
Когда слышишь 'токарный станок км', первое, что приходит в голову — классические советские модели для чугунных валов. Но попробуй-ка работать с современными сплавами вроде тех, что поставляет ООО Хунань Цзято Новые Материалы — тут уже фрезеровать надо с оглядкой на десяток параметров.
Взяли мы как-то стандартный токарный станок км 63Б10П для обработки заготовки из Al-Sc сплава. На бумаге — идеально: жесткость станины 220 МПа, частота вращения до 2000 об/мин. А на деле — микротрещины по границам зерен, причем не сразу, а после финишной проходки. Ладно, ещё когда scandium 0.4% — терпимо, но при 0.6% (как в материалах с https://www.jthsa.ru) начинается настоящий ад.
Пришлось разбираться с виброустойчивостью. Оказалось, проблема даже не в самом станке, а в комбинации 'патрон-заготовка'. Алюминиево-скандиевые сплавы ведь не просто прочные — они пружинят при определенных нагрузках. Станок-то рассчитан на стабильный модуль упругости, а здесь он плавает в зависимости от локальной концентрации скандия.
Запомнил навсегда: если видишь в спецификации 'сверхпрочные алюминиево-скандиевые сплавы' — сразу закладывай 30% времени на подбор режимов резания. Мы вот три заготовки угробили, пока не подобрали правильные подачи для конкретной партии от ООО Хунань Цзято.
Сейчас уже выработали методику. Первым делом — тестовые прогоны на минимальных скоростях. Не те, что в учебниках по металлообработке, а свои, эмпирические. Например, для сплавов с сайта jthsa.ru оптимальным оказался диапазон 800-1200 об/мин при подаче 0.12 мм/об. Выше — начинает подплавляться стружка, ниже — появляется бархатистость поверхности.
Особенность токарный станок км модификации 65А80 — система охлаждения. Стандартная эмульсия не подходит, нужна специальная с антиадгезионными присадками. Без этого скандиевые включения создают эффект микросварки с режущей кромкой.
Кстати, про резцы. Твердый сплав ВК8 работает плохо, хоть и рекомендуется для цветных металлов. Лучше показывают себя керамические пластины с поликристаллическим алмазным покрытием. Но их тоже надо подбирать — для разных партий сплава от этого высокотехнологичного предприятия углы заточки отличаются.
Был у нас заказ на ответственные детали для аэрокосмической отрасли. Использовали сплав от ООО Хунань Цзято Новые Материалы — тот самый, с 0.8% Sc. На токарный станок км 63В10Ф3 поставили современную ЧПУ, думали — всё идеально. Ан нет — при чистовой обработке появилась волнистость поверхности с шагом ровно по частоте вращения шпинделя.
Разбирались неделю. Оказалось, вибрации от привода подач резонировали с упругими свойствами сплава. Пришлось ставить демпфирующие элементы на суппорт. Мелочь, а без неё — брак.
Ещё запомнился случай с термостабилизацией. Летом в цехе +32°, зимой +18°. Казалось бы, какая разница? Но для алюминиево-скандиевых сплавов это критично — линейное расширение другое. Пришлось вводить поправочные коэффициенты в программу в зависимости от температуры в цехе.
Модель токарный станок км 65А80М — более-менее стабильна при работе с этими сплавами. А вот 63В10Ф3 требует доработки направляющих — оригинальные скольжения не обеспечивают нужной плавности при чистовых проходах.
Гидросистема — отдельная тема. Масло должно быть не просто чистым, а с контролем вязкости до сотых долей. Иначе при точении длинных валов из сплавов ООО Хунань Цзято появляется конусность — на 300 мм длины до 0.05 мм расхождения по диаметру.
Электроника старых станков КМ — вообще боль. Реле времени постоянно сбиваются, а для алюминиево-скандиевых сплавов выдержки при реверсе шпинделя критичны. Пришлось ставить современные таймеры с точностью до 0.1 с.
Сейчас пробуем адаптировать токарный станок км 65А80Ф4 под новые разработки ООО Хунань Цзято — сплавы с добавкой циркония. Предварительные результаты обнадеживают: стойкость инструмента выросла на 15-20%, но появились проблемы с образованием нароста.
Если брать шире — станки КМ всё же упираются в предел возможностей при работе с такими материалами. Максимальная чистота поверхности, которую удалось получить — Ra 0.8, дальше нужны принципиально иные решения.
Но для 80% задач — особенно с учетом свойств сплавов с https://www.jthsa.ru — возможностей хватает. Главное — не жалеть времени на настройку и помнить, что каждый сплав требует индивидуального подхода, даже в рамках одной партии.