Заготовки для станков с ЧПУ: требования и последствия

«Напили мне, пильщик, напили»

(вольная перепевка песни группы/группировки «Ленинград»)

Ура, у нас всё получилось, мы нашли хорошего и проверенного поставщика материала, закупили и привезли на свой заготовительный участок необходимое, скрупулезно рассчитанное количество материала. Теперь необходимо подготовить/нарезать из этого материала заготовки и передать их в производство по металлообработке. И тут начинаются чудеса: пила пилит криво, размеры скачут в ужасных пределах, материала не хватает, нужно срочно докупать ещё. И покупка новой партии материала это лишь малая часть проблем, возникающих от плохой заготовительной операции.

Раньше при повсеместной работе на универсальном оборудовании проблема «кривого реза» решалась самими токарями или фрезеровщиками. Они просто шли и говорили «по душам» с заготовительным участком. Ведь лишний материал или кривая заготовка - это лишняя работа, за которую, при сдельной оплате, никто не заплатит. Работы больше, годных деталей меньше. 

«Но сейчас век ЧПУ, сдельной работы стало гораздо меньше, производительность повысилась, и никаких проблем», - скажет кто-то из читателей. Не соглашусь. Наоборот, проблем со станками с ЧПУ стало ещё больше. Заготовки для станков с ЧПУ необходимо готовить лучше, чем раньше. 

При обработке металла на универсальном оборудовании рабочий находится в непосредственной близости от заготовки и может увидеть биение, перекос, кривизну. Что-то изменить, исправить, переделать. Когда же обработка происходит на ЧПУ, в закрытой зоне залитой СОЖ, когда счёт деталей идёт на 1000-и, инструмент перемещается на огромных скоростях, а безопасный подход по программе постоянный и составляет 2 мм, перекос заготовки может привести к очень печальным последствиям. 

Маленькая история, рассказанная одним из моих коллег. Жил был токарный станок с ЧПУ, звали его HAAS TL15. Был он новый, красивый и трудолюбивый. И нужно было ему делать детали толщиной 40 мм и диаметров 200 мм. И деталей было много. Детали делались из «блинов», нарезанных на заготовительном участке, так как пруток такого диаметра в станок установить было невозможно. Оператор станка наладил весь инструмент, написал красивую программу, всё отработал и запустил производство деталей. И ничего не предвещало беды. Блин за блином устанавливал оператор в свой любимый станок, и раз за разом снимал красивую и правильную деталь. И не знал оператор, что где-то в этой стопке блинов притаился один подлый и ужасно кривой блинчик, день которого явно не задался и в поперечном сечении он представлял собою не прямоугольник, а ромб. С перекосом 3 мм на сторону.

Никто - ни оператор, ни станок - не ожидал такой подлости от обычной заготовки. Даже безопасный подход в 4 мм не спас их обоих. 

Оператор, как обычно, поставил заготовку, станок, как обычно, зажал её и раскрутил до 2000 об/мин. Проходной резец, как обычно, на быстром перемежении  подъехал к детали и получил от неё такой удар, что его недолгая жизнь на этом и закончилась. И то, что произошло дальше, он уже не видел. Станок с ЧПУ не смог удержать «блин» материала Ф200х46 мм и тот отправился в полёт по замкнутому пространству станка. Для начала он ударил в закрытую, слава богу,  дверь рабочей зоны станка. Да простят меня все боги и датчики безопасности рабочей зоны, двери эти бывают не всегда закрыты. И, попал, слава богу, не в стекло двери, а в металл, на котором прямо напротив лица оператора образовалась здоровенная вмятина. После этой неудачной попытки убить оператора «блин» полетел дальше и ударил в «руку для привязки инструмента». И здесь уже повезло станку – рука лишь слегка погнулась, и датчик стоимостью 1500 Евро остался цел. Дальше «блин» отскочил и сделал вмятину на защитном кожухе направляющих револьвера станка, а под конец сломал фрезу в приводном блоке. Вот так за доли секунды была загублена работа по скрупулезной наладке, потеряны две оправки не считая пластин на них, упала точность станка при привязке инструмента и сам станок перестал быть новым и красивым. И это уже не смешно.

Вот так плохо отрезанная заготовка может:

• увеличить расход материала и затраты на него;
• значительно увеличить время на обработку;
• увеличить расход инструмента;
• повредить или вывести из строя оборудование;
• нанести тяжкие телесные повреждения или привести к смерти.

«Напили мне Пильщик напили

Напилиииии мне криво

Предприятье будет на мелииии

И деталька будет не красиваааааа»

(вольная перепевка песни группировки «Ленинград»)

«Вы хотите цифр? И их есть у меня.»

(вольная перепевка песни группировки «Ленинград»)

Хочу привести небольшой пример расходов на «стружку», рассчитанных для правильного и НЕПРАВИЛЬНОГО резов.

Предположим, что нам нужно сделать деталь на токарном станке (простите, что всё время токарная обработка – это нагляднее). 

• габариты детали Ф100х50
• партия в 1000 деталей
• материал ВТ1-0

Используя справочную информацию и предполагая не самые плохие результаты при кривой отрезке (перекос «всего» 3 мм) я посчитал расходы на материал. И получается что в стружку «уйдёт» на 20 % больше материала, чем при прямом резе. А учитывая рыночную стоимость титана это просто огромная сумма. 200 000 рублей переплаты только за материал.

И дальше расходы растут как снежный ком:

• затраты времени на удаление лишнего припуска;
• расходы на инструмент;
• поломки и простои на наладку и смену инструмента.

Конечно, при малых партиях деталей эти перерасходы не так заметны. И материал попроще стоит дешевле. Но если посчитать перерасходы за весь год, то может выйти сумма, на которую можно купить новый станок или хотя бы новую хорошую пилу для заготовительного участка. Жаль только, что новая хорошая пила при безответственном отношении «Пильщика» будет пилить так же криво, как и старая.