Пластическое деформирование стало экономичной альтернативой для традиционной технологии «точение+шлифование». Станки компании Profiroll для накатки различных профилей обеспечивают точность и качество обработки, соответствующие финишным операциям. Наиболее высокотехнологичная разработка компании — станок Rollex, предназначенный для накатки точных зубчатых и шлицевых профилей.
В настоящее время на отечественных заводах нечасто можно встретить оборудование для накатки резьбы или профиля. Если предприятие и использует накатные станки, то, как правило, приобретались они еще до 90-х годов, то есть уже выработали свой ресурс. Поэтому многие технологи уже забыли, что качественный наружный профиль можно получить не только резанием, но и при помощи пластического деформирования.
Как раз на 90-е года пришелся очередной этап развития технологий, результатом которого стало появление производительных и точных накатных станков. Но промышленный спад тогда не позволял производителям закупать новое оборудование, и оценить его преимущества было некому. Это не удивительно, поскольку токарные и шлифовальные операции позволяют получить качественные винты, шаровые опоры, тяги и т. д. Однако на западных предприятиях такие детали получают черновой токарной обработкой и накаткой или, если заготовка достаточно точная, одной лишь накаткой. Эта технология экономична и существенно повышает производительность. Например, выглаживающая накатка шарового пальца автомобиля длится всего 3–4 секунды.
В последние годы в компании Profiroll отмечают рост интереса к технологии пластического деформирования со стороны как крупных отечественных предприятий, так и небольших фирм. Пока что основной объем продаж компании Profiroll в странах Восточной Европы обеспечивает простое накатное оборудование. Обычно производители не решаются сразу инвестировать значительные суммы в дорогостоящие станки. Сначала закупаются инструменты и запчасти для существующего оборудования, причем очень часто встречаются старые изношенные станки производства компании. Затем приобретаются недорогие станки, которые позволяют освоить технологию накатки резьб и простых профилей. Со временем у производителя возникает необходимость выпуска более сложных деталей с высокими требованиями к точности и качеству обработки.
Впрочем, некоторые предприятия сразу решаются на покупку крупного станка, например, Борисовский завод автотракторного электрооборудования (ОАО «БАТЭ», Беларусь) приобрел два высокотехнологичных шлице- и зубонакатных станка Rollex для производства деталей стартеров и генераторов легковых автомобилей. Сегодня Rollex часто можно встретить на производствах ведущих автомобилестроителей Европы: BMW, Volkswagen, Daimler и многих других.
Производство оборудования для накатки наружных профилей — одно из основных направлений деятельности Profiroll. В эту группу входят станки для накатки любых наружных профилей, расположенных на телах вращения: зубчатых (прямых и косозубых), различных резьб, мелкошлицевых профилей валов коробок передач, спиральных профилей (червяки, сверла, породные буры), финишной обкатки предварительно фрезерованных зубчатых профилей и т. п.
Станок Rollex — это флагман модельного ряда компании, который до сих пор демонстрировался только за рубежом, но в марте он будет представлен и на московской выставке. Это решение связано с появлением множества проектов по модернизации российской автомобильной отрасли, включая приобретение современного накатного оборудования. Федеральная программа предполагает поэтапное увеличение до 51% доли комплектующих производства российских компаний.
Серия Rollex вобрала в себя весь опыт производства прецизионного накатного оборудования компании Profiroll. Точно определить год появления этого станка нельзя. Скорее стоит говорить об этапах эволюции станка UPW, который был разработан в 60-е года прошлого века. Вскоре после его выхода на рынок у компании возникло несколько производственных задач — от выпуска простейших станков, предназначенных для накатки резьб или неответсвенных шлицевых соединений, до разработки прецизионных станков, которые стали играть важную роль в обработке точных мелкомодульных шлицевых и зубчатых соединений.
Прототипом Rollex послужило выпускаемое в то время прецизионное оборудование, а название бренда появилось в конце 90-х годов, когда станок уже выпускался, активно осваивалось его серийное производство и готовился выход на широкий рынок. В 2000–2001 годах станок был существенно усовершенствован благодаря установке высокоскоростной системы ЧПУ производства Siemens (в то время только эта компания могла разработать качественное 3D-программное обеспечение для накатки).
Расширение возможностей Rollex прежде всего было связано с ростом максимального модуля накатываемого зуба, который увеличился с 1,5 до 2 и более. Существующая конструкция станка была окончательно доработана в 2002 году. С тех пор модификации Rollex заключались в установке дополнительных систем, которые требовались потребителю для решения конкретных задач. Сегодня продолжаются научные изыскания, направленные на возможность накатки достаточно крупных модулей, что позволило бы отказаться от операции фрезерования.
Точность накатки Rollex обычно позволяет отказаться от затратного профильного шлифования. Накатанные мелкомодульные зацепления имеют отклонения от цилиндричности 6–8 мкм. Например, винт шарико-винтовой пары производства ОАО «БАТЭ» лишь предварительно шлифуется перед накаткой, после которой получается качественная деталь. Конечно, важную роль играют пластические свойства обрабатываемого материала, иногда, чтобы обеспечить необходимое качество, приходится покупать импортный металл. Многие производители используют Rollex для финишной обработки предварительно профрезерованных зубчатых колес.
Перспективным направлением применения прецизионной накатки стала обработка зубчатых колес, полученных методом порошковой металлургии. В автомобильной отрасли они используются на распредвалах двигателей внутреннего сгорания. После термообработки шестерни поступают на станок Rollex, где происходит докатывание профиля, его калибрование и упрочнение поверхностного слоя.
Еще одна из областей эффективного применения Rollex — накатка профиля на тонкостенных деталях. В качестве примера можно привести вал коробки передач, который перед накаткой проходит множество этапов механообработки. Его себестоимость составляет около 50 евро, поэтому последняя операция должна гарантировать целостность и не нарушать геометрию детали. Вал устанавливается в центрах, левый и правый накатник синхронно и точно позиционируются. В процессе накатки образуются четыре профиля одинакового модуля, но различного диаметра, в том числе и на тонкостенной цилиндрической поверхности.
Если обработка тонкостенных деталей происходит крупными партиями, целесообразно приобрести трехсалазочный станок. Он, например, может применяться для накатки трапецеидальной резьбы труб строительных лесов. Несмотря на очень небольшую толщину стенки, накатка профиля проводится без существенного уменьшения диаметра трубы. Но такой станок рекомендуется применять именно для обработки труб. Конкуренты Profiroll используют трехроликовую схему, чтобы передать большую рабочую нагрузку на станке с обычным механическим управлением. Но при его эксплуатации у клиента возникают большие сложности с одновременной наладкой трех инструментов, которые устанавливаются с определенным вылетом и под определенным углом. Двухсалазочные станки PW и PWZ в состоянии обеспечить достаточное усилие накатки, а настроить их проще. Кстати, при накатке профиля на трубах эта проблема тоже была решена. Трехсалазочные станки производства Profiroll оснащены системой ЧПУ, которая обеспечивает точное позиционирование инструмента. Кроме того, модуль менеджмента данных содержит информацию об инструменте в памяти станка и позволяет быстро его настраивать.
Серия PW — экономичная альтернатива Rollex, которая может применяться в условиях мелкосерийного производства для накатки резьб и несложных профилей. Они выпускаются в одно- и двухсалазочном исполнениях, позволяют осуществлять поперечную накатку и обрабатывать спиральный профиль «напроход». Такие станки могут быть полностью автоматизированы и оснащены различными системами. Например, система плавной корректировки следа (PRS) позволяет отказаться от трудоемкой настройки угла инструмента за счет регулировки муфты ходового вала. Еще одна опция — это модуль контроля процесса, который измеряет силу накатки, нагрузку привода, аксиальный путь инструмента и параметры гидросистемы.
Массовое распространение получила резьбонакатная серия PR — проверенные временем станки от «Бад Дюбена» (старое название Profiroll), которые уже претерпели множество модификаций. PR поставлялись тысячами в различные регионы, в том числе в страны постсоветского пространства. Сегодня эти компактные и быстро переналаживаемые станки выпускаются с жесткой U-образной цельнолитой станиной.
Второе ключевое направление — производство станков для высокопроизводительной раскатки и профилирования внутренних профилей. Profiroll выпускает два вида таких станков — RIWA и URWA (в переводе с немецкого аббревиатура URWA означает универсальный кольцераскатной автомат). Эта серия, как правило, используется для раскатки простых профилей, прежде всего наружных колец шарикоподшипников. Наиболее простой станок URWA 100S позволяет раскатывать кольца диаметром до 120 мм с усилием 200 кН, а тяжелый станок URWA 250 развивает усилие 800 кН и может раскатывать кольца железнодорожных подшипников диаметром до 250 мм. На Харьковский подшипниковый завод компания поставила один такой автомат и два небольших URWA 120.
Одна из последних разработок Profiroll — это станки для накатки внутренних зубчатых зацеплений. Как и для наружных профилей, речь идет о накатке мелкомодульных профилей за одну операцию или о зубоутонении предварительно протянутого профиля. В частности, на таком станке обрабатывают зубчатые муфты для коробок передач. При производстве профилей небольшого диаметра не всегда можно применять шлифование, поэтому станок сразу нашел свою область применения.
Наконец, третье направление деятельности Profiroll — это производство инструмента, который может устанавливаться на любое накатное или кольцераскатное оборудование, не обязательно производства компании. Выпускаются как стандартные инструменты, так и специально разработанные, с учетом требований заказчика. По сути, он получает не только инструмент, но и комплексное технологическое решение. Качество обеспечивается непрерывным производственным и заключительным контролем с использованием 3-координатной измерительной машины. Для каждого инструмента документируются протоколы измерения и проекции профиля.
