Об интегральных уравнениях (блог трезвого (не)прагматика)

Посвящаю свой блог лучшему другу Майку. Я иногда буду писать сюда те вещи, которые могли бы быть ему интересны.

На этот раз речь пойдет об  уравнениях и не только. Естественно, в моем случае "не только" будет много.

Те, кто читал мой блог (а его мало кто читал), знают, что с недавних пор я стал покупать старые советские станки. Это мое хобби, можете его критиковать, если хотите но мне всегда нравилось возиться с «железками». Это пришло еще с молодости, когда у меня был свой производственный цех и станки, которые необходимо было налаживать, запускать в эксплуатацию, ремонтировать и совершенствовать. Когда они стали не нужны, я их забрал себе и оставил «до времени». А сейчас и еще накупил советского «хлама».

Конечно, можно было в свободные часы играть в футбол или компьютерные игры, выпивать по вечерам (что я успешно делал одно время) но это не мое.

IMG_20190828_115139.jpg

К слову, я не скрывал того факта, что одно время выпивал. Поводов для этого тогда у меня было предостаточно. Но сейчас их нет, как нет и пьянства. Тем удивительнее для меня реакция на мой трезвый образ жизни давних знакомых. Ей богу, это некий социологический феномен. Некоторые "друзья" просто перестали со мной общаться. До сих пор мне передают комментарии "доброжелателей", вроде: "Петро давно не пил и вот-вот начнет пить снова" или "по всему видно, что Петро уже снова пьет". Нет, господа, не пью. Причем, для этого мне не требуется особых усилий. Это лишь вопрос интереса и желания.

Но вернемся все же к теме. Металлообработка - хобби непростое и дорогостоящее. Подумайте сами: хороший станок с ЧПУ из тех, что можно увидеть на Ю-Тубе стоит даже не десятки – сотни тысяч долларов. Десятки тысяч может стоить только одна фреза для него.

О металлах тоже надо сказать особо. Для большинства обывателей сталь — это просто сталь. Допустим, фраза: лопата из «рельсовой стали» звучит очень внушительно, с точки зрения маркетинга. А что за этим стоит, знают не все. Обычная сталь-3 легко царапается ножом, гнется и не закаливается, так как не содержит нужных добавок. «Рельсовой», а точнее легированной сталь делают примеси - углерод, марганец, кремний, молибден. Играя добавками можно получить очень прочные материалы, которые не может поцарапать даже напильник. Так можно сделать пружинные стали - согнувшись, они возвращают затем свою первоначальную форму. Инструментальные стали отлично держат форму, конструкционные - прочнее обычных. Легированные стали тяжелее, легче подвергаются закалке, в результате которой становятся настолько прочными, что изделиями из них можно крошить камни и рубить или резать детали, сделанные из других металлов. Из этих сталей(в обиходе их называют конструкционными и инструментальными) делают инструменты и станки, детали автомобилей и различной техники, ответственные конструкции и.. железнодорожные рельсы. Это дорогие стали.

Картинки по запросу "лопата из рельсовой стали""

Но вернемся к станкам. Станок, даже очень большой и сложный, максимально автоматизированный, оснащенный целой батареей сменных инструментов и мощной системой управления — это еще не все. К такому агрегату нужен целый участок заточного оборудования и бригада наладчиков, в которой должны быть не только слесаря но и электронщики, программисты. Это дорого и таких станков даже во всей нашей стране - единицы. 

Я, не имея заводских задач, решил купить себе маленький китайский станочек, который мог бы делать все, что нужно но настраивался бы вручную и помещался на балконе. К сожалению, эта затея на поверку оказалась неважной. Во-первых, такие станки, как и все китайское, не всегда качественные и никогда не соответствуют заявленным характеристикам. Во вторых, существуют законы физики, согласно которым на маленьком станке ничего приличного, кроме пуговиц и шайбочек не сделаешь.

IMG_20190907_204433.jpg

Чтобы станок мог точно обработать стальную заготовку, весом, допустим, в 3 килограмма, он должен сам весить больше тонны. Только так удастся добиться качественной обработки. Массивный металлический корпус позволит хорошо закрепить заготовку и погасит все вибрации при обработке будущей детали, а резец не будет вибрировать и отгибаться в сторону под нагрузкой.

Разобравшись в этих нюансах я понял, что ничего лучше старого советского станка мне не найти. Они все большие, тоже с ручной настройкой, да еще и с конструкционно заложенной, довольно высокой точностью. Где-то же они должны быть? Все эти тысячи единиц оборудования, произведенного в СССР, навряд ли успели бы полностью переплавить за 30 лет. 

Станки нашлись. Одно время подобное оборудование продавалось только на «Онлайнере» и там за него «ломили» сумасшедшие цены. Но вскоре появился «Куфар», который потому и стал популярен, что там можно купить что-то особенное и никому не нужное, едва не за пачку сигарет. Там я и купил свой первый станок, который до этого 20 лет простоял где-то на пыльном складе. Стоил он 200 долларов, за которые мне его еще и привезли из Могилева.

Конечно, на балкон токарный станок, весом 1200 кг уже бы не влез – пришлось везти его на дачу, где стояло все мое оборудование. Там потребовалось бетонировать фундамент под него — согласно паспорту такие станки должны монтироваться не просто на бетонный пол, а на толстую плиту, которая служит дополнительным «утяжелителем», и «гасителем» вибраций. Соответственно, потребовалось проложить к станку электрокабель, подключить три фазы (двигатель станка от розетки работать не будет — он рассчитан на трехфазную сеть).

IMG_20191012_204401.jpg

Дальше было интереснее. Многие запчасти в станке отсутствовали. А из тех что были, некоторые имели предельный износ. Тут требуется экскурс в механику и начинается почти та самая математика, о которой и шла речь вначале. Дело в том, что заложенная инженерами в станок точность обеспечивается точностью всех элементов станка. Один из них— шестерни. Из «шестеренок» кофемолки, допустим, станок сделать нельзя — слишком уж точность их изготовления низкая. Если зубья шестерен какой-нибудь соковыжималки могут отличаться размерами на 0.5- 0.6 мм то тот же параметр в металлообрабатывающем станке составит уже 0.01 мм, а в станках особой точности, как тот что у меня — 0.004 мм.

Сделать такие детали и проверить их на соответствие геометрическим параметрам, точности, шероховатости и т.д. может только станкостроительный завод. Там я побывал и выяснил что: во-первых, это дорого, а во вторых, в силу того, что завод растерял специалистов, а оборудование проверяется редко, не всегда можно быть уверенным в результатах работы.

IMG_20191005_185224.jpg

Мне осталось лишь искать по городам и весям, «барахолкам» и форумам необходимые детали. К счастью, сейчас «барахолок» много, есть доступ к аналогичным российским ресурсам, а российские же транспортные компании за небольшие деньги доставляют заказы в Беларусь. Так что я почти все нужное мне собрал.

Но этого было недостаточно. Сам станок на другой я поменять не смог бы. А геометрические его размеры и их точность тоже непосредственно влияют на качество обработки. Да и не все шестерни и винты удалось найти. Как же быть дальше?

IMG_20190828_115029.jpg

Если у нас с вами есть 2 шестерни с очевидным износом одной из них, как нам рассчитать, к какой погрешности приведет их совместная работа? Вооружившись угломером, микрометром, индикаторной стойкой мы можем с некоторой точностью определить износ каждого зуба. Но как он повлияет на работу станка в целом? И что сделать, чтобы компенсировать износ?

Случай второй: на станке имеется несколько длинных чугунных  «дорожек» - направляющих различной формы для движения суппорта и подач с резцом. Мы видим, что в некоторых местах «дорожки» сильно изношены. Это значит, что резец по ним движется неправильно. Итогом работы такого станка станут кривые детали. Как компенсировать или учесть этот износ?

Читайте в следующем блоге.

IMG_20190912_001525_776.jpg

Версия для печатиВерсия для печати
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Всего голосов: 2
Заметили ошибку? Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter!

Комментарии

Аватар пользователя mike

Спасибо, Петро, за доброе слово. Увлечение у тебя для нормальное, и руки растут из правильных мест. Умение варить и обрабатывать металл не даётся от рождения, оно приходит с потребностью, как и всё на этом свете: и кодить, и готовить пищу, и водить транспорт, и детей воспитывать, и всё-всё-всё. Думаю, из тебя бы вышел хороший программист, будь у тебя потребность  решить конкретную задачу, как, например, конкретную дачную ограду из железа сварганить.

Ты абсолютно прав: на маленьком станочке -- только маленькое и неточное. Для серьёзных вещей нужно иное. Наш преподаватель материаловедения в РТИ Михаил Доминикович Тявловский (жив ли, не знаю) рассказывал, что швйцарцы добивались прецизионности за счёт тяжёлых станин, и чем старее были станины, тем лучше -- в них от времени почти не оставалось дефектов кристаллической решётки. И они хорошо держали механические напряжения при работе станка. Так что старые станки в умелых руках могут себя оправдать!

+1

Заготовка еще может изгибаться под давлением резца, в результате появляется конусность. 

Аватар пользователя Petro42

Panzer1001 пишет:

Заготовка еще может изгибаться под давлением резца, в результате появляется конусность. 

Для того, чтобы этого избежать, придуман подвижный люнет. Он установлен так, что упирается в заготовку прямо напротив резца и движется вместе с ним. Таким образом, даже очень тонкий стержень при обработке гнуться не будет

"...пришлось везти его на дачу, где стояло все мое оборудование." - Прочёл это и возник вопрос: упомянутое оборудование стоит как музей или работает ? Если как музей, то зачем сложности с монтажом и подключением ? А если работает, то что производит ? А если может что-то производить, но простаивает, то хочет ли автор иметь отдачу от своего оборудования ? Если у автора есть желание пообщаться на эту тему - напиши на bgv0@tut.by.