CCBot/2.0 (http://commoncrawl.org/faq/)
Главная   Информационные статьи   Оборудование   Выбор подходящего станка

Выбор подходящего станка

Добавлено: 30.03.2009

Любой изготовитель пытается добиться от своего станка уникальных характеристик. При этом имеются объективные тенденции, которые ему следует учитывать. Как минимум, Вы должны уяснить цель ваших инвестиций и вид предполагаемых работ на станке. Вопрос не стоит о том, чтобы раскошелиться ради новой технологии. Накладные расходы на эксплуатацию, например 5-пятикоординатных обрабатывающих центров очень высокие, и для их окупаемости требуется постоянное выполнение на них нестандартных работ - таких, как обработка сложных объемных деталей, пресс-форм, лопаток турбин. Пока вам не требуется поиска работ для загрузки Вашего станка, Вы можете сэкономить, закупив программное обеспечение за несколько тысяч фунтов стерлингов для выявления и исправления неэффективных операций. Многие фирмы убедились, что только за счет этого можно избежать ненужных затрат на увеличение производственных мощностей.

При приобретении станка для 5-координатного или высокоскоростного резания надо учитывать не только его стоимость, но и затраты на обеспечение подачи СОЖ под высоким давлением, систему ЧПУ, высококачественное устройство балансировки инструмента, прогрессивную систему САМ, а в целом найти новый подход к резанию металла. С другой стороны, может быть оправданной и покупка дешевых станков низкого качества, если вы намерены выжать из них все и затем выбросить в металлолом. Такой подход требует четкого планирования и работ с низкими допусками. Многие покупки попадают между этими крайними вариантами, но вам нужно четко определить виды планируемых работ и требуемые мощности. Сделав точный выбор потребности, не полагайтесь на бухгалтерию в расчетах выгодности сделки или минимума потребных средств. Если в ваши задачи входит обеспечение качества продукции, заданного темпа производства и времени его освоения, вам не нужно станка, простаивающего из-за отсутствия необходимого обслуживания или поставки запасных частей. Таким образом, встроенное качество, пакеты услуг и обучение приобрели большое значение.

Возможно, вы не знаете о текущих тенденциях в металлообработке. Два года назад упор делался на высокоскоростные 5-координатные станки с линейными приводами и сложными системами спутников. Фактически 5-координатная обработка была внедрена на предприятиях для производства штампов и пресс-форм, а также в аэрокосмической промышленности (высокоскоростное резание). Линейные приводы можно увидеть в основном на выставках и презентациях. Сложные системы спутников используются на подрядных предприятиях в автомобильной промышленности. Сегодня вошли в моду технологии обработки детали с одной установки. Многие из этих достижений помогут прозорливому заказчику стать более конкурентоспособным при условии правильного использования станка.

Будущее за такими технологиями, как измерение в процессе обработки или открытые системы управления. Последние позволяют осуществлять строгий контроль за производством за счет активных связей с компьютерными сетями, а в последнее время путем мониторинга производства на цеховом уровне. Все доводы в пользу контроля температуры и систем позиционирования с обратной связью остаются в силе – нагрев остается большой проблемой. В действительности, он является главным недостатком линейных приводов. Все известные системы этих приводов требуют встроенных устройств охлаждения для уменьшения рабочей температуры до приемлемого уровня. Расбалансирование процесса обработки также происходит из-за инерции ускорения, что потребовало от разработчиков станков обращать особое внимание на конструктивные принципы станка. Огромные дозы «мгновенной» мощности ведут к скручиванию любой конструкции, недостаточно сбалансированной по силам, что явилось причиной активизации работ по созданию практичной платформы Стюарта (гексапода). Сегодняшняя техника линейных приводов позволяет их использовать в основном в дыропробивных прессах и лазерных станках, а не в обрабатывающих центрах. Тем не менее, ряд производителей станков, как фирма DMG (Deckel-Maho-Gildemeister), демонстрируют большие возможности использования линейных приводов на 5-координатных станках.

Литье полимерных композитов появилось примерно два десятилетия назад с использованием их до последнего времени в изготовлении станин и стоек в качестве экспериментальных материалов. Отмечаются два вида таких материалов: материал швейцарской фирмы Studer, лицензию на который приобрели американской компании Hardinge и Landis и независимо разработанный материал марки Phillycast фирмы ITW Philadelphia Resins, состоящий на 9 - 93% из гранитной крошки. Остальное – высокопрочная эпоксидная смола, отвердитель и иногда окрашивающий агент. Заменителем гранита может стать композит кварца, также называемый кремниево-двуокисная керамика. Естественно, каждый поставщик рекламирует свой материал так же, как и поставщики чугунов.

К числу наиболее важных преимуществ литых станин из полимерного композита относятся высокая степень гибкости отливки; вибропоглощение, в 8-10 раз превосходящее эту величину у чугуна или стали; нечувствительность к кратковременным температурным колебаниям; повышение стойкости используемого режущего инструмента и шлифовальных кругов - до 30%. Литье из композитов обладает химической и коррозионной стойкостью, не разрушается под воздействием СОЖ. Вместе с тем имеются и недостатки. Материал литья из композитов уступает по жесткости чугуну, что требует увеличения в 3-4 раза толщины стенок с созданием многочисленных галтелей и ребер жесткости, что, в общем, не представляет трудностей при их учете на стадии конструирования. Также вследствие очень низкой теплопроводности гранитного эпоксида, он может быть непригоден при условии генерирования большого количества тепла, примером чего может стать передняя бабка токарного станка.

Системы управления

Высокие скорости подач и поперечных перемещений требует контроллеров, способных управлять инерцией ускорения и торможения, т.е. цифрового типа, относительно новых и дорогих. Вместе с тем цифровые контроллеры, особенно со встроенными пультами ПЭВМ, идеальны для работы в безлюдном режиме. Они могут быть соединены с сетью компании или Интернетом, обеспечивая возможность дистанционного мониторинга с функциями обслуживания.

Специалисты по технике управления считают, что в последующие годы промышленные ПЭВМ будут преобладать на рынке систем управления. Действительно, многие фирмы стали создавать системы управления с «открытой архитектурой», когда пользователь может конфигурировать контроллеры под свои потребности. Другие пошли еще дальше, вложив все возможности в программное обеспечение с использованием универсальной аппаратной части, как в повседневных ПЭВМ. С этой целью разработчики контроллеров начинают предлагать устойчивые версии в реальном времени Windows NT как факультативной операционной системы, позволяя использовать все преимущества Интернета. Таким образом, субпоставщики 1-го и 2-го уровней смогут получать сведения обо всем, что им требуется обрабатывать на станке, непосредственно от заказчика, что укрепит сеть поставщиков. Например, в системе ЧПУ BostoMatic BDC 3200X используются 32-битовая архитектура шины VME и ступенчатые микропроцессоры, позволяющие обрабатывать 1100 5-координатных блоков в секунду. При этом не требуется предварительной обработки данных даже в программах механообработки деталей с большим массивом данных.

Инструмент

Если вы не приняли стратегию инструментальной рационализации, вам необходимо предусмотреть оптимальную емкость инструментального магазина. Многие изготовители предлагают варианты на число гнезд 24, 36 и т.д. Время смены инструмента колеблется здесь в широких пределах, но при крупносерийной обработке это не имеет большого значения, поскольку можно сэкономить на правильном распределении потоков материала и диспетчировании. Надежность играет важное значение, поскольку чем сложнее система смены инструмента, тем выше вероятность возникновения в ней неисправностей. Новейшие инструментальные системы имеют возможность мониторинга состояния инструмента с передачей данных обратно к контроллеру. Многие устройства автоматической смены инструмента (УАСИ) имеют элемент нагрузки (датчик), который определяет наличие инструмента и передает данные его длины в контроллер после установки инструмента в шпинделе. Теперь в ячейках и целых ГПС используется одно УАСИ на несколько станков, позволяя экономить пространство, время и деньги. Роботизированные УАСИ, связанные с контроллером станка, передают инструменты от станка к станку по потребности.

Шпиндели

Настоящее испытание характеристик шпинделя возможно под воздействием фактических усилий резания. Они охватывают мощность шпинделя и частоту его вращения, возможности быстрого разгона и замедления. Высокочастотные шпиндели обычно имеют прямой привод и называются «электрошпиндели». Они имеют высокую стоимость и чувствительны к перегреву, требуя сложных систем охлаждения. Эти шпиндели широко используются при высокоскоростном резании в отличие от шпинделей с редукторами, поэтому если вам необходимо выполнять много черновых операций следует рассмотреть вариант станка как со шпинделем большой мощности, так и с высокой частотой вращения или работать на двух станках.

По мнению специалистов фирмы Kitamura, наилучшей является гильзовая конструкция шпинделя, связанного с приводным двигателем через прецизионную передачу. Например, шпиндель с прямым приводом (мотор-шпиндель) может нагреваться от мотора и иметь вибрации. Такого типа шпиндели передают базовый крутящий момент, созданный двигателем, что означает невозможность получения оптимального момента при низкой частоте вращения и наибольшего его значения при максимальной частоте вращения. Например, шпиндель на обрабатывающем центре фирмы Kitamura имеет главную несущую опору спереди в виде высокоточных конических подшипников. Стандартный охлаждающий узел поддерживает постоянную температуру в гильзе шпинделя за счет циркуляции масла и в передаче за счет циркуляции смазки.

Тепловое расширение

Конструкция некоторых новых станков предусматривает соответствие расширения и сжатия по осям координат, что обеспечивает высокую точность в течение всей смены. В других станках используют сложные цепи температурной компенсации, подающие сигналы обратной связи к контроллеру для регулировки положения осей. Обычно в них включают системы мониторинга охлаждения ходового винта и линейных шкал по всем осям, что объясняет их высокую цену и, конечно, высокую точность. Хорошо сконструированный станок, имеющий компенсацию стандартного ходового винта рабочего стола, необходим для большинства цехов.

Из практики известно, что подвижные детали должны иметь небольшой вес для обеспечения хорошего ускорения и замедления, а неподвижные узлы должны быть как можно более массивными. Наиболее разумной является конструкция, в которой происходит концентрация сил как торсионных, так и сжимающих, а не сдвигающих или скручивающих. Для всех осей важны не только параметры перемещений, но и их точность. Рециркуляционные роликовые направляющие являются лучшим вариантом для легких работ, а на тяжелых станках лучше использовать коробчатые направляющие скольжения, ограничивающие перемещения в любом направлении, кроме нужного. Шабренные направляющие у чугунных станин устарели, поскольку при недостаточном обслуживании подвергаются сильному износу.

В заключение следует заметить, что не существует выгодных сделок – вы получаете то, за что заплатили. Мировой рынок станков очень развит. Станки выпускаются для широкого диапазона использования и для потребителей с различными финансовыми возможностями. Те, кто хочет получить станок, полностью отвечающий их требованиям, должны работать в тесном контакте с изготовителем. От вас требуется обоснование и четкое понимание того, что вам необходимо.

Перевод В.А. Потапова, научного руководителя информационного сайта "Станки, технология и инструмент для металлообработки", инженера и переводчика, члена Союза журналистов России, редактора ежемесячного реферативного журнала “Технология машиностроения» ВИНИТИ РАН.

Фотографии с сайтов molotstyle.narod.ru, raskleischik.ru, sib.adme.ru.

>>>Хотите обсудить эту статью подробнее? Ждем вас на нашем Форуме<<<

Комментарии

Оставить комментарий с помощью…
  • Equipnet (0)
  • Вконтакте (0)
  • Facebook (0)
Логотип компании
Комментариев пока нет

Вы можете разместить вашу статью в нашей ленте на коммерческой основе
Наш телефон: (495) 983-59-92. E-mail: manager@equipnet.ru

/articles/tech/tech_335.html 0
Интервью
10.03.2016
 Индукционные плиты: когда выгода покупателя означает и выгоду продавца
СУХОРУКОВ
Михаил
Ведущий менеджер технологического направления
Компания «Деловая Русь»
Что представляет собой рынок продаж индукционного оборудования в эпоху кризиса и с чем на него лучше выходить
Почему доллар будет стоить 50 рублей?
Как зарабатывать по 3 000 000 рублей в месяц?
Где купить станок, который делает деньги?
Ответы на эти и другие вопросы ищи в рассылке EquipNet.ru