Úvod: Boj proti strukturálním vibracím
Při vysokorychlostním CNC frézování, broušení a přesném gravírování- jsou strukturální vibrace primárním omezujícím faktorem kvality povrchu a životnosti nástroje. Když se řezný nástroj dostane do záběru s obrobkem při vysokých rychlostech otáčení, řezné síly generují vysokofrekvenční buzení. Pokud se tyto vibrace šíří rámem stroje, způsobují rezonanci, což má za následek viditelné stopy chvění na obrobku a zrychlené mikro-štípání hran řezného nástroje.
Historicky se výrobci obráběcích strojů spoléhali na šedou litinu kvůli její slušné slévatelnosti a mírným tlumicím charakteristikám. Protože však moderní výroba vyžaduje vyšší rychlosti posuvu, užší tolerance (kde je drsnost povrchu menší než 0,1 mikrometru) a delší životnost nástroje, je litina rychle nahrazována vysoce-kompozitními materiály. BEZPLATNÉzákladny strojů na minerální lití(také známý jako umělá žula nebo pryskyřičný beton) představují nejmodernější konstrukci konstrukce obráběcích strojů s vysokým-tlumením.
Fyzika tlumení: Minerální lití vs. Litina
Tlumení je schopnost materiálu rozptýlit mechanickou energii (vibrace) tím, že ji přemění na mikro-tepelnou energii. Poměr tlumení (reprezentovaný jako koeficient eta) je bezrozměrným měřítkem této schopnosti. Když lože stroje zažije náraz nebo vibrační cyklus, materiál s vysokým tlumením uvede systém zpět do klidu mnohem rychleji než materiál s nízkým tlumením.
Matematický pokles amplitudy vibrací v čase se vypočítá jako:
Amplituda v čase t=Počáteční amplituda vynásobená matematickou konstantou e umocněnou záporným poměrem tlumení, vynásobená vlastní frekvencí a časem.
Srovnávací pohled na poměry tlumení odhaluje jasnou převahu minerálního lití:
Konstrukční ocel: Poměr tlumení přibližně 0,001.
Šedá litina: Poměr tlumení přibližně 0,003.
Minerální lití: Poměr tlumení přibližně 0,020 až 0,030.
Tlumicí kapacita NEPARALELNÍHO minerálního odlitku je přibližně 10krát větší než u šedé litiny a téměř 30krát větší než u konstrukční oceli. Toto výjimečné chování tlumení téměř okamžitě potlačuje vysoko-frekvenční harmonické. Pro koncového-uživatele to přímo znamená:
Špičková kvalita povrchu: Eliminuje mikro-chvění, což umožňuje povrchovou úpravu optické-třídy přímo z frézky.
Prodloužená životnost nástroje: Snížení amplitudy vibrací minimalizuje cyklické rázové opotřebení karbidových a diamantových nástrojů a prodlužuje životnost nástroje až o 30 procent.
Zvýšené rychlosti posuvu: Stroje mohou pracovat při mnohem vyšších dynamických parametrech, aniž by vyvolaly strukturální nestabilitu.
Složení materiálu a plnější distribuce velikosti částic
BEZPLATNÉ minerální odlévání je pokročilý kompozitní materiál zkonstruovaný ze dvou hlavních složek: vysoce-čisté přírodní minerální kamenivo a vysoce{1}}výkonný pojivový systém na bázi epoxidové pryskyřice.
Směs kameniva se skládá z pečlivě vybraných křemenných, čedičových a žulových štěrků. Abychom dosáhli maximální hustoty a minimalizovali požadovaný objem drahé epoxidové pryskyřice, využíváme Fullerovu distribuční křivku k optimalizaci poměru velikosti zrn. Smícháním přesných frakcí hrubých, středních, jemných a ultra{2}}jemných částic menší zrna dokonale vyplňují mezery mezi většími kameny.
Procento kameniva procházejícího sítem o velikosti otvoru d se vypočítá takto:
Procento=100 vynásobené poměrem velikosti otvoru d k maximální velikosti částic D, zvýšené na mocninu stupňovacího exponentu n (optimalizováno blízko 0,5 pro maximální hustotu struktury).
Tato vysoce hustá agregovaná matrice je spojena pomocí pokročilé epoxidové pryskyřice-vytvrzované za studena (tvoří přibližně 8 až 12 procent celkové hmotnosti). Na rozdíl od tradičního lití železa, které vyžaduje tavení kovů při teplotách přesahujících 1200 stupňů Celsia, je náš minerální odlitek zpracováván nízkoteplotním, k životnímu prostředí šetrným studeným-cyklem vytvrzování, jehož výsledkem je prakticky nulové smrštění a nulové zbytkové tepelné pnutí.
Svoboda designu a funkční integrace
Jednou z nejsilnějších výhod BEZPLATNOSTNÍHO minerálního lití je schopnost odlévat složité vnitřní prvky přímo do lože stroje. Vzhledem k tomu, že materiál je zpracováván ve stavu kapalné kaše při pokojové teplotě, můžeme před odléváním umístit funkční komponenty do formy:
Zapuštěné ocelové kotvy a vodicí dráhy: Vysoce přesné ocelové desky{0}} s navařenými kotevními kolíky lze odlévat přímo do kompozitu. Tyto desky jsou následně precizně broušeny-, aby sloužily jako referenční montážní plochy pro lineární vedení.
Integrované chladicí kanály: Do konstrukce lze zalévat potrubí pro chlazení kapalin. To umožňuje aktivní řízení teploty lože stroje a zabraňuje tepelné deformaci během prodloužených-obráběcích cyklů s vysokým výkonem.
Vnitřní vedení a dutiny: Elektrická vedení, hydraulická vedení a pneumatické hadice mohou být vedeny uvnitř odlitku, čímž vzniká vysoce integrovaná, prostor-šetřící a čistá architektura stroje.
Díky eliminaci vícenásobného obrábění a montáže po odlévání poskytuje UNPARALLELED minerální lití výrobcům obráběcích strojů optimalizované, vysoce{1}}výkonné konstrukční řešení, které kombinuje extrémní dynamickou stabilitu s bezkonkurenční flexibilitou návrhu.