chevalier — FSG-618M
Прецизионный плоскошлифовальный станок Chevalier FSG-618M обеспечивает высокую точность обработки для инструментальных задач.
Бесцентровое шлифование стало одной из ключевых технологий современной металлообработки благодаря сочетанию высокой точности и впечатляющей производительности. Удалив необходимость фиксировать заготовку между центрами, конструкторы добились снижения вспомогательного времени и получили возможность обрабатывать длинные, тонкие или, наоборот, очень короткие детали в полностью непрерывном режиме. По информации Gardner Business Intelligence за 2022 год, переход на бесцентровое шлифование в серийных цехах повышает общий выпуск продукции в среднем на 27 % по сравнению с классическими цилиндрическими операциями. Ниже собран систематизированный обзор, который поможет технологу или главному инженеру быстро оценить потенциал этого оборудования и выбрать оптимальную конфигурацию для своего производства.
Бесцентрово-шлифовальные станки решают две базовые задачи — проходное и врезное шлифование. При проходном методе заготовка непрерывно подается через зону резания и поддерживается опорной линейкой по всей длине. Эта схема особенно эффективна для валов, штоков амортизаторов, прутков перед дальнейшей нарезкой и других протяженных деталей. Врезное шлифование применяется, когда необходимо обработать конкретный диаметр или посадочную канавку на короткой заготовке, например поршневом пальце или кольцевом протекторе подшипника. Отклонение диаметра 2–5 мкм и шероховатость до Ra 0,2 достигаются на большинстве современных машин благодаря гидростатическим опорам шпинделя и системам активного контроля размеров, о которых сообщается в каталоге JTEKT TGX за 2023 год.
От правильного выбора класса зависит не только точность, но и экономическая эффективность проекта. Бесцентрово-шлифовальные станки условно делят на три группы.
Перед тем как переходить к дальнейшему сравнению, важно понимать, какое место каждая из групп занимает в типовой цепочке металлообработки.
Это оборудование чаще всего встречается в ремонтных и инструментальных участках машиностроительных предприятий. Смена шлифовального круга, правка и перенастройка упорных линек занимают от 20 до 40 минут, поэтому при мелких и средних партиях своеобразный «золотой баланс» между гибкостью и производительностью достигается именно здесь. Большинство универсальных машин имеют шлифовальный круг Ø400–610 мм, ведущий круг Ø250–305 мм и мощность привода 5–11 кВт.
Когда суточная программа превышает 10 000 деталей одного типоразмера, лидеры автопрома и подшипниковых заводов выбирают конвейерные станочные линии. Здесь заготовка автоматически поступает из вибробункера или паллетного загрузчика, проходит чистовую обработку и покидает зону резания без участия оператора. По данным Koyo Machine Industries, одна линия проходного типа длиной 3 м заменяет три традиционных цилиндрических станка и два человека сменного персонала.
Для деталей гидрораспределителей, аэрокосмической гидравлики и медицинских инструментов критична округлость 1 мкм и биение ниже 0,5 мкм. Такие параметры достигают станки с активным управлением температурой шпинделей и адаптивной компенсацией микровибраций. Производители добиваются этого за счет минералолитовых станин, которые гасят колебания на 8–12 дБ лучше, чем классический серый чугун, а также за счет встроенных термостабилизаторов на циркуляционном хладагенте ±0,1 °C.
Чтобы объективно сравнить несколько моделей, технолог должен уделить внимание не только шпинделям, но и вспомогательным системам. Ниже приведены основные узлы, на которые стоит обратить особое внимание.
• Шлифовальный шпиндель.
• Ведущий круг с регулируемым углом установки.
• Опорная линейка.
• Система правки кругов.
• Система охлаждения и фильтрации.
• Измерительные датчики in-process.
Каждый из перечисленных компонентов напрямую влияет на стабильность процесса, интервалы правки и общую себестоимость изделия. Например, использование роликовых винтовой паре в узле линейки сокращает колебания подачи до 0,2 µm, а автоматический роликовый правщик с серво-приводом повышает КПД всего оборудования на 12–15 % по данным испытаний Danobat 2021 года.
Прежде чем инвестиционный комитет утвердит закупку, предприятие проверяет минимум пять метрик.
Практика показывает, что оптимальное время цикла для вала Ø25 × 150 мм при припуске 0,15 мм составляет 12–15 секунд. При увеличении припуска до 0,3 мм наносимый материал специальных абразивов CBN позволяет удержать время цикла в пределах 18 секунд, что подтверждают тесты шлифовального отдела Saint-Gobain Abrasives.
Даже базовая модель легко превращается в полностью автономный модуль, если снабдить ее правильными опциями. Перед их перечислением стоит подчеркнуть, что степень автоматизации должна соответствовать реальному объему заказов, иначе окупаемость растягивается на годы.
• Роботизированные захваты с двойной шпилечной станцией.
• Лазерные датчики износа круга.
• Замкнутый контур коррекции размера Super-PGS.
• Станция быстрой смены ведущего круга без демонтажа шпинделя.
• Интеграция MES для передачи фактических параметров цикла в ERP.
Опыт японских автомобильных заводов показывает, что добавление всего двух первых пунктов уже уменьшает долю брака на 40 % и возвращает вложенные средства менее чем за 14 месяцев при круглосуточной работе.
Чтобы покупка была обоснована, менеджер проекта оценивает не только паспортные данные. Ниже представлены факторы, которые чаще всего оказываются решающими.
• Геометрия деталей и допуски.
• Планируемые объемы производства.
• Тип абразива, допустимый по нормативам предприятия.
• Требования к автоматизации логистики.
• Наличие сервисного центра производителя в регионе.
После анализа этих факторов сравниваются общие затраты владения TCO. Сюда включены стоимость станка, расходников, энергии, а также потери от вероятного простоя. Если станок работает в связке с токарным автоматом, важно учитывать дополнительное время загрузки и выгрузки.
Согласно внутренним данным VSMPO-AVISMA, внеплановые простои бесцентрово-шлифовальных машин занимают всего 3 % календарного времени при условии выполнения оператором трех ежедневных операций. Это проверка уровня СОЖ, очистка фильтров стружколовителя и визуальный контроль износа ведущего круга. Большинство производителей ограничивает паспортный ресурс шпиндельных подшипников 20 000 часов, что соответствует пяти летам работы в две смены, после чего рекомендуется плановый ремонт.
Уровень производительности напрямую влияет на рентабельность цеха. Исследования европейских подшипниковых заводов показывают, что замена пяти классических круглошлифовальных станков двумя бесцентровыми мощностью 15 кВт привела к снижению энергопотребления на 18 % при росте выпуска деталей на 22 %. Сокращение отсечки припуска за счет высокой стабильности процесса позволило экономить до 6 тонн абразива в год.
На российском рынке исторически сильны японские, швейцарские и испанские маркеры, однако в последние годы к ним уверенно прибавились корейские и китайские производители, предлагающие хорошее соотношение стоимости и точности. Ключевыми преимуществами ведущих брендов остаются тщательная термостабилизация узлов, сервисная поддержка в течение 24 часов и наличие линейки специальных шпинделей для абразивов CBN. Именно эти факторы заставляют крупные предприятия автомобилестроения инвестировать в премиальные решения, тогда как среднесерийные машиностроительные заводы чаще выбирают оптимальный баланс цены и жизненного цикла оборудования.
