Архивная версия статьи, 2002 год (без графики и таблиц)

     Шлифовальная техника: поколение NEXT

   Первая специализированная выставка, целиком посвященная шлифовальной технике, прошла в Германии в 1998 г. Потребность в ней продиктована повышением требований к качеству продукции машиностроения, в особенности к качеству, точности обработки сложных деталей, что предполагает автоматизацию основных производственных процессов. Свою положительную роль сыграло и активное развитие самой шлифовальной техники в последние годы. В этом году в Аугсбурге прошла уже 3-я Международная специализированная выставка по шлифовальной технике, и ее успех подтвердил правоту основателей этого форума. Выставка проходит один раз в два года и ее популярность растет на глазах: если два года назад в ней участвовало 164 фирмы из 8 стран, а общая площадь стендов составляла 7500 м2, то в этом году 229 участников из 14 стран развернули свои экспозиции на площади 12 000 м2, полностью исчерпав демонстрационные возможности Аугсбургского выставочного комплекса. Из зарубежных фирм наиболее активными были швейцарцы (23 стенда). Основное место на выставке было отведено станкам и инструментам для шлифовки стали. Были здесь и станки для других видов металлообработки, а также машины для обработки неметаллических материалов - дерева, пластмасс, керамики, камня. Поэтому наряду с плоско- и круглошлифовальными станками с ручным и программным управлением в экспозиции были представлены сверлильные и строгальные станки, абразивный инструмент, системы подачи и очистки охлаждающих жидкостей, контрольно-измерительная аппаратура, специализированные программные продукты, способы утилизации отходов металлообработки. Шлифование по программе Ведущие немецкие станкостроительные фирмы, входящие в объединение Schleifring, продемонстрировали новые шлифовальные станки с программным управлением, позволяющие в автоматическом режиме вести шлифовку деталей с одной установки сразу по пяти осям (трем линейным и двум осям вращения) и обрабатывать практически любые осесимметричные детали самой сложной формы. Компоновка станков нового поколения допускает свободное движение и наклон абразивного круга относительно детали и позволяет вести обработку поверхности детали, выдерживая ее контур с высокой степенью точности. Новая компоновка стала возможной благодаря применению компактных передач раздельного прямого привода шпинделей обрабатываемой детали и инструмента, малогабаритных РЕ-синхромоторов с шириной корпуса 135 мм, развивающих мощность до 15 кВт при 12 000 оборотов в минуту. Прямой привод шпинделя позволяет без сложных переключений использовать одну и ту же ось и для грубой шлифовки на малых оборотах, и для профильной шлифовки, и для финишной наружной шлифовки с высоким числом оборотов (до 2500 об/мин.). Тем самым существенно расширяется круг выполняемых станком операций. Переход с малого на большое число оборотов легко поддается программированию, благодаря чему открываются возможности для комплексных технологических решений по автоматической обработке деталей. Такой подход рассматривается как обязательный для новых моделей станков, поскольку высокая точность изготовления осесимметричных деталей на круглошлифовальном станке может быть достигнута только при полной обработке детали с одной установки. Для эффективного использования станка недостаточно одной лишь продуманной конструкции. Автоматическая обработка сложных деталей по 4-5 осям требует построения пространственных математических моделей и выполнения большого объема расчетов. В первую очередь это относится к тем операциям, где используется не одна точка, а целый сегмент шлифовального круга или где абразивный круг располагается под углом к результирующему перемещению оси детали. Алгоритм управления процессом обработки усложняется, создание сложных прикладных программ требует специализации программистов, поэтому производители автоматических станков сервисно обеспечивают своих клиентов пакетами прикладных программ. Примером использования дополнительного программного обеспечения на основе пространственных CAD/CАМ систем может служить шлифовальный станок WU 305 фирмы Schuette, ведущий автоматическую обработку деталей несколькими абразивными кругами по пяти осям с одной установки. Фирма Schneider Electric, широко известная как производитель электронных приборов и систем, поставляет для станкостроения электронные блоки управляющих устройств, сервомоторы, а также программное обеспечение. Ее немецкое отделение Num Guettingen специализируется на разработке программных продуктов для металлообрабатывающих станков. Примером продукции фирмы может служить система программного обеспечения для работы на шлифовальных станках NUMROTO plus. В систему входит пакет прикладных программ для обработки сложных деталей, для двух- и трехмерного математического моделирования процессов и форм. Система позволяет корректировать программы применительно к изменениям рынка - новым типам станков или новым технологиям обработки деталей, создавать банки данных, составлять отраслевые информационные обзоры технического уровня и состояния рынка. Специальные программы позволяют использовать автоматические станки не только для изготовления деталей большими сериями, но и для многоступенчатой высококачественной обработки разнообразным шлифовальным и полировальным инструментом уникальных по величине и сложности деталей. Целенаправленное использование CAD/CAM систем позволяет с одной установки детали осуществить высокоточную шлифовку, окончательную обработку и полировку таких сложных деталей, как фрезы, лепестки лопаток турбин или имплантанты коленных суставов. Специальные шлифовальные станки Входящая в объединение Schleifring мюнхенская фирма Berner+Straller показала серию специальных шлифовальных станков для высокоточной обработки крупногабаритных деталей газовых турбин для самолетов и космических систем, валов большой длины, подшипников и шестерен большого диаметра. Например, выпускаемые фирмой уникальные станки серии PF с качающимся шпинделем абразивного инструмента могут обрабатывать детали длиной от 1000 до 5000 мм, весом от 250 до 3000 кг. Абразивные круги имеют диаметр 500-1270 мм, а поворот шпинделя инструмента возможен в пределах от -10 до +190°, мощность привода - от 11 до 37 кВт. Станки серии PF позволяют в автоматическом режиме с одной установки полностью обрабатывать детали крупногабаритных подшипников качения. Фирма познакомила посетителей выставки с новыми моделями станков для высокоскоростной круговой шлифовки. Минимальная скорость обработки у этих станков не меньше 60 м/cек., средняя - 90-125 м/сек., а в отдeльных случаях она может достигать 200 м/сек. Не меньший интерес вызвали шлифовальные центры и специальные станки для плоской и профильной шлифовки деталей приборов точной механики, автоматические станки для обработки больших партий деталей для автомобильной промышленности. Примером специальных шлифовальных станков может служить и продемонстрированная фирмой Schmidt серия из четырех моделей автоматических станков башенного типа марки Tempo Tower для заточки дисковых пил. Станки снабжены тарельчатыми зажимами, плотно, без биений удерживающими пильные диски большого и малого диаметра. Надежный зажим позволяет вести обработку на повышенных скоростях, что ускоряет процесс заточки, повышает ее качество и увеличивает ресурс шлифовального круга. Одного карборундового абразивного круга толщиной 4 мм хватает для обработки 400 пил диаметром более 1000 мм. Станки компактны и удобны в работе. Модель Tempo Grind Tower 710 служит для заточки пил диаметром от 40 до 710 мм и вместе с системой охлаждения занимает площадь всего 1,5 м2. Широкий выбор программ делает станок практически универсальным, позволяет использовать его для заточки пил любой толщины с самой различной формой зубьев; программировать особую форму и шаг зубьев, в т. ч. переменную геометрию зуба; изменять скорость заточки пилы. Система охлаждения высокого давления исключает перегрев детали даже при форсированных режимах работы. Новинка выставки - шестиосный шлифовальный центр Tempo freestyle, позволяющий затачивать пилы диаметром 180-460 мм в автоматическом и 20-550 мм в ручном режимах работы. Станок имеет устройство для автоматической компенсации боковых толчков пильного диска со стороны абразивного круга. Другим нововведением стала модернизированная система управления Autopos, которая не только возвращает инструмент в стартовое положение, но и анализирует заданные параметры, выявляет ошибочные исходные данные и берет на себя даже подсчет числа зубьев. Системы охлаждения и очистки эмульсии Переход на высокоскоростное металлорежущее оборудование и ужесточение требований по защите окружающей среды потребовали новых технологических решений в области систем охлаждения металлообрабатывающих станков и способов очистки охлаждающей эмульсии от масел, стружки и абразива. Из известных способов очистки эмульсии методами седиментации, флотации, фильтрации, центрифугирования и магнитного осаждения примесей в современных установках используется главным образом центрифугирование. Центрифуга позволяет отделить даже самые тонкие твердые частицы и, что не менее важно, отобрать из эмульсии неизбежно попадающее в нее масло. Примесь масла не только вызывает замасливание абразивного круга, но и, создавая на поверхности эмульсии пленку, провоцирует рост бактерий и ускорение распада эмульсии. В центрифугах швейцарской фирмы Turbo Separator достигается высокая степень очистки эмульсии от масла и твердых примесей. Наряду с надежностью и малыми эксплуатационными расходами в перечень преимуществ турбоустановок можно включить способность работать в автоматическом режиме, плотную консистенцию и малую остаточную влажность шлама. Благодаря щадящей обработке без применения химических добавок очищаемая в центрифуге эмульсия в течение длительного времени сохраняет постоянные свойства, не распадается и не расслаивается. При больших расходах эмульсии и высоких требованиях к степени ее очистки становится недостаточно охлаждающих устройств на станках и рекомендуется переходить к применению отдельных установок для охлаждения и турбоочистки эмульсии типа VD10.4353. Установка состоит из полуавтоматической центрифуги Т10, холодильного агрегата, расходного гидронасоса и системы управления. Ее производительность - до 80 л/мин., занимаемая площадь - 800х1200 мм. Напыление металлокерамических покрытий Современные методы обработки поверхности деталей включают устройство защитных покрытий физическими и химическими методами. Металлокерамические покрытия наносят на металлорежущий инструмент для повышения твердости, уменьшения износа и снижения трения стружки по резцу. Покрытия устраивают и на рабочих поверхностях машин для формовки металла гнутьем, ковкой, вытяжкой с целью снижения износа, трения, предотвращения задиров. Устройство покрытий на формах для отливки пластмассовых деталей облегчает разборку форм за счет снижения сцепления и трения между изделием и формой. Фирма Platit выставила серию плазменных установок глубокого вакуума типа PL для напыления металлокерамических покрытий. Процесс устройства покрытий полностью автоматизирован, что позволяет точно выдерживать заданную толщину не только в пределах одной партии, но и от партии к партии. Нанесение покрытия ведется физическим методом, исключающим химическую реакцию между материалами покрытия и детали и изменение свойств металла в поверхностном граничном слое. Деталь помещают в камеру, где при температуре 500 °С и давлении в 0,00001 миллибара частицы покрытия ускоряют до высоких кинетических энергий и бомбардируют ими поверхность детали. Электрическая разность потенциалов между частицей и деталью удерживает частицу на обрабатываемой поверхности. Толщина слоя составляет от 1 до 7 мкм. Установка состоит из вакуум-камеры размерами от 400х400х400 до 600х700х2500 мм, системы водяного охлаждения с двойными стенками, быстросменяемого катода и системы управления. Суммарная номинальная мощность электрических устройств - от 25 до 95 кВт в зависимости от вида установки. Продолжительность рабочего цикла напыления - от 2,5 до 4 часов в малых моделях и до 5-7 часов в больших. В состав системы управления входят промышленный персональный компьютер, меню управляющих команд, вспомогательные и диагностические программы. Возможно дополнительное оснащение установки системой дистанционной диагностики через пейджер, телефон и модем. При серийной обработке деталей устраивают стандартные покрытия из TiN, TiAlN, TiCN, которые вдвое увеличивают поверхностную твердость деталей из твердых сплавов. Для специальных целей возможно устройство покрытий TiAlCN, CrN, ZrN и др. Технология холодного воронения Обработка поверхности стальных изделий воронением издавна применялась для чернения стали и защиты ее от коррозии. Предложенный фирмой GIMA способ холодного воронения стали свидетельствует о том, что даже в области давно известных простых технологий есть еще что открывать. По традиционной технологии воронение вели попеременной обработкой стальных деталей в нескольких ваннах при температуре 140 °С. Высокая температура процесса требовала специальных условий и оборудования и практически не могла быть осуществлена на металлообрабатывающем предприятии. Необходимость отправки изделий для обработки и возвращения их обратно вынуждала предприятия отказываться от воронения и заменять его более простыми способами обработки поверхности и клеймения изделий. Способ холодного воронения исключительно прост. Обработка ведется при комнатной температуре и может быть легко налажена в рамках любого производства. Технология предусматривает последовательное выдерживание изделия в трех основных ваннах: первая - ванна для обезжиривания изделия (15 мин.), затем изделие переносят в ванну для воронения (1 мин.) и, наконец, масляная ванна для отбора воды (около 20 мин.). При переходе от ванны к ванне (т. е. дважды в промежутках между ваннами) предусматривается дополнительная промывка изделия в водяных ваннах (30 сек.). Перед началом воронения с изделия должна быть удалена ржавчина. Предварительная очистка от ржавчины достигается путем обработки изделия в травильном растворе или с помощью пескоструйного аппарата. Воронить можно детали из любой стали, содержащей не более 12% хрома, из железа или чугуна. Качество воронения холодным способом не хуже, чем по традиционной технологии. Деталь приобретает равномерно глубокий, без пятен и разводов, черный цвет по всей поверхности, включая самые труднодоступные места, например, глухие и мелкие отверстия, тонкие резьбы. Глубина воронения составляет от 1,3 до 3 мкм, размеры изделия при этом не изменяются. Воронение значительно повышает коррозионную устойчивость металла. Испытание при 100%-й влажности и температуре 40 °С не показало коррозионных явлений в течение 400 часов. Испытание в кислой среде по методике ASTM N 117 путем обработки образца 5%-м спреем NaCl при температуре 35 °С после 48 часов обнаружило лишь легкую коррозию углов и только после 72 часов было отмечено нарастание коррозии. Возвратные и повторяющиеся коррозионные явления возникают не раньше чем после 120 часов. Способ очень экономичен. Одним литром состава для воронения можно обработать от 8 до 14 м2 изделий. Стоимость обработки составляет всего 0,15 евро за 1 кг изделий. Организация производства очень проста: оборудование состоит из нескольких емкостей и подъемного оборудования для загрузки в ванну и извлечения изделий. Для обработки небольших деталей предлагаются специальные емкости на 25 и 50 л. Для крупных изделий можно использовать без какой-либо специальной обработки любые имеющиеся емкости. Применяемые для воронения химикалии не опасны и не агрессивны, по степени опасности для окружающей среды они соответствуют обычным чистящим средствам. Нанесение надписей и маркировок на металл Наряду с воронением фирма GIMA предложила на выставке несколько способов и устройств для нанесения надписей и маркировок на металл, в т. ч. числе травильные карандаши, устройства для электрохимической маркировки по шаблонам, составы для нанесения надписей, стальные ударные литеры и керны, ручные ударные штемпели, штемпельные пистолеты, ударные прессы для выбивания маркировок. Сложные надписи и высококачественные гравировки на различных материалах позволяют делать гравировальные системы фирмы Buth. Метод нанесения гравировки основан на использовании патентованного устройства Focal-Sharp для точной фокусировки линз диаметром от 1,5 до 4 дюймов на любом материале. Показанные фирмой модификации гравировальных систем охватывают практически всю сферу от небольших и недорогих настольных лазерных приборов для нанесения надписей при изготовлении резиновых штемпелей до высокоточных стационарных профессиональных установок высшего класса. Все лазерные системы обслуживаются программным комплексом Corel Draw, а управление ими не сложнее, чем принтером. Для повышения точности нанесения на гравируемую поверхность надписей или линий во всех модификациях применена наводка по красному лучу. Нулевая точка отсчета всегда принимается в левом верхнем углу, но при необходимости перемещением лазерной головки она может быть выбрана в любом другом месте гравировального стола. Малая лазерная система Venus представляет собой портативный прибор, предназначенный для работы в пунктах гравировки в магазинах или в небольших граверных мастерских. Он снабжен четырехстрочным дисплеем и обеспечивает хорошее качество гравировки надписей на коже, дереве, алюминии, мраморе, граните, керамике, стекле и т. д. Мощность лазера - 12 Вт, рабочее поле - 300х210х70 мм, габариты прибора - 620х435х420 мм, подача - 0,5-508 мм/с, разрешающая способность - от 200 до 1000 ед. DPI, емкость памяти - 16 Мбайт с возможностью наращивания до 64 Мбайт. Самая большая стационарная лазерная система Neptun оснащена лазером мощностью 50 или 100 Вт. Ее габариты - 1820х1190х1360 мм, размеры рабочего стола - 1360х1190 мм, рабочее поле - 1220х840х100 мм. Остальные характеристики близки к показателям малой установки. Контрольно-измерительные приборы Развитие металлообрабатывающей техники невозможно без совершенствования контрольно-измерительных приборов. Серию приборов для измерения напряжений продемонстрировала фирма KIFFE. Силоизмерительные мессдозы типа AFG предназначены для проведения испытаний на растяжение и сжатие. Выпускается 10 марок мессдоз с пределами измерений от 2,5 до 2500 Н. Точность измерения - ±0,1% в каждом диапазоне измерений, частота считывания - 1200 Гц, разрешающая способность - 1/5000 зоны измерения. Прибор имеет выход на аналоговое устройство и может работать с внешними силоизмерительными устройствами. Для работы в лабораторных условиях мессдозу монтируют на штативе. Кроме основной области применения, прибор может быть использован для калибровки пружин, определения прочности упаковочных лент или клеевых соединений, замеров нагрузок на педали и рычаги, для оценки плотности удержания штекеров, а также в медицинских силоизмерительных устройствах. Компактная версия мессдозы имеет предел измерения от 100 Н до 25 кН, точность - 0,5%, а также дисплей, показывающий текущие или предельные значения результатов измерений. Еще одна версия прибора предназначена для работы в качестве только регистрирующего прибора с внешними датчиками типа Smart. Существует несколько вариантов датчиков: 8 моделей S-образных датчиков с пределом измерений от 100 Н до 25 кН и две модели цилиндрического датчика на 50 и 100 кН. Точность измерений во всех случаях составляет 0,25%. Приборы для измерения крутящего момента выпускаются в трех вариантах: в виде четырехгранного ключа 3/8 или 1/2 дюйма на момент 15, 60 и 150 Нм, отвертки на предельный крутящий момент от 0,3 до 10 Нм или цилиндрической мессдозы с диапазоном пределов измерений от 15 до 1000 Нм. Их можно использовать для измерения крутящего момента при открывании и закрывании винтовых крышек, повороте рулевых колес, завинчивании и отвинчивании болтов и гаек; для измерения трения валов и роликов; для калибровки мерных гаечных ключей. Утилизация отходов Как и во многих других отраслях промышленности, в машиностроении все возрастающую остроту приобретает проблема утилизации отходов. Она охватывает не только способы извлечения отходов из технологического процесса, но и методы формирования отходов в удобном для перевозки и дальнейшей переработки виде. Например, отфильтрованные из систем охлаждения шламы при их остаточной влажности и консистенции трудно использовать для каких-либо технических целей. Выход из положения предложила фирма RUF, создавшая установку для брикетирования отходов. Установка представляет собой смеситель, сблокированный с прессом. Попадающий в нее материал может быть или сразу спрессован в брикеты (например, металлическая стружка), или предварительно обработан вяжущим составом, а затем спрессован в брикеты. Комплект оборудования для брикетирования наряду с основными агрегатами включает также необходимые для хранения и подготовки отходов и вяжущего емкости, бункеры, транспортеры и накопители. Весь рабочий процесс от подачи материала до перемешивания с вяжущим и прессования автоматизирован. В зависимости от исходного сырья подбирается технология его переработки, вид вяжущего, параметры перемешивания, давление прессования. Прессующий агрегат развивает максимальное давление до 5000 кг/см2 и в состоянии спрессовывать отходы до степени уплотнения 1:25, при которой происходит не только уплотнение отходов, но и отжатие содержащихся в отходах масла и воды. При брикетировании металлической стружки плотность брикетов приближается к плотности самого металла, что уменьшает шлакообразование и увеличивает выход металла при переплавке. Тем самым повышается ценность отходов. Фирма RUF предложила на выставке целую серию установок для брикетирования, перерабатывающих от 50 до 3000 кг отходов в час. Малые установки могут использоваться как мобильные системы, перерабатывающие отходы непосредственно на месте их образования, большие установки выполняют роль централизованных перерабатывающих центров. Несколько лет назад по заказу Центробанка фирма поставила в Россию две установки, которые были предназначены для переработки изымаемых из обращения старых денежных знаков. Оказалось, что простой резки купюр в бумагоуничтожительных машинах недостаточно как с точки зрения необратимости уничтожения, так и в связи со сложностью перевозки и сжигания. Тогда банкиры обратились к брикетированию, и проблема сокращения денежной массы была успешно решена. Альберт Полуновский

 Важно:
  ДЛЯ ОБМЕНА КНОПКАМИ - возьмите наш код, поставьте его на Ваш сайт и добавьте Ваш ресурс ЗДЕСЬ

Код кнопки:


Главная | Рубрикатор | Размещение рекламы | Рекламные агентства | Обзор выставок
Строчная реклама | Рынок металлов | Статьи и анонсы | Адреса фирм из статей
Содержание справочника ЛКМ | Анкета для посетителей | Доска объявлений | Страница ссылок