Современные модели фрезерных станков с ЧПУ являют собой образец высокотехнологичного оборудования. Станки содержат прецизионные механические системы, сложные электрические компоненты и «тонкую» электронику системы ЧПУ. Для обеспечения высокой производительности и качества обработки все системы, узлы станка и даже отдельные детали должны быть полностью исправны. Малейшее отклонение от нормы приводит к немедленному ухудшению показателей обработки. И если ряд узлов и деталей фрезерного станка обладают высокой надёжностью и долговечностью, то некоторые системы склонны к нарушению функционирования, в том числе подвергаясь внешнему воздействию.
Источники загрязнения
Как известно, сутью процесса обработки резанием является воздействие острого клина режущего инструмента на поверхность заготовки. В результате преодоления сил притяжения молекул, резец инструмента отделяет «лишний» материал и отводит его в виде стружки. А поверхность заготовки получает новое качество — обрабатывается.
Таким образом, процесс резания (фрезерования, точения) всегда будет сопровождаться выделение стружки. Необходимо учесть, что ряд материалов (таких как стекло, дерево, камень, графит и т. д.) склонны к образованию мелкой и ломкой стружки, и даже мельчайших частиц пыли.
Пыль и стружка являются очень неприятным следствием обработки. Покрывая корпус станка, слой пыли несёт опасность поражения электрическим током (от накапливающегося статического заряда). Современные высокооборотные шпиндели очень «не любят» загрязнения, снижающие ресурс подшипниковых узлов. Для инструментального портала пыль и стружка опасны вдвойне. Во-первых, нарушается целостность и качество смазочного слоя. А значит, возрастает сопротивление движению портала и падает точность его позиционирования. Во-вторых, увеличивается износ направляющих и снижается общий ресурс фрезерного станка. И, наконец, управляющая электроника также «любит» чистоту — пылевые загрязнения плат и разъёмов никак не идут на пользу оборудованию!
Таким образом, загрязнение фрезерных станков с ЧПУ является неизбежным следствием процесса обработки. Однако для поддержания исправности оборудования и обеспечения заданных характеристик скорости и точности обработки, фрезерные станки должны подвергаться регулярному обслуживанию — в соответствии с рекомендациями производителя и накопленным опытом эксплуатации.
Узлы и системы, нуждающиеся в уходе
Фрезерные станки с ЧПУ рассчитаны на длительный, многолетний срок эксплуатации. Однако фактический срок эффективной работы в значительной степени определяется качеством эксплуатации станка, а не только заложенным в конструкцию «запасом прочности». Даже если детали и узлы станка не выработали свой ресурс (и не нуждаются в замене), фрезерный станок должен подвергаться регулярному обслуживанию — прежде всего, очистке и смазке.
Как отмечалось выше, в процессе обработки на корпусе, деталях и узлах станка скапливается пыль. Её следует удалять ежедневно, не допуская повышения риска поражения статическим электричеством (которое одинаково опасно и для персонала, и для внутренних электронных компонентов оборудования).
Очищать от пыли и стружки следует не только корпус, но и все узлы — прежде всего шпиндель и направляющие рельсы инструментального портала. Подшипники шпинделя следует регулярно продувать сжатым воздухом. Продувка не повредит и внутренней «начинке» электрического шкафа.
Концентратором пыли является смазочный слой на рельсах направляющих. Здесь уже недостаточно просто очистить поверхность — необходимо удалить старую «пыльную» смазку и восстанавливать смазочный слой.
Следует, однако, учесть, что для смазки узлов трения фрезерного станка необходимо использовать «правильные» составы. Иначе возможен обрытый эффект — усугубления износа взамен улучшения функционирования оборудования!
Рекомендуемые составы для смазки узлов фрезерного станка
Распространённой рекомендацией является использование для смазки подвижных деталей фрезерных станков состава WD-40. Однако в состав этой аэрозоли входит уайт-спирит (до 40-50%), который является растворителей, но никак не смазкой!
Поэтому состав WD-40 можно использовать ТОЛЬКО для очистки подвижных деталей фрезерного станка от загрязнений (и возможно ржавчины). WD-40 отлично обезжиривает поверхность, вымывает все загрязнения, вытесняет влагу — это проверенный факт. Однако вместе с этим, аэрозоль «начисто» удаляет бывший слой смазки. При этом обезжиренная и очищенная поверхность склонна в дальнейшем коррозировать ещё больше! Поэтому оставлять поверхность «голой» после применения WD-40 нельзя — необходимо обязательное покрытие смазочным маслом (к примеру, индустриальным). А перед нанесением смазки следует тщательно и насухо протереть защищаемые поверхности.
Что касается «правильных» масел для подвижных узлов станка, то для их выбора лучше придерживаться рекомендаций производителей фрезерного оборудования. Так для рельсовых направляющих и узлов ШВП следует применять литиевые смазки № 2, или жидкие масла типа Mobil Vactra#2 (и аналогичные).
Дополнительные «системы защиты»
Как известно, для борьбы с последствиями эффективней всего устранить их причину. И если для обработки резанием исключить образование стружки невозможно, то следует максимально ограничить её разлёт.
Самым простым средством для этого являются системы улавливания стружки. Их конструкция чрезвычайно проста: насадка на шпиндель с ворсовым краем закрывает область резания, а образующаяся внутри такого «кожуха» стружка и пыль вытягиваются пылесосом через гибкий шланг и предусмотренное отверстие в кожухе. Несмотря на простоту системы, её эффективность весьма высока. К тому же легче вынести мешки с уже собранной стружкой, чем выуживать её из всех труднодоступных «закоулков» станка и помещения.
Ещё один чрезвычайно простой совет — это выносить собранную стружку немедленно, не дожидаясь накопления утиля в производственном помещении. Этим банальным правилом часто пренебрегают, в результате собранная пыль и стружка становится дополнительным источником загрязнения.
Подводя итог можно сказать, что очистка и обслуживание фрезерного оборудования является столь же неотъемлемым технологическим процессом, как и сама обработка изделий.