Недорогая модернизация токарных станков.

Как проходит модернизация.

В основном на станках стали устанавливать бесщеточные двигатели переменного тока, которые имеют оптимальное соотношение между размерами и мощностью и практически не требуют какого-либо обслуживания. При ремонте (и частичной переделке) станков осуществляются как операции, характерные для восстановления и модернизации, так и производятся специальные, конструктивные изменения, цель которых улучшить функциональные характеристики самого станка.

Станок, который подвергается такой операции, стоит, как правило, 50 % от нового и имеющего почти те же характеристики. Периодически, проводится ремонт и восстановление станков до состояния, когда становится возможным производить качественные детали, но, безусловно, не получается их восстановить до первоначального состояния. Это обойдется дешевле и будет отвечать потребностям организаций, которые финансируются из бюджета.

Таким образом можно выпускать более качественную продукцию, не затрачивая лишних средств. Саму сборку станка, который подвергался восстановлению, чаще всего начинают с точной выверки по всему уровню его станины. При установке крупных узлов периодически возникают неприятные точностные погрешности, и избежать их можно путем, например, повторной выверки станины уже после всей установки на нее каждого из узлов.

Проверка же с помощью датчика, который оснащен шариковым измерительным наконечником, обеспечит определенную выверку всех отдельных осей координат и максимально точное соотношение между ними при каких-либо перемещениях узлов. Состав оборудования для профнастила в данном случае проходит более тщательную проверку.

Производительность, таким образом, собранного станка практически не будет уступать производительности станка, только что сошедшего с конвейера. Плоскошлифовальный станок, который оснащен высококачественными литыми деталями, можно подвергать восстановлению два раза, или даже больше, но следует учитывать, что это количество напрямую зависит и от качества его эксплуатации.

Как работает станок с чпу

Не следует думать, что для работы на токарном станке с программным управлением нужно знать меньше, чем при работе на механическом или полуавтоматическом станке. Для работы на нём так же необходимо:

• уметь читать чертежи;
• знать, какая скорость подачи и скорость проведения определённой операции необходима;
• порядок обработки заготовок.

Выполняя длительное время одну и ту же операцию на станке, его нет необходимости перепрограммировать. Достаточно нажать кнопку пуск, после того как в кулачках была зажата заготовка, что осуществляется при помощи кнопок, находящихся снаружи закрываемого корпуса станка.

Для выполнения сложных деталей с различным внутренним диаметром отверстия и различной шириной внешнего диаметра детали, наиболее выгоден станок с револьверной головкой. Станок с ЧПУ не обязательно будет работать только в автоматическом режиме. Панель управления станком имеет кнопки для ручного управления, что даёт возможность, не меняя программы, по чертежу выполнить деталь другой формы, если после неё опять будут выполняться прежние.

Станки с ЧПУ имеют управляемую как в ручном, так и в автоматическом режиме, пиноль, удерживающую длинные заготовки.

В отличие от механических станков, компьютеризированный имеет транспортёрную ленту, вывозящую стружку за пределы станка. В нижнем резервуаре находится охлаждающая эмульсия. Её подача на заготовку программируется наравне со скоростью подачи резцов и скоростью вращения.

Физически работать на станке с ЧПУ легче, но прежде чем запустить станок в автоматическом режиме, необходимо представить в каком порядке были бы проведены операции в ручном режиме, и заложить все сведения при помощи кнопок на панели в программу станка.

Теоретические знания и умение обращаться с электроникой – это второстепенно, главное заключается в опыте работы на станке без программного обеспечения. Ведь под панелью находится всё тот же токарный станок, с теми же системами и принципом работы, только усилий от токаря при закреплении заготовки в кулачках, настройке скоростей, фиксации задней бабки потребуется в разы меньше.

После пройденной всеми инструментами обработки, изделие отрезается резцом и падает в контейнер всё в том же автоматическом режиме. Чистота рабочего пространства оператора обеспечивается не только тем, что отходы по транспортёру вывозятся в специальный резервуар, но и тем, что весь процесс обработки происходит в закрытом режиме.

Есть у токарных станков с ЧПУ ещё одна интересная возможность – получение вида детали с компьютера по электронной почте или другими способами. Специальные программы способны поворачивать виртуальную деталь, считывая её параметры, что значительно упрощает перенос чертежа оператором с бумажного носителя в систему станка.

Модернизация и ремонт станков

Участок модернизации фрезерного оборудования

Имея широкий опыт проектов в области модернизации тяжелых станков с ЧПУ, различающихся глубиной и объемом работ, сложностью станков, мы предлагаем:

В случае хорошего технического состояния станка, но при наличии частых сбоев в электронике предлагаем провести быструю замену системы ЧПУ, на современную, с заменой электроприводов или без их замены. В этом случае изготовим новый пульт и возможно заменим шкаф с электрооборудованием на новый. В данном случае станок будет выведен из эксплуатации на считанные дни.

В случае необходимости замены электродвигателей можем предложить множество современных комплектных электроприводов высокой степени надежности, точности позиционирования и плавности хода, не требующих постоянной ревизии и подстройки:

• OMRON, Япония
• KEB, Германия
• Lenze, Германия
• Siemens, Германия

При модернизации вместе с капитальным ремонтом механической части установим полные комплекты систем управления, включая: устройство ЧПУ, электропривода, двигатели, кабели датчики и т.д. ведущих брендов:

• Наиболее надежные – Fanuc, Япония;
• Наиболее желаемые – Siemens, Германия;
• Наиболее доступные – серия NC-200, «Балт-Систем» (С-Петербург);
• Наиболее дешевые – GSK (аналог fanuc), Китай.

Капитальный ремонт включает в себя:

4. Ремонт суппортной группы, каретки и фартука:

• замена подшипников;
• замена отбракованных деталей;
• шлифовка и шабрение направляющих каретки суппорта, пригонка клиньев и планок;
• восстановление или замена винта в комплекте с гайкой (для станков с ЧПУ– ШВП);
• восстановление или замена резцедержателя;

5. Ремонт задней бабки:

• шабрение низка задней бабки по станине и корпуса по плите;
• расточка отверстия под ремонтный размер пиноли с заменой пиноли на новую, с хонингованием;

6. Ремонт ходового вала, вала включения:

• восстановление валов или замена на новые;

7. Ремонт электрооборудования:

• ремонт электрошкафа, замков и т.д.;
• замена электрооборудования на новое;
• замена электромонтажа и электротрасс;

8. Покраска — подетальная и общая. 9. Сборка станка; 10. Отладка и проверка по нормам точности; 11. Проверка на безотказность работы; 12. Обработка пробной детали; 13. Консервация.

При монтаже используются специализированные инструменты, материалы и комплектующие. Это приводит к значительной экономии времени работ, повышению использования полезного пространства электрошкафа. При этом повышается качество и надежность монтажа, а также внешний вид станций управления.

На участке сборки шкафов системы управления монтажники делают все на высоком уровне и в короткие сроки. Предварительное тестирование оборудования позволяет сократить время монтажных работ у заказчика.

У заказчика происходит окончательная установка смонтированных панелей управления, шкафов электроавтоматики, пультов, механических конструктивов, монтаж внешних электрических соединений.

Ремонт и модернизация фрезерного станка с ЧПУ.

Модернизация станков: цена

Стоимость такой работы зависит от целого ряда факторов. Перед началом модернизации проводится независимая экспертная оценка, которая позволяет определить, сколько времени и сил понадобится на ее осуществление. Вот какие это могут быть составляющие:

• состояние отдельных узлов и деталей механизмов;
• отсутствие ЧПУ или степень его устаревания;
• требуемый уровень технологической проработки;
• срочность исполнения заказа;
• другие пожелания заказчика.

Итоговую стоимость модернизации озвучат наши специалисты после составления сметы с учетом всех перечисленных моментов. Мы всегда идем навстречу пожеланиям заказчика.

Новые тенденции.

Сама область обработки металлов не стоит на месте, в ней непрерывно идет процесс НТР (научно-технического развития), который в наши дни характеризуется серьезным усилением информационных и коммуникационных технологий. Что представляют из себя новые виды оборудования?

Это системы, полностью подходящие принципу производства, который основан на использовании (причем многократном) ресурсов и сохранении окружающей среды. Помимо этого, продолжают создаваться комплексные системы на базе оборудования, которое управляется по системе цифровой технологии.

Следовательно, мы можем выявить следующие тенденции модернизации: Во-первых, на главный план выходят технологии, которые оснащены новейшим инструментом и основаны на обработке материалов при высоких скоростях. Во-вторых, стали появляться новые и весьма эффективные системы приводов, управление которых базируется на ЭВМ;

В-третьих, постепенно расширяется применение различных нетрадиционных технологий – лазерных, электрофизических и так далее. В-четвертых, технологическое оборудование вынуждено приспосабливается к требованиям обработки различных материалов при ощутимом повышении качества и производительности, и снижении затрат эксплуатацию станков.

Общая характеристика систем с чпу

В современном производстве выделяют четыре поколения станков с ЧПУ.

Первое поколение представлено системами ЧПУ, которые внедрялись на производство еще в Советском Союзе, это были целиком и полностью отечественные системы. Чаще всего это было громоздкое оборудование и порой оно занимало целый шкаф. Нет смысла перечислять недостатки первых систем с ЧПУ, однако на некоторых предприятиях их до сих пор используют.

Второе поколение систем с ЧПУ стало постепенно внедрятся на производстве уже в 90-е годы XX века. Главное их отличие было в наличие корзины с полным комплектом плат, которые соединялись с приводами и со станком. В данном случае промышленный компьютер мог находится как в корзине, так и стоять раздельно.

Данные системы не были лишены недостатков, к которым относятся следующие:

-Большое количество разъемных соединений, что отрицательно сказывалось на эффективности работы всей системы

-Наличие большой габаритной системы, не позволяющей как следует встраиваться в конструкцию станка

-Сложность при техническом обслуживании из-за отсутствия доступа к печатным платам.

-Сложность эксплуатации из-за отсутствия стандартизации при установлении интерфейса функциональных зон, нерациональность расположения рабочих клавиш, индивидуальность исполнения.

-Системы с ЧПУ второго поколения были достаточно универсальны и чтобы их приспособить к конкретному станку приходилось усердно потрудиться.

Рисунок. 1. Станок второго поколения (структурная схема)

Процесс развития систем с ЧПУ шел по пути совершенствования электронной начинки. Совершенствование работы частотных преобразователей, изобретение сенсорного экрана привели к изобретению третьего поколения систем с ЧПУ (структурная схема представлена на рис. 2).

В отличие от предыдущего поколения новые станки можно было назвать «бескорпусными». Небольшой компьютер находился в пульте оператора, контроллеры исполнения монтировались на непосредственной близости от исполнительного механизма. Система 3-го поколения полностью решали проблемы присущие 2-му поколению систем с ЧПУ.

Рисунок. 2. Станок третьего поколения (структурная схема)

Итогом развития информационных технологий стало создание систем ЧПУ четвертого поколения. Появление данной системы позволило решить большинство проблем связанных с эксплуатацией промышленного оборудования с ЧПУ.

Теперь был обеспечен полноценный процессорный подход, включающий все стадии технологического процесса, включающий стадии от подготовки и наладки до профилактики и ремонта.

На рисунке 3 представлена система с ЧПУ четвертого поколения.

Особо хочется отметить достоинства систем четвертого поколения: теперь оператор ограничен к функциям станка, к которым оператор по своим трудовым обязанностям не имеет никакого отношения.

Для оператора предназначены только три кнопки: желтая — зажим заготовки/разжим детали, зеленая – ПУСК, красная – СТОП.

Такая разработка существенно упрощает требования к квалификации оператора, значительно уменьшает вероятность операционных ошибок и целиком исключает вероятность случайное вмешательство рабочего-оператора.

Рисунок 3. Станок четвертого поколения (структурная схема)

Опыт модернизации станков с чпу: практические проблемы и пути их решения

Техническая политика в области станков с числовым программным управлением, которые эксплуатируются сейчас, должна входить в общую техполитику предприятия в целом .Обобщенно она должна включать: одинаковую для всего предприятия модернизацию единиц оборудования с программным управлением (краткосрочный, среднесрочный и долгосрочный планы); постоянный контроль способов программного управления и их средств, доработку планов, существующих сейчас с учётом новых тенденций; осуществление контроля по эффективности мероприятий по модернизации, которые уже выполнены.

Надо отметить, что особое внимание нужно уделить унификации таких средств, как аппаратные и программные средства, которые используются для модернизации систем с ЧПУ. Существует большое количество предприятий, у которых все еще есть серьёзные трудности от большого количества образцов, которые эксплуатируются в системах ЧПУ несовместимость управляющих программ друг с другом и разных типов конструкций, а также решениями технического характера и огромным списком запчастей и комплектующих, которые необходимы для ремонта).

Это положение вещей результат трудностей, имеющих место быть, когда приобретается оборудование программно-управляемого типа, которое было 50 лет назад, в то время, когда, в общем-то в основном и шло создание современного парка оборудования с программным управлением.

Однако странно то, что рынок переполнен товарами нужного качества, количества и цены, а «программная» и «аппаратная» проблемы не просто есть, а даже увеличились в несколько раз. Руководство предприятий берет на себя смелость приобретать ЧПУ-системы с разными вариантами архитектурного плана.

Потом, когда нужно будет решать задачу комплексной автоматизации и включения станков ЧПУ в одну автоматизированную систему предприятия, возникнут проблемы, сильно превышающие те, которые возникают сейчас при эксплуатации немодернизированного парка систем ЧПУ.

С повышением функциональных возможностей станков с программным управлением и расширением областей их применения управляющая программа всё больше и больше определяет технико-экономические результаты деятельности конкретного предприятия. Такой высокий статус неизбежно ставит вопрос о постоянном контроле за состоянием управляющей программы.

Слабые вычислительные мощности систем ЧПУ ранних поколений не позволяли организовать должный контроль за доступом к управляющей программе. В лучшем случае он ограничивался механическим ключом, одинаково доступным оператору, наладчику, программисту-технологу и ремонтнику.

Следствием этого стала широко распространённая практика использования двух вариантов управляющих программ. При этом один вариант предназначается для нормировщицы (в нём скорости подачи были сознательно уменьшены, а паузы увеличены), а второй для работы, тем более, что часто оператор одновременно выполняет функции наладчика.

Ещё раньше для изменения скорости подачи использовали корректоры подачи, расположенные на станочном пульте оператора, но со временем нормировщицам вменили в обязанность перед изготовлением контрольной детали проверять их положение. Для проверки же соответствия кода управляющей программы оригинальному коду навыков нормировщицы явно недостаточно (особенно, если учесть не очень удобный интерфейс оператор- система ЧПУ).

Самым простым и вместе с тем достаточно эффективным способом решения этой проблемы является использование системы паролей. При этом для каждого аспекта процесса эксплуатации целесообразно иметь свой пароль, обеспечивающий доступ только к тем функциям и информационным массивам, за которые этот аспект отвечает.

Для выполнения некоторых функций (например, для изменения уже включённой в технологический процесс управляющей программы) целесообразно использовать двойной пароль (например, программиста-технолога и администратора). Таковы вкратце рекомендации со совершенствованию процесса модернизации станков с ЧПУ.

Особенность модернизации станков с чпу

Одним из самых распространенных видов модернизации станков с ЧПУ – это замена устаревшей электронной начинки на современную, это самый доступный и эффективный способ сохранения эффективной работоспособности оборудования.

При модернизации электронной составляющей оборудования учитывают: нагрузку оборудования, трудозатраты и ассортимент производимых деталей, квалификацию работников, специфику производства.

Экономическая эффективность при модернизации станков очень ощутима, если сравнивать системы ЧПУ 1-го и 4-го поколений, то энергетическая экономия может составить от 20 до 40 раз, при этом капиталовложения окупаются в течение примерно двух лет. Утилизация устаревшего оборудования может частично возместить траты на модернизацию.

Еще одним источником экономии при модернизации можно считать получение дополнительной производственной площади при освобождении от громоздкой системы ЧПУ старого образца. Это наиболее актуально, если предприятие арендует производственные помещания.

В качестве иллюстрации можно представить пример минимальной модернизации станка с ЧПУ, представленный на рисунке 4.

После проведенной модернизации оборудование не уступает по эксплуатационно-техническим характеристикам современному оборудованию, а по надежности и крепости станины может даже превосходить их.

После модернизации интерфейс системы более удобен и отвечает современным требованиям, вместо нагромождения всевозможных элементов можно наблюдать аккуратные блоки заминающие достаточно мало места.

Явным преимуществом минимальной модернизации систем за счет совершенствования устройства ЧПУ можно считать сроки их проведения, не более 2-х дней понадобится для совершенствования станка, минимум простоя важное условие производственного процесса. Невысокая стоимость еще одно преимущество данной модернизации.

Рисунок 4. Замена УЧПУ в ВМ501ПМФ4

Предел модернизации установить нельзя. В качестве примера представим фотографии на которых запечатлены яркие примеры модернизации станков с ЧПУ.

Рисунок 5. Модернизация операционного пульта (ВМ501ПМФ4)

На рисунке 5 представлен пример модернизации операторского пульта, в результате проведенной работы пульт приобрел более современный вид, в дополнение ко всему функции пульта оператора расширены, модернизация позволяет позиционировать скорость и движение, плавно корректировать команды «ПУСК» и «СТОП».

На рисунке 6 показано как внешне изменился облик оборудования после замены блока питания. Громоздкое оборудование заменено современным, аккуратным внешне и надежным и экономичным внутренне. Новое оборудование помогает существенно снизить энергопотребление за счет более высокого КПД новых блоков питания.

На фоне существенного энергосбережения и как следствие быстрой окупаемости, данный вид модернизации очень привлекателен для современного производителя.

Рисунок 6. Замена системы низковольтного питания (ВМ501ПМФ4)

В устаревших станках с ЧПУ блок управления постоянно вызывает недовольство у пользователей, это связано прежде всего с проблемами обслуживания, блок располагается на массивной плите, доступ к элементам блока затруднен нагромождением различных контактов, плат, кембриков (рис.7).

Смена блока управления помогает разрешить такие проблемы как неудобство замены элементов блока, при этом новый блок существенно надежнее и срок его замены заметно сокращен.

Рисунок 7. Блок управления механизмами: ВМ501ПМФ4

Рисунок 8. Модернизация блока управления (ВМ501ПМФ4)

Еще одним необходимым видом модернизации является замена датчиков обеспечивающих обратную связь. Данный вид модернизации считается самым дорогостоящим и трудозатратным, и выгода после модернизации не является принципиальной, и влечёт за собой трудности при обслуживании данного станка.

Поэтому главным преимуществом данной модернизации можно считать исключение их схем станка сложных в обслуживании блоков.

Главным достоинством этой модернизации является изъятие из схемы станка не очень простых в обслуживании блоков.

Рисунок 9. Замена датчиков обратной связи

Модернизация оборудования путем замены привода (рисунок 10) разрешает значительно увеличить качество технологического процесса, что является результатом нормализации скорости вращения привода и получение возможности управлять крутящим моментом, разгоном и торможением.

Рисунок 10. Замена электропривода шпинделя

Преимущества модернизации оборудования

После проведения ремонта и модернизации станков с ЧПУ значительно улучшаются показатели выработки, что напрямую способствует повышению прибыли компании. Своевременное обновление станков и технологических линий позволяет значительно снизить себестоимость производимой продукции, повысив при этом ее качество. К тому же, модернизация обходится значительно бюджетнее, чем полная замена оборудования.

Для каждого предприятия мы подбираем индивидуальные решения, стараясь за разумную цену произвести максимальное улучшение. Вы можете посмотреть наше портфолио с реализованными проектами. Если вашей компании требуется модернизация и ремонт станков с ЧПУ, наши эксперты всегда готовы прийти на помощь!

Выводы.

Делаем вывод о том, что модернизация позволяет получать станки с уже улучшенными характеристиками — как функциональными, так и техническими. Можно даже сказать, что на выходе получается уже совсем другой станок, так как он отличается более высоким классом точности и усовершенствованными приводами.

В любом случае, эти станки в отличном состоянии и могут продолжать дальнейшую работу, утилизации их следует подвергать, пожалуй, только после полного износа всего оборудования. При модернизации вы не только избавите себя от необходимости думать об утилизации и закупке нового оборудования, но и сэкономите около 50% в материальном плане.