плавность и скорость подачи. Высокая мощность и крутящий момент в сочетании с жесткостью конструкции и высоким расходом смазочно-охлаждающей жидкости теплоносителя в совокупности представляют собой комплекс черт, коих более чем достаточно для решения текущих задач резания титана.
Сергей ЗОЛОТОВ
