С каждым годом все больше и больше дает о себе знать одна из самых болевых точек российской промышленности — острый недостаток квалифицированных рабочих кадров: слесарей-наладчиков, станочников, и, к сожалению, нет признаков того, что эта проблема будет полностью решена. Причин много, пути решения известны, но сложны. Однако если не удается преодолеть препятствие, то можно его обойти. Так и с проблемой рабочих кадров станочников: если их не удается подготовить в нужном количестве, то надо попытаться максимально обойтись без них. Путь этот известен, хотя и нелегок — максимальная замена квалифицированного станочника системами программного управления с требуемым в каждом конкретном случае набором функций и конструктивных решений оборудования.
Рассмотрим один достаточно специфический вид обработки — шлифование. Особенность шлифования в том, что, как правило, режущий инструмент в процессе обработки постоянно меняет свой размер, что практически не происходит с лезвийным инструментом, и здесь приходится выбирать разные пути в зависимости от задач, стоящих и перед технологом заказчика, и перед конструктором завода–изготовителя.
Рассмотрим основные варианты, принятые при проектировании шлифовальных станков.
1. Точная обработка деталей сложного профиля в крупносерийном или массовом производстве. В этом случае станок оснащается многоосевой (не менее 5) системой программного управления, системой прецизионной подачи по каждой оси (как правило, ШВП) с обратной связью, механизмом профилирования абразивного круга алмазным правящим роликом.
Достоинства этой конструкции в относительной простоте достижения требуемых параметров детали, поскольку они обусловлены кинематикой станка и алмазным правящим роликом.
Недостатки: очень высокая стоимость точного правящего ролика, сложность его заказа, сложность конструкции станка и расчета программ обработки.
2. Обработка мелких серий деталей сложного профиля. В этом случае станок оснащается достаточно сложной системой профильной правки шлифовального круга по его периферии, и обработка идет каждый раз отдельно сформированным профилем шлифовального круга. Профиль круга формируется или алмазной иглой, или набором алмазных правящих дисков. Сам станок также оснащается многоосевой системой программного управления.
Достоинства этих станков: универсальность обработки сложных профилей с использованием одного и того же правящего шлифовальный круг инструмента.
Недостатки: небольшая производительность станка. Поэтому в основном они используются в инструментальном производстве.
3. Обработка деталей прямолинейного профиля в крупном и серийном производстве. Для этих целей используются, как правило, глубоко модернизированные станки серийных моделей (например, 3Л722В, 3Л741ВФ10, 3Д711ВФ11Л). Станок позволяет обрабатывать крупные партии деталей в режиме полуавтомата (ручная работа — смена деталей). В этом случае на станке используется более простая система программного управления на базе логического контроллера, выполняющего функции:
— подвод шлифовального круга до касания детали (не всегда);
— снятие по очереди чернового и чистового припуска, выхаживание;
— принудительная правка шлифовального круга в процессе обработки каждой детали, что позволяет стабильно обеспечить точность обработки деталей по высоте в пределах нескольких микрон.
Достоинства:
— возможность гарантированно обрабатывать большие партии деталей по плоскости при минимальном числе контрольных операций;
— возможность многостаночного обслуживания оборудования операторами с невысокой квалификацией;
— относительная дешевизна правящего инструмента, в т. ч. российского производства, например, Томилинского завода алмазного инструмента.
Недостатки: необходимость разработки и программирования цикла обработки, сложность перенастройки станка.
4. Обработка деталей прямолинейного профиля в штучном и мелкосерийном производстве. Для этих целей может быть модернизирован почти любой плоскошлифовальный станок (например, 3Л722В, 3Д725Л, 3Л741ВФ10, 3Е756С, 3Д711ВФ11Л и т. д.).
Станок оснащается системой программного управления на базе логического контроллера, сенсорным экраном ввода данных и контроля работы станка.
Особенности функционирования станка позволяют буквально сразу после обучения уверенно работать на станке оператору с минимальной предварительной подготовкой.
Интуитивно понятная система ввода данных позволяет программировать простейший цикл обработки:
— снятие чернового припуска;
— снятие чистового припуска;
— выхаживание;
— отвод шлифовального круга по завершении обработки детали.
Усложняющий фактор: автоматическая правка в цикле заменяется возможностью прерывания цикла обработки для замера деталей, корректировки размера и автоматического продолжения цикла шлифования.
Достоинства:
— минимальное обучение персонала;
— упрощение и, следовательно, удешевление станка;
— возможность использования многостаночного обслуживания;
— высокая унификация с ранее выпускаемыми моделями станков и, следовательно, высокая ремонтопригодность.
Существенных недостатков рассматриваемая группа станков не имеет.
Каждый вид станка дополнительно может иметь ряд дополнительных опций:
— подключение к сети интернет;
— дистанционная диагностика станка и т. д.
Все эти виды станков, дополнительные опции позволяют существенно снизить потребность в высококвалифицированных кадрах, но, судя по всему, она останется актуальной не на одно десятилетие.
Источник: журнал "РИТМ машиностроения" № 1-2019
