Высокоскоростная система подачи охлаждающей жидкости Seco Tools

Компания Seco Tools известна как производитель передового металлообрабатывающего инструмента, в частности, токарного и фрезерного. В число самых интересных предложений компании входит серия резцов типа Jetstream с каналами для подвода смазочно-охлаждающих жидкостей через сопло под давлением от 0,49 до 35 мегапаскалей непосредственно к режущим пластинам, где температура резания достигает 538 градусов. Эти резцы обеспечивают эффективный контроль стружкообразования при одновременном увеличении скорости резания и подачи при обработке многих материалов, включая сплавы титана. В качестве смазочно-охлаждающих жидкостей используются водная эмульсия и режущее масло.

Эта инновационная технология становится все более востребованной машиностроителями, выполняющими наиболее ответственные заказы, в частности, обслуживающими аэрокосмическую промышленность. Типичная токарная операция сопровождается обильной подачей на рабочее место смазочно-охлаждающих жидкостей по одной или нескольким питающим патрубкам. Новый же процесс, Jetstream Tooling, обеспечивает оптимальную подачу через запатентованную форсунку. В результате высокоскоростная струя жидкости попадает точно в зону соприкосновения режущей кромки и заготовки, обеспечивая превосходную смазку, охлаждение и удаление стружки.

Суперсплавы, которые обычно используются в аэрокосмической промышленности, являются плохими проводниками тепла. Это не только вызывает перегрев в точке резания, но также довольно быстро деформирует режущую кромку, увеличивая вероятность повреждения компонентов. Специалисты Seco Tools и одной из компаний, работающих на авиацию и космос, образовали команду экспериментаторов, которая испытала различные виды пластин Seco с целью выявления оптимального сочетания возможностей новых инструментов.

Совершенствуя процесс черновой обработки инконелевого воздухоуплотнительного кольца, испытатели остановились на защищенной напылением сконденсированного из газовой фазы покрытия микрозернистой пластине CP500, неизменно подтверждающей свою надежность в сложных условиях. Давление охлаждающей жидкости поддерживалось в диапазоне 5-10 атмосфер. Благодаря тому, что она подается системой Jetstream Tooling достаточно близко к режущей кромке, этого давления было достаточно, чтобы не допускать перегрева стружки и обеспечивать удаление ее от заготовки.

В ходе апробации и настройки нового инструмента удалось отрегулировать скорости резания, вращения шпинделя и подачи, в то время как глубина резания и длина реза оставались постоянными. Это позволило не только увеличить скорость удаления металла с 15 до 23 кубических сантиметров в минуту, но и на 35 процентов сократить время обработки. При применении данной технологии для вытачивания различных компонентов все испытания прошли удачно, при этом, как правило, достигалось увеличение производительности в обработке поверхности более чем на 50 процентов.

После успеха Jetstream Tooling на двухшпиндельном токарном станке Doosan V740T с числовым программным управлением было решено испробовать ту же технологию на 1600-миллиметровом вертикальном токарном станке You-Ji, уже оснащенном насосом высокого давления. При небольшом изменении скорости подачи производительность машины возросла более чем в два раза.

Настала очередь вооружения новым инструментом станка Doosan 840, который имеет то преимущество по сравнению с You-Ji, что он полностью закрыт и удерживает возле себя туман, создаваемый подаваемыми под высоким давлением струями. До того, как обновленный Doosan 840 будет введен в работу, станки Doosan 740 и You-Ji предстоит использовать с разновидностями Jetstream Tooling, которые хорошо работают на всех типах сплавов на основе никеля и кобальта.

В свою очередь, и сама компания Seco Tools продолжает вести испытания процесса Jetstream Tooling, экспериментируя на более твердых суперсплавах и вводя различные марки материалов пластин для оптимизации работы. С учетом высоких скоростей You-Ji, очень эффективной при работе с суперсплавами оказалась марка Seco TS2000, что позволяет сочетать высокие скорости резания и повышение производительности с одновременным снижением производственных затрат.

Сергей Золотов