Совершенно очевидно, что для значительного перечня деталей и целых узлов альтернативы шлифованию нет, и пока не предвидится.
Не сомневаясь в том, что универсальные шлифовальные станки с ручным управлением в целом ряде производств еще долго будут востребованы, обратимся к более прогрессивным и отвечающим духу времени станкам с числовым программным управлением. Тем более что серьезные проблемы с подготовкой квалифицированных кадров для работы на универсальном оборудовании заставляют искать новые решения. И, конечно, решение главной проблемы — повышение производительности труда невозможно без внедрения инновационных технологий.
Для шлифовальных станков используют системы ЧПУ от самых простых - однокоординатных до пяти-шести и даже по восьми координатных, в станках, работающих несколькими кругами. Взаимосвязь между оператором и системой ЧПУ шлифовального станка осуществляется в диалоговом режиме. В системе управления применяются встроенные диагностические системы, повышающие надежность станков.
Наиболее распространены круглошлифовальные станки с ЧПУ, дающие максимальный эффект при обработке с одной установки многоступенчатых деталей типа шпинделей, валов электродвигателей, редукторов, турбин и т. д. Производительность повышается в основном в результате снижения вспомогательного времени на установку заготовки и съем готовой детали, на переустановку для обработки следующей шейки вала, на измерение и т. д. При обработке многоступенчатых валов на круглошлифовальном станке с ЧПУ достигается экономия времени в 1,5-2 раза по сравнению с ручным управлением.
При создании шлифовальных станков с ЧПУ возникают некоторые технические трудности, которые объясняются следующими причинами. Процесс шлифования характеризуется, с одной стороны, необходимостью получения высокой точности и качества поверхности при минимальном рассеянии размеров, с другой стороны, — особенностью, заключающейся в быстрой потере размерной точности шлифовального круга вследствие его интенсивного изнашивания в процессе работы. В этом случае в станке необходимы механизмы автоматической компенсации изнашивания шлифовального круга. ЧПУ должно компенсировать деформации системы СПИД, температурные погрешности, различия припусков на заготовках, погрешности станка при перемещении по координатам и т. д. Измерительные системы должны иметь высокую разрешающую способность, обеспечивающую жесткие допуски на точность позиционирования. Например, в круглошлифовальных станках такие приборы обеспечивают непрерывное измерение диаметра заготовки в процессе обработки.
На российском рынке представлено практически все мировое производство шлифовальных станков с ЧПУ. Но начнем обор этого оборудования с продукции отечественных предприятий, точнее, с продукции предприятий СНГ.
В настоящее время на территории бывшего Советского Союза шлифовальные станки производят российские предприятия - производители шлифовальных станков:
Воронежский станкостроительный завод им. 50-летия Ленинского комсомола выпускает универсальные и специальные шлифовальные станки. Это внутришлифовальные станки особо высокой точности моделей ЗК228А и ЗК229А, плоскошлифовальные станки мод. ЗД725, ЗЛ725ВФ10 с прямоугольным столом размером 630x2000 мм, предназначенные для шлифования плоских поверхностей периферией шлифовального круга. Это плоскошлифовальные станки мод. ЗЕ756, ЗЕ756Л, ЗЕ756Л-1 с выдвижным круглым электромагнитным столом диаметром 800 и 1000 мм и вертикальным шпинделем, предназначенные для высокопроизводительного шлифования плоских деталей торцом шлифовального круга. Это, наконец, полуавтоматы и автоматы плоскошлифовальные двух-, трех- и пятишпиндельные с круглыми кольцевыми столами, предназначенные для шлифования плоскостей различных деталей торцом шлифовального круга в условиях крупносерийного и массового производства.
Липецкий станкостроительный завод производит плоскошлифовальные станки с прямоугольным столом — базовая модель ЗЛ722В и с круглым столом — базовая модель ЗЛ741ВФ10, а также запасные части к ним (электромагнитные плиты, шпиндельные узлы, гидроцилиндры и т. д.).
Дербентский завод предлагает несколько моделей ленточно-полировальных станков, подвесной обдирочно-шлифовальный станок, станки для заточки инструментов, станки-полуавтоматы для заточки плоских ножей с прямолинейной режущей кромкой, станок полуавтомат для заточки рамных пил.
Завод координатно-расточных станков Стан-Самара, ЗАО производит ряд моделей резьбошлифовальных станков.
Ленинградский станкостроительный завод имени Ильича. Завод Прецизионного Станкостроения СПб ЗПС выпускает круглошлифовальный универсальный станок модели ЛЗ-269Ф10.
Однако среди станков этих шести компаний нет ни одного станка с ЧПУ.
В производственной программе остальных предприятий в большей или меньшей степени присутствуют станки, оснащенные системами ЧПУ. О них и поговорим.
Владимирский станкостроительный завод Техника производит универсальный круглошлифовальный станок с ЧПУ модели КШ3 CNC, а также шлифовальный станок с ЧПУ для обработки роликов SWa AGL-125 CNC.
Станок выполнен на современной элементной базе с учетом последних тенденций в станкостроении и имеет ряд принципиальных особенностей, позволяющих ему выгодно отличаться от базовой модели.
Станок управляется системой ЧПУ «Микрос-12Ш1», которая позволяет гибко переналаживать станок под различные технологические задачи:
Наличие отсчетных линейных фотоимпульсных преобразователей по двум координатам позволяет контролировать линейные перемещения с точностью 0,1 мкм. В корпус преобразователей подводится очищенный и осушенный сжатый воздух, который исключает возможность попадания вредных веществ и позволяет увеличить надежность его работы.
Применение по двум координатам синхронных линейных электродвигателей в комплекте с частотнорегулируемым приводом производства белорусской компании Ruchservomotor обеспечивает исключение механических и гидравлических устройств из привода подачи и, соответственно, высокую динамику, жесткость, точность и надежность за счет исключения промежуточных элементов классического привода, при этом уменьшается число необходимой оснастки.
Шпиндели бабок изделия и шлифовальной головки смонтированы на гидродинамических опорах, что обеспечивает повышение точности вращения шпинделей и увеличение срока службы узлов. Шпиндели имеют возможность плавного изменения чисел оборотов.
Высокая стабильность позиционирования исполнительных узлов позволяет отказаться от применения прибора активного контроля.
Основные технические характеристики таковы: наибольший диаметр устанавливаемого изделия — 200 мм, наибольшая длина наружного шлифования — 360 мм, диаметр шлифуемого отверстия — не более 50 мм, высота центров над столом — 125 мм, расстояние между центрами — 400 мм, некруглость образца (d=35) при обработке в неподвижных центрах — 0,2-0,3 мкм, постоянство диаметра образца в продольном сечении на длине 300 мм —1 мкм, чистота обработанной цилиндрической поверхности — Ra 0,04 мкм.
Станок шлифовальный с ЧПУ для обработки роликов модели AGL125P CNC предназначен для высокоскоростной шлифовки «бочкообразных» роликов подшипников в условиях серийного, крупносерийного и массового производства.
Станок также управляется системой ЧПУ Микрос-12Ш2 и имеет те же конструктивные характеристики, что и станок модели КШ3 CNC.
Перечислим основные параметры: наибольший наружный диаметр обрабатываемых заготовок — 180 мм (ручное управление) или 50 мм (автоматический цикл), наименьший — 28 мм; наибольшая длина заготовки — 56 мм, наименьшая— 12 мм; минимальный радиус образующей роликов — 180 мм, максимальный — 280 мм.
Московский завод шлифовальных станков МСЗ-Салют ЗАО предлагает шлифовальные станки с ЧПУ:
Станок МШ395 выполнен в оригинальной компоновке с горизонтальным расположением оси изделия, что позволяет в перспективе легко автоматизировать загрузку и выгрузку изделий в условиях массового производства.
В станке широко применяются гидростатические направляющие, а также направляющие с фторопластовым покрытием. Станина и основные узлы для обеспечения высокой точности имеют специальную конструкцию.
Станок оснащен шестиосевым ЧПУ, обеспечивающим электронной синхронной связью одновременно по трем осям. Правящее устройство состоит из двух остроугольных алмазных роликов.
Специальная конструкция механизма вращения изделия позволяет реализовать силовое высокопроизводительное шлифование червячным абразивным кругом, а также шлифование крупномодульных (модуль выше 6 мм) зубчатых передач — профильным кругом.
Зубошлифовальные станки с ЧПУ моделей МШ350С, МШ500С и МШ504С, работающие плоским кругом по методу обкатки, предназначены для обработки эвольвентного профиля долбяков, шеверов и измерительных зубчатых колес.
Станки оснащены системой ЧПУ фирмы Siemens, осуществляющей функцию деления и формообразования профиля зуба и имеющей бесступенчатое регулирование скорости вращения шлифовального круга и скорости правки.
Производительность станка увеличена за счет оснащения регулируемыми приводами главного движения и правки. Предусмотрено введение системы поддержания постоянной скорости резания по мере износа шлифовального круга. Станок рассчитан на применение как электрокорундовых, так и эльборовых кругов. Основные характеристики этих станков приведены в таблице 1.
Профилешлифовальные станки модели МШ397 (гамма) с ЧПУ и приводами фирмы «Сименс». Гамма профилешлифовальных станков МШ397 обеспечивает обработку шлицевых валов и протяжек с различными реальными профилями — прямобочным, эвольвентным, острошлицевым, радиусным, а также зубчатых колес.
Гибкость управления обеспечивает не только выбор оптимальных режимов шлифования, но и возможность обрабатывать протяжки со специфическими особенностями.
Возможности гибкого профилирования шлифовального круга, обеспечиваемые управляемым от ЧПУ механизмом правки, позволяют одновременно шлифовать боковые стороны, внутренний диаметр, закругления и фаски у основания и на вершине шлица.
Настройка узлов и систем станка, обеспечивающих цикл и профиль шлифовального круга, осуществляется с пульта. Ввод в систему ЧПУ данных по изделию и режимам (непосредственно из чертежа или технической карты), а также подналадка по результатам шлифования осуществляются в диалоговом режиме. Предусмотрена возможность независимой корректировки каждого элемента профиля.
Высокое качество обслуживания обеспечивается визуальной диагностикой вводимых параметров и работы отдельных систем станка. Предусмотрена возможность моделирования на дисплее как цикла обработки, так и профиля шлифовального круга.
МШ475, МШ476 с ЧПУ— специальные полуавтоматы, работающие как по методу врезного, так и маятникового шлифования. Круглошлифовальный станок МШ475 предназначен для наружного шлифования цилиндрических (конических) поверхностей тел вращения. Торцекруглошлифовальный станок МШ476— для одновременного наружного шлифования диаметра и торца.
Возможные исполнения станков:
Внутришлифовальный автомат МШ204 предназначен для шлифовки цилиндрических и конических наружных и внутренних поверхностей тел вращения, может выпускаться в следующем исполнении:
Станок оснащен двумя шпинделями и позволяет производить:
Правка шлифовальных кругов осуществляется по любой задаваемой ЧПУ траектории (поднутрение, скос, бочка и т. п.). Перемещение всех узлов осуществляется от приводов Simodrive фирмы Siemens. Автомат оснащается системой ЧПУ Sinumerik 840D.
Станкостроительный завод Красный борец г. Орша представляет шлифовальные станки с ЧПУ:
Станок ОШ-641ФЗ предназначен для высокоточной обработки как плоских поверхностей (например: плоские диски), так и профилей, представляющих собой сочетания отрезков, прямых, дуг, окружностей и других точно заданных кривых в прямоугольной системе координат.
Рациональная конструкция станины, колонны, стола и шлифовальной головки, изготовленных из чугунных отливок, обеспечивает высокую жесткость и виброустойчивость станков, что гарантирует стабильную точность и чистоту обработки.
Станок оснащен системой ЧПУ Sinumerik-802D с электроприводами STEPDRIVE для управления по координатам Y и Z.
Применение в узлах подач высокоточных безлюфтовых шариковинтовых пар качения обеспечивает плавное высокоточное безлюфтовое позиционирование. Все рабочие перемещения станков автоматизированы.
Имеется электронный маховичок для перемещения по координатам Y и Z с дискретностью 1 мкм. В станке применены комплектующие изделия ведущих мировых производителей: Siemens, Baluff, FAG, Rexroth.
Полуавтомат ОРША-630ФЗ предназначен для высокопроизводительной и высокоточной абразивной обработки плоских поверхностей (шипов, пазов) методом глубинного шлифования различных изделий из труднообрабатываемых и жаропрочных материалов. На полуавтомате ОРША-630ФЗ за счет системы ЧПУ имеется возможность обработки сложнопрофильных поверхностей.
Особенности конструкции:
Использованы комплектующие изделия ведущих мировых производителей: приводы SIMODRIVE 611, частотный преобразователь Hitachi; линейные преобразователи Heidenhain; линейные направляющие Rexroth, подшипники шпинделя FAG.
Круглошлифовальный полуавтомат с ЧПУ ЗВ130Ф4 предназначен для шлифования поверхностей сложного профиля в поперечном и продольном сечениях. Оснащен системой ЧПУ Sinumerik 840D. Основные характеристики этого станка приведены в таблице 2.
Полуавтомат ОШ-631ФЗ предназначен для обработки высокоточных двух- и трехкоординатных профилей с использованием интерполяции по двум координатам и программируемым перемещением по третьей координате методом глубинного шлифования.
Полуавтомат может быть использован в качестве гибкого технологического оборудования, рассчитанного на правку и шлифование с контурным управлением, и хорошо отвечает требованиям мелко- и среднесерийного производства с часто меняющимися профилями обрабатываемых деталей.
Сфера применения полуавтомата:
Полуавтомат ОШ-642ФЗ предназначен для высокоточного шлифования наружных и внутренних цилиндрических поверхностей, а также торцов в многоступенчатых деталях типа тела вращения. Область применения полуавтомата — предприятия с крупносерийным и массовым производством. Обработка деталей на полуавтомате производится за счет вертикального перемещения (подачи) шлифовального круга и кругового вращения детали с осцилляцией или продольной подачей. Обработка торцов может осуществляться однопроходным глубинным методом при радиальной подаче (съем припуска за один проход) или как обычное торцевое шлифование с правкой и поднутрением шлифовального круга по управляющей программе ЧПУ с компенсацией.
Витебский завод заточных станков Визас выпускает несколько моделей шлифовально-заточных станков с ЧПУ.
Витебский станкостроительный завод Вистан производит круглошлифовальные центровые и бесцентровые станки универсальные и с ЧПУ.
Компания Харверст производит круглошлифовальные станки с ЧПУ — полуавтоматы моделей ЗМ173МВФ2, ЗМ173МВФ2.2 и ЗМ173МВФ2.3.
Станки предназначены для наружного шлифования цилиндрических и пологих конических поверхностей методом продольного и врезного шлифования в полуавтоматическом цикле в условиях крупносерийного и серийного производства.
Устройство ЧПУ используется для программируемого перемещения шлифовальной бабки при продольном шлифовании, а также при врезном шлифовании с прибором активного контроля. К сожалению, о самой системе ЧПУ информации нет.
Полуавтоматы могут выпускаться налаженными на шлифование конкретного изделия.
Завод Шлифверст производит круглошлифовальный полуавтомат высокой точности с ЧПУ модели ЗВ130Ф4, предназначенный для шлифования поверхностей сложного профиля в поперечном и продольном сечениях. Станок оснащен системой ЧПУ Sinumerik 840D.
Основные характеристики:
И это практически все. Возможно, в последнее время появилось что-то совсем новое на наших предприятиях, но никакой официальной информации об том нет — ни на последних выставках, ни на сайтах компаний. Поэтому приходится делать вывод, причем, не очень оптимистический.
Список литературы
Сергей Заякин
Читайте также: Заводы производители шлифовальных станков в России
Связанные ссылки. Дополнительная информация