Как устранить проскальзывание заготовки при токарной обработке с высоким крутящим моментом с использованием индивидуальных кулачков

В 2025 году более чем у 60% Мастерских по обработке на токарных станках с ЧПУ отмечаются проблемы с проскальзыванием при обработке закаленных сталей или профилей с глубокими канавками. Традиционные твердые патроны часто требуют чрезмерного усилия зажима, что может привести к деформации детали.

Методология

1. Настройка теста

• Заготовка: валы из стали 4140 (ϕ50×300 мм, HRC 28-32) с 3 продольными канавками

• Оборудование:

Токарный станок с ЧПУ: Doosan Puma 2600SY (шпиндель 15 кВт)

Датчик крутящего момента: Kistler 9129AA (диапазон 0-600 Н·м)

• Конструкции:

Зубчатая: закаленная сталь с зубьями с шагом 1,2 мм (угол между гранями зуба 60°)

Гидравлическая: штифты из твердого сплава с активацией давлением

С полимерным покрытием: слой полиуретана толщиной 0,8 мм

2. Протокол испытаний

• Базовый тест на проскальзывание с использованием стандартных губок при увеличивающемся крутящем моменте (200-500 Н·м)

• Повторные испытания с использованием специальных губок при одинаковых параметрах резания:

Черновое точение: глубина резания 3 мм, подача 0,3 мм/об

Прорезание канавки: ширина 5 мм, глубина 8 мм

Результаты и анализ

1.Пороги проскальзывания

• Стандартные губки: Не выдержали при 320 Н·м (смещение заготовки на 0,8 мм)

• Нарезные губки: Выдержали до 450 Н·м (улучшение на 40%)

• Гидравлические губки: Нет проскальзывания при максимальном испытательном значении 500 Н·м

2. Сохранение поверхности

Полимерные губки не оставили видимых следов (Ra 0,8 мкм) по сравнению с микроскопическими вмятинами от нарезных губок (Ra 2,4 мкм).

Обсуждение

1.Соотношение затрат и выгод

• Нарезные губки: Лучший выбор для мастерских с уже имеющимися патронами ($350-500/комплект)

• Гидравлические губки: Оправданы для производства с широкой номенклатурой, несмотря на стоимость свыше $2200

• Полимерные губки: Идеальны для обработанных поверхностей, но требуют обновления покрытия еженедельно

2. Ограничения

Испытания были сосредоточены на цилиндрических заготовках; для неправильных форм может потребоваться гибридное решение.

Boten — один из ведущих брендов, производящих оборудование для тестирования систем Common Rail. Компания всегда предлагает качественную продукцию и высокий уровень обслуживания. Мы предоставляем широкий ассортимент инструментов, таких как стенды для дизельных форсунок, манометры и стенды для тестирования форсунок системы Common Rail. Все наше оборудование оснащено передовыми технологиями, что позволяет обеспечить вам высокоточные и надежные решения для любых испытаний. С Boten вы можете быть уверены, что получите лучшие инструменты для выполнения вашей работы.

Для токарной обработки с высоким крутящим моментом:

• Зубчатые губки обеспечивают наиболее экономически эффективное улучшение

• Гидравлические системы обеспечивают надежное зажимание для критически важных операций

• Полимерные покрытия защищают деликатные поверхности при более низком крутящем моменте

В дальнейших исследованиях необходимо уделять внимание системам быстрой смены для смешанного производства.