Высокоскоростное фрезерование пресс-форм и моноколес

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «ТЕХНОЛОГИИ»

HSC Milling of Molds and Blisks
HSC (high speed cutting) milling is characterized by short and repeated impacts with constant thrust at maximum speed possible. Although small amounts of material are removed at a time, the high speed means increased material removal per time unit; moreover, the low thrust results in a precise and high-quality surface. The technology opens up new possibilities, especially for hard steels machining, however, it requires corresponding tools, machines and fittings.

В.А. Богуслаев, президент АО «Мотор Сич»

LAPP GROUPАвиационное двигателестроение является настолько наукоемкой отраслью промышленности, что в мире лишь десяток фирм может гордиться освоением сложнейших технологий, используемых в процессе создания современного газотурбинного двигателя. АО «МОТОР СИЧ» уже давно входит в этот элитный клуб.
Многолетняя успешная эксплуатация военных и гражданских летательных аппаратов с двигателями АО «МОТОР СИЧ» наглядно свидетельствует об уровне технических возможностей предприятия. Некоторые из двигателей по техническим и эксплуатационным параметрам справедливо признают уникальными и непревзойденными. АО «МОТОР СИЧ» не только сохранило свою школу, кадры и возможности, но и постоянно наращивает потенциал, активно разрабатывая и внедряя новейшие технологии. Благодаря такому подходу сохраняются позиции на мировом рынке и происходит устойчивое расширение спроса, поскольку наши партнеры видят темпы движения предприятия по пути прогресса, его успехи в бизнесе и активность в поиске диверсификационных проектов. Опираясь на богатый опыт, мы используем достижения нашего предприятия как в интересах авиации, так и в создании современных промышленных газотурбинных установок, оптимальных по эффективности и стоимости.
Разработанные нами технологии высоко подняли престиж продукции АО «МОТОР СИЧ». Они способны помочь и вам!

Высокоскоростное фрезерование (HSC milling) представляет собой механическую обработку фрезой различных материалов с максимально возможной скоростью. Причем для каждого из них она имеет определенные оптимальные характеристики. Например, для никелевых труднообрабатываемых сплавов скорость резания не выше 50 м/мин, в то же время для алюминия она достигает 1000 и более м/мин.

В инструментальном производстве и производстве прессформ технологию высокоскоростного фрезерования (от 100 до 500 м/мин) используют для резания как легко обрабатываемых сплавов при изготовлении мастер-моделей и электродов, так и труднообрабатываемых инструментальных сталей и сплавов.

Высокоскоростное фрезерование — это технология с широкими новыми возможностями, особенно для твердых сталей. Но она накладывает ряд ограничений и выдвигает особые требования к оборудованию, инструменту и вспомогательной оснастке. Она представляет собой непродолжительное повторяющееся воздействие на материал постоянным по величине усилием при максимально возможной скорости.

Резание с малым съемом материала и высокой скоростью позволяет достичь высокой рабочей подачи и, как следствие, увеличения объема снимаемого материала в единицу времени. В то же время сравнительно небольшое усилие резания в сочетании со стабильностью и постоянством процесса позволяет получить в результате высокое качество поверхности и геометрической точности.

Традиционное фрезерование при известных технологиях не может безопасно применяться для обработки каленых сталей и труднообрабатываемых материалов. При HSC фрезеровании выбор технологии определяет сочетание всех компонентов процесса: марки обрабатываемого материала, марки сплава режущей пластины и ее геометрические параметры, предшествующие упрочняющие операции (закалка, легирование, покрытие и т.д.).

Сравнительный анализ традиционного и высокоскоростного фрезерования

Традиционное фрезерование:

  • низкая скорость резания;
  • сравнительно большая толщина снимаемой стружки;
  • большое тепловыделение при резании;
  • большие силы резания;
  • высокая рабочая температура инструмента;
  • сравнительно малая рабочая подача;
  • непостоянные условия резания.

Высокоскоростное фрезерование:

  • высокие скорости резания позволяют обрабатывать современные качественные материалы, обладающие высокими механическими характеристиками;
  • малая толщина стружки приводит к минимизации тепловыделения в зоне резания и увеличению доли тепла, отводимого со стружкой;
  • при высокоскоростном резании объем снимаемого материала в единицу времени примерно на 30% больше, чем при традиционном фрезеровании;
  • постоянство протекания всех процессов при высокоскоростном резании позволяет достичь большей стабильности и надежности обработки.

ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ ФРЕЗЕРОВАНИЕ МОНОКОЛЕС

Специалистами «Мотор Сич» разработан и внедрен технологический процесс высокоскоростного фрезерования профиля пера лопаток моноколес компрессора ГТД на высокоточном скоростном 5-координатном станке TURBOBLISK 1005 фирмы LECHTI.

Обработка выполняется методом спирального фрезерования, при этом осуществляется точечный контакт конусной фрезы и обрабатываемой поверхности лопатки. Количество проходов устанавливается исходя из требований по шероховатости. Вектор оси фрезы в процессе обработки непрерывно меняется с целью исключения соударения со смежными лопатками. Материал моноколес: титановые и жаропрочные сплавы.

Основные технические данные

Габаритные размеры обрабатываемых колес, мм:

  • диаметр колеса — 100–1000
  • максимальная длина пера лопатки — 180
  • минимальный радиус кромок — 0,1

Максимальное отклонение профиля, мм — 0,05

Максимальное смещение профиля от номинального положения, мм — 0,1

Шероховатость профиля, Rа — 0,3–0,4

Эффективность:

  • обеспечена стабильность параметров профиля лопатки;
  • снижена трудоемкость и сокращено время изготовления моноколес.

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.