Вертикальная обработка крупногабаритных деталей на фрезерном центре с ЧПУ

Американская компания Flying S получила заказ на изготовление пресс-форм для отливки обтекателей сверхзвукового самолета Boom Supersonic XB-1. Необходимо было обработать два блока из литого алюминиевого сплава MAX5 весом каждый более 2 т, с размерами 0,3 м толщиной, 0,9 м высотой, 4 м длиной. Требовалось удалить 1,8 т материала, чтобы получить две половинки пресс-формы весом всего 157 кг для изготовления обтекателей самолета. Причем обрабатывающих центров для работы с тяжелыми заготовками у кампании не было. Как же удалось справиться с этой задачей?

Компания решила использовать портальный пятиосевой фрезерный обрабатывающий центр серии Pro CR Onsrud высотой 12,5 м. Но он не был предназначен для обработки и перемещения тяжелых изделий. Инженеры решили поставить заготовку пресс-формы на ребро, чтобы обработать обе стороны на одном станке за одну операцию.

Инженеры столкнулись с рядом проблем: у фрезерного центра с ЧПУ не было системы подачи смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ), имелась лишь система минимальной смазки (MQL), что приводило к возникновению проблем с резкой кромки и эвакуацией стружки. 

Чтобы достичь нижней части заготовки, пришлось использовать специальную оснастку, когда потребовалось закрепить фрезу CoroMill 790 на конец удлинителя.

Использовался бесшумный инструментальный адаптер Sandvik Silent Tool, который предназначен для минимизации вибраций с помощью демпфера, расположенного внутри инструмента. 

Пробный рез с помощью фрезы CoroMill 790 и бесшумного адаптера инструмента показал, что скорость удаления металла очень мала. Глубина разреза за один проход составляла не более 2,5 мм.

Инженеры решили использовать легкую титановую 3D-печатную фрезу CoroMill 390 LW с оптимизированной геометрией. Это позволило уменьшить в два раза вращающуюся массу на конце удлинителя.

Комбинация фрезы CoroMill 390 LW с бесшумным адаптером инструмента Sandvik Silent Tool позволило обрабатывать карманы глубиной 254 мм со скоростью удаления металла 10,8 кубических дюйма в минуту.

Снизив скорость резания с 4712 до 2618 sfm, увеличив скорость подачи 150 ipm до 200 ipm и увеличив количество ступеней с 0,1 до 0,75 дюйма, инженеры добились шестикратного увеличения производительности. Срок службы инструмента увеличился при этом примерно в пять раз.

Обработка детали, стоящей вертикально, позволила компании выполнить грубую обработку и отделку обеих сторон пресс-формы на фрезерном центре с ЧПУ за одну операцию.

Источник: Flying S