Новости

Инструменты для крупногабаритного производства.

В принципе, обработка больших деталей включает в себя то же самое режущее действие и процесс формирования стружки, что и для мелких или средних деталей. Однако большие размеры требуют особого подхода к обработке, и производителям необходимо планировать технологические процессы и выбирать более эффективные режущие инструменты для производства тяжелых деталей, занимающих много места.

Транспортировка детали внутри цеха, установка детали в станке и правильное ее закрепление, а также настройка станка являются основными проблемами. Обработка массивных и крупных деталей — непростая задача, часто требующая нестандартных решений. Обработка больших деталей включает удаление большого количества материала, который может вызвать значительные деформации из-за невыполненных напряжений. Другим фактором, который приводит к проблемам с размерами, является тепловое расширение, вызванное выделением тепла во время резки: большие размеры делают его гораздо более чувствительным по сравнению с заготовками «нормального размера». Необходимость удаления значительного запаса материала требует соответствующей эвакуации стружки для предотвращения повторной резки стружки, что отрицательно влияет на применяемые режущие инструменты.

Ключ к преодолению трудностей лежит в технологии, основанной на эффективном планировании процесса и использовании наиболее подходящих станков, оптимальной фиксации рабочего места и минимальном перемещении деталей. Механическая обработка с одной установкой представляет собой абсолютный идеал для обработки большой детали, и производители из таких областей, как производство электроэнергии, аэрокосмическая промышленность, железнодорожное хозяйство, изготовление штампов и пресс-форм, а также тяжелая промышленность, прилагают все усилия, чтобы приблизиться к этому идеалу. И режущие инструменты играют значительную роль в достижении цели.

Отличительной особенностью этих отраслей промышленности является их значительный расход больших тяжелых инструментов, в основном индексируемых, предназначенных для производительного удаления больших количеств материала, особенно при черновой и полугрубой обработке.

Производители крупногабаритных деталей ожидают того же от режущего инструмента, что и любой другой производитель, использующий технологии резки металла: отличную производительность, хороший срок службы инструмента и высокую надежность. Последние два особенно важны, поскольку большие размеры приводят к увеличению времени обработки, но замена изношенного инструмента в середине прохода и непредсказуемая поломка инструмента во время резки совершенно неприемлемы. Чтобы максимально удовлетворить требования крупных производителей, производители режущих инструментов предлагают различные решения, основанные как на стандартных, так и на специальных конструкциях. Будучи ведущей компанией в отрасли режущего инструмента, многолетние знания и опыт оказались полезными для разработки эффективных решений этих задач.

Тяжелая облицовка

Трудно обрабатывать большую часть без фрезерования. Для грубой и точной обработки свободных и ограниченных плоскостей и подготовки базовых поверхностей требуются различные фрезерные торцевые фрезы. Стандартные торцевые фрезы имеют номинальные диаметры до 315 мм (12 ″), в то время как специальные инструменты на заказ могут иметь более высокие значения. Вставки монтируются в торцевых фрез и различаются по геометрии резки, так как они предназначены для обработки различных групп материалов. Значительное удаление обрабатывающего материала с помощью фрезерования является, прежде всего, проблемой для производства крупных деталей из стали и чугуна и, чуть меньше, из титана и алюминия.

Линейка стандартных торцевых фрез включает в себя множество семейств инструментов для производства крупных деталей. HELITANG T465 оснащен резцами с углом режущей кромки 65 ° и несущими тангенциально зажатыми пластинами. Прочная конструкция обеспечивает эффективную обработку с глубиной резания до 19 мм (0,750 ″). Семейство HELIDO 890 имеет торцевые фрезы 89 ° с плоскими двухсторонними вставками (рис. 1). Эти эффективные фрезы, которые действительно необходимы для фрезерования плоскости около плеча, предлагают важное экономическое преимущество: квадратные пластины обеспечивают восемь индексируемых режущих кромок для глубины резания до 9 мм (.354 ″).

Расширенная флейта, расширенный эффект

Сменные фрезы с удлиненной канавкой считаются выигрышным инструментом для продуктивного чернового фрезерования. При изготовлении крупных деталей они превосходно обрабатывают глубокие плечи и полости. Резцы с удлиненной канавкой также используются для «обработки кромки» — фрезерования широких прямых кромок, что является обычной операцией для различных процессов, от обработки слябов и слитков до первичной обработки.

Линейка сменных канцелярских ножей с изменяемой конструкцией варьируется по конструктивной конфигурации, объединяя метод монтажа с хвостовиком и оправкой и принцип зажима с радиальной или тангенциальной вставкой. Эти инструменты работают в тяжелых условиях резания и испытывают значительную механическую и термическую нагрузку. Интенсивное удаление материала требует соответствующего объема канавки для стружки инструмента, чтобы обеспечить эффективную эвакуацию стружки. Ситуацию можно значительно улучшить, применив удлиненные фрезы со вставками с геометрией расщепления стружки для разделения широкой стружки на маленькие сегменты. В результате силы резания уменьшаются, вибрации стабилизируются, а тепловые проблемы уменьшаются.

Несмотря на то, что инструменты под углом 90 ° являются наиболее часто используемыми фрезами, для обработки крупных деталей также требуется грубое фрезерование наклонных и трехмерных поверхностей, для которых предлагает семейство конических фрез с расширенными канавками с углами режущей кромки 22,5 ° — 75 °. В некоторых случаях, особенно при изготовлении штампов и пресс-форм, необходимо комбинированное черновое и плечевое фрезерование. Шаровые мельницы с удлиненной канавкой 3 были разработаны специально для таких применений.

Производство крупногабаритных аэрокосмических компонентов из труднообрабатываемых титановых сплавов является чрезвычайно металлоемким процессом со значительным соотношением покупок и лету. Окончательный вес детали может составлять всего 10% или даже меньше от первоначального веса заготовки. Семейство удлиненных канавок XQUAD, одного из новейших продуктов, предназначено для высокоэффективного фрезерования глубоких полостей и широких кромок в титановых деталях. Эти инструменты (рис. 2) подходят для обработки с подачей СОЖ под высоким давлением, что значительно повышает производительность и увеличивает срок службы инструмента. Инструменты уже зарекомендовали себя: например, производители компонентов достигли скорости удаления металла (MRR) 700-1000 см³ / мин (43-61 дюйм³ / мин) с помощью фрезы XQUAD диаметром 80 мм (3 ”).

В железнодорожном машиностроении используются комбайновые мельницы для обеспечения одновременной обработки на нескольких участках детали. Эти фрезы имеют расширенную режущую кромку, образованную набором последовательно устанавливаемых сменных пластин.

Кислородно — ацетиленовые горелки.

То, что я собираюсь раскрыть здесь, может стать приятным сюрпризом: широкий спектр «тонких металлов» (менее 0,090 ») можно соединять друг с другом и с самим собой несколькими способами: сваркой, пайкой, твердой пайкой 

Серебряная пайка и мягкая пайка.

Ниже приведены подлинные практические методы, одобренные и используемые в современной американской промышленности. Они были получены Алюминиевой ассоциацией, Alcoa, Reynolds, старыми инженерными текстами, руководствами по обучению самолетов ВМС, и потирая локти на рабочем месте со многими старыми, высококвалифицированными мастерами.

30-летний автор, решающий проблемы реставрации и объединения для Harrah’s Auto Collection, Nethercutt и других частных коллекций, обеспечивает точные соответствующие технологии, свободные от мифов и легенд. Сначала немного истории. 

Кислородно-ацетатная горелка была разработана на рубеже веков, вскоре после открытия ацетилена, и впоследствии резак произвел революцию в судостроительной промышленности до такой степени: у трех человек это заняло бы 18 часов, чтобы сверлить долото иллюминатор в 6-дюймовой плите для обычного корабля, факел позволил одному человеку сделать это за 20 минут!

К 1920 году из горелой стали сваривать мягкую сталь, нержавеющую сталь, чугун и алюминий. латунные сплавы и нержавеющая пайка, медь, латунь и сталь с серебряными сплавами вскоре стали популярными.

Ко Второй мировой войне 4130 хромомолий, магний, монель и инконель были сварены с помощью оксиацетата, а алюминиевая пайка и пайка обычно использовались при конструировании танков самолетов. Даже с обнаружением сварщика TIG (heliarc) в Со. Cal. в 1942 году факел оставался основой до середины 1950-х годов, когда TIG, наконец, стал более широко принятым.

К 1990-м годам авиационные и аэрокосмические фирмы еще занимались газовой сваркой алюминия, и рынки для пайки алюминиевых теплообменников, серебряной пайки меди и нержавеющей стали, а также пайки нержавеющей стали и алюминия с помощью старого доброго резака никогда не были лучше. Определения: пайка или более точно мягкая пайка происходит при температуре от 250F до 650F. Медь, латунь, нержавеющая сталь, алюминий, сталь и чугун могут подвергаться мягкой пайке, если сплав припоя и грипп х правильные.

Флюсы важны, потому что они очищают соединительные поверхности, предотвращают окисление, а затем «олово» соединяет поверхности, чтобы позволить припойному потоку затем течь в соединение. Свинцово-оловянные сплавы, такие как 30/70, 60/40, 50/50, используются для стали, чугуна, меди и латуни, а 63/37 (Sn63 Latin-Stannum) — для нержавеющей стали. Из-за опасности свинца, новые бессвинцовые сплавы доступны с использованием сурьмы Sb (Latin-Stibium).

Мягкая пайка происходит от 150 град. F до 850F, из-за этих сплавов цинка.

Тем не менее, если основной металл плавится, как при сварке свинцом (Pb), то это действительно сварка при температуре около 475F (хотя старый сленг является «сжиганием свинца»). Если мы плавим латунь, чтобы соединить, то мы свариваем, хотя это также можно назвать «сваркой припоем». Алюминий паялся много лет, иногда с использованием специального флюса или нет, и паял сплав, и техника требует практики и тонкости.

Цинковые детали, полученные методом литья под давлением, могут быть спаяны с использованием различных флюсов и припоев, многие из которых позаимствованы в других отраслях промышленности, но пайка является хорошим способом восстановления для гальванического покрытия (если не используется упрочняющий матричный материал). Инструментами для этого могут быть пропановая горелка, паяльник или небольшая кислородно-ацетатная горелка.

Универсальное правило гласит: очищайте от жира и масла с помощью хорошего растворителя, такого как изопропил, а затем от окислов и грязи с помощью нержавеющей или бронзовой щетки. Тепло, добавляя флюс, ожидая, пока больше грязи не высвободится. Снова очистите, разогрейте и снова добавьте флюс. Самыми сложными предметами будут потускневшие латунь и медь, нержавеющая сталь и алюминий — самые твердые. Некоторые стержни наполнителя, кажется, голые и не содержат флюса. Не обманывайтесь, так как, несмотря на вопли бродячих торговцев, доктора технических наук от производителей уверяют меня, что флюсы встроены в наполнитель!

Пайка твердым припоем: Обычно это делается с помощью кислородно-ацетатной горелки при температуре более 850 градусов по Фаренгейту. Также можно использовать другие топливные газы: пропан, MAPP, пропилен, природный газ и водород можно использовать со многими горелками, но обратитесь к производителю для уточнения деталей. Опять же, потоки, процедуры и наполнители спасают.

Серебряная пайка аналогична твердой, когда серебряный сплав (от 5% до 45%) плавно перетекает в мелкие соединения, чтобы соединить карбид, сталь, нержавеющую сталь, медь, латунь, белую латунь, немецкое серебро, бронзу и другие. Английские рамы для велосипедов, мотоциклов и гоночных автомобилей были запаяны десятилетиями, как и двигатель из листового металла Crosley, изготовленный в Окленде, штат Калифорния (хотя он был слишком сложен для работы с факелами, он был запаян в печи). Алюминиевые авиационные танки с 30-х годов прошлого столетия подвергались пайке (или арматуре) после газовой сварки.

Алюминиевые припои иногда продаются в качестве сварочных материалов, так пусть покупатель будет бдителен.

Как восстановить серебряное зеркало?

Нас недавно попросили сделать действительно уникальный проект реставрации старого серебряного зеркала от туалетного столика. Как правило, мы занимались гораздо более масштабными проектами, такими как автомобильные кузова, танки или авиационные панели. Поэтому, когда нам представили проект, который был намного меньше по размеру, более сложным и вычурным, чем стандартное крыло, это было не только увлекательно, но и бросило нам несколько неожиданных творческих задач.

Рама была сделана в Европе в 1920-х годах. Зеркало было частью набора, который включал в себя поворотную подставку с зеркалом, а также несколько стеклянных банок с металлическими крышками, предназначенными для хранения таких вещей, как лосьоны, крем или пудра. Набор оставался на хранении в течение многих лет и страдал от пренебрежения и, возможно, по крайней мере одного или нескольких трансконтинентальных перемещений. При первоначальном осмотре мы могли видеть, что несколько частей были сломаны, и что весь кусок нуждался в серьезном (но деликатном) ремонте.

Рама была сделана из множества кусочков очень тонкой меди, которые сначала были спрессованы, а затем спаяны. Ноги были отлиты, а затем припаяны к основанию зеркала. Оно изначально было подвешено между двумя вертикальными колоннами, что позволяло зеркалу «поворачиваться» или регулироваться под разными углами. Одно основание колонны было прямым и чистым, а другое — не в таком хорошем состоянии.

В какой-то момент своей истории зеркало упало. Эта пустотелая колоколообразная основа колонны была немного раздавлена, и нам пришлось убрать дно и выровнять трещины. Затем заново установить дно.

Центральная часть представляет собой одну законченную плиту, сужающуюся со всех четырех сторон. Мы собрали кусочки и склеили их вместе, чтобы обеспечить наилучшую посадку.

После выпрямления рамы и доработки деревянной задней части рама все еще очень хорошо прилегала. Все, что нам нужно было сделать, это просверлить новые отверстия и вбить новые гвозди, не оставляя следов. Потребовалось некоторое время, чтобы подготовиться к этой задаче, так как многое может пойти не так — и мы не хотел, чтобы на этом этапе реставрации пришлось выкручивать гвозди.

Как мы уже упоминали выше, набор зеркал содержал три стеклянных банки, вероятно, предназначенных для хранения украшений, или, возможно, лосьонов, кремов и присыпки. У каждой банки была красивая металлическая цветочная ручка на крышке. Детали на этом зеркале настолько хорошо сделаны, что мы были немного напуганы уровнем мастерства, которому должны были соответствовать.

Успех можно измерить

«Хотя многие компании вкладывают значительные средства в станки и соответствующее оборудование, внедрение новых метрологических стратегий происходит медленнее. Тем не менее, сегодня призыв к ответственности при производстве больших или малых компонентов становится все громче.

«Темой EMO 2020 была «Умные технологии, стимулирующие производство завтрашнего дня». Сдвиг парадигмы в промышленных производственных процессах, которые больше не сосредоточены на «более совершенных, быстрых и точных машинах», а на разработке и внедрении новых функций в рамках Industry 4.0. Цифровизация и интеллектуальные сети в сочетании с многочисленными новыми разработками, начиная с больших данных, анализа данных и искусственного интеллекта и заканчивая экономикой платформ, создают основу для новых бизнес-моделей, так что клиенты и поставщики могут выйти на новый уровень производительности«.

«Использование соответствующих сенсорных технологий в производстве является основной предпосылкой для внедрения Industry 4.0. Он собирает данные о состоянии процесса и машин по мере их появления и делает их доступными для различных информационных служб и рабочих процессов, относящихся к процессу. Эта тема была неотъемлемым требованием качества и метрологических процессов в течение многих лет и не является новой тенденцией. Точное проектирование для многих секторов, в частности, для медицинского, аэрокосмического и автомобильного секторов, где очень высокие допуски и высокая повторяемость имеют первостепенное значение, требует подхода для удовлетворения потребностей в проверке и обеспечения допусков для проверки деталей».

«В будущем принятие решений будет включать творческое сочетание данных, аналитики и искусственного интеллекта (ИИ) с дополнительным вкладом человеческого суждения. Результатом является расширенный интеллект, где аналитическая мощь и скорость берет на себя большую часть обработки данных, помогая сотрудникам принимать более гибкие и разумные решения».

«У большинства компаний есть куча данных, но мало идей для их продвижения или использования в качестве положительного результата для бизнеса. Расширенная разведка объединяет сильные стороны людей и машин при поиске ценности из данных. А именно, вы можете увеличить человеческий инстинкт с помощью интеллектуальных алгоритмов, которые обеспечивают быстрое прогнозируемое понимание на основе данных. Эти идеи могут помочь людям переделать функции, обнаружить шаблоны и превратить данные в действия».

«Предназначенный для расширения когнитивных способностей человека, расширенный интеллект отличается от прямой автоматизации. Большинство процессов в будущем будет предназначено для прямой обработки, в которой не будут участвовать люди. В настоящее время это невозможно, потому что в 25–30% задач человеку необходимо вмешаться»

«Однако все эти замечательные новые технологии и концепции, такие как аддитивные процедуры, машинное обучение, искусственный интеллект и экономика платформ, которые используются промышленным Интернетом вещей, станут бесполезными, если у компании и ее сотрудников не будет инструментов для оптимизации». процессы и производство компонентов, чтобы стимулировать создание стоимости ».

«Сегодня, когда все средства массовой информации сосредоточены на интеллектуальных фабриках с производственными, полностью интегрированными и замкнутыми измерительными системами, без использования интеллектуальных технологий в конечном итоге не удастся достичь амбициозных целей в области защиты климата, а требования к снижению уровни потребления энергии и материалов и более высокая эффективность процесса в сочетании с более высоким качеством продукции».

«Из-за обилия решений, которые реализуют и дополняют эти новые концепции и услуги, у компании нет никаких оправданий для того, чтобы не вкладывать средства в свои метрологические и качественные процессы. Основное внимание уделяется промышленному производству, и были достигнуты значительные успехи в средствах обеспечения — оборудовании и программном обеспечении — для удовлетворения требований эффективности и предотвращения отходов».

Опросы

Довольны ли Вы нашими услугами

Показать результаты

Загрузка ... Загрузка ...