|
В современных условиях на первое место следует поставить комплекс организационных вопросов.
Сегодня распределение средств, производственных площадей, подготовка кадров, оснащение производства, уровень зарплаты работающих зависят только от решения генеральных директоров, директоров, хозяев предприятий. От того, на что будут направлены их внимание, имеющиеся ресурсы и требовательность, зависит эффективное решение в конкретном направлении.
Главной задачей всех предприятий является получение наибольшей прибыли. Она зависит: от качества выпускаемой продукции; рационального использования древесного сырья; рационального использования электроэнергии; увеличения производительности.
Все это на технически исправном оборудовании зависит только от правильной подготовки к работе дереворежущих инструментов: рамных, круглых, ленточных пил, ножевых валов, различных фрез, сверл и т.д.
В станочном парке лесопильно-деревообрабатывающих производств круглопильные станки составляют около 40%, а кое-где - 60%. За последние годы многие леспромхозы, малые и частные предприятия приобрели у зарубежных фирм большое количество различных круглопильных станков. На них используют круглые пилы диаметром от 120-500 мм до 1000-1200 мм (масса более 40 кг). В подготовку к роботе наших новых круглых пил, полученных по заказу, входят: очистка пильных полотен от консервации, их правка и проковка, подготовка режущих зубьев стальных пил к пилению. Для этого их разводят или плющат, наплавляют на них износостойкие материалы (стеллит) или напаивают пластинки из твердого сплава, затем затачивают. Пилы, полученные по заказу из западных фирм, этого не требуют, они готовы к работе без дополнительных работ. При получении заказа западные фирмы требуют указывать все параметры режима пиления, данные станка и под эти условия готовят заказанные пилы.
Грамотный заказ на пилы с отражением в нем специфических условий режима пиления и системы станок-инструмент-деталь может сделать только специалист. Наши предприятия эту работу поручают обычно службам снабжения или случайным людям. Наши изготовители поставляют обезличенные пилы (согласно ГОСТ 980-80), которые требуют дополнительной работы. Ее на предприятиях часто не знают и не имеют соответствующих специалистов.
В 1953 году экспериментально было выявлено, что при наиболее сложном продольном пилении при скоростях резания 40-60 м/с (средняя 50 м/с} энергозатраты наименьшие.
В 1 955-1956 гг. ЦНИИМОД (тогда он находился в Москве) и в 1960-1962 гг. ВНИИДмаш провели очень большую работу по изучению наиболее распространенных режимов пиления но различных круглопильных станках в Карелии, Архангельске, Красноярске, Кирове, Украине, Белоруссии, Москве, Ленинграде и др. Наряду с режимом пиления фиксировались прогибы пил, расположенных горизонтально на трех опорах (величины проковок).
Проведены обследования большого количества лесопильных и деревообрабатывающих предприятий показали, что скорости резания в пределах 40-60 м/с являются самыми распространенными во всех регионах страны.
Полученные измерения прогибов, характеризующих натяжение пильных дисков, были обработаны с привязкой к диаметрам пил и их толщине. Проверка этих прогибов на заводах в Карелии, Архангельске, Красноярске и Кирове на различных станках дола хорошие результаты. После этого таблица этих прогибов (проковок) была включена в ГОСТ 980-63 "Пилы круглые плоские для распиловки древесины". Он обязывал изготовителей проковывать все выпускаемые пилы на прогибы, указанные в ГОСТе. Это учитывали и разработчики круглопильных станков.
Никакой сложной науки в решении этого вопроса в то время не применяли. Нам удалось крупным организационным приемом состыковать величины проковок, применяемых на предприятиях и создаваемых изготовителем на новых пилах, с наиболее распространенными режимами пиления в разных регионах страны. Эти величины проковок учитывали те средние условия, которые были на разных станках.
Многолетний опыт работы показал, что круглые пилы, прокованные изготовителем на скорости резания около 50 м/с, дали хорошие результаты, и от многих заводов были получены положительные заключения.
По пилам диаметром 1000-1250-1500 мм заводы прислали замечания. Для них величина проковок оказалась недостаточной. После дополнительного изучения этого вопроса величины проковок для них были увеличены в 2,5-3,0 раза. Это вошло в пересмотренный ГОСТ 980-69, который действовал до 1980 года.
В 1978 году ГОСТ 980-69 пересматривали. По настоянию ЦНИИМОД (к.т.н. Стахиев Ю.М.) привязку величин проковок к указанным скоростям резания ликвидировали (она стала обезличенной) и включили в него ряд никому не нужных ошибочных рекомендаций ЦНИИМОД: изгибную жесткость и максимально допустимые частоты вращения пил, которые изменяются с изменением напряженного состояния (его он не учитывал), нагрева, режима пиления, особенностей станка (однопильный, многопильный), специфики системы станок-пила-деталь (распиливаемый материал). При такой изменчивости ни максимально допустимые частоты вращения, ни изгибная жесткость не могут быть нормативными, и их нельзя включать ни в ГОСТ, ни в нормативные документы.
Ухудшение работоспособности стальных круглых пил, изготовляемых по ГОСТ 980-80 с обезличенной проковкой, почувствовали все лесопильно-деревообрабатывающие предприятия. В 1979 году мы получили прекрасно изданные рекомендательные материалы фирмы "Сандвик", В них сказано, что все круглые пилы готовят на скорость резания 50 м/с. Это и величина их проковок почти полностью совпадали с нашими рекомендациями 60-х годов.
Для развода, плющения, наплавления стеллита, напайки пластинок твердого сплава, заточки зубьев созданы дорогие специальные станки, автоматы и роботизированные центры, которые на этих операциях заменили тяжелый ручной труд. Однако правку и проковку пильных дисков механизировать пока не удается, так как каждый из них имеет свои особенности, свое расположение различных дефектных мест, распределение внутренних напряжений и свое напряженное состояние.
В технологии подготовки круглых пил к работе наибольшую сложность представляют приемы выявления местных и общих дефектов, их определение, способы устранения и создание нужного натяжения зубчатой кромки.
Эти операции на многих крупных, малых и частных предприятиях обычно не выполняются. В результате пилы в работе блуждают, дают криволинейный пропил, не обеспечивают точности размеров и нужного качества производимой продукции.
Это причиняет огромные материальные и финансовые убытки, а сбыт такой продукции затруднен.
Все это вынуждает предприятия увеличивать толщину применяемых пил, о это снижает полезный выход,
производительность, увеличивает расход сырья, электроэнергии, уменьшает прибыль.
Кратко остановимся на специфике подготовки к работе пильных дисков. Этот вопрос в литературе и разных РИ, изданных ЦНИИМОД имеет ошибочные рекомендации.
На каждом пильном диске, особенно бывшем в эксплуатации, имеются различные местные и общие дефекты, которые делают такую пилу непригодной к нормальной эксплуатации, и руководители предприятий стремятся приобретать новые (более толстые) пилы, но и с ними эта история быстро повторяется.
Поясним, какие физические явления требуют прибегать к тяжелой, специфичной работе по правке пильных полотен и натяжению зубчатой кромки.
Наличие на пильном диске различных дефектных мест приводит к чрезмерному трению их об опилки и стенки пропила. Это вызывает местный перегрев и выход пилы из строя. В процессе пиления всегда возникает трение кончиков зубьев о древесину, а диска пилы - об опилки. Это создает нагрев зубчатой кромки.
Отсутствие нужного натяжения зубчатой кромки, соответствующего конкретному режиму пиления и системе станок-инструмент-деталь, способствует возникновению в ней (при пилении) сжимающих напряжений, нарушающих плоскую форму упругого равновесия пильного диска. В результате под воздействием сил резания пильный диск начинает отклоняться в стороны (блуждает), создавая криволинейный пропил. Такая пила не дает правильного пропила даже при наличии в станке жестких ограничителей отклонений.
В процессе нормальной работы на пильный диск действуют центробежные силы инерции и его нагрев от трения с опилками и древесиной. При этом в зоне зубчатой кромки нагрев выше, чем в его средней части. У зубьев он достигает 80-100 °С. В итоге зона зубчатой кромки удлиняется, а радиусы пилы этому препятствуют, поскольку они нагреты меньше и неравномерно. В результате они удлиняются на величину примерно в 1 0 раз меньше, чем требуется.
Пример 1. У пилы диаметром 400 мм при скорости резания 60 м/с и нагреве зубчатой кромки на 100 °С она удлиняется на 1,65 мм. Чтобы дать ей возможность удлиниться на эту величину, требуется удлинение радиусов но 0,26 мм, а они удлиняются только на 0,03 мм.
Пример 2. У пилы диаметром 1500 мм при скорости резания 60 м/с и нагреве зубчатой кромки на 80 °С она удлиняется на 5,51 мм. Для этого необходимо, чтобы радиусы удлинились на 0,71 мм, а они удлиняются только на 0,10 мм (или в 7 раз меньше). При нагреве ее на 100 "С она удлиняется на 6,1 8 мм, а радиусы на 0,1 3 мм при требуемом удлинении на 0,85 мм (в 6,5 раза меньше).
Отсутствие соответствия между требуемым натяжением зубчатой кромки (напряженным состоянием пильного диска) и режимом пиления в конкретном станке (однопильном или многопильном) порождает возникновение в ней сжимающих напряжений и, как следствие, различные отклонения пильных дисков, их зарезания, перегрев, появление брака.
Следовательно, первопричиной, вызывающей зарезание и "горение" круглых пил, является не вибрация
(как утверждает т. Стахиев Ю.М.) (она будет всегда), о отсутствие согласования между напряженным состоянием пилы, режимом пиления и системой станок-пила-деталь. От этого возникают и разные вибрационные явления.
Создание условий для удлинения радиусов достигается проковкой средней зоны пилы пилоправными молотками на специальных пилоправных наковальнях.
При ударе по пиле молотком возникает микродеформация металла. Ее толщина в местах ударов уменьшается, а металл "течет" в стороны. При большом количестве таких ударов средняя зона несколько удлиняется (расширяется), а зубчатая кромка не позволяет ей расшириться. В итоге в средней зоне возникают напряжения сжатия, а в зубчатой - напряжения растяжения.
В процессе пиления зубчатая кромка под воздействием сил инерции и нагрева удлиняется и как бы разрешает напряжениям сжатия средней зоны "расправить крылья". В итоге они не препятствуют ее удлинению и пильный диск приобретает плоскую форму упругого равновесия.
Без этой операции ни одну пилу нормальных размеров не удается заставить качественно работать.
Те первые руководители (а они руководителями стали не сразу), которые изложенных вопросов не знают и не вникают в специфику этих физических явлений, не имеют и не готовят соответствующих специалистов, те, кто экономит (?) на создании и оснащении рабочих мест пилоправов, платят специалистам по подготовке пил к работе минимальную заработную плату, неизбежно занимаются саморазорением, расплачиваются (за невнимание к инструментальным вопросам) своим карманом.
Состояние инструментальных служб на предприятиях
Объективно сегодняшняя оснащенность инструментальных служб на предприятиях разной мощности (особенно малых) контрольно-измерительными средствами, пилоправным инструментом, заточным и другим оборудованием, технологическая дисциплина и состав кадров не отвечают нуждам производства и современным требованиям.
Это плоды отсутствия грамотной технической политики в инструментальном деле бывшего Минлесбумпрома СССР. Это он исключил инструментальные службы из структуры управления, а из классификатора и справочника рабочих профессий специальность пилоправа. При молчаливом согласии руководителей предприятий и ЦНИИМОД.
К чему привели эти неразумные решения?
В проектах строительства новых и реконструкции действующих предприятий инструментальные подразделения не предусматривались (Братский, Усть-Илимский, Сыктывкарский, Новодвинский ЛПК, мебельные комбинаты в Горьком, Сыктывкаре, Архангельске, леспромхозы Мостовской, Оленинский и т.д.). Специалистов-инструментальщиков перестали готовить, курс по дереворежущим инструментам в вузах резко сократили.
Но требования жизни и производство не отменишь ни приказом, ни бюрократическим решением, ни онаученной казуистикой.
Без режущего инструмента, грамотно и качественно подготовленного к работе, эффективная деятельность любого лесопильного и деревообрабатывающего предприятия невозможна. В итоге директора предприятий в 70-80-е годы стали размещать инструментальные подразделения в случайных помещениях: под бревнотаской (Усть-Илимский, Харовский, Мостовской ЛПХ), в механическом цехе (Краснодар), в бойлерной (Архангельский мебельный комбинат), темных помещениях без окон (Сыктывкарский мебельный комбинат) и т.д., подчинять их разным структурам управления вплоть до отделов снабжения.
В современных условиях в наведении порядка в инструментальном деле решающее слово за первыми руководителями, хозяевами предприятий, акционерных обществ, корпораций, объединений, Рослеспрома, Минпромнауки.
Сегодня в Рослеспроме и лесном департаменте Минпромнауки инструментальными вопросами никто не занимается, а у его руководителей понятие о режущем инструменте примитивное, не эксплуатационное, а потребительское, иждивенческое.
Об улучшении качества выпускаемой продукции в лесопильно-деревообработывающих производствах они занимаются одними разговорами. Если нет квалифицированного пилоправа и оснащенного рабочего места, то бесполезно говорить об улучшении качества и точности размеров у пило-продукции,
Все недочеты, препятствующие эффективной эксплуатации круглых пил и круглопильных станков, являются следствием многих причин: недооценки сложности и специфики подготовки инструмента к работе (главным образом, первыми руководителями предприятий), незнания этой специфики инженерным и исполнительским персоналом, отсутствия специалистов, оснащенных рабочих мест, отсутствия достаточного количества проверенной на практике доходчивой литературы и необходимых пилоправных инструментов. Сегодня образцовое оснащение инструментальной службы имеется на Электрогорском мебельном комбинате. Это заслуга его генерального директора тов. Сыроежкина Б.Н.
Необходимо отметить, что во многих вопросах подготовки пил к работе немалую отрицательную роль сыграла наша отраслевая наука (особенно ЦНИИМОД). По многим вопросам эксплуатации круглых пил он отошел от объективных оценок своих работ, категорически отказывался от совместных производственных испытаний пил, подготовленных по его рекомендациям, выявления критических частот вращения и изгибной жесткости при различном напряженном состоянии пильных дисков, не поделовому воспринимал критику, проявлял беспринципность, прибегал к оскорбительным письмам.
Из отраслевых НИИ выходили дезориентирующие и ошибочные рекомендации, авторы которых не подготовили (своими руками) ни одной пилы, но всячески популяризировали свои недостоверные и ошибочные рекомендации.
Сегодня с появлением малых и разных частных предприятий сильно обострился вопрос грамотной, качественной подготовки к работе всего многообразия режущих инструментов. Для этого необходимо иметь большой набор дорогого, сложного заточного, специального оборудования, контрольно-измерительных приборов, балансировочных механизмов, оснастки, приспособлений, производственных и складских помещений. Малые и средние предприятия для этого не имеют возможностей.
В связи с этим настало время создания инструментальных сервисных центров. Они могут быть специализированными на подготовку каких-то типов инструмента и смешанными, ориентированными на подготовку к работе различных типов инструмента.
Сегодня многие предприятия Москвы: ДОКи 1, 5, 6, 13, Сходня, Подрезково, ЗАО "Москва", Электрогорский мебельный комбинат и другие имеют довольно крупные площади и приличный набор оборудования для подготовки к работе круглых, рамных пил, ножей, различных фрез, шлифовальных шкурок и т.д.
При определенных организационных мероприятиях они уже сегодня вполне могут выполнять сторонние заказы и за счет этого иметь дополнительный источник прибыли.
В эффективном быстром решении этого вопроса нужна централизованная, грамотная инициатива руководящих структур управления и соответствующие действия первых руководителей тех предприятий (в разных регионах страны), где имеются (в разных городах) прилично оснащенные инструментальные участки.
Сегодня в Российской Федерации имеется только один Кировский станкозавод, который не только сохранил, но и значительно расширил свою специализацию по выпуску оборудования и различных механизмов для подготовки к работе и заточке различных дереворежущих инструментов: рамных, ленточных, круглых (стальных и твердосплавных) пил, ножей к фуговальным, рейсмусовым станкам, ножевым головкам, фрезам и т.д.
Завод имеет свое конструкторское бюро, разработал и выпускает упрощенные заточные станки для малых и средних предприятий, а также сложные заточные станки и автоматы с программным управлением для крупных предприятий, которые могут затачивать круглые пилы с пластинками из твердого сплава с различным профилем зубьев. Оно работает в тесном контакте с Даниловским станкозаводом и разрабатывает для него проекты новых станков.
Многие лесопильные и деревообрабатывающие предприятия приобрели у западных фирм различные ленточнопильные станки и сразу же столкнулись со сложностью пайки концов и ликвидацией возникающих трещин. Для выполнения этих работ завод разработал и освоил производство специальных компактных, простых в эксплуатации сварочных механизмов.
Идя навстречу нуждам предприятий, завод организовал выпуск комплектов пилоправного инструмента для правки и проковки рамных, ленточных, круглых пил.
Завод создан 120 лет назад и ни разу не менял своей станкостроительной специализации.
Сегодня совместно с фирмой "Чурак" он целенаправленно совершенствует свою продукцию и создает новое оборудование для лесопромышленного комплекса РФ.
Н.К. ЯКУНИН,
профессор, почетный академик РАЕН, к.т.н., заслуженный работник лесной промышленности
|
