Сьогодні одним із першочергових завдань на машинобудівних підприємствах є зниження виробничих витрат. Як показала практика, найбільш ефективним методом стало скорочення часу обробки деталей, що дозволяє виготовити більше продукції, не збільшуючи накладні витрати.
На рис. 1 наведено схему структури витрат типової виробничої компанії. Можна побачити, що прямі витрати на готові вироби складаються з витрат на інструмент і матеріал, заготовку. Витрата на інструмент становить лише приблизно 3%. Непрямі витрати складають більшу частину від загальної суми.
Рис. 1. Структура витрат типової виробничої компанії
Постає питання: як найкраще скоротити витрати?
На рис. 2 для прикладу наведено три сценарії зниження витрат.
Рис. 2. Сценарії зниження витрат
Як бачимо, у першому випадку зниження вартості інструменту приносить лише 1% від загальної суми. Збільшення стійкості інструменту на 100% так само не дає значної економії. Підвищення ж продуктивності обробки шляхом збільшення швидкості та подачі дозволяє значно скоротити машинний час. Виробництво деталей за менший проміжок часу, своєю чергою, веде до зменшення непрямих витрат, тобто на одну деталь витрачається менше ресурсів виробництва. Тому питання переходу на більш продуктивний інструмент є дуже актуальним.
Одним із передових рішень на даний момент є відносно нова схема обробки – точіння у зворотному напрямку від патрона з високою подачею (High feed). У даному способі обробки зменшується глибина різання, але значно підвищуються швидкість різання та подача.
У токарних пластинах для високої подачі застосовується принцип, згідно з яким, коли кут у плані стає меншим за тієї ж подачі, товщина стружки стає меншою (рис. 3).
Рис. 3. Товщина стружки залежно від кута у плані та подачі
Пластина для зворотного точіння вимагає менше подачі для досягнення тієї ж товщинистружки, що і звичайні ISO-пластини (рис. 4). Це значно підвищує ефективність обробки та приводить до різкого скорочення часу обробки.
Рис. 4. Порівняння з ISO-пластиною
Якщо говорити про переваги токарної обробки з високою подачею перед традиційним точінням ISO-пластинами, то можна виділити декілька основних моментів:
1. Завдяки збільшенню робочої подачі та швидкості різання маємо вдвічі вищу продуктивність.
2. Підвищується стійкість інструменту завдяки кращому розподілу тепла в зоні контакту та зниження зусилля різання в результаті збільшення площі контакту ріжучої кромки пластини та оброблюваної деталі.
3. Високопродуктивний інструмент дозволяє обробляти деталь у різних напрямках, практично виконуючи функції одразу кількох чорнових інструментів. За допомогою нього також можна виконати чистову обробку. У результаті — скорочення номенклатури інструменту та підвищення продуктивності.
Пластини TNMV 21 з шістьма ріжучими кромкамидля точіння в усіх напрямках і зворотного точіння з високою подачею.
Однією з головних переваг державок для вищезгаданих пластин є оснащення їх системою подачі ЗОР під високим тиском (до 70 Бар) CoolBurst (рис. 5).
Рис. 5. Державка TZQNR 2525 M1410-TB для пластин ZNMV 14
Подібний інструмент потребує особливого підходу до програмування. По перше, правильної траєкторії при заглибленні в матеріал. Траєкторія робочого руху інструмента повинна починатися з кругової інтерполяції на подачі 0,3 мм/об. Важливо, щоб радіус траєкторії руху інструмента для кругової інтерполяції дорівнював глибині різання. Це пов’язано з тим, що кругова інтерполяція допомагає запобігти раптовим змінам навантаження та пошкодженню інструмента. Крім того, підтримання постійної глибини різання забезпечує найкращий контроль стружки в процесі токарної обробки. Після входу на необхідну глибину слід підвищити подачу до робочої (0,8 мм/об, як показано на рис. 6).
Рис. 6. Траєкторія руху інструмента при заглибленні в матеріал
При профільній обробці слід знизити подачу, коли кут у плані збільшується, та збільшити подачу, коли кут у плані зменшується. При обробці поверхні деталі з криволінійним профілем товщина стружки та кут у плані змінюються залежно від напрямку.
Зміна величини подачі для отримання стружки однакової товщини залежно від кута у плані може запобігти швидким змінам навантаження при різанні та підтримувати постійний контроль над стружкоутворенням (рис. 7).
Рис. 7. Траєкторія руху інструмента при профільній обробці
При обробці в кутах на виливках або поковках слід дотримуватися стратегії 3–4 проходів «Кругової інтерполяції» + «Зворотне точіння з високою подачею».
Поковки або виливки часто мають окалину на кутах, для видалення якої потрібні додаткові робочі проходи. Проте при точінні звичайним інструментом може виникати проблема з обмеженим простором для евакуаціїстружки. Щоб запобігти поганій шорсткості поверхні та простоям верстата, викликаним проблемами зі стружковідведенням або зливною стружкою, рекомендується зворотна токарна обробка з високою подачею, оскільки за такого методу обробки створюється достатній простір для евакуації стружки (рис. 8)
Рис. 8. Перевага зворотного точіння при обробці поковок і виливок
Впровадження токарного інструменту з використанням технології зворотного точіння з високою подачею може значно підвищити продуктивність завдяки його універсальності та унікальним можливостям. Але слід розуміти, що подібного типу обробка вимагає жорсткої системи ВПІД і коректності програмування. Підібравши правильний інструмент з урахуванням усіх особливостей конкретного виробництва, можна досягти бажаного результату.
ТОВ «ТАЕГУТЕК УКРАЇНА»
49006, м. Дніпро, узв. Турбінний, буд. 4 тел.: +380 56 790-84-09;
тел./факс: +380 56 790-84-18 td@taegutec.com.ua
taegutec.com.ua
