Еженедельник "Снабженец"
http://www.snab.ru

Полная версия этой статьи в формате PDF:
СКАЧАТЬ

Металлообработка в Париже: мода на оригинальность. Весной в крупнейшем парижском экспоцентре Villepinte состоялась Международная выставка Industrie, посвященная металлообрабатывающей технике, — одно из главных мероприятий подобной тематики. До 2008 г. этот форум уже много раз проводился в Париже, но был известен под названием Outil. Изменение названия, на наш взгляд, вполне оправдано, поскольку для русского уха «Утиль» — не самый лучший символ выставки по передовым технологиям обработки металла. В рамках форума на выставочных стендах площадью почти 100 тыс. м2 около 1500 экспонентов продемонстрировали 50 тыс. посетителей оборудование для различных способов металлообработки. Нынешняя экспозиция еще раз подтвердила оправданность претензий Industrie на главенствующую роль в отрасли, несмотря на то, что Франция в последние годы несколько сдала свои позиции ведущей промышленной державы. На фоне общемирового среднего прироста объемов производства в 2006 г. на уровне 6,4% и даже более скромных показателей Еврозоны (4%) и Германии (6%), французские темпы роста в обрабатывающей промышленности (в среднем 1,2%) выглядят довольно неприметно. Как бы то ни было, выставка Industrie не утратила своей привлекательности как мировая площадка демонстрации технических новинок отрасли. Тем более что в станкостроении Франции годовой прирост объемов производства достигал 10%. Плазменная обработка и эмалирование — технологии защиты поверхности Одна из наиболее перспективных и многообещающих выставочных новинок связана с плазменной обработкой поверхности металлов. Французское представительство немецкой компании Plasmatreat показало на своем стенде опытный образец первой в мире установки для высокоскоростной плазменной обработки металлических поверхностей на открытом воздухе Рlasma- treater AS 400. До последнего времени плазменная обработка проводилась в специальных камерах, поддерживающих заданный режим температуры и давления. Разработчикам удалось создать систему Openair с такой конструкцией сопел, которая позволяет вести различные виды плазменной обработки на открытом воздухе. Тем самым существенно расширились возможности применяемой технологии. AS 400 состоит из корпуса с откидным защитным стеклом, сопловой системы на 1 кВА, плазменного генератора типа System 3000 и подвижного рабочего стола. Эти четыре главных рабочих блока дополняются обслуживающими системами электропитания (400 В/16 А/50 Гц), подачи азота и сжатого воздуха (с расходом 3 м3/ч) под давлением соответственно 4 и 5 бар, а также направленного отсоса окислов азота (4 м3/ч). Работа оборудования регулируется с помощью управляющего блока с компьютером, дисплеем и клавиатурой, к которому приложен соответствующий пакет программ. В новой установке размерами 1080і810і1420 мм (высота) и весом 185 кг использовано плазменное сопло типа PFW10 с рабочей частотой 15–25 кГц и внутренним напряжением на электродах 5 кВ. Скорость обработки составляет 1–50/100 м/мин., ширина проходимой полосы — 5–12 мм. Предусмотрена возможность использования нескольких вариантов сопел и сопловых головок, в т. ч. с вращающимся адаптером для увеличения (до 100 мм) ширины полосы. Плазменную обработку деталей можно вести медленно или быстро, при этом каждому способу соответствует определенная область применения. В случае высокоскоростной обработки металл в основной своей массе не успевает прогреться и изменить свойства. При температуре потока плазмы 300–1500 °C нагревание детали не превышает 20 °С. В сферу использования высокоскоростной установки впервые вошла плазменная полимеризация с нанесением на металл методом Openair-Plasma тонкого покрытия из полимеризующегося материала. Последний проходит через испаритель и в газообразном состоянии на выходе из сопла попадает в поток ионизированного азота или воздуха, при необходимости с дополнительным введением кислорода. Подобным методом можно наносить на металл тонкие, устойчивые против коррозии покрытия, подавлять диффузионные процессы и сообщать поверхности по желанию гидрофильные или гидрофобные свойства. Другое направление высокоскоростной плазменной обработки связано с радикальной очисткой поверхностей от следов технологических добавок, лаковых или металлизированных покрытий, с обнажением и активизацией поверхностной структуры материала. После обработки сцепление с основанием любых вновь наносимых покрытий или клеев увеличивается практически на порядок. Для формирования на поверхности металлов гораздо более толстых защитных покрытий издавна применяют эмалирование. В этой технологии за последнее время появился целый ряд новинок. Так, французский представитель немецкой фирмы Eisenmann Anlagenbau ознакомил посетителей с оборудованием для эмалирования металла порошковым и гальваническим способами. В конструкции порошковой камеры особое внимание обращено на снижение эксплуатационных затрат и расхода порошка. Камера, выполненная в рост человека, имеет корпус с гладкими стенками из нержавеющей стали и окнами из ударопрочного стекла. Воздушный поток подается горизонтально, направление обдува оптимизировано по критерию расхода эмали. Вентиляция рабочего объема ведется по принципу сокращения путей отсоса избыточного (не осевшего) порошка к воздушному фильтру. Система вытяжки и осаждения эмалевого порошка изготовлена в виде единого экологичного фильтрационного модуля. Фильтр представляет собой совокупность ламелей, сформованных из спекшейся пластмассы и объединенных в жесткий компактный блок с поддоном. Устройство удобно в эксплуатации, поскольку постоянно очищается в производственном цикле. Сухой порошок сбрасывается с ламелей в выдвижной поддон и возвращается в непрерывный технологический процесс. Структурно фильтр является слоистой системой с крупнозернистым ядром и тонкозернистой оболочкой, препятствующей попаданию внутрь частиц порошка. В отличие от бумажных и текстильных аналогов, в которых тонкие частицы проникают в поры бумажного материала или волокна, в агломерационном фильтре весь материал оседает на поверхности. Степень улавливания порошка достигает 99,99%. По концентрации твердых частиц (0,01%) отработавший воздух удовлетворяет самым жестким экологическим требованиям к чистоте. Срок службы компактного фильтра практически неограничен. Металлорежущие станки Concept: особенности конструкции Среди главных тематических разделов выставки следует отметить металлорежущие станки и инструмент. Подобную технику представила участвовавшая в форуме итальянская машиностроительная фирма МСМ, которая выпустила серию горизонтальных станков Concept с ЧПУ для высокоскоростной обработки металла. Новые агрегаты, способные производить обработку по четырем-шести осям, поставляются в различных конфигурациях с системой автоматической подачи и извлечения деталей. Станки имеют рабочую зону в виде куба с ребром 600 мм и в состоянии принимать палеты размерами 400і500 мм. С целью сокращения непроизводительных потерь времени на них смонтирован интегрированный привод для смены палет. В пятиосной версии Concept может вести комбинированную токарную и фрезерную обработку. В этом случае В-ось, зафиксированнная на качающейся А-оси, перенимает токарную функцию. Возможна и шестиосная (с двумя В-осями) конфигурация агрегата. На осях вращения установлены электродвигатели, при изготовлении роторов которых использованы редкоземельные элементы. Двигатели обладают очень высоким крутящим моментом, угловым ускорением свыше 20 000 град/с2 и максимальной частотой вращения от 75 до 400 об/мин. Скорости перемещения вдоль линейных осей также очень высоки и достигают 75 м/мин. с ускорением около g по осям X и Y и до 2g по оси Z. Обрабатывающий центр Concept установлен на основание, опирающееся на три точки, в котором закреплены направляющие стойки оси Z. Шаровые шпиндели этой оси проходят по обеим сторонам фундамента. Тем самым обеспечивается симметрия теплового расширения, а привод оказывается на одной оси с центром тяжести. Новую серию оснащают широким набором электрошпинделей типа А63. Смонтированные на шпиндельной головке, они представляют собой независимые узлы и отличаются точностью работы и простотой эксплуатации. Такие шпиндели легко заменить, не влияя на точность выполняемых операций. Подобные преимущества связаны с тем, что каждый из них является составной частью электродвигателя и не нуждается в дополнительном приводе. Тем самым достигается увеличение частоты его вращения (до 16 000, 20 000 и 30 000 об/мин.) и мощности (до 33, 40 и 90 кВт). Возможность достижения высокой мощности как при низком, так и при высоком числе оборотов соответствует господствующей на мировом рынке тенденции к выпуску универсальных станков, гибко отвечающих различным условиям эксплуатации. Электрошпиндель снабжен преобразователем, который регулирует работу трехфазного асинхронного двигателя. Такая схема обеспечивает наилучшее использование возможностей силового агрегата. Кроме того, она позволяет получить высокую скорость вращения при относительно небольшом выделении тепла, а также при оптимальных значениях вращательного момента и потребляемой мощности. Встроенное устройство (энкодер) регулирует позиционирование шпинделя, позволяя с высокой точностью нарезать резьбу. Станки серии Concept оснащают специально сконструированным компактным инструментальным магазином в виде колеса, в котором концентрическими кругами установлены 80 инструментов, выдвигающихся в направлении шпинделя. Инструмент для резки металла: преимущества многосторонности Среди последних технических достижений в области металлорежущего инструмента обращает на себя внимание выпущенная французской компанией LMT многосторонняя режущая пластинка MultiEdge 4X. Устанавливают ее в серийных, проверенных практикой фрезерных головках. Новое изделие отличается тремя принципиальными особенностями. Прежде всего, это его геометрия, которая дает возможность получать короткую стружку при различных видах обработки деталей — от черновой обдирки до завершающей чистовой отделки. Вторая особенность MultiEdge 4X заключается в том, что пластинка сделана четырехсторонней, и на каждой стороне имеется трехступенчатая режущая кромка, позволяющая снимать стружку в три приема. В сочетании с прецизионным исполнением особого твердосплавного покрытия, такая кромка создает при фрезеровании целый ряд преимуществ. К ним относятся, в частности, сниженные усилия резания, невысокие динамические нагрузки на фрезу, очень хороший отвод стружки. Одновременно достигается уменьшение (на 10%) потребляемой мощности, увеличение (на 20%) скорости осевой подачи, удлинение (на 30%) срока службы и повышение (на 50%) чистоты обработанной поверхности даже при обдирке. Третьей важной особенностью MultiEdge 4X является наличие твердосплавного режущего покрытия MultiC, которое представляет собой комбинацию AlCrN (нитрида хром-алюминия) и TiN (нитрида титана). Особенно ярко преимущества этой комбинации проявляются при высоко- скоростном фрезеровании стальных деталей. Сочетание особовязкого металлического материала пластинки со специальным двухслойным покрытием позволяет фрезе успешно работать на обдирке. Дополнительное покрытие режущей кромки нитридом титана увеличивает износостойкость и делает более устойчивым процесс скоростного резания с большой подачей. Для высокоскоростной обработки деталей из чугуна и легированных сталей лучше подходит покрытие TiAlN (нитрид титан-алюминия). Сменную пластинку в этом случае изготавливают из износостойкого вязкого мелкозернистого сплава. При многоступенчатой обработке деталей значительных преимуществ удается добиться за счет применения технологии, при которой держатель попеременно оснащают MultiEdge 4X и традиционной круглой режущей пластинкой. Комбинированный способ, по сравнению с использованием только круглых пластинок, позволяет при фрезеровании деталей с большими выступами и других видах прерывистой обработки дополнительно вдвое увеличить осевую подачу и получить плавный и бесшумный ход резания. Металлообработка от шлифовки до рихтовки В машиностроении в последнее время значительно ужесточились требования к чистоте обрабатываемых деталей. В тех случаях, когда речь идет о высокоточной обработке внутренних поверхностей сложной формы, применение шлифовальных центров или ручная шлифовка могут не дать желаемых результатов или потребовать очень больших затрат. Выйти из положения позволяет специальная технология так называемой «проточной шлифовки», при которой поверхность обрабатывают потоком вязкой жидкости, содержащей абразивный порошок. Фирма Micro Technica Technologies (Германия) совместно с техническими университетами Берлина и Штутгарта разработала и запустила в серийное производство установку проточной шлифовки MicroStream 250 PR. Таким образом эта технология была впервые реализована в промышленности. Рабочий орган установки представляет собой цилиндр, по которому пропускается шлифовальный поток. Диаметр цилиндра зависит от размера шлифуемого контура, который должен полностью помещаться внутри. Минимальный зазор между цилиндром и деталью составляет не менее 0,5–1 мм. При меньших зазорах возможны осложнения в загрузке и извлечении детали и повреждения ее поверхности застрявшим зерном абразива. MicroStream комплектуют цилиндрами диаметром 75, 160, 200, 250 или 300 мм, а также линейно-возвратным подвижным рабочим столом, перемещающимся между позициями «работа» и «загрузка/выгрузка». Установка серийно оснащается регулирующей процесс контрольно-измерительной аппаратурой и управляющей системой, передающей на дисплей указания по ее обслуживанию и устранению неполадок. В состав оборудования обязательно входит накопительный резервуар для рабочей жидкости. Он поддерживает непременное условие постоянства объема жидкости в системе и компенсирует ее потери при смене детали или рабочего инструмента. Только при постоянном объеме процесс будет воспроизводимым и гарантируется надежность работы. Для полировки поверхностей используют абразивный порошок класса F400 или F600. С целью снятия грата концентрацию абразива уменьшают на 40–60%. Как при изготовлении труб, так и во многих других случаях переработки стального листа большое значение имеют величина и неравномерное распределение внутренних остаточных напряжений в материале. Эти особенности сильно влияют на производительность штамповочных машин и долговечность инструмента. Степень неравномерности внутренних напряжений во многом зависит от рихтовочной* машины. Учитывая подобный факт, немецкая фирма Burkhardt выпустила новую серию рихтовочных машин RH, оснащенную гидравлическим приводом на все вальцы. Такое исполнение позволяет улучшить внутреннее напряженное состояние листа. Гидравлика обеспечивает ровную работу и невосприимчивость стана к динамическим колебаниям даже в случае материала большой толщины. В машину введен целый ряд и других усовершенствований, повышающих качество рихтовки. Так, диаметр и число рихтовочных вальцов определяются толщиной обрабатываемого листа. Установка вальцов на заданную толщину юстируется с высокой точностью. Центровку листа корректируют по указаниям шкалы на мониторе. Благодаря откидной рихтовочной головке вальцы доступны для осмотра и обслуживания. Свободная очистка открытых вальцов не представляет сложности для обслуживающего персонала. Выполнять ее можно настолько часто, насколько это необходимо, чтобы исключить накопление повреждающих лист загрязнений. Прецизионные рихтовочные и подающие вальцы сделаны из твердосплавной стали с хромированием, придающей им невосприимчивость к загрязнениям, износостойкость и долговечность. Число точек обслуживания сокращено благодаря ременному приводу вальцов. При этом все они находятся под наблюдением системы управления. Обслуживает машину один оператор, который может перемещать пульт управления в удобное для ее обзора положение. Выпускаются четыре типа установок серии RH. Каждая из них оборудована девятью рихтовочными (ведущими) вальцами диаметром 40, 60, 80 или 100 мм. (Диаметр подающих вальцов — соответственно 80, 100, 120 или 150 мм.) В зависимости от типа станки рихтуют материал толщиной 0,4–3; 0,6–4; 0,7–5 и 0,8–6 мм, шириной от 500 до 1000 мм и максимальным поперечным сечением 500, 1000, 1500 или 2000 мм2. Производство труб в оригинальном варианте Французская фирма Lemuth разработала автоматизированную линию по выпуску тонкостенных труб Allrounder на основе защищенной патентом оригинальной технологии. Трубы диаметром от 40 до 350 мм и длиной 50–1500 мм изготавливают из металлического листа толщиной 0,5–2,5 мм. Технологический цикл производства начинается с операций размотки рулона, раскроя и обработки листа и сворачивания его в трубу. Далее осуществляются отгиб кромок и вырубка перфорации, соединение кромок и калибровка трубы. Линия построена по модульному принципу, позволяющему варьировать технологию в зависимости от требований заказчика. Трубу Allrounder отличает от аналогичных изделий то, что шов имеет не прямолинейное, как обычно, а фигурное очертание в виде застежки с чередующимися круглыми выступами и отвечающими им на другой стороне листа отверстиями. При сворачивании заготовки в трубу и объединении обеих кромок выступы запрессовывают в соответствующие отверстия. В случае необходимости полученный шов дополнительно усиливают сваркой. Полная линия состоит из 10 модулей. Исходный материал поставляется в листах или рулонах, автоматически сматывается и нарезается на заготовки длиной по 1,2 м. Обдирочный станок убирает заусеницы, подгоняет заготовку точно под размер, отгибает фаски. Подготовленная таким образом заготовка подается под пресс, который вырубает штампом в ее кромках рисунок шва. Для изменения геометрии соединения достаточно просто заменить инструмент, что занимает не более 15 минут. С целью дополнительного обрубания заготовки, выполнения перфорации и внесения других геометрических изменений пресс комплектуют соответствующими штампами. Передающие устройства с сервоприводом автоматически отправляют законченную заготовку в гибочный модуль. Четыре гидравлических валка станка сгибают ее вокруг цен- трального валка-оправки и превращают в трубу с уже вошедшими в зацепление кромками. Отклонения радиуса трубы не превышают 0,2–0,3 мм. Для перехода на изготовление изделий другого диаметра достаточно только сменить оправку, что делается в течение 10 минут. Компьютерная программа позволяет поочередно прокатывать трубы различных типов и автоматически переустанавливает станок на каждый новый тип изделия. Следующий за гибочным модулем сервоуправляемый захват извлекает трубу из станка и в нужном положении устанавливает ее в обжимочном агрегате для окончательной зачеканки шва. Затем готовая труба проходит калибровку внешними валками до размерной точности 0,1–0,15 мм. По специальному требованию заказчика шов проваривают в сварочном модуле, входящем в состав стандартной линии. Чтобы трубу при сварке не «вело», концы ее удерживаются в обжимных захватах. Три стандартных модификации линии Allrounder CNC 250/750/1500 рассчитаны на выпуск изделий длиной 250, 750 или 1500 мм и имеют производительность соответственно 4–6, 3–5 и 2–4 шт/мин. Потребляемая мощность составляет 15, 20 и 25 кВт. Длина каждой линии при полном наборе модулей — 13,3 м, вес — 6–8, 12–15 и 15–18 т. Альберт Полуновский, г. Париж, Франция