Регистрация
Komatsu
Статьи по рубрикам: Лесозаготовка Лесопиление Деревообработка Сушка пиломатериалов Защита древесины Аспирация Деревянное домостроение Производство мебели Биоэнергетика
Обзоры ЛПК    Лесное хозяйство    Производство древесных плит    ЦБП    Материалы (клеи, пленки, лаки, краски)
Статьи по темам: Режущий инструмент в лесопилении и деревообработке  Производство клееных деревянных конструкций  Производство OSB  Измельчение древесины  Клеи 
Щепа  Пеллеты  Производство брикетов  Котельные на древесном топливе  Использование древесных отходов  Бытовые котлы на древесном топливе  Торрефикация 
Газогенерация  Жидкое биотопливо  Мероприятия по биоэнергетике  Аналитика по биоэнергетике  Управление лесами 
На главную страницу  
 
      
Харвестерные головки SP Maskiner
Главная страница Карта сайта Написать письмо

 




Kvarnstrands - самый острый инструмент


Проекты редакции:

Газета ЛесПромФорум

Конференции и семинары ЛПК


Конференция по плитам


Вебинары

Рыночные исследования


заглушка



заглушка



CMC Texpan


ПРИОРИТЕТНЫЕ ИНВЕСТИЦИОННЫЕ ПРОЕКТЫ в ЛПК


ТРЕБУЮТСЯ АВТОРЫ


Обзоры ЛПК регионов


Статьи о предприятиях ЛПК:

Сеянга


Ангстрем


Runko Group


Гремячинский ДОК


УЛК


Лесозавод «Судома»


Русская Лесная Группа


Соломенский лесозавод


Эггер Древпродукт Гагарин


Апшеронский лес


Свеза Усть-Ижора


Слониммебель


Первая фабрика фасадов


ДОК «Декон»


Архангельский фанерный завод


Kastamonu


Череповецлес


Верфест


Креатив-мебель


ПДК «Апшеронск»


РОСТ


АВА компани


Лесосибирский ЛДК №1


Дана


Тамак


RFP Group


Виктория


Полеко


Элеон


Нархозстрой


Фабрика E1


Астар


Русьмебель


ВолСнаб


Харовсклеспром


Милароса


Первая мебельная фабрика


ТранссЛес


Енисейский фанерный комбинат


Вохтожский ДОК


ДОК «Калевала»


ЧФМК


Вышневолоцкий ЛПХ


Севзапмебель


Вельский лес


Mr.Doors


Сокольский ДОК


Мется Свирь


PlazaReal


Сарапульский лесозавод


Good Wood


Югорский ЛПХ


Тернейлес


HolzBalken


ЛПК Аркаим


Лесосибирский ЛДК № 1


ПДК Апшеронск


Лесплитинвест


ВудСтрой


Сетново (Stora Enso)


Виннэр


Сетлес (Stora Enso)


Лесозавод 25


Загрос


Миассмебель


Новоенисейский ЛХК


Монди Сыктывкарский ЛПК


Каменский ЛДК
(Алтайлес)


Светлояр


Содружество
(Алтайлес)


Брянский фанерный комбинат


МАДОК


UPM Чудово


Лесобалт


UPM Пестово


Череповецлес


ММ-Ефимовский


АВА Компани


Талион Терра
(ООО «СТОД»)


Все статьи
Рубрика Деревообработка  •  Статья по теме  Режущий инструмент

О важности динамической балансировки инструмента

Балансировка - уравновешивание быстро вращающихся машинных частей: деталей оборудования, ротора турбины, электродвигателя, валов, шкивов, концевого или насадного режущего инструмента и других вращающихся узлов или деталей.

Для большинства валов (пильных и фрезерных) деревообрабатывающего оборудования осью вращения является ось, проходящая через центры опорных поверхностей, например, цапф валов (опорных поверхностей) или подшипниковых узлов. Несовпадение этой оси с главной центральной осью инерции (что может быть результатом погрешностей технологии изготовления изделия либо его конструктивных особенностей) приводит к появлению нескомпенсированных центробежных сил и моментов, вызывающих быстрый износ подшипников и повышенные вибрации оборудования, изгибных колебаний ее элементов (например валов шпинделей и оправок), и, как следствие, к быстрому выходу оборудования из строя. Данные явления характерны и при полной или частичной замене всех узлов этой системы.

Есть два вида балансировки дереворежущего инструмента: динамическая и статическая. Принципы и устройство приспособлений для статической балансировки режущего инструмента достаточно хорошо изложены в специальной литературе, поэтому более детально на ней останавливаться не будем. Наиболее качественная балансировка - динамическая, поэтому и уделим ей большее внимание. Для данного вида балансировки применяются специальные машины, иногда очень сложные и дорогие, особенно для балансировки крупногабаритных режущих инструментов с массой более 10 кг.

Балансировка инструмента позволяет увеличить производительность любого деревообрабатывающего оборудования и повышает стойкость инструмента.

Правильное применение зажимных систем инструмента сокращает его расход.

Балансировка инструмента необходима после каждой заточки или смены инструмента на оборудовании.

Попробуем раскрыть суть этих тезисов.

У точной балансировки инструмента много плюсов. Она обеспечивает надежность процесса резания, продлевает срок службы инструмента и шпинделя, способствует повышению производительности оборудования. Оптимальные параметры скорости резания, как и скорости подачи, могут быть достигнуты только в случае максимальной точности на биение системы, состоящей из оправки (вала) и инструмента. Иными словами, отсутствие биения режущего инструмента обеспечивает участие в процессе резания почти всех лезвий инструмента, а не одного, что позволяет повысить качество получаемой поверхности и увеличить скорость подачи, повысить производительность оборудования, снизить нагрузки на подшипниковые узлы и сократить простои оборудования. Вывод: чем чаще выполняется балансировка инструмента, тем лучше будут показатели работы предприятия.

Современные фрезерные, продольно-фрезерные станки и обрабатывающие центры с ЧПУ работают на высокой скорости резания и подачи. При несимметричном распределении масс вращения системы «шпиндель-оправка - инструмент» возникает дисбаланс, вызывающий центробежные силы во всей этой системе, которые возрастают по квадратичной функции в зависимости от частоты вращения шпинделя. То есть при одинаковом дисбалансе в этой системе шпиндель станка с ЧПУ при частоте вращения 24 000 об/мин. создает центробежные силы больше в 16 раз по сравнению с рабочими оборотами (6000 об/мин.) у фрезерных и продольно-фрезерных станков. Например, при одинаковом дисбалансе в 2 г на инструменте, установленном на продольно-фрезерном станке (частота вращения шпинделя - 6000 об/мин.) и обрабатывающем центре с ЧПУ (с частотой вращения шпинделя 24 000 об/мин.) увеличит знакопеременную нагрузку на шпиндель на 576 кг и 36 кг (соответственно) на холостом ходу. Остановимся подробнее на проблемах появления дисбаланса на обрабатывающих центрах с ЧПУ, оснащенных шпинделями с высокими оборотами.

Дисбаланс, возникающий в оправке и инструменте при высокоскоростной обработке на станках с ЧПУ тяжелыми инструментами (особенно - с массой более 10 кг) или инструментами с большим вылетом, негативно сказывается на эффективности производственного процесса, так как центробежные силы нагружают опоры шпинделя, существенно сокращая таким образом срок его службы. Производители обрабатывающих центров и шпинделей настоятельно рекомендуют покупателям оборудования использовать в работе только отбалансированный инструмент. В противном случае гарантия завода-изготовителя либо не действует, либо предоставляется только ограниченная гарантия. Но производственники часто не прислушиваются к рекомендациям и самостоятельно затачивают инструмент или отправляют его в такие сервисные службы, где динамическая балансировка инструмента не выполняется. А в итоге - частая замена или ремонт шпинделей стоимостью до 15 тыс. евро и даже выше. Выводы делайте сами.

Направление эффективного движения центробежных сил в системе «оправка - инструмент» постоянно меняется из-за, например, плотности обрабатываемых материалов, анизотропных свойств древесины и древесных материалов, интенсивного затупления режущих кромок инструмента из-за наличия в обрабатываемых материалах абразивов и т. п., в связи с чем возникают колебания в системе «шпиндель - инструмент». Эти колебания передаются на шпиндель обрабатывающего центра и особенно оказывают негативное влияние на инструмент, что приводит к значительному сокращению срока его работы.

Вибрации являются причиной не только быстрого износа шпинделя и инструмента, но и ухудшения качества поверхности (шероховатости) обрабатываемой детали или заготовки, по­-этому приходится дорабатывать детали, например, дополнительно шлифовать. Чтобы достичь желаемого результата обработки, необходимо уменьшить вибрации. С этой целью увеличивают частоту вращения шпинделя и количество режущих элементов, снижают скорости подачи или уменьшают глубину резания. Но эти меры, с одной стороны, обеспечивают уменьшение вибраций, а с другой - становятся причиной низкой производительности оборудования.

Понятно, что ГОСТ P 52590­-2006 рассчитан для работы на оборудовании с достаточно мощными шпиндельными узлами, имеющими большие запасы по прочности всей конструкции и, соответственно, значительную металлоемкость, которая способна «погасить» незначительные динамические колебания как шпиндельного узла, так и самой конструкции. А что делать, когда станок имеет малую массу и оснащен шпинделями, имеющими частоту вращения свыше 20000 об/мин.? Устанавливать на мощный фундамент или применять более качественный режущий инструмент? Ответ, думаю очевиден, т. к. в наше время в связи со значительными изменениями в технологии, конструкциях выпускаемой продукции, частой их сменой, например конкуренцией, целесообразнее иметь оборудование, которое может быть легко размещено в любом месте производственного участка при изменении, например, изделия или технологии, чтобы максимально качественно построить технологическую цепочку, сократить брак и ручной труд, повысить эффективность производства.

Специалисты одной из ведущих европейских компаний в области высокоточных инструментальных оправок и балансировочных машин - фирмы Haimer (Германия) - описывают эту проблему так: стоимость станко-часа станка с ЧПУ в Германии составляет в среднем 100 евро (односменное производство, 1 600 ч машинного времени в год). При повышении производительности на 10% можно сэкономить 10 евро за каждый час, то есть 16 000 евро в год. Это немалая сумма. Повышение производительности на 10% - минимально возможный показатель, который гарантирует компания Haimer при обязательной динамической балансировке режущего инструмента.

Еще один положительный эффект использования отбалансированного инструмента - увеличение срока службы шпинделей, т. е. замена шпинделя проводится в рекомендованные производителем оборудования сроки, что положительно сказывается на планировании финансово-хозяйственной деятельности предприятия. Повышается и надежность оборудования, предотвращаются аварийные простои. Цифры сэкономленных средств - лучший контраргумент мнению о том, что балансировочная машина - слишком дорогая «игрушка». Капиталовложения в подобное оборудование лишь в том случае неоправданны, если не происходит быстрой амортизации оборудования. Но не нужно забывать, что замена одного шпинделя (стоимость которых достигает 12-15 тыс. евро) обходится дороже, чем покупка балансировочной машины.

Понятно, что не каждому предприятию нужна балансировочная машина, и если у вас ее нет и вы работаете с сервисным центром по режущему инструменту, то требуйте его обязательной динамической балансировки.

Настоятельно рекомендуем вам проводить балансировку заточенного инструмента своими силами или проверять полученный инструмент из сервиса, например, на заточном участке или в инструментальной кладовой предприятия.

Контрольный замер дисбаланса можно проводить и не имея на предприятии машины для динамической балансировки, а применяя обычный метод статической балансировки. Он не требует специального оборудования и достаточно хорошо представлен в специальной литературе, поэтому здесь на описании этого метода мы останавливаться не будем. Проверочное измерение дисбаланса инструмента на предприятии поможет понять, есть или нет дисбаланс на сданном на склад инструменте, и даст возможность сэкономить значительные деньги на закупке и сервисном обслуживании инструмента.

Несомненно одно: на современном деревообрабатывающем предприятии необходимо применять только точно отбалансированные инструментальные зажимные системы. Но как воздействует зажатый инструмент на общий системный дисбаланс? Специалисты компании «АКЕ РУС» задались этим вопросом и получили ответ, проведя простой опыт. На балансировочной машине Haimer Tool Dynamic проводились измерения дисбаланса патрона Weldon, цангового патрона, термопатрона и оправки для насадной фрезы (все оправки - точно отбалансированные, патроны производства компании Haimer в коротком исполнении, с диаметром хвостовика 20 мм). Условия измерения были следующими: качество балансировки G = 2,5 г.мм при рабочей частоте вращения инструмента 25 000 об./мин. с замером в одной плоскости.

Сначала проводилось измерение дисбаланса без зажатого в оправке инструмента. В оправках дисбаланс был всегда в допустимых значениях. Дальнейшие измерения с инструментом, зажатым в этих точно отбалансированных оправках, показали явный дисбаланс, в особенности в инструментах с хвостовиком с лыской, которые еще широко распространены в деревообработке.

В инструментах с цилиндрическим хвостовиком и симметричной геометрией инструмента был отмечен незначительный дисбаланс. Данные, полученные в результате измерений, находились в диапазоне от 0,8 до 1,3 г/мм. У инструментов с цилиндрическим хвостовиком и симметричными резцами, изготовления на заводах, низкий дисбаланс. В термопатронах нет таких деталей, как гайки и болты, и поэтому инструмент в них зажимается по всей окружности хвостовика или оправки, т. е. он (зажим) соосный, и дополнительного дисбаланса в системе «шпиндель - инструмент» не возникает.

В цанговых патронах после замены цанги целесообразно балансировать весь патрон, т. е. зажимную систему. Балансировка инструмента необходима после каждой смены инструмента и замены элементов зажимных устройств.

При замерах дисбаланса после заточки режущих инструментов с хвостовиком с лыской также были получены неудовлетворительные результаты. Даже при замере патрона Weldon был отмечен дисбаланс 5,5 г/мм, что соответствует качеству G 8. Работать с таким инструментом можно на частоте вращения шпинделя до 7600 об./мин. В цанговом патроне с инструментом с хвостовиком с лыской из полностью твердого сплава было зафиксировано качество балансировки G 29, а в термопатроне - G 38, что соответствует максимальной рабочей частоте вращения 2 700 об./мин. или 1600 об./мин. Так было сделано важное наблюдение, что даже точно отбалансированные термопатроны и цанговые патроны показывают высокий дисбаланс при применении асимметричных инструментов, например, однолезвийных фрез или инструментов с хвостовиком, имеющим лыску, хотя они были изначально отбалансированы!

Хотите работать без потерь рабочего времени и качества обработки своих изделий? Тогда запомните простое правило: балансировка инструмента необходима после каждой его замены (заточки).

Инструмент с лысками целесообразнее всего применять при работе на оборудовании, частота вращения шпиндельных узлов которого не более 3000 об./мин., например, на присадочных и небольших фрезерных станках.

Дисбаланс отмечался и при частичной замене поворотных пластин или их развороте на концевом инструменте из-за их затупления, а также при замене оправки для насадных фрез, например, на новую, хотя она предварительно была проверена на наличие дисбаланса. Так, при замере дисбаланса на новой оправке с зажатым инструментом с поворотными твердосплавными пластинками зафиксирован дисбаланс 20,3 г/мм, что соответствует качеству балансировки G 23, хотя данный инструмент на старой оправке давал незначительный дисбаланс. Дело в том, что как оправки, так и поворотные пластинки - сборные компоненты - не всегда находятся в одной и той же позиции, например, по причине неправильной их установки при замене или недостаточной очистки инструмента перед их установкой.

АКЕ Рус. Режущий инструмент для деревообработки (пилы, фрезы и др.)
АКЕ Рус. Режущий инструмент для деревообработки
(пилы, фрезы и др.)


Kvarnstrands. Деревообрабатывающий инструмент - массивные профильные фрезы HL, ножевые гидроголовы, фрезы для сращивания
Kvarnstrands. Деревообрабатывающий инструмент -
массивные профильные фрезы HL, ножевые
гидроголовы, фрезы для сращивания

У насадной фрезы, которая используется для работы на станке с ЧПУ - и у которой в связи с типом сборки (например, на оправке или применении механических зажимных систем) и ходовой посадки по системе «отверстие - вал» H7/h6 имеется так называемый установочный» зазор в пределах 0,05 мм - всегда есть большой допуск по дисбалансу. Сократить этот зазор невозможно, т. к. в этом случае невозможно установить или снять инструмент с вала или оправки. И в этом случае обязательна балансировка всей системы - оправки и инструмента при каждой заточке или после их частичного или полного ремонта или замены.

Тестирование, проведенное специалистами компании «АКЕ РУС», показало, что даже при использовании высококачественных инструментов обязательная динамическая балансировка инструмента и всей зажимной системы должна быть неотъемлемой частью подготовки производственного процесса.

Пользователи деревообрабатывающего инструмента, предназначенного для оборудования, оснащенного ЧПУ, должны применять только высококачественные оправки и другие зажимные системы на оборудовании, оснащенном высокооборотистыми шпинделями, и не гнаться за сиюминутной выгодой, покупая дешевый инструмент. Помните, что экономическую эффективность применения того или иного инструмента рассчитать иногда практически невозможно. Однако анализ годовых финансовых показателей предприятия, например, при замене одного инструмента на другой, может дать удивительные результаты для размышлений. Не полагайтесь на мнение рабочих­-станочников, т. к. их мнение зачастую, как показывает личный опыт, весьма субъективно. Помните, что только при правильном выборе оправки и инструмента будет обеспечена надежная и производительная работа оборудования и достигнуты высокие результаты как по качеству обработки, так и по стойкости режущего инструмента, что приведет к снижению затрат на инструмент. При использовании цанговых зажимов (в случае их правильной и регулярной замены в процессе эксплуатации), а особенно термопатронов и гидравлических зажимных систем, необходимость в динамической балансировке не исчезает, но сокращается до минимума; повышается стойкость режущего инструмента и снижаются затраты на покупку нового режущего инструмента.

Владимир ПАДЕРИН





Рекламная статья
{other_ad_link}

Maier






mebel-news.pro



Производство фанеры

Производство OSB

Производство ДСП

Производство MDF


Техобзоры оборудования
для производства
мебели:


Фрезерные станки с ЧПУ


Станки заусовочные


Копировально-
фрезерные станки


Станки для раскроя
плит с прижимной
балкой


Четырехсторонние
станки


Столярные
ленточнопильные
станки


Фрезерные станки


Токарные станки


Кромкооблицовочные
станки


Мембранно-вакуумные
прессы



Свежий номер журнала «ЛесПромИнформ»

Свежий номер журнала




Режущий инструмент

Производство КДК

Биоэнергетика

Измельчение
древесины


Щепа

Пеллеты

Производство брикетов

Котельные на
древесном топливе


Использование
древесных отходов


Бытовые котлы
на древесном топливе


Торрефикация

Газогенерация

Жидкое биотопливо







ЭПИ-клеи


Термодревесина


Технология
деревообработки


Цена бесперебойного
отопления



Баня по-черному


Баня по-белому


Финская сауна


Увидели ошибку -
выделите текст и
нажмите Ctrl + Enter




Мебель,  20–24 ноября, Москва      Семинар «Повышение производительности лесопильного производства и качества выпускаемой продукции, снижение брака и простоев оборудования», 28–29 ноября 2017, Санкт-Петербург

Выставки лесопромышленного комплекса (деревообработка, лесопиление, лесозаготовка, деревянное домостроение, оборудование для производства мебели, биоэнергетика)

Скачать бесплатно PDF-версии журналов Стоимость подписки на журнал

Список субъектов РФ по алфавиту

НЕКОТОРЫЕ CТАТЬИ ПО ТЕМАМ:
Лесозаготовительная техника
    ВПМ John Deere 900K    Шины для лесозаготовительной техники    John Deere 2154D    Форвардеры Komatsu 865 и 855    Скиддер и форвардер LKT-82    Лесозаготовительная техника Cat    Харвестерные головки Log Max    Щеповозы Lipe    Строительство лесных дорог в Белоруссии    Форвардер Т6920    Хлыстовая заготовка с Caterpillar    Лесозаготовительная техника Cat для сортиментной заготовки    Погрузчик Liebherr    Перегружатели Sennebogen    Лесовозы IVECO-AMT    Харвестеры ROTTNE    Харвестеры HSM    Техника для лесозаготовок Ponsse    Харвестные головки Logset TH    Манипулятор для харвестера Epsilon M160H100

Лесопильное оборудование     Многопильные станки    Измерение параметров пиломатериалов    Маркировка CE для пиломатериалов    Пиление подсушенной древесины    Поперечная распиловка    Окорка    Ленточнопильные станки    Пиление мерзлой древесины    Ленточное лесопиление    Jartek    Möhringer    USNR    Üstünkarli    WoodEye    Brenta    Baljer & Zembrod    Heinola    Лесопильное оборудование SAB    Перегружатели леса Sennebogen    Wintersteiger    Лесопильное оборудование EWD    Kara    Soderhamn Eriksson    МЕМ: Подвесное пиление древесины    Аспирация на деревообрабатывающем производстве    Маятниковые сушильные камеры Jartek    Камеры для сушки древесины BIGonDRY    Сушильные камеры Termolegno    Ваакумное оборудование для сушки древесины    Перегружатели леса и фронтальные погрузчики    Сушка древесины плодовых пород    Автоклавная пропитка древесины

Деревообрабатывающее оборудование     Эксплуатация дисковых пил    Комбинированные станки    Торцовочные станки    Оценка фуговальных фрез    Облицовка погонажа    Выбор режущего инструмента    Термодревесина    Столярные ленточнопильные станки    Производство клееного бруса    Станки фрезерные с ЧПУ    Автоподатчики    Оборудование TC Maschinenbau для производства перекрестно-клееных панелей CLT (X-Lam)    Производство палет (поддонов)    Круглопильные станки    Сарапульский лесозавод. Больше века в деревообработке    Форматно-раскроечные станки

Производство щепы и биотоплива     Рубительные машины и измельчители древесины    Шредеры    Пеллеты класса ENplus A2    Сертификация пеллет    Торрефицированные пеллеты    Использование коры    Бытовые котлы на щепе    Сжигание щепы в твердотопливных котлах    Совместное сжигание топлива    Перспективы котельных на пеллетах    Отопление пеллетами    Транспортные газогенераторы    Метан из биомассы    Топливные древесные брикеты    Производство древесного угля    Vecoplan    Nestro    Ковровские котлы    Polytechnik в Архангельской области    Рубительные машины Farmi Forest    Щепа как биотопливо в Европе    Щеповозы LIPE    Рубительные машины Bruks    Рубительная машина Maier HRL-B    Рубительные машины Teknamotor

Производство мебели     Форматно-раскроечные станки    Фрезерные станки с ЧПУ    Постформинг    Софтформинг    Копировально-фрезерные станки    Токарные станки для древесины    Заусовочные станки     Клеевые материалы для производства детской мебели    Облицовка профилированных изделий    Доска пола и паркет     Прессы и линии для облицовывания пластей    Широкоформатные принтеры    Облицовывание неплоских поверхностей    Станки для раскроя плит с прижимной балкой    Рельефный погонаж    Кромкооблицовочные станки    Корпусная мебель из профильного погонажа

Фотографии с выставок: FinnMetko    Российский лес    Elmia Wood    LIGNA    Лесдревмаш    KWF Tagung    Xylexpo    Drema    UMIDS    Woodex/Лестехпродукция    Интерлес    Interforst

Статьи о выставках лесопромышленного комплекса: Ligna 2015    Woodex 2015    Лесдревмаш    UMIDS    Xylexpo    Technodomus    FinnMetko    Российский лес    Holz-Handwerk    Лесной комплекс России    Elmia Wood

Лесопромышленный комплекс, лесная отрасль, лесной комплекс, лесозаготовительный комплекс, лесопромышленная отрасль, лесопильная промышленность, лес, лесозаготовительная отрасль, лесная промышленность, деревообрабатывающая промышленность. Статьи о лесозаготовке, деревообработке, биоэнергетике, деревянном домостроении, производстве древесных плит, лесозаготовительной технике, лесопильном и деревообрабатывающем оборудовании.

Информация по лесозаготовке, лесопилению, деревообработке
© ЛесПромИнформ, 2002−2017.
При использовании материалов активная ссылка на сайт обязательна