Качество в деталях при обработке блиска и турбинных лопаток

Термоусадочная техника Haimer обогащает точностью обрабатывающие центры Starrag

В обработке резанием таких элементов турбин, как турбинные лопатки и блиски, авиационная промышленность уже долгое время доверяет качеству Starrag. Едва ли  найдется какой-либо другой поставщик оборудования, который знает требования настолько детально и может предложить комплексные производственные решения «из одних рук», включающие программное обеспечение, зажимные приспособления, инструментальные оправки и переферийные устройства. При этом пристальное внимание швейцарская компания уделяет тому, чтобы дооснащающие предприятия также имели наилучшее качество продукции. Поэтому она доверяет качеству термоусадочных патронов и устройств производства компании Haimer.

В Роршахенбергe, Швейцария, где находится головной офис Starrag Group (дальнейшая информация о предприятии в текстовых блоках) укоренилась также марка продукции Starrag. Она предназначена для целевого рынка «Аэрокосмическая отрасль и Энергетика» и предлагает пятиосевые обрабатывающие центры с большой производительностью съема материала для изготовления турбинных лопаток, имплерров, блисков и cложных корпусных деталей с высочайшей прецизионностью.

Аэрокосмическая промышленность уже с начала 20 века является ключевым рынком для металлорежущих cтанков производства компании Starrag, которые уже тогда отличались особенно жесткой и надежной конструкцией, а также высокими технологическими требованиями. Поэтому неудивительно, что в 60-х годах Starrag относился к пионерам пятиосевой синхронной обработки металла резанием. Преимущества ноу-хау, которые нашли выражение в существующей сейчас cложной производственной линейке, поражают. Они представлены в  различных металлорежущих станках серий STC и BTP, предназначенных для обработки титана. А также в модельном ряде станков серий NB и LX, предназначенных для обработки резанием блиска, которые были специально разработаны для высокоточной, эффективной синхронной пятиосевой обработки турбинных лопаток.

«Наши машины  в технологическом плане занимают высокую нишу», объясняет Патрик Рутисхаузер, руководитель отдела  Прикладного инжениринга. «Они гарантируют высочайшую производительность и прецизионность. В следствии чего при их примененении клиенты получают дополнительную стоимость». Так как Starrag видит себя в качестве технологического партнера для потребителя. Компания способна определять и полностью реализовать все технологические процессы. Когда клиент приходит к нам с деталью, из которой ему требуется сделать 10.000 штук, то мы полностью планируем установку и поставляем металлорежущий станок с программным обеспечением, зажимной оснасткой, инструментальными оправками и переферийные, а также внешними машинами».

Такое дополнительное предложение возможно благодаря  десятилетнему опыту в разработке металлорежущих станков, систем CAM и специальных инструментов, а также благодаря ноу—хау, накопленному в рамках практического применения, такого как, например, изготовление прототипов или небольших серий при производстве турбинных лопаток. Патрик Рутисхаузер отмечает о своей ответственности: «К моим задачам относится разработка технологии и программного обеспечения для так называемых однолопастных применений. В моей комманде тесно работают специалисты по применению и разработчики программного обеспечения CAM. Таким образом можно быстро и без обходных путей получить результат, который требуется потребителю».

Опыт производственного предприятия
Важный опыт получают сотрудники в Центре эффективных технологий (CPE) компании Starrag, который является центром по применению в Роршахенберге, где испытываются и оптимируются сложные и новые процессы обработки. Большой зал площадью в 2.000 кв.метров оснащен современными четырех и пятиосными обрабатывающими центрами Starrag. На них комманда по применению выполняет различную обработку, начиная от резки высокопрочных сплавов титана на тяжелых режимах до высокоскоростной резки легких материалов. Патрик Рутисхаузер подчеркивает: «В производственных условиях мы обрабатываем вращающие детали, cложные изделия кубической формы, а также свободные проходные сечения! Так как мы изготавливаем также опытные и небольшие партии для наших клиентов. Это означает, что производство выполняется в соответствии с чертежами и качеством по ходовым рыночным ценам. Преимущество, по словам специалиста по применению, заключается в том, что таким образом мы получаем детальные ценные знания по требованиям к машинам и процессу обработки. «Так при представлении клиентам такие мелкие детали можно незаметить», добавляет Рутисхаузер,,.

Важный элемент: Зажимная оснастка инструмента
То что проблематика зажима инструмента для прецизионного зажима играет большое значение, Starrag знает уже давно. В итоге в Роршахенберге уже 20 лет назад стали использовать быстро вращаемый шпиндель с рабочими оборотами 30.000 оборотов в минуту. Тогда инструмент был зажат в патроны Weldon и Whistle Notch, которые за счет недостаточной точности биения вызывали проблемы обработки. Так даже небольшие отклонения при высоких оборотах ведут к неправильным результатам фрезерования, неудовлетворительному качеству обработки поверхности, а также к повышению износа инструмента и шпинделя. В дополнении геометрия этих оправок имеет большой контур даже у коротких инструментальных оправок при обработке глубоких выступов.

Starrag cделал выводы и перешел на термопатроны, которые имеют симметричное зажимное тело и высокую точность биения. При первых испытаниях новой зажимной техники Starrag пришлось бороться с некоторыми слабыми местами: термопатрон в то время нагревался с помощью горячего воздуха, что означало более высокий расход времени и более сильное влияние на материал.

В поиске улучшений специалисты по применению Starrag около 15 лет назад обратились к компании Haimer GmbH, Игенхаузен, которая в настоящее время является европейским лидером в области зажимной техники. «Компания Haimer подняла процесс термоусадки на профессиональный уровень», подчеркивает Патрик Рутисхаузер. «Уже тогда предприятие предлагало широкий выбор инструментальных оправок, а также термоусадочных устройств с индукционной катушкой и охлаждающими адаптерами, которые для каждого были простыми в эксплуатации. На сегодняшний день компания Haimer расширила свою производственную линейку по термопатронам и термоусадочным устройствам, постоянно их совершенствуя, но при этом оставаясь верной высоким требованиям к качеству. Мы всегда оцениваем различные системы и их производителей, но продукция компании Haimer в пунктах прецизионности и качества остается просто непревзойденной. В термоусадочной технике по сравнению с другими зажимными системами мы ценим узкую геометрию и возможность зажима инструмента с короктим вылетом»,

Даже в термоусадочных патронов речь идет о деталях
Не зря философия cемейного предприятия Haimer GmbH гласит «Побеждает качество». За этим стоит идея производства исключительно в Игенхаузене, недалеко от Аугсбурга, где прецизиозность находится под стопроцентным контролем. Здесь производятся все термоусадочные патроны, в том числе и термопатроны в стандартных исполнениях, из жаропрочной специальной стали и отбалансированные на 25.000 об./ мин. при качестве балансировке G2,5 и остаточном дисбалансе менее 1 гмм. Их функциональные поверхности прецизионно обработаны, и допуск конуса лучше, чем норма DIN.

Для особого применения компания Haimer предлагает специальные термоусадочные патроны. Cиловые патроны, например, предназначены для высокопроизводительной и высокоскоростной обработки металла резаниям. Запатентованный дизайн соединяет в cебе антивибрационную конструкцию с высокой жесткостью, и узкую зажимную часть термопатрона. Эта особенная конструкция позволяет обработчику увеличить параметры резки и подачу на зуб, и таким образом достичь большего объема резания с лучшей обработкой поверхности. Для тяжелой обработки металла резанием разработаны высокомощные термопатроны Heavy Duty Chucks, которые характеризуются усиленнымы стенками в области зажима инструмента, экстремально жесткой внешней геометрией и запатентованными расширительными канавками. Таким образом достигается высокая сила зажима, которую можно сравнить с силой зажима силового патрона. Завершает продукционную линейку компании Haimer небольшие термопатроны Haimer Mini Chucks. Эти цельные термопатроны характеризутся экстремально узкой геометрией и тонкими стенками корпуса, сужающегося под углом три градуса. Это термопатроны предназначены для обработки пресс форм.

Cложно обрабатываемые материалы, высокие требования к обработке поверхности
Патрик Рутисхаузер выбирает данное многообразие. Он объясняет: «При производстве лопаток из экструдированного профиля как правило имеют место два процесса. Сначала производится грубая резка. При черновой обработке в патроне важны антивибрирующие компоненты для работы на большой глубине резания и на высоких подачах, а также для съема значительного объема материала за одну рабочую операцию. При заключительной чистовой обработке большие силы резания не возникают. Здесь речь идет уже о высокой точности биения и качестве балансировки. Силовые термопатроны Haimer идеально подходят для обоих типов обработки. В случае более грубой обработке металла резанием мы обращаемся к высокомощным термопатронам Heavy Duty Chucks».

Для Starrag наилучшее качество термопатронов представляется оптимальным решением. Так как титан и другие cложно обрабатываемые материалы при черновой и чистовой обработке требуют от интерфейса между шпинделем и инструментом максимальную производительность. «Решающее значение играет в конечном итоге качество детали», объясняет Патрик Рутисхаузер, «оно должно соответствовать уже с первой детали, так как даже просто заготовка титана уже стоит большое состояние. И мы поэтому убеждены, что качество инструментальных оправок 1:1 отражается на качестве детали». Это в особенности относится к достигаемому качеству поверхности, которое является важным фактором. Так турбинные лопатки имеют очень тонкую структуру, для того чтобы быть наиболее энергоэффективными. Cегодня она может быть достигнута с помощью фрезерования без дополнительной шлифовки. В настоящий момент компания Starrag в состоянии обеспечить качество поверхности Ra=0,8 µm, 0,4 µm уже находятся уже в диапазоне использования.

Высокотехнологичные термоусадочные машины обеспечивают для быстрой и простой зажим инструмента
Для термоусадки инструмента в Центре Эффективных Технологий компании Starrag стоит термоусадочная машина Power Clamp Comfort NG, на которой в очень короткое время можно осуществлять зажим инструмента из быстрорежещей стали и твердого сплава с допуском хвостовика h6 и диаметром от 3 мм до 50 мм. Машина оснащена запатентованной технологией двойной катушки. Это означает, что катушка настраивается под длину и диаметр термоусадочного патрона. При этом нагревается только зажимная часть термопатрона, что ведет к значительному сокращению времени нагрева и охлаждения. Рядом стоит высокотехнологичное решение для профессиональной термоусадки и охлаждения: Термоусадочная машина Power Clamp Premium имеет большую рабочую поверхность, проста в использовании и имеет линейно опускающиеся охлаждающие адаптеры с температурными датчиками. Для Starrag дополнительно было интегрировано устройство настройки вылета инструмента с точностью 0,02 мм, таким образом зажим инструмента постоянно осуществляется на определенную длину вылета.

«Термоусадочные патроны и устройства на нашем предприятии в определенном смысле являются стандартом», объясняет Патрик Рутисхазер, «так как они дают нам необходимые наилучшие предпосылки для надежной обрабоки металла резанием.. Естественно, мы используем эти продукты не только в Центре Эффективных Технологий, но и продаем в составе наших машин по каталогу. При этом нам очень важно, чтобы поставлялось стабильное качество. Компании Haimer в этом плане мы полностью доверяем. Я не могу вспомнить ни одного случая, чтобы инструментальная оправка была бы предъявлена на рекламацию».

Для любого требования подходящий металлорежущий станок
Группа Starrag (около 1617 сотрудников и товарооборот пр. 390 млн. швейцарских франков в 2014 году), является технологическим лидером в области металлорежущих станков. Она объединяет в себе марки Berthiez, Bumotec, Dörris, Droop+Rein, Heckert, Scharmann, SIP, Starrag, TTL и WMW. На различных производственных площадках предлагается широкая продукционная линейка металлорежущих станков для фрезерования, обтачивания, cверления и шлифования изделий из металла, композиционного материала и керамики, при этом каждая марка имеет собственные особенности. Предложение по станкам представлено спектром от небольшого высокоскоростного станка серии BAZ компании Bumotec, который предназначен для резки деталей в часовой и компьютерной промышленности, до портальной машины от компании Droprein, которая длиной в десятки метров заполняет весь зал, и предназначена для обработки больших по размеру и тяжелых изделий. К нашим клиентам относятся прежде всего международные компании в трех целевых рынках Аэрокосмическая отрасль и Энергетика, Транспорт и Общепромышленные компоненты, Прецизионный инжиниринг. Продукционная линейка металлорежущих станков будет дополнена услугами по технологии и сервису, таким образом предлагая клиентам существенные производственные преимущества.

  Получите дополнительную информацию…