Пятница, 30 Ноябрь 2018 07:56

Станок гидроабразивной резки без ЧПУ

Автор 
Оцените материал
(1 Голосовать)

Конкурентоспособность гидроабразивного станка

В нынешнем производстве, когда программа изготовления сложных деталей может измеряться сотнями штук, применение традиционных методов обработки материалов становится экономически невыгодно.

Общепринятым в мире критерием оценки экономической эффективности ГАР является ее сравнение с технологией лазерной резки, поскольку обе эти технологии имеют много общего, как с точки зрения назначения, так и принципов компоновки станка.

 

 

Впрочем, методики гидроабразивной и лазерной резки не исключают одна другую. Основным недостатком обоих методов считают наличие уклона плоскости реза.

Наиболее эффективным методом, сочетающим высокие показатели, как по производительности процесса, так и по точности и качеству поверхностей , является лазерное резание.

 

 

Преимущества лазера:

 

- изготовление деталей из тонких не отражающих свет материалов (к примеру, тонкий лист стали).

 

- точность до ±25 мкм (±0,001), а для тонких материалов - еще выше.

 

 

Преимущества ГАР:

 

-возможность обработки светоотражающих, толстых и проводящих материалов (к примеру, нержавеющая сталь, латунь, алюминий, медь и др.).

 

- процесс резки происходит без оплавления, поверхность получается гладкой и однородной.

 

- отсутствие зоны воздействия тепла, за счет этого не нужно проводить вторичные операции по ее удалению.

 

- в процессе резки не образуются вредные испарения.

 

- простота и быстрота программирования и настройки в коротком цикле.

 

 

Таким образом, предприятия, которые раньше работали с лазером, приобретают станки ГАР, так как они обходятся дешевле, их применение даёт возможность обрабатывать различные материалы толщиной до 300мм. Приобретая станки ГАР возможно самостоятельно выполнять необходимые операции, делая производство гибким. При этом повышается эффективность и экономия средств.

 

 

Служебное назначение станка, номенклатура обрабатываемых деталей

 

Гидроабразивная технология - это процесс резания материалов посредством водяной струи под большим давлением, с добавлением в воду режущего вещества в виде мелких частиц твердых горных пород.

 

В различных отраслях используются станки гидроабразивной резки: машиностроительной, авиационной, космической, инструментальной, судостроительной и прочих сферах. Технология резания струёй воды является высокопроизводительной, так как обрабатывает неограниченный диапазон материалов, в том числе резки металлов и раскроя листовых материалов: стали, алюминия, меди, гранита, стекла, углепластика и титана.

 

 

Принцип работы гидроабразивного станка заключается в следующем:

 

-вода, сжатая насосом высокого давления, проходит через сопло, которое формирует струю диаметром от 0,2-0,35мм, подаваемую в смесительную камеру;

 

-в смесительной камере вода смешивается, как правило, с гранатовым песком, затем проходит через другое твердосплавное сопло диаметром уже 0,6-1,2мм;

 

-далее струя смеси абразива с водой выходит со скоростью приблизительно равной 1000м/сек и ударяет о поверхность обрабатываемого материала;

 

Рабочий процесс не сопровождается нагревом и деформацией обрабатываемого участка заготовки.

 

 

 

Факторы, влияющие на качество гидроабразивной резки

 

Одним из важнейших преимуществ гидроабразивной технологии является высокое качество резки. При таком типе обработки детали можно получить как гладкую поверхность, так и грубую, в зависимости от настроек режимов резания. Результата можно добиться с учётом следующих факторов:

 

1.Скорость.

При необходимости более гладкой поверхности следует уменьшать подачу. С увеличением скорости резки увеличивается глубина. Высокие скорости используются там, где качество поверхности не так важно.

 

2. Расстояния между материалом и режущей головкой.

Для обеспечения качества резки, расстояние между обрабатываемой поверхностью и режущей головкой должны быть одинаковые. При увеличении расстояния появляется конусность.

 

3. Состояние оборудования.

Требуется внимательно следить за работой станка. Насос высокого давления должен подавать воду равномерно, без каких-либо толчков и задержек.

 

 

Компоновка станков

 

Установка гидроабразивной резки ни с одним известным оборудованием подобного вида обработки изделий несопоставима

 

Типовой станок состоит из узлов:

 

1)Корпуса.

 

2)Ванна с водой, устанавливающаяся на регулировочные опоры. Здесь расположен рабочий стол, на котором крепится заготовка.

 

3)Насоса, снабжённого плунжерной системой, при помощи которой создаётся необходимое давление.

 

4)Ёмкость с абразивом. Пополняется материалом, даже в процессе работы станка.

 

5)Быстросменные ребра, которые поддерживают обрабатываемый материал. Устанавливаются на несущие опоры, и защищает их от гидроабразивной струи.

 

6)Система быстрого набора и выпуска воды, позволяющая обрабатывать заготовки, полностью опущенные в воду. Рабочая зона, таким образом, защищена от воздействия образующейся пыли и возникающего шума.

 

7)Светодиод, способствующий установить режущую головку точно у начала заготовки.

 

 

 

Применяемые материалы

 

Процесс производства расходных частей станка отличается сложностью и обходится дорого, так как цена на материалы высокая. Например, для изготовления сопло используют рубин, сапфир или алмаз. Применение данных материалов позволяет увеличить время рабочего периода. Смесительные трубки изготавливают из сплавов повышенной прочности.

Использование дорогостоящих материалов в изготовлении расходных частей позволяет увеличить их время эксплуатации.

 

 

Система перемещения

 

На столе гидроабразивного станка не нужны приспособления, так как отсутствует горизонтальное воздействие на материал. Станок обладает консольной конструкцией с ременным приводом перемещения осей, который без труда заменяется при износе. Точность достигается при помощи индуктивных линейных датчиков. Осевое перемещение происходит по линейным направляющим.

 

 

Направляющие станка

 

Перемещение осей выполняется по линейным направляющим, за счет чего обеспечивается высокая точность позиционирования, плавность хода и скорость перемещения.

 

 

Линейные направляющие предназначены для решения задач:

 

1. Служат опорой для компонентов станка, обеспечивая перемещение веса транспортируемых частей станка с соблюдением прямолинейности.

 

2.Направляют движущиеся части станка по нужной траектории с необходимой точностью и минимальным трением. Вообще, точность перемещений - основная задача направляющих, их тип и характеристики оказывают большое влияние на точность и повторяемость станка.

 

3. Принимают возникающие в процессе работы нагрузки. Помимо веса компонентов станка, линейные перемещения получают и передают на станину, возникшие в ходе обработки, боковое усилие.

 

На гидроабразивном станке используются линейные шариковые направляющие с уплотнителями, с кареткой из нержавеющей стали. Они отличаются большой жёсткостью и высокой нагрузочной способностью во всех направлениях действующей нагрузки. Обладают наилучшими рабочими параметрами и не создают шума. Имеют высокую нагрузочную способность .

Линейные шариковые направляющие и предварительно нагруженные подшипники имеют антикоррозионное покрытие.

Система смазки обеспечивается с помощью шприца, через внешние каналы.

Направляющие полностью фиксируются к станине вдоль всей своей длины.

 

 

Несущая система

 

Несущая система предназначена для создания требуемого размещения узлов, несущих инструмент или деталь и обеспечения точности их взаимного расположения под нагрузкой.

Основным требованием является возможность сохранять в течение длительного времени положение базовых поверхностей.

 

 

К несущей системе относят:

 

1.Станина станка.

Является наиболее ответственной корпусной деталью, так как на ней располагаются различные подвижные и неподвижные узлы. Конструкция должна обеспечивать рациональное размещение узлов и технологичность. Сделана из стального двутаврового профиля сложной конструкции с ребрами жесткости, подвергнутых термообработки, для обеспечения максимальной прочности и жесткости конструкции.

Станина дополнительно обработана на фрезерном станке за одну установку на станке.

 

2. Перемещающийся портал.

Представляет собой сварную конструкцию из стального тяжелого прочного профиля с ребрами жесткости. Конструкция портала подвергнута термостабилизации и старению для снятия внутренних напряжений. Для достижения минимального прогиба портала используется метод расчета с анализом конечных элементов, который исключает «эффекта увода» (который приводит к неконтролируемому смещению портала). Опоры портала изготовлены из стальных пластин толщиной, вырезанных с помощью гидроабразивной резки.

Увеличенное расстояние между подшипниками оси X и наличие тяжелых пластин позволяет амортизировать вибрации и обеспечивает надежную опору для профиля портала.

Отличительной особенностью установки гидроабразивной резки является шарнирно-петлевая конструкция передвижного портала, обеспечивающая высокую точность перемещений и исключающая вероятность повреждения станка при случайных ударах портала, например, при загрузке листа на стол установки или при аварийном врезании сопла в обрабатываемую поверхность, что может быть вызвано ошибкой оператора. Конструкция портала также предотвращает вероятность заклинивания портала при его температурной деформации.

 

 

Типичные представители

 

  • W-Jet

Присутствует система подачи и распределения абразива, обеспечивается высокая точность позиционирования режущей головки. В станке применяются системы смазки направляющих и ШВП.

Поверхность обрабатываемой заготовки не подвергается различным воздействиям. Независимо от сложности раскроя, поверхность материала подвергается воздействию только в месте реза с точностью до 0.5мм, что позволяет получить кромку превосходного качества без дальнейшей обработки.

Дополнительная информация

  • Заказчик: Организация
  • Статус: Нет исполнителя
  • Срок сдачи проекта после оплаты аванса: 01.10.2018
  • ЦЕЛЬ ПРОЕКТА: Рассказать подробней про тему проекта
Прочитано 38 раз Последнее изменение Пятница, 30 Ноябрь 2018 08:02
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии