Производство крупногабаритных комплектующих из стали — большие размеры создают дополнительные проблемы
Обработка очень больших элементов из стали и чугуна из-за высокой степени сложности часто представляет собой серьезную проблему. Это связано, в частности, с необходимостью использования конкретных станков, выборе подходящих металлов или с получением детали соответствующей точности. Масштаб крупногабаритной обработки металлов несравнимо меньше масштабов обработки более мелких деталей. Однако во многих отраслях крупногабаритные комплектующие используется ежедневно: корпуса, кожухи, крышки, турбины, втулки или валы, можно встретить в энергетике, горнодобывающей промышленности, судостроении, авиации...
Проблемы крупногабаритной обработки
Производство крупногабаритных комплектующих из стали и чугуна - очень широкое понятие. Сюда входит изготовление металлоконструкций, поковок, отливок... Практически может включать в себя все процессы механической обработки (фрезерной и токарной, резка и гибка, сверление, нарезание резьбы и т.д.).
Большие размеры (достигающие даже нескольких метров) обрабатываемых элементов делают процесс достаточно специфичным. Это также создает множество дополнительных проблем, которых нет в таких масштабах при традиционных процессах обработки. Очень часто крупноформатные элементы производятся небольшими партиями или единичными деталями.
Особая сложность, среди прочего, заключается в получение соответствующего уровня точности и качества. Это связано с тем, что большие размеры — это еще и большой вес обрабатываемого объекта. В результате могут возникнуть проблемы с доставкой, а также его сборкой на верстаке. К тому же могут возникнуть проблемы со сложной формой обрабатываемого элемента.
Еще одна проблема - правильный выбор режущего инструмента и параметров обработки. Из-за больших размеров заготовки этот процесс может занять довольно много времени. По мере износа лезвия инструмента обработанная поверхность будет немного отличаться (хотя это изменение будет плавным и не повлияет на окончательный эффект). Самая большая проблема может возникнуть, когда возникает необходимость в замене инструмента во время процесса. В этом случае неточность обработки может быть настолько значительной, что отразится на качестве конечной детали.
Следовательно, крупномасштабная обработка требует использования соответствующих режущих инструментов. Они должны быть чрезвычайно прочными, чтобы их износ при обработке данного крупноформатного элемента был как можно меньше. Только это может гарантировать должную точность процесса, не говоря уже о сокращении времени его изготовления.
Точность в производстве крупногабаритных комплектующих
На точность обработки в значительной степени влияет постоянно меняющееся термоупругое состояние обрабатывающего станка и заготовки. Различные внутренние и внешние источники тепла и его колебания могут влиять на деформацию как конструкции станка, так и заготовки.
Современные станки для обработки крупногабаритных элементов достигают точности позиционирования от одного до нескольких микрометров при размерах деталей, значительно превышающих 10 м. Однако для этого требуется состояние термической стабильности, которое встречается лишь в единичных случаях. Следовательно, в случае прецизионной обработки требуется гораздо большая интеграция измерительной техники в системы управления производственными системами. В частности, следует измерять влияние гравитации и температурных изменений на большие конструкции.
Однако использование специализированного измерительного оборудования или координатно-измерительных машин для проверки деталей требует много времени. В то же время не всегда возможно проводить измерения между отдельными этапами производства. Хорошим решением могут стать точные линейные измерительные системы, встроенные в оси современных станков. Они позволят получить корректные и сопоставимые результаты измерений, что обеспечит должное качество процесса крупногабаритной обработки.
С какими проблемами приходится сталкиваться компаниям в процессе крупноформатной обработки?
Основная задача таких компаний как ООО ПКФ «ИНТЕРМЕТАЛЛ» — обеспечить максимально возможную сложность обработки и измерения обрабатываемых деталей, чтобы исключить необходимость передачи крупных и тяжелых деталей между станциями и возникающих при этом изменений зажима. Решением являются портальные центры с опускающейся балкой, оснащенные измерительными датчиками и системой автоматической смены головок для поддержания высоких параметров независимо от размера и формы детали.
Еще одна проблема - меняющиеся температурные условия в растениях. Как известно, практически каждый материал деформируется при изменении температуры. Типичные колебания температуры внутри помещения составляют от 8 до 10 ° C в течение 24 часов, что, например, для стального элемента длиной 1 м приведет к изменению его длины даже на 0,1 мм. Вот почему так важна прочная конструкция ворот, основанная на симметричных основных компонентах из чугуна в конструкции широкоформатных станков. Кроме того, станок должен быть оборудован системой термостабильности, которая автоматически компенсирует геометрические изменения конструкции, стола, шпинделя и головок станка без участия оператора.