Jabro JHP770 и 780

Jabro JHP770 и 780

Мы уже публиковали авторскую статью от Seco, рассматривающую инструменты и технологии обработки материалов ISO-S в зависимости от отрасли (читайте официальный пресс-релиз от Секо Тулс). В сегодняшней теме подробно описываются нюансы обработки материалов ISO-S в аэрокосмической промышленности.

Производство прецизионных компонентов в аэрокосмической промышленности требует инновационных инженерных подходов и технологий, особенно при работе с деталями из новых материалов с улучшенными характеристиками. Сегодня сплавы ISO-S, а именно жаропрочные суперсплавы (HRSA) на основе никеля, кобальта, железа и титана, обладают многими выгодными преимуществами, что может сделать их чрезвычайно полезными для целого ряда важных отраслей.  В то же время некоторые характеристики таких материалов существенно затрудняют их обработку.

Сплавы ISO-S демонстрируют повышенную устойчивость к воздействию высоких температур и износу, чрезвычайную прочность, отличаются качеством и надежностью. С другой стороны, такие материалы имеют низкую теплопроводность, что сокращает срок службы инструментов и вызывает деформацию детали. Во время обработки этим материалам свойственно напряжение и дисперсионное твердение, что повышает усилие резания и также ускоряет износ инструмента, а их клейкие свойства способствуют неконтролируемому образованию нароста на режущей кромке резца и износу в зоне резания.  Использование передовых инструментов и технологий применения позволит извлечь максимум пользы из плюсов и устранить минусы обработки этих сплавов.

  • Подбор резца под желаемый профиль. Применение материалов ISO-S очень распространено в производстве лопаток турбин для аэрокосмической отрасли. Seco предлагает «елочную» фрезу со спиральной канавкой для обработки специального профиля лопатки (с елочными пазами) с особо жесткими допусками.  Фреза Jabro® обеспечивает легкое гладкое резание со сложной геометрией, что продляет срок службы и обеспечивает непревзойденную точность.
  • Ограничение скорости резания титановых сплавов. Конструктивные аэрокосмические элементы, например, компоненты опоры шасси, как правило, массивны и прочны. При производстве из традиционных материалов они имеют очень большой вес.  Сегодня производители делают выбор в пользу новых, легких и прочных титановых сплавов для производства имеющих меньший вес опор шасси, но эти материалы гораздо сложнее обрабатывать. Один из новых сплавов титан 5553 включает 5 % алюминия, 5 % молибдена, 5 % ванадия и 5 % хрома. Его преимуществом является высокая прочность на разрыв: 1160 МПа   в сравнении с 910 МПа у Ti6Al4V, но эта характеристика требует ограничить скорость резания наполовину по сравнению со скоростью резания сплава Ti6Al4V.
  • Применение параметров наиболее сложного для обработки материала при резании составных сплавов. Для аэрокосмической отрасли часто требуется обрабатывать компоненты, представляющие собой комбинацию различных материалов.  Например, подвеска двигателя представляет собой комбинацию титана 6Al4V/ аустенитной нержавеющей стали. Оба материала имеют некоторые сходные свойства, например, относительно высокую прочность и хорошие адгезионные характеристики, из-за чего отрезаемый материал налипает на концевую фрезу. Поэтому  обработка «сэндвича» или «гибрида» с адекватным контролем удаления стружки и отсутствием вибрации или заусенцев – достаточно сложная задача.

Твердосплавная фреза Jabro JHP 770 компании Seco для обработки титана – отличное решение такой задачи. Инструмент имеет дифференциальный шаг канавок, боковой задний угол, специальное пространство для накопления стружки, канал с отверстием для подачи СОЖ – это минимизирует сцепление с обрабатываемой деталью и обеспечивает отвод стружки.

При обработке составных материалов необходимо применять параметры того материала, который хуже всего поддается обработке. В этом примере не стоит забывать о низкой теплопроводности титана.  Рекомендуется применять умеренную скорость резания 50 м/мин, скорость подачи 0,036 мм/об, глубину реза 3 мм с убыванием в круговой интерполяции.

  • Фрезы из быстрорежущей инструментальной стали – экономически эффективный выбор. Многие крупные аэрокосмические компоненты, например детали опоры шасси, производятся из цельной титановой или стальной заготовки. При производстве таких деталей высокопроизводительные инструменты  из быстрорежущей инструментальной стали диаметром до 50 мм способны удалять большие объемы материала. Инструменты из быстрорежущей очень эффективны на станках с низкими оборотами, высоким крутящим моментом для черновой и даже чистовой обработки титана и нержавеющей стали. Возможность использования больших диаметров и ширины реза позволяет инструментам демонстрировать конкурентоспособный уровень съема металла даже при работе на низкой скорости по сравнению с твердосплавными инструментами.

Пример такого усовершенствованного инструмента из быстрорежущей стали – фреза Jabro JCO710 HSS-Co с содержанием кобальта 8 % и твердостью 67 по шкале Роквелла. Инструмент имеет полированные канавки для снижения трения и образования нароста на режущей кромке, а также переменную геометрию профиля передней поверхности. Это обеспечивает легкость процесса резания и снижает риск вибрации, в результате которой уровень шероховатости поверхности может быть неприемлемым. По нашим наблюдениям, срок службы таких фрез составляет более 800 минут у производителя больших деталей и компонентов из титана.

 

Источник: перевод статьи
Tools & Strategies for Machining ISO-S Materials in Aerospace,

Cutting Edge Conversation

Автор статьи:
Скотт Кози (Scott Causey),

международный эксперт по
аэрокосмической отрасли

Об авторе статьи

Будучи международным специалистом по аэрокосмонавтике компании Seco, Скотт отвечает за поддержку клиентов компании, представляющих аэрокосмический сегмент, в том числе предлагает решения по оптимизации процессов и разработке новых технологий. В свободное время он проводит время с семьей и занимается лошадьми.



Понравилась статья? Поделитесь: