Заточни машини

• Заточването на металообработващи инструменти изисква специално оборудване, което гарантира прецизност, качество и рентабилност при възстановяването на режещите ръбове и геометрии
  
  
• Пазарът предлага богат избор от универсални и специализирани системи, включително преносими, стационарни и настолни конфигурации
  
  
• Заточните машини с ЦПУ стават все по-популярни в съвременната металообработка поради множеството им предимства в сравнение с конвенционалните машини

Заточването на стругарски ножове, свредла, фрези и други режещи и пробивни инструменти в индустрията изисква специално оборудване, което гарантира максимална прецизност, качество и рентабилност при извършването на тази съществена за ефективността и експлоатационния живот на инструменталната екипировка дейност. В съвременната металообработка, а и в промишленото производство като цяло, прецизността е от първостепенно значение, а необходимостта от по-остри и точни като геометрия инструменти, които режат и обработват по-чисто и служат по-дълго, води до разработването и налагането в практиката на ново поколение усъвършенствани заточни машини. Пазарът в наши дни предлага богат избор от универсални и специализирани системи за първоначално и последващо регулярно заточване на инструменти, включително преносими, стационарни и настолни конфигурации.

Специфики и предимства на съвременните машини за заточване

Заточването на инструментите в много цехове за металообработка, дървообработка и производство все още се счита за една от най-сложните за прилагане и оптимизиране дейности. Основна причина за това често е липсата на специализирано заточно оборудване или на достатъчно информираност за развитието и съвременните възможности на системите в сегмента. Редица малки и средни предприятия в сектора погрешно смятат, че една модерна заточна машина би била твърде непосилна инвестиция или пък би заемала прекалено много място в работилницата, поради което разчитат на външни доставчици на такава услуга.

Заточването на свредла, триони, райбери, фрези, метчици, стругарски ножове, зенкери, длета и други стандартни или специализирани инструменти за металообработка спада към основните операции в областта на шлифоването. Остротата на режещите приспособления се поддържа посредством абразиви, като шлифовъчни колела и дискове с по-едрозърнеста структура се използват за основно заточване с отнемане на повече материал, а такива с по-фина – за довършителна обработка, в резултат на която се получават по-остри режещи ръбове. Макар в съвременната практика тази операция до голяма степен да е механизирана и автоматизирана, все още на места се използват специални или ултраостри инструменти, които се препоръчва да се заточват ръчно посредством естествени камъни за шлифоване или хонинговане.

Заточните машини, разбира се, предлагат множество предимства в сравнение с ръчното заточване. За високотехнологични индустрии, в които прецизността е от решаващо значение (като автомобило- и машиностроенето, авиокосмическия сектор и производството на медицинска техника например), използването на специализирани заточни системи е задължително условие за покриване на стриктните изисквания по отношение на точността при размерите на детайлите. Чрез подходящата заточна машина режещите ръбове могат да бъдат ефективно възстановени след изтъпяване с прецизност от порядъка на микрометър, за да се гарантира, че обработеното изделие отговаря и на най-високите стандарти за качество.

На пазара могат да бъдат намерени както тясноспециализирани машини за заточване на конкретен тип инструменти, например свредла, така и по-универсални конфигурации, които позволяват поддръжката на по-широк асортимент от режещи приспособления. Свободата да разполага със собствена система за заточване, вместо да разчита на външна фирма, с чиито срокове да се съобразява, би осигурила на едно металообработващо предприятие гъвкавостта и спокойствието да планира заточните операции спрямо собствените си потребности и графици и винаги да разполага с добре поддържан арсенал от режещи и обработващи инструменти в оптимално състояние. Това допълнително би увеличило производителността на цеха и би свело до минимум нежеланите престои, костващи допълнителни разходи.

Насоки за избор на конкретна система

Изборът на оптимална заточна машина за нуждите на дадено приложение би могъл да се превърне в сложна задача предвид огромното разнообразие от модели и конфигурации на пазара. За някои производства е по-рентабилно и удобно да инвестират в компактна настолна система за заточване, която е универсална по отношение на типовете инструменти, които може да обработва, и позволява местене на различни работни станции. За други цехове е по-подходящо да заложат на свободностояща или стационарна машина (шмиргел) със стабилна фиксирана конструкция, която гарантира отлична точност, добър баланс и максимална безопасност при работа.

Предлаганите системи се различават значително помежду си по типоразмер и минимален/максимален обработваем размер (диаметър) на инструментите, набор от функции и възможности за персонализиране на операциите по заточване. Някои машини изискват специално предварително обучение на операторите поради по-широката си и комплексна функционалност, докато други са сравнително лесни и интуитивни за работа и не налагат наличието на предишен опит.

Конкретни технически параметри, които е добре да се вземат предвид при избора на заточна машина, като се оценят на база конкретните изисквания на производството, са мощността и капацитетът, оборотите на шлифовъчния диск, диапазонът от ъгли на заточване, ходът на държача за инструменти и др. От съществено значение, разбира се, са теглото и размерите на машината, които е добре да бъдат съобразени с наличното пространство в цеха. Важен критерий за избор е и окомплектовката на системата – стандартна и по заявка, включително брой и тип на шлифовъчните дискове, включени комплекти цанги, стойка, функционални приспособления и средства за безопасност, включително работна масичка, защитен кожух на дисковете, защитни екрани, бутон за аварийно спиране и т. н. Не на последно място, разбира се, е важно да се вземе предвид и разполагаемият бюджет, като се прецени дали една по-голяма първоначална инвестиция в по-висок клас машина не би довела до по-големи икономии в дългосрочен план от по-евтина и опростена, но и ограничена по възможности система.

Селектирането на машина за заточване до голяма степен зависи от типа и материала на инструментите, техния минимален/максимален диаметър, дължина и т. н. В практиката се използват ножове и инструментална екипировка от разнообразни стандартни и специални материали, включително от бързорезна стомана (HSS), карбидни, с диамантено покритие и т. н. Различните конфигурации изискват и различни техники и абразивни материали за заточване и поддръжка, а неподходящият избор на комбинация от заточен метод и абразивно средство би могъл да доведе буквално до съсипване на скъп и ключов за производството инструмент. Правилното заточване и обслужване на инструменталната екипировка от друга страна гарантира по-редки смени на отделните ножове и значително по-дълъг експлоатационен период с по-малко загуби на материали и ресурси, както и отчетливо по-малък въглероден отпечатък от тази дейност.

Някои популярни типове системи според вида на инструментите

Сред най-използваните в практиката заточни машини са системите за поддръжка на свредла за металообработка и пробивни операции в строителния сектор. Остротата и прецизната геометрия при тези инструменти значително повлиява качеството на отворите и ефективността при обработка. С времето и честото използване свредлата постепенно се затъпяват, което води до прегряването им при пробиване и изработката на значително по-груби и неточни отвори. Специализираните машини за заточване на свредла са проектирани за ефективно възстановяване на остротата и геометрията на режещите ръбове и ъгли на тези инструменти.

Популярни в съвременната металообработка са и машините за заточване на райбери – ключов тип инструменти за оформяне и довършителна обработка на комплексни вътрешни профили в метални детайли. Продължителната употреба затъпява режещите повърхности, а в резултат значително се понижава качеството на металообработката. Специализираните заточни машини отнемат материал от ръбовете на райбера, за да се гарантира възстановяване на оригиналната геометрия и съответно прецизно и висококачествено последващо металорязане.

Зъбните предавки са незаменим компонент в съвременното машиностроене, включително в производството на автомобили и индустриална техника. За изработката на зъбни колела се използват специални инструменти, като червячни фрези, дискови шевери и др., които изискват висококачествено заточване и обслужване. Поддържането им в оптимално състояние гарантира максимална точност при производството на зъбни колела и механизми и съответно – висока надеждност и ниски нива на шум при последващата им експлоатация. За най-ефективно заточване на инструментална екипировка за производство на зъбни елементи обикновено се използват системи с цифрово програмно управление, които осигуряват необходимата висока прецизност при възстановяването на сложни геометрии.

Заточни машини с ЦПУ

Заточните машини с ЦПУ стават все по-популярни в съвременната металообработка поради множеството им предимства в сравнение с конвенционалните машини, включително значително по-високото ниво на автоматизация и възможностите за интегриране на авангардни технологии. Основни преимущества на тези решения са много по-голямата прецизност и повторяемост при заточване на стандартни и специализирани инструменти с точност от порядъка на микрометъра. Така се гарантира постоянно високо и еднородно качество на крайния резултат. Операторската намеса при управлението им става все по-ненужна с всяко следващо продуктово поколение, а за автоматизирането на разнообразните спомагателни операции съдействат различни системи за автоматизирано зареждане, захващане и премахване на заточения инструмент от машината. Всичко това прави процеса по поддръжка на инструменталната екипировка много по-ефективен, рентабилен и безопасен.

Заточните машини използват широко разнообразие от шлифовъчни дискове за прецизно отнемане на материал от режещите инструменти, за да възстановят и заточат ръбовете им. Дисковете се монтират на въртящ се шпиндел, който се движи нагоре и надолу, за да осигури необходимия ъгъл на заход. За задвижване на системата се използват двигатели с различна мощност, които позволяват високи скорости на обработка.
При навлизането на абразивния диск в материала се генерират големи количества топлина, като за поддържането на безопасна температура в точката на контакт се впръскват специални охладителни масла и флуиди. Тези субстанции се подлагат на филтриране и охлаждане след всеки работен цикъл, за да осигурят оптимални резултати от обработката.

Инвестицията в специализирана заточна машина с ЦПУ е икономически обоснована във все повече предприятия с разширяването на пазара на металообработващи решения и непрекъснато нарастващото търсене на прецизни метални детайли във все повече сектори. Сред основните предимства на системи с програмируемо управление в сравнение с традиционните машини за заточване са:

• Значително по-висока точност и повторяемост;
  
  
• Възможности за лесно и бързо регулиране на ъгъла на заточване;
  
  
• По-малко отнемане на материал и по-малко загуби при работа с инструменти от скъпи метали и специализирани сплави;
  
  
• Възможност за дългосрочни икономии на разходи;
  
  
• Значително по-малък риск от топлинно предизвикани повреди и счупвания на инструментите и др.
  
  

Специалистите съветват по възможност да се използва специализирана заточна система за поддръжка на инструменталната екипировка, тъй като така се гарантират по-ефективна поддръжка и минимизиране на опасностите от щети по машината. Друга важна препоръка е при обработката на даден инструмент да се залага на един и същи (тип, модел) шлифовъчен диск, тъй като смяната с различен би довела до непостоянно качество и риск от разминаване при размерите, допуските и геометриите.

При шлифоването на метални инструменти със заточна машина с ЦПУ е от критично значение винаги да се използва охлаждаща течност и то специално предназначена за целта такава, за да се предотвратят повреждане и счупване. Не на последно място, експертите препоръчват всеки новозаточен инструмент първо да се тества на непотребно парче материал преди използването му на производствена заготовка, за да се гарантира, че той функционира както трябва и не са необходими допълнителни/довършителни операции.