горизонтально строгальный станок

Когда речь заходит о горизонтально строгальный станок, многие сразу представляют себе архаичные конструкции с вибрирующими столами, но в работе со спецсплавами это до сих пор незаменимый инструмент. В нашей практике на ООО 'Хунань Цзято Новые Материалы' именно эти станки стали ключевыми при отработке технологии обработки кромок пресс-форм для литья алюминиево-скандиевых заготовок.

Особенности работы со сплавами

Проблема в том, что скандиевые добавки создают неравномерную твердость по сечению слитка. На фрезерных станках при снятии стружки толщиной свыше 2 мм начинается выкрашивание кромки резца - кажется, будто режешь стекло. Пришлось перебирать десяток режимов, пока не нашли тот самый угол подхода резца.

Запомнился случай с партией сплава Al-Mg-Sc для авиакомпонентов. Технолог настаивал на чистовой обработке на пятикоординатном станке, но горизонтальный строгал дал втрое меньшую шероховатость на плоскостях размером 1.5×2 метра. Секрет оказался в том, что возвратно-поступательное движение резца не создает термонапряжений в поверхностном слое.

Сейчас для ответственных деталей мы используем гибридный подход: черновую обработку ведем на горизонтально строгальный станок модели 7Б310, оставляя припуск 0.3 мм, затем доводим поверхность на шлифовальных станках. Это увеличивает срок службы пресс-форм на 15-20% по сравнению с чисто фрезерной обработкой.

Парадоксы настройки оборудования

Многие ошибочно считают, что главное в строгальных станках - мощность привода стола. На деле же критичным параметром становится жесткость поперечины. При работе с широкими заготовками (у нас бывают плиты до 3 метров) даже микропрогиб в 0.01 мм приводит к волнообразности поверхности.

Пришлось модернизировать станок 7Д36 - заменили оригинальные салазки на капролоновые с бронзовыми накладками. Уменьшили люфт, но появилась новая проблема: при длительных нагрузках начинает 'плыть' геометрия направляющих. Пришлось разработать график профилактики с контролем температуры узлов каждые 4 часа работы.

Сейчас для контроля качества используем метод голографической интерферометрии - только так можно отследить микродеформации станины в реальном времени. Данные с датчиков передаются в систему мониторинга, которую мы интегрировали с порталом https://www.jthsa.ru для удаленного анализа наших технологических процессов.

Нюансы работы с пресс-формами

При изготовлении оснастки для литья алюминиево-скандиевых сплавов возникает парадокс: чем точнее обработана поверхность матрицы, тем хуже идет отделение отливки. На идеально гладких поверхностях возникает эффект вакуумного сцепления. Пришлось специально создавать микрорельеф глубиной 3-5 мкм с помощью модифицированного резца.

Интересно, что для разных марок сплавов требуется разная геометрия этого микрорельефа. Для сплавов с содержанием скандия 0.8% оптимальным оказался шаг 0.1 мм, а для высоколегированных марок (до 2% Sc) пришлось уменьшать шаг до 0.05 мм. Это открытие стало возможным только благодаря кропотливым экспериментам на строгальных станках.

Сейчас наши наработки используются при создании новых модификаций сплавов. Лаборатория ООО 'Хунань Цзято Новые Материалы' даже выпустила технические рекомендации по обработке для машиностроительных предприятий - они доступны в разделе 'Техподдержка' на нашем сайте.

Проблемы охлаждения и смазки

Со смазочно-охлаждающими жидкостями (СОЖ) для строгальных операций пришлось экспериментировать почти полгода. Стандартные составы вызывали коррозию алюминиевых заготовок, а без СОЖ резцы прожигали за 2-3 прохода. В итоге разработали эмульсию на основе полигликолей с добавкой нитрита натрия.

Самое сложное было подобрать расход СОЖ. При недостаточном охлаждении стружка приваривается к резцу, при избыточном - возникает термический удар. Оказалось, что оптимальный расход 8-12 л/мин при давлении 0.3 МПа, причем подавать нужно именно в зону резания, а не на всю поверхность.

Сейчас мы используем систему рециркуляции СОЖ с трехступенчатой очисткой. Это позволило в 4 раза увеличить ресурс резцов и в 2 раза снизить расход жидкости. Кстати, эту систему мы запатентовали и указали в технической документации на сайте компании.

Перспективы развития технологии

Современные горизонтально строгальный станок с ЧПУ позволяют добиться точности, недоступной ранее. Но в работе с алюминиево-скандиевыми сплавами мы столкнулись с интересным явлением: при скоростях резания выше 120 м/мин начинается структурное преобразование поверхностного слоя сплава.

Сейчас ведем исследования по совмещению строгальной и термической обработки. Предварительный нагрев заготовки до 80-100°C позволяет увеличить скорость резания без потери качества поверхности. Это особенно важно для крупногабаритных деталей, где время обработки измеряется десятками часов.

Наше предприятие продолжает совершенствовать технологические процессы. Недавно запустили пилотную линию, где строгальные операции интегрированы в общий автоматизированный цикл. Результаты этих работ регулярно публикуются в технических обзорах на https://www.jthsa.ru в разделе о применении сверхпрочных сплавов.

Практические рекомендации

Для тех, кто только начинает работать с алюминиево-скандиевыми сплавами на строгальных станках, советую обратить внимание на геометрию резца. Угол заострения 75-80° показывает лучшие результаты, чем стандартные 90°. Это уменьшает усилие резания на 15-20%.

Важно контролировать температуру в зоне резания инфракрасным пирометром. При превышении 150°C в сплаве начинаются необратимые структурные изменения. Мы разработали простую методику контроля - если стружка начинает синеть, нужно немедленно снижать подачу.

Все наши наработки по обработке специальных сплавов собраны в методическом пособии, которое можно запросить через форму обратной связи на сайте ООО 'Хунань Цзято Новые Материалы'. Там же есть конкретные рекомендации по настройке режимов резания для различных марок сплавов.