Построить долговечный станок можно лишь с шабрением
Шабрение есть долговечная точность станка!
Это долговременная надежность конструкции и геометрическая точность станка на годы
Ручное шабрение на заводах Sodick
Ручное шабрение плоскостей элементов оборудования из чугуна — технология незаменимая! Шабрят посадочные поверхности (плоскости) на литых чугунных конструкциях станков: станинах, колоннах, каретках столов. Шабрение — обязательный технологический процесс после фрезерования.
Три причины, почему ручное шабрение незаменимо:
- Только ШАБРЕНИЕ убирает волнистость на поверхностях, как побочный результат фрезерования.
- Только ШАБРЕНИЕ избавляет от микротрещин, прижогов, внутренних напряжений и исключает шаржирование поверхностей микроабразивом!
- Только ШАБРЕНИЕ позволяет построить долгоживущий станок с точностью, сохраняющейся десятилетиями!
В недалеком прошлом шабрение было практически обязательным технологическим процессом на всех станкостроительных заводах во всем мире. Везде, где в качестве несущих конструкций используется чугунное литье.
Однако шабрение — процесс дорогой! Даже очень дорогой! Затратный! Как и любой другой, где работают высококвалифицированные специалисты. Работают руками. Ловят микроны — руками! Умелыми руками. А умелых рук не так много.
Ручное шабрение — единственный метод устранить волнистость на плоскостях. Шлифование не устраняет волнистость поверхностей, а лишь снижает. После плоского шлифования высота волн достигает 4 мкм! Однако из-за нехватки квалифицированных шабровщиков, а скорее просто в погоне за прибылью, большинство известных станкостроительных производств отказалось от шабрения. Шабрение заменили шлифованием, чтобы сократить производственные расходы. Другими словами, на большинстве станкостроительных заводов в мире посадочные места на чугуне только фрезеруют, а потом шлифуют. Как просто: фрезернули, шлифанули — и на сборку!
Так как без шабрения невозможно построить станок с долговечной точностью, произошло скрытое разделение станков по долговечности. Фактически на рынке появились станки КАПИТАЛЬНЫЕ (долгоживущие) и ВРЕМЕННЫЕ (краткоживущие, «прекарные» или, как еще говорят, «проектные» — под детали для какого-то краткосрочного проекта-заказа).
Помимо волнистости, после шлифования чугуна всегда остаются микротрещины, прижоги и внутренние напряжения. В процессе шлифования неизбежно «шаржирование» (насыщение поверхности микроабразивом). В результате установленный на такую шлифованную плоскость элемент (например, линейная направляющая) через некоторое время начинает «гулять». Больше нагрузки — больше смещения. Появляется коррозия. Конструкция ускоренно деградирует. Точность теряется. Новый станок какое-то время демонстрирует заявленную точность, но эта точность теряется достаточно быстро!
Все эти негативные явления подробно описаны в справочниках и многих публикациях.
Шабрилась ли поверхность в собранном станке или шлифовалась, можно определить даже на глаз. Правда, нужно снять кожухи, чтобы это увидеть.
Шлифование вместо шабрения в какой-то мере оправдано, если станок не рассчитан на долговременную эксплуатацию. В последние годы появилась тенденция к обновлению станочного парка значительно чаще, чем это делалось ранее. К этому подталкивает ускорение технического прогресса. Если прежде станки заменялись на новые через 10 — 15 лет, то сейчас на многих производствах такая замена происходит уже через 5 — 7 лет. Для таких «скорых» производств, вероятно, подойдет и станок с шлифованными посадочными плоскостями на чугуне. Однако далеко не все и не во всех странах могут менять станки так часто. Для завода, где рассчитывают, что станок не потеряет точность и через 10 — 15 лет, такое «удешевление» станка представляется неприемлемым. Скупой платит дважды!
Прискорбно, но большинство станкостроителей ради экономии отказалось от шабрения!!!
Результат "экономии" на шабрении: меньше затраты, меньше цена, больше прибыль, но меньше долговечность и точность станка...
Sodick — практически единственный в мире изготовитель электроискровых (электроэрозионных) станков, на заводах которого все посадочные плоскости литых несущих конструкций из чугуна-миханита всех станков после фрезерования шабрятся, а не шлифуются.
На заводах Sodick работают десятки шабровщиков:
Шабрение — это долговечность! Это долговременная надежность конструкции и точность станка! Основа точности!
Шабрение — это дорого, трудоемко, требует высочайшей квалификации, особого умения, но ничего лучшего до сих пор не придумали
В качестве иллюстрации ДОЛГОВЕЧНОСТИ:
- практически все первые линейные станки «Содик», запущенные в эксплуатацию в государствах бывшего СССР с 1999 года, продолжают эксплуатироваться (уже почти 20 лет!) и сохраняют как точность позиционирования, так и геометрическую точность!
- геометрическую точность сохраняют даже станки 1990 годов (без линейных приводов)! И это результат в том числе и шабрения!
Хотите проверить? Мы предоставим Вам телефоны и адреса тех, кто на этих станках работает.
С 1980-х годов в государства бывшего СССР поставлено свыше 1200 станков Sodick (в т.ч. более 1000 — с линейными сервоприводами)!
По данным нашего сервиса, более 95% этих станков, включая станки 80-х и 90-х гг., до сих пор успешно эксплуатируются.
За этот период на заводах Sodick в Японии, Тайланде и Китае побывало более сотни наших покупателей. Все они могут подтвердить как масштаб применения шабрения, так и его организацию и качество.
Готовы предоставить Вам телефоны и адреса тех, кто побывал на заводах Sodick.
Волнистость, в отличие от шероховатости, — это неровности в виде волн с ярко выраженной периодичностью. Неизбежно присутствует после любой механической обработки поверхностей. Причина возникновения — периодические колебания в системах станок-инструмент. Врожденное свойство всех станков — фрезерных, шлифовальных и т.п..
Шабреная поверхность выглядит специфически, ее не спутать со шлифованной:
Край шабреной посадочной плоскости, на которой установлена линейная направляющая.
Краткая справка от Серебреницкого П.П., автора ряда учебников, пособий и справочников по машиностроению (в начале карьеры работал шабровщиком)
При любом виде механической обработки плоских базовых поверхностей у станков эти поверхности помимо шероховатости имеют погрешность, определяемую как ВОЛНИСТОСТЬ. Волнистость определяется параметрами — высота волны и шаг волны. Так, например, после плоского шлифования высота волны может находиться в пределах 1, 2 ….3,8 мкм при шаге волны 1,1 …4, 8 мм (миллиметров). Те же данные при скоростном фрезеровании — высота волны может достигать 6,0 мкм при шаге волны до 5,2 мм.
Даже такой процесс, как притирка, не избавляет обработанные поверхности от волнистости (высота волны 0,75…2,0 мкм при шаге волны до 4,0 мм).
То же можно сказать и о других операциях механической обработки, используемых в производстве металлорежущего оборудования.
Почему волнистость не приветствуется в станках, имеющих элементы, контактирующие по плоскостям и имеющие взаимное перемещение (например, каретки, перемещающиеся по станине)? При наличии волнистости на обеих контактирующих поверхностях неизбежно смещение одного объекта (в частности, каретки с инструментом) относительно базовой поверхности (в данном примере — относительно станины) на величину высоты волны. Естественно, для оборудования невысокой точности это не имеет особого значения, но для станков высокого класса это смещение уже будет иметь уровень, резко понижающий класс станка.
Можно также отметить, что наличие волнистости в контакте плоскостей взаимоперемещающихся элементов, в определенной мере снижает вибростойкость системы, контактную жесткость и др.
Отсюда стремление производителей оборудования (и не только оборудования) сократить погрешность — волнистость — до минимума. К сожалению, пока основной операцией по устранению волнистости является процесс, называемый шабрением. И (опять к сожалению) процесс этот ручной и очень трудоемкий. Однако некоторые производители, борясь за качественный уровень своей продукции, идут на применение этой операции. Например, компании Sodick и Yasda.
