1.Технико-экономические показатели станка
На сегодняшний день наибольшей популярностью отечественных и зарубежных покупателей отличаются такие виды труб: трубы для магистральных газопроводов; для строения подводных газопроводов; для добычи нефти; полимерные трубы, применяющиеся для строительства и ремонта трубопроводов; полипропиленовые трубы; трубы ПВХ .
1.1 Степень автоматизации
Распространенные технологии, использующиеся для производства труб:
-Сварка. Используется в основном для металлических труб. Лист сворачивается, чтобы шов был ровным (прямошовные трубы), или накручивают по спирали (cпиралешовная труба);
-Прокат. За счет прокатки готового слитка через специальное оборудование, которое создает отверстие по центру и позволяет изготовить бесшовную трубу;
-Высверливание. В заготовке высверливается отверстие;
-Фальцовка с обжатием. Формируется трубчатое сечение трубы и образуется продольный шов;
-Литье. Материал вливают в быстро вращающуюся полую форму или в форму со стрежнем необходимого для отверстия диаметра;
-Производство ПНД труб осуществляется из полиэтилена при низком давлении;
-Производство труб ППУ проводится в первую очередь для оборудования теплоизоляционных систем.
1.2 Конкурентоспособность
Одним из существенных конкурентных преимуществ завода является широкая ассортиментная линейка трубной продукции. На складах постоянно присутствует труба из легированных сталей, которую достаточно сложно найти у других производителей. 30—40% изделий всегда имеется в наличии, и клиенты, испытывающие большую потребность в данной продукции, имеют возможность приобрести ее в кратчайшие сроки. Еще одно немаловажное преимущество — возможность собрать 50—60 позиций в вагон.
Производственная мощность озвученных на сегодняшний день проектов ввода нового оборудования по производству сварных труб составляет 2,6 млн т. За такое динамичное развитие рынка его участникам зачастую приходится платить своей деятельности или искать новые узкие сегменты. Конкурентоспособность производства обеспечивается строгим контролем качества, который проходит производимая на предприятии продукция, а также борьбой с лишними затратами, что позволяет снизить стоимость готового изделия.
2. Основные тенденции и перспективы развития вида станков
2.1 Повышение производительности и точности.
Применение композиционных материалов для режущих инструментов позволяет получить скорости резания до 2000 м/мин, с погрешностью обработки и шероховатостью поверхности измеряемыми в долях и сотых долях микрометра. Создание гибких переналаживаемых комплексов и производств. Использование ГПС, состоящих из набора станков, манипуляторов, средств контроля, объединённым общим управлением от ЭВМ, даёт возможность в многономенклатурном крупносерийном производстве, достигать высшей степени автоматизации, при условии быстрого производства на выпуск другой номенклатуры деталей. Применение модулей возможно только при полной автоматизации всех вспомогательных операций за счет широкого использования роботов.
Технологическая характеристика станков:
-предельные числа оборотов шпинделя;
-промежуточные значения чисел оборотов шпинделя;
-предельные подачи;
-промежуточные значения подач;
-мощность электродвигателя;
-габаритные размеры заготовки.
Скоростная характеристика определяется числом оборотов шпинделя, значением подач рабочего исполнительного органа. Мощность электродвигателей характеризует возможностью станка обеспечить требуемые нагрузки.
Рассмотрим станки ARCUS12
Самый компактный, но мощный станок типа ARKUS. Он подходит для гибки малогабаритных профилей из стали или алюминия в ограниченном пространстве. ARKUS12 позволяет сгибать профили с минимальными радиусами в R35 мм с переходом на больший радиус без излома. Диаметр крепления инструмента составляет 40 мм. Высота валиков равна 100 мм. Для определенных целей возможно увеличение на центральном валу до 200 мм.
Характеристика: Плавно регулируемое расстояние до переднего валка; Ролики приводятся в движение мощными, чистыми и бесшумными электродвигателями, скорость до 30 (об/мин); Эргономичные рабочие условия; Объем масла составляет больше 7 мм; Мощные системы управления; Низкие расходы на его содержание.
HELIX
Станок находит применение там, где требуется, гибка крупногабаритных профилей, например, архитектурных и технических конструкций из стали.
Характеристика:
Имеет современную конструкцию;
Эргономичные рабочие условия при работе;
Регулируемый цифровой индикатор по оси Х, точностью в 1/100;
Управляемые боковые ролики.
2.2 Создание гибких и переналаживаемых комплексов и производств.
Объединение роботизированных комплексов, транспортных и складских средств и вычислительной техники дает многократно умноженный эффект. Оно служит основой гибких производственных систем, конечной целью является «безлюдное» производство.
В настоящее время на рынке идет широкое применение ТПС и гибких производственных комплексов, управляемых от ЭВМ и работающих по принципу гибко переналаживаемых технологий.
В ТПС можно автоматизировать практически все технологические операции. Традиционный подход к построению ГПС состоит в замене универсального неавтоматизированного оборудования станками с ЧПУ или многооперационными станками со сменными спутниками.
Основные части автоматизированных комплексов (ГПС):
- автоматизированные транспортные системы подачи заготовок, удаления готовых деталей, подачи инструмента и его возвращения на склад;
- группы станков с автоматизированной сменой инструмента;
- управляющая их действиями центральная ЭВМ.
Автоматизация ГПС - широкое использование систем числового программного управления (ЧПУ) и управляющих вычислительных комплексов для управления и согласования работы станков, транспорта и всех устройств, необходимых для функционирования ГПС. В производстве, изготовление деталей на станках осуществляется без станочников, и практически реализуются принципы «безлюдной» технологии механической обработки.
2.3 Модульный принцип конструирования
Предприятия проектируют нужные модификации станков на основе применения широкой номенклатуры готовых узлов и механизмов, разрабатываемых специализированными организациями.
На рис.№1 представлен пример модульного построения координатных суппортов с числом управляемых координат.
Рис.№1 модульное построение координатных суппортов с различным числом управляемых координат: 1- одной, 2- двумя, 3- тремя, 4- четырьмя.
Модульное проектирование создает новое высокопроизводительное металлорежущее оборудование для оптимальной обработки заготовок. Его принцип работы способствует реальным предпосылкам для замены устаревших форм и методов проектирования новых конструкций станков. Исходя из этого, делаем вывод, что в современном станкостроении в условиях растущего ассортимента изделий и уменьшения серийности их выпуска модульный принцип построения станков может быть одним из эффективных путей при проектировании и изготовлении металлорежущих станков разной компоновки.
3. Привода главного движения в станке
В станке ARCUS12. Главным движением является вращение шпинделя с заготовкой. Ведущее звено – вал электродвигателя, ведомое звено – шпиндель. Привод подачи состоит из звена увеличения шага, механизма реверса, гитары сменных колес, коробки подач, множительного механизма, распределительного механизма и механизма передач фартука.
Для упрощения кинематической схемы, применяются двигатели постоянного тока. В них часто встраиваются тахогенераторы для обеспечения обратной связи по скорости и температурные датчики. На крышке двигателя крепится катушка электромагнитного тормоза, на шкиве — диск тормоза. Значительным недостатком приводов двигателей постоянного тока выступает снижение мощности при частоте вращения электродвигателя ниже номинальной.
К преимуществу применения электродвигателя в качестве привода станка ARCUS12 относят:
-высокую скорость вращения,
-возможность автоматического и дистанционного управления,
-работа их не зависит от температуры окружающей среды.
4. Направляющие станка
Станок ARCUS12 базируются на точности обработки, ее обеспечивают направляющие стержни. Своими руками изготавливают рабочие узлы, но есть такие, которые самому никак не сделать, подойдут детали заводского изготовления.
К примеру, рабочий орган фрезерного станка изготовить не получится, как и со сверлильным или токарным органом. Приходится использовать готовые решения — дрели, приводы, граверы или электрические лобзики. С направляющими дело обстоит куда проще.
Практически все они, в заводских и самодельных конструкциях бывают всего двух типов — скольжения и качения.
5. Шпиндельные узлы станка
Шпиндель станка служит для передачи вращения обрабатываемой детали или инструменту. Шпиндельный узел является весьма ответственной деталью станка. От точности его вращения зависит обработка детали.
Требования к шпинделям станков таковы:
Точность вращения, определяемая радиальным, осевым и торцовым биениями.
Требование предъявляется к шпинделям скоростных станков при выполнении отделочных операций.
Износостойкость трущихся опорных поверхностей.
Шпиндели изготовляют в виде полых или цельных валов. На концах шпинделей закрепляются зажимные приспособления, оправки или режущий инструмент.
5.1 Опоры шпиндельных узлов
В качестве опор шпинделей применяют подшипники качения и скольжения.
Выбор класса точности подшипника определяется допуском на биение переднего конца шпинделя, который зависит от точности обработки.
Конструктивное оформление шпиндельных узлов весьма разнообразно.
В радиально-упорных шарикоподшипниках и конических роликовых подшипниках при парной установке предварительный натяг получают регулировкой во время сборки, а в радиальных шарикоподшипниках — смещением внутренних колец относительно наружных.
Шпиндельные подшипники должны быть надежно защищены от загрязнения и вытекания смазочного материала. Манжетные уплотнения из кожи, пластмассы или маслостойкой резины помещают в металлический кожух и прижимают к валу браслетной пружиной. В шпинделях станков более целесообразно применять лабиринтные уплотнения.
6. Несущая система станка
-Передачи винт-гайка качения.
-Передачи винт-гайка
-Приводы подач станков со ступенчатым и бесступенчатым регулированием.
Приводы бывают:
со ступенчатым регулированием, с бесступенчатым регулированием. При ступенчатом регулировании в заданном диапазоне частот обеспечивается фиксированные частоты вращения. При бесступенчатом обеспечивается настройка на любую частоту.
7.Типичные представители
Arkus, Bendo, PBT25, PBT23- станки аналоги.
Устройство Stalex PN-1/2S для вырезания седловин является полезной опцией при наличии сверлильного станка или дрели. Применим во всех отраслях производства где используются изделия из труб.
Станок для сборки сегментных отводов Stalex SBWT-1000
Диаметр трубы: 1000 мм;
Толщина материала: 1.2 мм;
Привод: электромеханический; Вес: 556 кг;
Габариты: 2100х820х890 мм.
Станок RIDGID 122 предназначен для быстрой и профессиональной резки, чистки, зенковки и удаления заусенцев с кромок труб и фитингов из меди и нержавеющей стали.
Станки Stalex PHC специально разработаны и предназначены для точного и удобного вырезания отверстий в трубах. Диаметр хвостовика сверл от 3 до 16 мм. Частота вращения шпинделя.
Станок вальцегибочный ручной.
Станок вальцегибочный (гибочный станок) предназначен для изготовления заготовок водосточных труб из тонколистовой стали, на которой выполнены по сторонам соединительные фальцы.
Заключение
Трубная продукция очень важная часть рынка на сегодняшний день. Трубы используется для предприятий топливно-энергетического комплекса, машиностроения, строительной индустрии, оборонных отраслей, для создания трубопроводного транспорта страны. Основу составляют трубы, предназначенные для нефтегазового комплекса.
Стальные трубы выпускают в широком диапазоне диаметров, толщин стенок, марок стали и различных классов точности не просто так. Они обладают высокой прочностью, относительно небольшой массой, пластичностью и применяются по всему миру.
