Issuu on Google+

2013 май

1


2

май 2013


2013 май

3


4

май 2013


2013 май

ВЫПУСК: № 3 (96) май 2013 г. ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ОФИС: Республика Татарстан, Наб. Челны, Россия Мира, д. 3/14, оф. 145

+7 (8552) 38-49-47, 38-51-26

АДРЕСА ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВ: Москва, Россия Народного ополчения, д. 38/3, каб. 212 +7 (499) 681-04-25

Miami, FL, USA, 801 Three islands blvd., Suite 217, Hallandale Beach, 33009 +1 (954) 646-19-08

Hilden, Germany

+49 (1577) 958-68-49

САЙТ: www.mmsv.ru УЧРЕДИТЕЛЬ И ИЗДАТЕЛЬ: ООО «Экспозиция» ДИРЕКТОР: Шарафутдинов И.Н. / ildar@expoz.ru ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР: Шарафутдинов И.Г. / mmsv@expoz.ru ДИЗАЙН И ВЕРСТКА: Сайфутдинова Ф.А. / mmsv@expoz.ru работа с клиентами: Шарифуллин И.М. / mmsv2@expoz.ru Чернов Е.В. / mmsv3@expoz.ru Чебыкин Д.В. / mmsv4@expoz.ru АДРЕС УЧРЕДИТЕЛЯ, ИЗДАТЕЛЯ И РЕДАКЦИИ: 423809, РТ, Набережные Челны, пр. Мира, д. 3/14, оф. 145, а/я 6 отпечатано: Типография «Логос» 420108, г. Казань, ул. Портовая, 25А тел: +7 (843) 231-05-46 № заказа: 05-13/15-1 дата выхода в свет: 25.05.2013 тираж: 10 000 экз. цена: свободная СВИДЕТЕЛЬСТВО: Журнал зарегистрирован 27 июля 2006 года ПИ № ФС77-25309 Федеральной службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия.

5

Гидравлические резцедержатели для 5-осевых станков Slimline от компании BIG Daishowa Японская компания BIG Daishowa представила новую серию тонких гидравлических резцедержателей Slimline, которые предназначены для инструментов, осуществляющих точную обработку деталей в труднодоступных местах. Диаметр режущей кромки составляет от 21 до всего 14 мм. Инструменты могут успешно применяться для одновременной обработки на 5 осях без столкновения. Инструменты с цилиндрическим хвостовиком с диаметром от 6 до 12 мм закрепляются и освобождаются из зажима быстро при помощи одного зажимного винта и гаечного ключа, сводя к минимуму время простоя. Точностьповторениядвиженийвразныхрабочихциклахменее 1,5 микрон. При максимальной частоте вращения 35 000 оборотов в минуту, гидравлические резцедержатели от компании BIGDaishowa подойдут, в особенности, для выполнения операций по чистовому фрезерованию, шлифованию, точному сверлению и растачиванию отверстий в деталях, применяемых в авиационно-космической, медицинской промышленности, а также при производстве пресс-форм. Резцедержатели имеют долгий срок службы. Прочность увеличена за счет небольшого расстояния от торца шпинделя до режущей кромки пластины (вылета) и наличия двух центров давления.

Усовершенствованные расточные инструменты GroovexMini-V от компании Vargus Компания Vargus усовершенствовала серию расточных инструментов Groovex Mini-V, внедрив ряд новшеств: • добавлены новые вставные режущие пластины для обработки деталей более крупных диаметров (14-16 мм); • усовершенствована система удаления стружки (в особенности актуально при обработке нержавеющей стали) при выполнении операций по сверлению отверстий с минимальным диаметром обрабатываемого прутка от 7,8 до 20 мм; • теперь серия включает также квадратные и круглые резцы для проточки торцовых канавок, предназначенные для внутренней и внешней обработки заготовок с минимальным диаметром прутка 12 и 14 мм соответственно. Мини-сверла серии GroovexMini-V применяются для выполнения операций по прорезанию канавок, сверлению отверстий и нарезанию резьбы. В настоящий момент минимальный диаметр обрабатываемого данными инструментами прутка варьирует от 8 до 16 мм (прорезание канавок), от 8 до 15,8 мм (расточка). Минимальный диаметр обрабатываемого прутка при нарезании резьбы равен 8 мм. Ширина канавок составляет от 1,2 до 3 мм, глубина канавки достигает 4 мм. Вставные режущие пластины серии Mini-V изготовлены из материала TiAIN, имеют покрытие из поливинилхлорида. Закрепление режущих пластин осуществляется при помощи простой крепежной системы, либо с помощью резцедержателей. Инструменты оснащены эффективной системой подачи смазочно-охлаждающей жидкости. Серия Mini-V является дополнением таких серий расточных инструментов от компании Vargus, как GMSolid, GMSlotиSGM. www.vargus.com


6

май 2013


2013 май

7


май 2013

8

Круглошлифовальный станок со шпиндельной головкой с прямым приводом и гидростатической осью В Kel-Varia от компании Kellenberger Компания Kellenberger® (дочерняя компания Hardinge) представила круглошлифовальный станок Kel-Varia. Универсальный круглошлифовальный станок Kel-Varia оснащен неподвижной шлифовальной головкой с прямым приводом, что позволяет осуществлять обработку крупногабаритных тяжелых деталей с высокой точностью и надежностью. Станок оснащен мощным высокомоментным двигателем. Загрузка и разгрузка деталей осуществляется в двух направлениях. Станок применяется для выполнения операций по координатному шлифованию, резьбошлифованию, некруглому шлифованию деталей различной формы. Весь цикл обработки осуществляется с одного установа. Скорость шпинделя варьирует от 1 до 500 оборотов в минуту, вращательный момент составляет 750 Нм. Максимальная нагрузка станка – 300 кг. Система числового программного управления Heidenhain обеспечивает простоту настройки устройства, позволяет обрабатывать детали сложной формы с одного установа, сокращая производственный цикл. Запатентованная система измерения положения шлифовальной бабки Kel-Set позволяет точно рассчи-

головка включает от 1 до 4 инструментов. Возможно оснащение двумя дополнительными шлифовальными шпинделями и приспособлениями для резьбошлифования и некруглого шлифования. Компания также выпускает диагональные и сдвоенные шлифовальные головки. К другим преимуществам круглошлифовального станка относятся: прочные алмазные шлифовальные круги, непрерывная обработка без скачков и торможения, точность обработки до нескольких десятых микрона, 5 лет гарантии производителя. Круглошлифовальные станки Kel-Varia от компании Kellenberger предназначены для обработки крупногабаритных деталей и некруглых контуров. Расстояние между центрами составляет 600, 1000 или 1500 мм, высота центров составляет, соответственно, 175, 225 и 250 мм. тать угол наклона. Компании Kellenberger предлагает более 28 типов шлифовальных головок, которые могут применяться с различными шлифовальными кругами – для внешнего, торцевого и внутреннего шлифования. Шлифовальная

L. KELLENBERGER & Co. AG Heiligkreuzstrasse 28 Postfach,CH-9009 St.Gallen Phone +41 (0) 71 242 91 11 Fax +41 (0) 71 242 92 22 eMail: info@kellenberger.net

Горизонтальный обрабатывающий центр HA-500II от компании Tongtai Компания Absolute Machine Tools представила последнюю разработку компании Tongtai – горизонтальный обрабатывающий центр HA-500II. Специалисты компании улучшили конструкцию станка, добавив ряд новых устройств, облегчающих настройку и управление. Встроенный двигатель позволяет поддерживать высокий момент шпинделя. Керамические подшипники и система смазывания консистентным смазочным материалом обеспечивают быструю и плавную обработку. В дополнение, станок оснащен системой переработки отработанной смазочно-охлаждающей жидкости для поддержания постоянной температуры подшипников и системой подачи сжатого воздуха в двигатель с целью предотвратить нагревание и, как следствие, тепловое расширение в шпинделе. Станок имеет три оси, оснащенные малоинерционными серводвигателями FANUC, позволяющими осуществлять обработку при большой скорости подачи до 2362 дюймов в минуту. Период простоя сокращается за счет увеличения скорости хода и быстрого замедления работы двигателя. Роликовые направляющие на всех подающих осях повышают плавность обработки и устойчивость устройства при работе на высокой скорости, предотвращая отклонение от заданной траектории резания и обеспечивая максимальное качество и точность обработки. Уплотняющие прокладки не допускают попадание пыли и металлической стружки. При тяжелом режиме обработки на оси В устанавливается устройство индексации для точного позиционирования. Конструкция из высокоплотного медного сплава позволяет снизить уровень вибрации и увеличить устойчивость станка. Обрабатывающий центр HA-500II оснащен устройством автоматической смены инструмента с кулачковым приводом. Замена инструмента осуществляется за 1,5 – 3 c. Удобный интерфейс включает систему искусственного интеллекта со следующими устройствами: система управления инструментами, карта настройки, встроенная система датчиков. Все вышеперечисленные устройства в значительной степени увеличивают эффективность обработки. С целью предотвратить изменение температуры в рабочей зоне и уменьшить воздействие вибрации системы подачи СОЖ и гидравлическая система располагаются на нижнем ярусе устройства. Централизованная система контроля за давлением воздуха и подачей смазочно-охлаждающей жидкости облегчает ежедневную настройку обрабатывающего центра. Устройство эффективно расходует электроэнергию, сведено к минимуму негативное воздействие на окружающую среду. Повторное использование отработанного охладителя позволяет сократить его расход. Благодаря уменьшению площади поверхности на 10%, обрабатывающий центр позволяет эффективно использовать пространство мастерской.


2013 май

9

Ручной зажимной патрон многостороннего применения Ручной зажимной патрон ROTA-S plus от SCHUNK – это классика в области техники токарной обработки. Версия 2.0 от лидера в области зажимной техники и захватных систем еще больше расширяет возможности токарного патрона. Оптимизированная клинореечная передача, а также улучшенная система смазки обеспечивают новому

ROTA-S plus Версия 2.0 ручного зажимного патрона ROTA-S plus от SCHUNK расширяет возможности уже оправдавшей себя классики. Новое поколение патронов допускает увеличенные частоты вращения и предлагает многочисленные дополнительные опции.

поколению патронов постоянно высокие зажимные усилия. Поскольку в этом случае возможны повышенные обороты и повышенные скорости резания, то пользователи могут применять более эффективные режущие материалы и сокращать время обработки. Также была дополнительно улучшена система быстрой смены зажимных кулачков. Оптимизированный привод обеспечивает быструю, удобную и точную замену кулачков быстрее, чем за одну минуту. Поскольку токарный патрон полностью совместим с предыдущими версиями, то в нем можно использовать и уже имеющиеся базовые кулачки. Большое значение SCHUNK уделяет теме безопасности. Уникальная тройная система безопасности кулачков предотвращает неправильное обращение с патроном. Индикаторный штифт, показывающий соответствующее состояние зажима, был размещен на хорошо заметном месте на окружности патрона. Полезные дополнительные опции дополняют ручной зажимной патрон. Так, например, SCHUNK предлагает разжимную оправку с ручным приводом, которая быстро устанавливается и активируется с помощью зажимного кулачка токарного патрона. С ее помощью можно с высокой точностью зажимать даже небольшие внутренние диаметры свыше 20 мм. При необходимости токарный патрон можно оснастить центральной защитной заглушкой или ограничительным упором и, тем самым, адаптировать его

Зажимная оправка В течение короткого времени ROTA-S plus 2.0 дооснащается зажимной оправкой, с приводом от одного зажимного кулачка. под соответствующую задачу зажимания. ROTA-S plus 2.0 выпускается с типоразмерами 165, 200, 250 и 315 мм. Выпуск увеличенных диаметров уже запланирован.

ООО «ШУНК Интек» 192102, Санкт-Петербург, Ул. Самойловой, д. 5, лит. С Тел. +7 (812) 326-78-35 Факс +7 (812) 326-78-38 www.schunk.com


10

НОВОСТИ

май 2013

США

ГЕРМАНИЯ

ИТАЛИЯ

Компания Hardinge, ведущий международный поставщик металлообрабатывающего оборудования, представила два новых вертикальных обрабатывающих центра GX 250 5F и GXR 320 5F. Обрабатывающие центры имеют 4 линейные и одну поворотную ось. Устройства обеспечивают высококачественную обработку с высоким уровнем производительности, применяются для обработки деталей для таких областей промышленности, как мелкосерийное производство деталей, авиационно-космическая промышленность, производство электроники и телекоммуникационных систем, оборонная промышленность, машиностроение и производство энергии. Обрабатывающие центры GX 250 5F и GXR 320 5F отвечают всем стандартам качества, а также запросам самых требовательных заказчиков. Управление осуществляется посредством контрольной системы Fanuc 0i-D, интерфейс которой удобен для пользователя. Обработка может осуществляться на четырех осях одновременно; пятая ось применяется исключительно для позиционирования заготовки. Такая конструкция позволяет обрабатывать детали с пяти сторон с одного установа. Заготовка прочно закрепляется в определенной позиции и не перемещается из одной позиции в другую, что позволяет значительно увеличить качество ее обработки.

Официальный дистрибьютор компании Hurco Brooks Associates собирается представить 5-осевой фрезерный станок VM10Ui, который изготовлен с применением технологии Ultimotion, обеспечивающей максимально высокое качество обработки поверхности. Линейных ход по осям Х,Y и Z составляет, соответственно, 21 х 16 х 19 дюймов, скорость быстрых перемещений по осям равна 945 дюймов в минуту. Управление станком осуществляется посредством контрольной системы с программным обеспечением ISO/EIA NC и диалоговым программированием.

Итальянский станкостроитель Biglia представил серию многофункциональных токарных центров Quattro с управляющей платформой Sinumerik 840D sl CNC от Siemens.Механическая концепция наряду с масштабируемым управлением предоставляет пользователям ценный набор стандартных токарных и фрезерных операций. В результате удалось повысить и гибкость, и скорости металлообработки. Станки с числовым программным управлением доступны в виде версий от 11-осевой до 15-осевой и предназначены для точки деталей различных диаметров, например, 45, 52, 65, 71 и 80 миллиметров. Два противоположных шпинделя составляют отличительную особенность Quattro. Конструкция позволяет обрабатывать заг

ШОТЛАНДИЯ Компания McDowell представила новинку шотландской компании Unisigns – вертикальный обрабатывающий центр UNIPENT 4000 с встроенной системой паллет FMS. Вертикальный обрабатывающий центр UNIPENT 4000 является мощным 5-осевым станком, обеспечивающим высокое качество обработки. Это устройство нового поколения, которое стало результатом долгой работы высококвалифицированных специалистов компании. Передняя сторона обрабатывающего центра UNIPENT 4000 наклонена для упрощения удаления стружки и смазочно-охлаждающей жидкости. Станок оснащен поворотно-наклоняемым столом, который позволяет осуществлять обработку деталей сложной формы на 5 осях.

СЕВЕРНАЯ АМЕРИКА Токарные станки с ЧПУ серии Goodway GS-6000 от компании Yama Seiki представляют собой устройства с прочными прямоугольными направляющими, револьверной головкой с сервоиндексацией, а также шпинделем с двухступенчатым приводом. Серия представлена тремя моделями с максимальной длиной обточки 950, 1 980 и 3 300 мм. Токарные станки серии Goodway GS6000 многофункциональны: они применяются для выполнения операций по токарной, фрезерной обработке, сверлению отверстий и нарезанию резьбы. Станки оснащены вращающимися фрезами и могут осуществлять обработку на оси С.


НОВОСТИ

2013 май

11

РОССИЯ - ВОРОНЕЖ

РОССИЯ - АСТРАХАНЬ

ЯПОНИЯ

Cтанок консольно фрезерный 6Т13 является аналогом станков 6Р13, ВМ127М, FSS450R и предназначен для выполнения операций фрезерования различных деталей из черных и цветных металлов и их сплавов в условиях серийного и мелкосерийного производства. Мощный привод главного движения и тщательно подобранные передаточные отношения обеспечивают оптимальные режимы обработки при различных условиях резания и полное использование возможностей режущего инструмента. Поворотная шпиндельная головка станков оснащена механизмом ручного осевого перемещения гильзы шпинделя, что позволяет производить обработку отверстий, ось которых расположена под углом до ±45° к рабочей поверхности стола.

Токарно-винторезный станок с числовым программным управлением модели АС16М20Ф3 относится к универсальному технологическому металлорежущему оборудованию, используемому на различных металлообрабатывающих предприятиях в условиях мелкосерийного и серийного производства. Класс точности Н ГОСТ 8-82. Станок применяется для токарной многооперационной обработки в замкнутом полуавтоматическом цикле наружных и внутренних поверхностей деталей типа тел вращения со ступенчатым и криволинейным профилем, а также для нарезания левых и правых резьб: фронтальных, цилиндрических, конических, цилиндрическо-конических с постоянным и переменным шагом как в патроне, так и в центрах. Станок оборудован механизированным 3-х кулачковым патроном диаметром 250 мм и механизированным приводом пиноли задней бабки. Станок оснащен устройством ЧПУ NC201М с вводом программы обработки изделия с клавиатуры, флэш-накопителя USB (2 канала), последовательного порта RS232 (COM1), сети Ethernet 10/100Мбит/с, FDD (флоппи дисковод).

На выставке Advanced Manufacturing Show 2013 компания Yamazaki Mazak представит новый станок из серии многозадачных станков INTEGREX i. Серия INTEGREX i представлена многофункциональными устройствами, безвредными для окружающей среды и обеспечивающими эффективную и качественную обработку по принципу «Все в одном». Станки данной серии выполняют все операции по токарной и фрезерной обработке - от исходной заготовки до готовой детали – с одного установа, на одном устройстве и при поддержке одного оператора. С целью повысить эргономичность и облегчить упревление, многозадачные станки серии INTEGREX i также оснащаются увеличенным смотровым окном и системой числового программного управления Mazatrol Matrix 2 control с экраном 19 дюймов, регулируемым по высоте.

ЯПОНИЯ

ГЕРМАНИЯ Компания KERN объявила о выпуске в продажу нового компактного 5-осевого обрабатывающего центра KERN Micro, предназначенного для ультраточной обработки деталей от наноразмерных до более крупных. Устройство может быть использовано при обработке деталей с диаметром до 350 мм и высотой до 220 мм, при этом оно имеет компактный размер, что позволяет эффективно использовать пространство мастерской. Точность обработки составляет до ±0,5 микрона, точность установки детали – до ±2 микрона. Станок работает с высокой эффективностью.

ЯПОНИЯ Компания Makino представила многоцелевой станок iQ300, предназначенный для точной обработки миниатюрных деталей (диаметр до 0,005 микрона). Станок оснащен термоустойчивым высокоскоростным шпинделем HSK-E32 со скоростью вращения 45 000 оборотов в минуту, системой охлаждения рабочей зоны и системой поддержания оптимальной температуры смазочно-охлаждающей жидкости для предотвращения теплового расширения и изменения направления режущего инструмента минимизации вибрации.

Компания Citizen представила две модели небольших многоосевых обрабатывающих центров Miyano BNA с максимальным диаметром обрабатываемого прутка 42 мм. Особенностью данных устройств является возможность осуществлять несколько циклов обработки одновременно. Обе модели имеют по 2 шпинделя, модель BNA-42MSY оснащается одной, а модель BNA-42DHY – двумя револьверными головками. Главный шпиндель модели BNA-42MSY имеет мощность 11 кВт, дополнительный – 5,5 кВт. Мощность главного и дополнительного шпинделей модели BNA-42DHY составляет, соответственно, 7,5 и 5,5 кВт. Оба устройства оснащены 8-позиционной полноприводной револьверной головкой с осью Y. Использование многопозиционных держателей инструмента позволяет обрабатывать деталь шестнадцатью инструментами. Дополнительная, полностью независимая 6-позиционная револьверная головка модели BNA-42DHY увеличивает универсальность обрабатывающего центра, обеспечивает осуществление полной обработки детали с одного установа, сокращает продолжительность производственного цикла. Оснащение станка дополнительной револьверной головкой позволяет ускорить обработку на 20% (по сравнению со стандартными моделями с двумя шпинделями и одной револьверной головкой).


май 2013

12

Ручная плазменная резка металла Область применения. Не секрет, что применение аппаратов обусловлено причинами связанными с необходимостью увеличения производительности (скорости) ручной и автоматизированной резки различных металлов и сплавов с одновременным решением задачи по уходу от последующих операций механической обработки. Это реализуется благодаря тому, что при таком раскрое мы имеем существенный прирост как в скорости ручной резки так и в качестве кромки, которую получаем после обработки. Для наглядности предлагаем ознакомиться с фото и показателями по скоростям резки одного и того же образца из низколегированной стали методом автогенного и плазменного способах раскроя. Это даст некоторое представление о существенных плюсах, которые имеет второй способ. Выбор плазмотрона ручной резки: как подобрать нужный и угадать в цене. Однажды столкнувшись с проблемой выбора инструмента ручной плазменной резки мы, пытаемся понять каким образом правильно сделать выбор, и какие показатели являются определяющими и в полной мере характеризует оборудование. Пробуем разобраться в данном вопросе. Толщины металла для раскроя и ток. Определяющим показателем при выборе аппарата ручной резки листового черного и цветного металла является диапазон толщин металла, который мы предполагаем обрабатывать. Данные характеристики производители как правило указывают в технической документации на оборудование и что интересно – определенному показателю толщины материала соответствует некоторое усредненное значения тока. Поэтому фиксируем – толщина металла и значения тока при котором производится резка являются величинами взаимозависящими. И понять какой именно источник подходит для решения Ваших задач можно по одному из эти показателей. Дополнительно ориентироваться можно на следующее соотношение - для раскроя 20 мм «черной стали» необходимо порядка

80 ампер. При резке нержавеющих сталей толщина резки будет составлять 80%, а для алюминия 70% от показателя толщины заявленного выше. Дополнительно необходимо обратить внимание на способ регулировки тока. Возможны по сути два варианта: ступенчатая или плавная. Плавная регулировка тока предпочтительнее, поскольку не смотря на то, что значения токов мы выставляем по таблице значений, которые предоставляет производитель в мануалах на оборудования при плавной регулировке мы имеем возможность империческим путем подобрать режим, который будет оптимальным для решения именно нашей задачи. ПВ% (продолжительность включений ), рабочий цикл. Не будем говорить техническим языком учебников и предложим следующую формулировку данного довольно важного показателя, который действительно расшифровывается, как «продолжительность включений» и говорит нам о том, сколько времени непрерывно может эксплуатироваться аппарат на номинальном токе при цикле, обычно 10минут. Т.о. если в характеристиках на оборудование ПВ характеристика заявлена 60% это говорит о том что из цикла 10 минут непрерывно аппарат может работать 6 минут, 4 минуты ему необходимо «отдыхать». Ряд производителей могут приводить ПВ характеристику для различных токов и это довольно удобно. Для понимания следует отметить, что чем на меньших токах происходит процесс резки тем больше ПВ характеристика источника и наоборот. Например, если вы планируете непрерывно эксплуатировать установку для оказания услуг по раскрою металла, то Вам необходимо ПВ=100%. Но это конечно теория, поскольку на практике практически невозможно. К чему следует отнестись с настороженностью, так это к оборудованию производителей где данная характеристика не указана по «какой либо причине». Причина очень проста. ПВ характеристика данного аппарата может составлять 10-15%. А это поверьте совсем не нормально

для комфортной работы. Купить лучший ручной аппарат для резки и не ошибиться. Выбор аппарата ручной плазменной резки закончен, и вы приняли во внимание все вышеперечисленные рекомендации. Такой подход позволяет достаточно четко сформулировать Ваши требования к оборудованию но в самом конце пути необходимо будет ответить на вопрос – какому производителю отдать предпочтение. На наш взгляд определяющим моментом является бюджет в который Вы предполагаете реализовать данный проект. Ведь каким бы «лучшим из лучших» не было оборудование, но его стоимость не приемлема на данный момент, то выбор будет определен именно этим показателем. Теперь, если давать краткий обзор рынка оборудования для плазменной резки, то он определенно сформирован и на нем есть безусловные лидеры имеющие полувековую историю и сотни уникальных запатентованных технологий. Не ходя вокруг да около - лидерами в данном сегменте представленными на Российском рынке являются компании Hypertherm и Kjellberg – компании, которые располагаются в верхнем ценовом сегменте и заслуженно имеют репутацию компаний, производящих оборудование высочайшего качества и надежности. К оборудованию в среднем ценовом сегменте можно отнести другие европейские компании, которые закрепились на Российском рынке и могут соответствовать тем требованиям, которые мы отразили в начале нашего обзора. Дополнительно можно обратить внимание и на отечественные разработки в области плазменной резки, которые не претендуют на звание уникальных и «сильно передовых», но тем не мене находят применение в различных отраслях промышленности. В любом случае выбор остается за Вами, поскольку только Вы можете принять лучшее решение , и только Вы будете полностью нести за него ответственность. Мы лишь попытались некоторым образом облегчить путь выбора данного продукта. Желаем удачи и всех благ.


2013 май

13

Главное – начать! Инновационные проекты Савеловского машиностроительного завода (ООО «СМЗ») сегодня главным образом связаны с изготовлением и созданием высокотехнологичного оборудования совместно с ведущими зарубежными производителями. В настоящее время сложилась благоприятная обстановка для развития производства современного технологического оборудования с рядом швейцарских фирм, которые достигли совершенства в разработке и изготовлении металлообрабатывающего оборудования и заинтересованы в расширении своего бизнеса в России. Другим благоприятным для организации такого производства фактором являются недозагруженные мощности «СМЗ», которые в свое время создавались под выпуск значительных объемов станочного оборудования, и фактически полностью удовлетворяли потребности авиационной промышленности в технологическом оборудовании. Эти факторы в сочетании с возрастающей потребностью в замене физически и морально устаревшего оборудования практически на всех машиностроительных предприятиях России и определяют насущную потребность в создании совместных производств с различной степенью локализации для изготовления самого разнообразного технологического оборудования. Партнёрами ООО «СМЗ» в организации таких производств выступают ООО «ВО «СТАНКОИМПОРТ», так же, как и ООО «СМЗ», входящее в группу компаний «ОБОРОНПРОМ», и швейцарская инжиниринговая фирма GALIKA AG, имеющая крупные технологические центры в Центральной и Восточной Европе и аккредитованное представительство в Москве с разветвлённой сетью из 14-ти филиалов и 4-х технологических центров, действующих в России и странах СНГ. В ближайшее время в Савелово начнётся выпуск автоматизированного оборудования для высококачественной термообработки деталей из различных сплавов по лицензии фирмы CODERE SA – ведущего мирового производителя промышленных печей для термообработки и химико–термической обработки металлов. CODERE SA является поставщиком оборудования для термообработки в различные сектора авиационной промышленности – как для производства коммерческих и военных вертолетов, так и для предприятий, выпускающих самолёты, в том числе таких, как Airbus 380. В этой специализированной области продукция Codere полностью соответствует требованиям NADCAP (National Aerospace and Defense Contractors Accreditation Program) и программам системы качества (AMS2750D) в этих кампаниях, предлагая им полный контроль в регулировании однородности температур и газовой среды, что обеспечивает высокое качество процесса термообработки. Эти установки также предлагают оптимальные условия для термообработки титана. В ООО «СМЗ» будут изготавливаться линии SYSTEM 250, имеющие модульную конструкцию и состоящие из нескольких моечных машин, водяных, масляных и солевых ванн для закалки, печей для термообработки, печей отпуска с защитной атмосферой, автоматического манипулятора, осуществляющего всю транспортировку обрабатываемых деталей и системы управления с удобной визуализацией и контролем над процессом. Внешний вид такой автоматизированной линии представлен на илл.1. В 2014 и последующих годах планируется изготавливать по 4 полнокомплектные линии термообработки, полностью адаптированные к требованиям российских заказчиков, для чего в «СМЗ» планируется создать специализированное конструкторское бюро из специалистов, прошедших обучение и стажировку в Швейцарии на фирме CODERE. В планах локализация производства основных металлоконструкций этих линий термообработки с достижением степени локализации не менее 30%. В опытно–экспериментальном производстве СМЗ в апреле этого года началась сборка первого электроэрозионного проволочно–вырезного станка CUT 30 по лицензии фирмы AgieCharmilles, основанной в 1953 году и являющейся мировым лидером в производстве электроэрозионного оборудования, фрезерных станков высокой точности и лазерных установок. В подразделении электроэрозионных станков AgieCharmilles работает 460 человек, в год выпускается от 900 до 1100 электроэрозионных станков различных

Илл. 1

Илл. 2

Илл. 1


май 2013

14

Илл. 4

Илл. 5

Илл. 6

типов. Первый CUT 30 российской сборки, собранный в «СМЗ», в мае 2013 года будет показан в Москве на международной выставке «Металлообработка2013». Особенностью станков CUT 30 является Т–образная станина, которая позволяет обрабатывать крупные и тяжёлые заготовки с максимальными размерами 1050 х 800 х 350 мм и массой до 1000 кг. Эти станки оснащены системой автоматической заправки проволоки, что позволяет исключить время простоя станка при обрыве или замене катушки. На илл.2 представлен внешний вид станка CUT 30. Чтобы обеспечить долговременную точность, используется непосредственное измерение положения осей с помощью оптических датчиков линейных перемещений с абсолютным кодированием. Компоновка станка представлена на илл.3, и позволяет за счёт относительного смещения во время перемещений верхнего и нижнего трактов протяжки проволоки обрабатывать наклонные плоскости с углом наклона +/–25 градусов в любом направлении. В 2013 году СМЗ изготовит 15 электроэрозионных проволочно–вырезных станков марки CUT 30, 15 электроэрозионных прошивочных станков FORM 30 и 5 сверлильных электроэрозионных проволочных станков DRILL300. В 2014 году запланировано изготовление 60 электроэрозионных станков трёх типоразмеров, а начиная с 2015 года –от 75 до 100 таких станков в год. Для этого в СМЗ будет оборудовано специальное помещение площадью 1700 кв.м с термостабильными условиями, необходимыми для сборки прецизионных электроэрозионных станков. Конструкция станка FORM 30 основана на проверенной и испытанной концепции С–образной станины из сверхпрочного чугуна, обеспечивающего жёсткость и оптимальную термостабильность. Взаимное перемещение пуансонов и детали осуществляется по трем линейным координатам и поворотной оси «С» с одновременной интерполяцией по четырём осям. Это позволяет вести обработку сложных криволинейных поверхностей за счёт необходимой комбинации четырёхкоординатных перемещений. На станке предусмотрен шестипозиционный встроенный сменщик электродов, что значительно расширяет его технологические возможности. Внешний вид станка представлен на илл.4. Особенностью сверлильных электроэрозионных станков марки DRILL 300 является возможность сверления в самых твёрдых и труднообрабатываемых материалах отверстий диаметром от 0,3 мм до 3 мм на глубину до 200 мм под любым углом к поверхности детали. Это достигается за счёт возможности шестиосевой ориентации шпинделя при полностью неподвижной детали, габарит которой может быть до 1000 х 700 х 500 мм при массе до 1000 кг. Станок имеет автоматический сменщик трубчатых электродов и предназначен как для сверления охлаждающих отверстий в турбинных лопатках, так и для обработки громоздких и тяжёлых деталей. На илл.5 изображён общий вид станка на фоне обработанной детали с большим количеством отверстий, имеющих разный угол наклона. Особенностью всех электроэрозионных станков фирмы AgieCharmilles является мощный цифровой генератор ISPG собственной разработки, импульсы которого обеспечивают точность и скорость обработки при предельно малых изменениях обрабатываемой поверхности детали. Собственной разработкой является также система ЧПУ с графическим интерфейсом пользователя с уникальной системой программирования, совместимой с большинством CAD/CAM программ. Удобные и эргономичные пульты управления этих станков также собственной разработки (илл.6) и позволяют управлять процессом электроэрозии в реальном времени, одновременно с подготовкой исполнительной программы для следующей детали. По лицензии фрезерного подразделения AgieCharmilles, созданного на базе всемирно известной швейцарской компании MIKRON, в 2013 году в СМЗ запланирована сборка 10 фрезерных станков MIKRON VCP 800W DURO в трёхкоординатном исполнении, а в первом квартале 2014 года первой партии пятикоординатных станков марки MIKRON HEM 700U. В 2014 году их общее количество должно составить 60 штук, а, начиная с 2015 года, СМЗ планирует производить до 100 фрезерных станков различного типоразмера в год. Станок MIKRON VCP 800W DURO, общий вид которого изображен на илл.7, является высокопроизводительным обрабатывающим центром. Благодаря массивной станине из полимербетона, крупноразмерным направляющим и шариковым винтам, он


2013 май обладает повышенной жесткостью, стабильностью размеров и высокой виброустойчивостью, как при предварительном фрезеровании с большими припусками и силами резания, так и на финишных прецизионных операциях. Так как все движения при обработке производятся шпинделем, то на неподвижном столе можно размещать крупногабаритные детали весом до 1600 кг, а при необходимости дополнить станок опциональными поворотными столами, обеспечивающими четырех или пятикоординатную обработку. Станок MIKRON HEM 700U предназначен в первую очередь для скоростной обработки деталей из лёгких сплавов, имеющих сложную пространственную форму и криволинейные поверхности. Станок в базовой комплектации оснащается высокоскоростным электрошпинделем с 20 000 об/мин при конусе HSK–A63, имеет возможность оснащения инструментальным магазином повышенной ёмкости и без дополнительных доработок может быть оборудован быстродействующим устройством смены паллет с деталями. Проект станка разработан в 2012 году, и уже в начале 2014 года первые станки этой модели будут собираться в СМЗ по лицензии фирмы Agie Charmilles. Сборочным производством перечисленных выше станков планы Савеловского машиностроительного завода и его партнёров не ограничиваются. Уже в ближайшее время предусматривается планомерная локализация производства путём освоения изготовления в СМЗ составных частей станков, последовательное расширение но-

15

Илл. 7 менклатуры выпуска лучшего зарубежного технологического оборудования, а также совместная со швейцарскими специалистами разработка перспективных станков для российских промышленных предприятий.

ООО СМЗ ул. 50 лет ВЛКСМ, дом 11Д, г. Кимры 171505, Тверская обл., Россия E-mail: post@smz-stanki.ru Тел. +7 (48236)4-41-39 www.smz-stanki.ru

Преимущества процесса зубо-шлиценакатки Поверхностное пластическое деформирование, как показывают исследования и опыт, наиболее прогрессивный метод обработки шлицев на валах и зубчатых колёсах, потому что он обеспечивает высокую производительность обработки, малую шероховатость поверхности деталей, улучшает и другие их характеристики. В число разновидностей этого метода входит холодное импульсное накатывание.а производство их технологически достаточно сложное и дорогостоящее. Разработанная специалистами УП «Станкотехинком» г. Минск, Беларусь и ООО «НПО Гидравлика» г. Чехов, Россия, технология накатки зуба на шестернях ведущих и ведомых насосов типа НШ-10, НШ 16, НШ32, НШ50 и др., повышает их производительность, надёжность и износоустойчивость многократно. Принцип импульсного накатывания шлиц на валах, зубчатых колёсах, сателлитах методом зубо-шлиценакатки или холодной пластической деформации, основывается на выдавливании эвольвентного или прямобочного профиля зуба формообразующими накатными роликами, с одновременным разделением работы холод-

ной пластической деформации на большое число отдельных шагов. Метод холодного накатывания основан на простом и универсальном принципе: вся работа холодной пластической деформации раскладывается на большое число отдельных мелких шагов пластического формообразования, которые распространяются на всю цилиндрическую часть зоны холодной пластической деформации. Это приводит к тому, что для достижения даже высоких коэффициентов формообразования, можно работать с относительно малыми усилиями, благодаря чему могут изготавливаться детали с высокой точностью размеров.

Рис. 1. Схема процесса холодной пластической деформации

Метод холодного накатывания для изготовления наружных зубчатых венцов из сплошного материала показан на рис 1. Накатные ролики выполнены в форме профиля впадин зубьев, благодаря чему может накатываться любая форма профиля. Расположенные напротив друг друга и вращающиеся навстречу друг другу накатные головки, оснащенные планетарно установленными накатными роликами (2), одновременно, симметрично и в течение очень коротких промежутков времени (импульсно) обрабатывают (обстукивают) деталь (1), вращающуюся вокруг собственной оси. Взаимосвязь накатных головок и детали выполнена механическим или электронным путем таким образом, что каждый новый контакт инструмента с деталью происходит в специально предусмотренной для этого зоне пластической деформации, например, во впадине зуба. Одновременно с этим производится подача детали по оси S, что приводит к тому, что процесс холодной пластической деформации равномерно распространяется по всей длине зоны обработки.


май 2013

16

Деталь перед обработкой Простые в обслуживании станки могут быть встроены в автоматические линии и работать как в полуавтоматическом, так и в автоматическом режиме. Короткое время на переналадку, позволяет эксплуатировать станки в универсальном режиме, так что можно обрабатывать несколько видов деталей в смену. Небольшое время обработки детали (например, обработка шлицевого вала диаметром 65мм, модулем 2,5 мм, количеством шлиц 24 и длиной шлиц 120мм занимает около 1-ой минуты) обеспечивает производительную работу даже при снижении коэффициента загрузки станка. На Зубо-шлиценакатных станках СТИ, в принципе, можно обрабатывать любую форму цилиндрического или конического профиля с равномерным шагом и чётным или нечётным числом зубьев. Шлицы можно обрабатывать эвольвентных и прямобочных профилей с модулем до 5 мм, возможна накатка модуля 6 мм с предварительной фрезеровкой заготовки. Жесткая конструкция Зубо-шлиценакатных станков СТИ обеспечивает надежную работу при минимальных расходах на эксплуатацию. Станки для холодной накатки шлиц и зуба работают практически на всех известных фирмах, которые выпускают грузовые или легковые автомобили, дорожные машины, сельскохозяйственные машины, тракторы и комбайны, шарнирные валы. (ZF; Daimler Chrysler; VW; Getrad-FordTransmissions; Камаз, ВАЗ, МАЗ, МТЗ и ОАО др.). Дополнительно к повышенной производительности метода зубо-шлицена-

катки (в 6..8 раз производительнее фрезерования), обработанная деталь имеет следующие преимущества по сравнению с фрезерованием, а именно: • Значительное снижение времени обработки деталей; • Отсутствие стружки; • Отсутствие необходимости применения эмульсий; • Отсутствие необходимости хранения и утилизации эмульсий; • Экономия электроэнергии (так установка в линию 1–го (одого) Зубо-шлиценакатного станка СТИ освобождает более 4-х (четырёх) зубо-шлицефрезерных станков; • Отпадает необходимость операции шлифования после зубо-шлиценаканки; • Экономия производственных площадей; • Улучшение структуры материала, так как волокна направлены вдоль профиля и не подрезаются; • Более высокая нагрузочная способность зубчатых (шлицевых) зацеплений, полученных методом холодного накатывания; • Повышение твёрдости на 40÷80% на поверхности зуба и на 25÷45% в поперечном сечении зуба и кольцевой зоне , расположенной примерно до 2 мм ниже ножки зуба; • Высокая чистота обработки поверхности зуба; • Поддержание постоянства размеров, так как износ накатных инструментов практически отсутствует; • Универсальность станков , простая и быстрая переналадка; • Сравнительно низкая стоимость инстру-

Деталь после обработки мента; • Отсутствие дополнительной наладки после смены инструмента; • Зубо-шлиценакатной станок «СТИ» относится к станкам повышенной точности, при обработке зубчатых колёс достигается степень точности 6 – 7.. Срок изготовления оборудования 9 месяцев. Гарантийный срок обслуживания станков 24 месяца Пример деталей уже изготовленных на станках СТИ различных модификаций.

УП "СТАНКОТЕХИНКОМ" 220073, Республика Беларусь, г. Минск, 4-й Загородный переулок, 56А Тел./факс: +375 (17) 207-17-99 e-mail: sti@sti-group.ru www.sti-group.ru


2013 май

17

SERTOM M.M Spa – компания, ориентированная на разработку технологических инноваций и экспорт оборудования по всему миру. Многолетний опыт и результаты работы создали нам безупречную репутацию серьезного и надежного партнера по бизнесу. На протяжении 50 лет SERTOM постоянно реализует инновации в сфере обработки листового проката. 3-валковые листогибочные машины серии EMO с изменяемой геометрией. • Приводной верхний валок; • Гидравлическая тормозная система нижних валков, предусмотренная во избежание соскальзывания металлического листа; • 2 скорости вращения валков + 2 скорости перемещения валков; • Независимый пульт управления; • Полностью гидравлическая машина; • Система воздушного охлаждения для гидравлического масла; • Автоматическая централизованная система смазки; • Сенсорная панель производства Siemens в комплекте с модемом и системой предупредительной диагностики. Линии для производства труб. Линии для производства водопроводов, газопроводов, опор и другой трубной продукции. Линии изготавливаются на базе инновационных валков предварительного натяжения, предназначенных для производства труб длиной до 12 метров с минимальным внутренним диаметром 350 мм. Линии оборудованы листогибочными машинами с системой контр-реакции. Также в состав линии входят автоматическая система загрузки листов, система для извлечения готовых труб, устройство подгибки и манипулятор для опрокидывания труб на встроенный сварочный аппарат. Как результат, Вы получаете превосходную точность исполнения подгибки и повышение производительности в целом. Гидравлические прессы серии P2MМ для штамповки и гибки деталей сложной формы. • Особая конструкция, изготовленная из металла и прошедшая термическую обработку после сварки для увеличения прочности швов; • Конструкция рассчитана таким образом, чтобы выдерживать максимальную нагрузку, не подвергаясь при этом структурным деформациям; • Количество органов управления сведено к минимуму, при этом они собраны на едином переносном пульте управления.

4-валковые листогибочные машины серии RIMI 4RV BULL. • • • • • • •

2 приводных валка (верхний и прижимной) с двумя независимыми двигателями; 2 скорости вращения; Отдельный пульт управления; Полностью гидравлическая машина; Система воздушного охлаждения гидравлического масла; Автоматическая централизованная система смазки; Сенсорная панель производства Siemens, в комплекте с модемом и системой предупредительной диагностики.

Кромкогибочные машины серии FMS. • Полностью гидравлическая кромкогибочная машина для работы на кромках прямых и выпуклых днищ резервуаров. Машина оснащена профилированным валком (радиус может быть различным), а также кромкогибочным валком.

SERTOM M.M. S.p.A. Via E. Mattei 16/B, 25060 Collebeato (BS) Italia – Tel: 030.2511234, Fax: 030.2511562 E-Mail: commerciale@sertom.it , www.sertom.it

Представительство в России – Тел.: +7-903-663-82-02; e-mail: sertom-russia@mail.ru


18

май 2013


2013 май

19


май 2013

20

Опыт использования CAM-системы FeatureCAM в фирме Lion Engineering: как сделать вложение больших финансовых инвестиций в станки с ЧПУ эффективным? Финансовые инвестиции в станки с ЧПУ объемом в несколько миллионов долларов для любого предприятия являются значительным вложением капитала, но зачастую внедрение современного высокопроизводительного оборудования выявляет скрытые недостатки на других этапах производства. Именно с такой ситуацией столкнулась фирма Lion Engineering, которая приобрела высококлассные станки Mazak, способные выполнять обработку с очень высокой производительностью. Но, как выяснилось, применяемая ранее на предприятии CAM-система оказалась неспособна раскрыть весь производственный потенциал современного станочного оборудования… Находящаяся в пригороде г. Норфолка (Великобритания) фирма Lion Engineering специализируется на производстве различного бурового и эксплуатационного оборудования для бурения скважин в море и на шельфе. Lion Engineering также занимается ремонтом и сервисным обслуживанием своей продукции, поэтому фирма имеет современное оборудование для сварки, наплавления и нанесения упрочняющих покрытий (которые уменьшают абразивный износ буров). Директор Lion Engineering Мартин Браун (Martin Brown) работает в фирме с 1972 года, а в 1985 году он, в числе других сотрудников фирмы, выкупил ее у прежних владельцев. Г-н Браун уверен, что для успешной работы в нефтегазовой отрасли его фирме требуется не только строгого соблюдать производственные стандарты качества, но и превосходить все более возрастающие ожидания заказчиков. «Сейчас мы загружены работой как никогда ранее», – объясняет он, – «Во время последнего падения цен на нефть мы сократили свои складские запасы, а сейчас вновь пополняем их. Растущий в мире спрос на нефть делает нашу продукцию и услуги все более востребованными». «За последние 10 лет в отрасли добычи нефти и газа произошли кардинальные изменения», – вспоминает г-н Браун, – «Цена и спрос на нефть значительно выросли, что сделало экономически выгодным бурение глубоких скважин в сложных условиях. Это не только значительно повысило требования к буровому оборудованию, но и существенно увеличивает стоимость транспортных расходов при любой плановой замене или поломке». Чтобы соответствовать современным требованиям к точности и качеству производимой продукции, шесть лет назад Lion Engineering

приобрела свой первый четырехосевой обрабатывающий центр CME. Фирма пробовала внедрять несколько различных CAM-систем, но каждый раз поставщики программного обеспечения и их служба технической поддержки не могли удовлетворить требованиям технологов-программистов Lion Engineering. «Они никогда ни казались нам достаточно знающими и опытными, чтобы грамотно ответить на наши вопросы», – говорит г-н Браун. «Любые возникающие у нас проблемы с программным обеспечением затягивают сроки выполнения производственных заказов, а в этом не заинтересованы ни мы, ни наши бизнес-партнеры», – уверен г-н Браун, – «Наши заказчики спешат задействовать наше оборудование, и они не хотят слушать никакие оправдания о причинах задержки срока поставки». Несколько лет назад фирма Lion Engineering приобрела четыре новейших станка с ЧПУ производства Mazak: токарно-фрезерный обрабатывающий центр Integrex e-500, вертикальные обрабатывающие центры с подвижной колонной VTC-800 и VTC-300, а также токарный центр с приводным инструментом серии Nexus. Как выяснилось, используемая в то время на предприятии CAM-система оказалась неспособна программировать фрезерную обработку спиральных канавок, без которых невозможно представить себе буровое оборудование. Кроме того, недостатки морально устаревшей CAM-системы проявили себя при разработке новых постпроцессоров (постпроцессор необходим для преобразования разработанной в CAM-системе управляющей программы в фактическую последовательность команд для конкретной стойки станка с ЧПУ). От того, насколько полно CAM-система может реализовать выполнение

набора команд стойки ЧПУ, напрямую зависит эффективность работы оборудования, поэтому разработчики CAM-системы должны непрерывно сотрудничать с производителями оборудования для реализации всех заложенных в новые станки возможностей. Чтобы выйти из создавшегося положения, руководство Lion Engineering решило перейти на использование CAM-системы FeatureCAM (разработка британской компании Delcam). Этот программный продукт широко известен, главным образом, благодаря своей простоте использования и крайне высокой степени автоматизации разработки управляющих программ за счет распознавания типовых конструктивно-технологических обрабатываемых элементов. При этом в FeatureCAM хорошо сочетается высокая скорость разработки управляющих программ с их эффективностью работы и функциональными возможностями CAM-системы в целом. Выбор именно этой CAM-системы был также обусловлен тем фактором, что именно Delcam является крупнейшим в мире специализированным разработчиком CAM-систем, и за десятилетия своей работы у нее были налажены тесные партнерские отношения практически со всеми мировыми производителями станков с ЧПУ. «После того, как мы приняли решение о смене CAM-системы, мы сразу же начали исследовать рынок CAM-систем в целом, и навели справки у наших субподрядчиков об их опыте использования CAM-систем Delcam», – вспоминает г-н Браун, – «На сегодняшний день мы используем FeatureCAM уже более двух лет, и мы находим, что и CAM-система, и техническая поддержка у Delcam действительно хорошие». Технолог-программист Нейл Боагс боролся с прежней CAM-системой весь свой первый год работы в Lion Engineering, поэтому он по-


2013 май

началу долго не мог поверить, что разрабатывать управляющие программы в FeatureCAM стало настолько проще и надежнее. «Когда я пришел работать в Lion Engineering, я был новичком в CAM-системах, поскольку на прежнем месте работы я программировал обработку непосредственно на стойке станка с ЧПУ», – говорит он, – «Когда я начал осваивать FeatureCAM, техническая поддержка со стороны Delcam была превосходна. Они не только помогали мне решать любые возникающие в процессе моей работы вопросы, но и выполнили тонкую настройку постпроцессора, так что теперь наш станок работает в точности так, как мы того хотим». «FeatureCAM обеспечивает очень высокое качество чистовой обработки, в котором

21

мы нуждаемся для последующего нанесения на изделия упрочняющих покрытий. Точность комплексной обработки на станках с ЧПУ и качество обработанных поверхностей – вот главные причины, почему заказчики предпочитают именно нашу продукцию. Чтобы удовлетворить некоторых очень требовательных заказчиков, мы должны обеспечить высочайшее качество на каждом этапе производства», – добавил Нейл Боагс. Первоначальной причиной крупных финансовых инвестиций в станки с ЧПУ являлось желание руководства Lion Engineering выйти на новые рынки сбыта, чтобы не так сильно зависеть от конъюнктуры нефтегазовой отрасли. Тем не менее, высокий спрос со стороны старых и новых заказчиков на изготовленную

на станках с ЧПУ продукцию привел к тому, что все производственные мощности опять загружены заказами из нефтегазовой отрасли. Поэтому г-н Браун решил идти по другому пути – построить рядом еще один цех, который вероятно все же поможет его фирме выйти на новые рынки сбыта.

тел.: +7 (499) 343-15-37 marketing@delcam.ru www.delcam.ru www.featurecam.com

Компания Delcam: официальное подведение результатов работы в 2012 году Компания Delcam, являющаяся крупнейшим в мире специализированным разработчиком CAM-систем, опубликовала свой финансовый отчет за 2012 год, согласно которому в прошлом году объем ее продаж составил 47,1 млн. фунтов стерлингов, а прибыль до уплаты налогов выросла на 54% и достигла 5,1 млн. фунтов стерлингов (71,9 и 7,8 млн. долл. США соответственно). Таким образом, по сравнению с 2011 годом, выручка компании выросла на 12%, установив тем самым новый рекордный уровень продаж. Этот успех был достигнут главным образом благодаря 16% росту продаж новых лицензий на программное обеспечение Delcam, которое было одинаково хорошо востребовано как уже существующими, так и новыми заказчиками. В суммарном исчислении объем продаж новых лицензий в 2012 году составил 24,5 млн. фунтов стерлингов, а контракты на обновление лицензий и техническое сопровождение принесли Delcam также рекордные 14,1 млн. фунтов стерлингов. Наиболее высокого уровня продаж в 2012 году достигли представительства Delcam в США, Германии, Южной Корее, Великобритании и Китае. Наибольший рост продаж был отмечен в России, США и Великобритании. Более 30-ти региональных представительств Delcam по всему миру увеличили свои продажи в прошлом году более чем на 20%. Согласно утвержденной долгосрочной

концепции развития, в 2012 году Delcam инвестировала в научно-технические исследования и разработку нового ПО 11,4 млн. фунтов стерлингов, что составило на 7% больше, чем в 2011 году. Председатель совета директоров компании Delcam Питер Майлз (Peter Miles) заявил: «Мы оцениваем результаты работы компании в 2012 году как превосходные. Тенденции роста продаж в каждом полугодии на протяжении последних трех лет вселяют в нас большой оптимизм, несмотря даже на некоторую финансовую нестабильность в мировой экономике. Наметившаяся в начале 2013 года динамика роста продаж свидетельствует о том, что Delcam продолжает успешно развиваться в правильном направлении». Для развития и апробации своих решений компания Delcam имеет оснащенный современным многоосевым станочным оборудованием с ЧПУ производственный участок, находящийся на первом этаже головного офиса в Бирмингеме (Великобритания). Недавним приобретением компании стал пятиосевой обрабатывающий центр Hermle C50 UMT, имеющий поддержку C-оси и дополняющий производственные возможности уже эксплуатируемых пятиосевых станков DMG, Mazak и Huron. Наличие у Delcam собственного производственного участка позволяет компании гарантировать пользователям, что с новой

версией или обновлением они получат полностью протестированную на реальном оборудовании CAM-систему. В то же время компания применяет оборудование не только для тестирования и совершенствования программных решений, но и для выполнения особо сложных производственных заказов, поступающих как от потенциальных пользователей программного обеспечения, так и от различных промышленных предприятий аэрокосмической и энергетической отраслей, которые не могут решить производственные задачи такой степени сложности самостоятельно. За выполнение сторонних заказов в Delcam отвечает специально сформированное для этого в 2011 году подразделение Professional Service Group, одной из важных функций которого является выявление потребностей предприятий и постановка задач для разработчиков на перспективу. Выполнение сложных проектов, от которых уже отказались другие производители, позволяет разработчикам Delcam постоянно быть в к��рсе последних достижений станкостроительной отрасли и развивать новые прогрессивные методы механообработки. Сотрудничество с Delcam дает заказчикам возможность внедрять на собственных предприятиях лучший опыт передовых мировых производителей, совершенствовать технологический процесс и снижать производственные издержки.


май 2013

22

Новый интелектуальный прибор – гарантия стабильности и эффективности ЭЭО В процессе электроэрозионного метода обработки металла многие из пользователей столкнулись с такими проблемами, как прижег электрода, нестабильный процесс обработки, недостаточно высокая производительность или высокая шероховатость обрабатываемой поверхности, сложность обработки на большой глубине, высокое энергопотребление и многие другие отклонения от стабильного процесса. На протяжении более 10 лет, один из основателей современной технологии электроэрозионной обработке профессор Марк Семенович Отто проводил научные исследования по развитию и улучшению процесса электроэро-

вочных станках, не зависимо от страны и фирмы происхождения. Для его инсталляции на станок требуется всего лишь 1 час работы. Он не требует участия оператора и абсолютно автоматизирован. Способен идентифицировать негативные импульсы приводящие к нарушению стабильности процесса электроэрозионной обработки еще на стадии их формирования и перевести процесс в оптимальные условия, тем самым исключая образование шлака на 98-100%. «Anti-Arс» работает со всеми парами «инструмент – заготовка», вне зависимости от использования токопроводящего материала. Компанией ТроицкСтанкоПром, экс-

вально – прошивочных станках, производства Троицкого Станкостроительного Завода и Тайваньских заводов производителей, с генераторами различного типа и были получены следующие результаты: Тест. Для испытаний применялся графитовый электрод – шестигранник 19мм с отверстием для прокачки и заготовка СТ-45. Специалисты компании ООО «ТСП» готовы продемонстрировать работу модуля «Anti-Arс» на Ваших деталях на Вашем оборудование, в удобное для Вас время. На предприятиях Европы уже используется более 3000 единиц модулей «Anti-Arс».

зионной обработки. Результатом этих исследований стал универсальный прибор под названием – «Anti-Arс». Он исключает возможность образования паразитных импульсов, делая процесс электроэрозионной обработки более экономичным, безопасным и стабильным. Прибор позволяет добиться максимальной отдачи на рубль затрат и имеет колоссальный срок окупаемости – от 2-х до 6-ти месяцев, что было подтверждено многими крупнейшими предприятиями Европы и США. «Anti-Arс» абсолютно универсален и подходит для применения практически на всех электроэрозионных копировально – проши-

клюзивным дистрибьютором компании Otto Elektroniks в России, был проведен ряд исследований по работе с «Anti-Arс», на копиро-

Дополнительный модуль «Anti-Arс» применяют такие промышленные гиганты, как Volkswagen, Bosh, Mersedes Benz и многие другие. Путь к повышению производительности электроэрозионной обработки ещё никогда не был так прост.

Глубина прожига, мм.

ООО «ТроицкСтанкоПром» Тел./факс 8 35163 7-33-76 e-mail: tsp.174@yandex.ru Сайт: stankitsp.com

100% исключение прижега

Время обработки БЕЗ применения «Anti-Arс», сек.

Время обработки с применением модуля «AntiArс», сек.

1,5

3,15

1,30

5

15,30

7,15

10

31,30

16,15

15

45

25,35

20

60

36

Износ объемный, гр С применением модуля «Anti-Arс», сек.

БЕЗ применения «Anti-Arс», сек.

0,150

0,250

Средний прирост производительности,%

Средний показатель уменьшения износа электрода-инструмента, %

40*

40*

*- Прирост производительности возможно повысить до 60% за счет уменьшения износа электрода-инструмента до 15%, соответственно повышение износостойкости электрода-инструмента до 60%, приведет к повышению производительности до 20%.


2013 май

23

Глобальная экономика, вступление оссии в ВТО увеличивает требования к конкурентно способности промышленных предприятий России. Возникшая потребность вызывает появление в России заводов мировых лидеров в производстве станков, как например ДМГ в Ульяновске (бюджетная линейка станков Эколайн), что позволяет насытить российские заводы самым современным оборудованием. Однако не все предприятия могут решить задачу оперативного внедрения инновационного оборудования в свои технологические процессы. Преодолеть такую проблему им поможет фирма "Акор Директ" г. Новосибирск.

Технологический скачок предприятия с «Акор Директ»

Группа компаний «Акор Директ» создана для оказания полного комплекса услуг промышленным предприятиям имеющим потребность в металлообработке. На практике это выглядит так: получив чертеж детали от заказчика специалисты фирмы разрабатывают технологию изготовления детали с учетом современных достижений и опыта ведущих международных лидеров, что получается благодаря тому, что головная фирма «Акор Директ» ГмбХ, которая находится в Германии в г. Нюрнберге постоянно организует обучения и семинары, как в Германии на предприятиях лидеров отрасли, так и в России в учебных центрах, которые были созданы и продолжают создаваться в сотрудничестве с ВУЗами, ПУ, колледжами, техникумами и крупными предприятиями. Разработка технологии подразумевает создание уникальной идеи стратегии обработки детали, как стандартным инструментом, так и разработанным специально для изготовления только данной детали с применением оснастки либо стандартной, либо произведенной только для отдельных технологических операций. Стратегия обработки определяет требования к оборудованию на котором должна производиться деталь в требуемом количестве, за определенное заказчиком время по минимальной себестоимости. После предоставления заказчику результатов проделанной работы, которые содержат в себе перечень необходимого оборудования, перечень технологической оснастки и инструмента (включая чертежи нестандартного), управляющие программы и постпроцессор, который позволяет управляющие программы транслировать в управляющие коды конкретного станка с конкретной стойкой ЧПУ, фирма «Акор Директ» предлагает к поставке абсолютно все, что содержится в технологии производства детали, от «А» до «Я». Недавний пример создания технологии изготовления детали для Новосибирского завода химконцентратов, (входит в концерн ТВЭЛ), продемонстрировал сокращение времени изготовления детали с 22 часов до 4 часов и сокращение бюджета на инструмент в несколько раз. А изготовление детали по технологии разработан-

ной для Воронежского предприятия входящего в концерн им. Хруничева сокращает время изготовления сложнейшей детали, производимой одновременной обработкой в пяти осях, более, чем в двое и также с экономией бюджета на расходных материалах. Примечательно, что разработанный технологами специнструмент изготавливается фирмой «Акор Директ» в партнерстве с лучшими мировыми производителями инструмента и, в случае желания заказчика, может восстанавливаться путем переточки и нанесения упрочняющего покрытия. Однако, как показал опыт внедрения инновационных технологий на ведущих предприятиях России, Украины, Белоруссии, привезти все необходимое для производственного процесса и продемонстрировать изготовление детали недостаточно - возникает проблема подготовки персонала предприятия к стабильной и безаварийной работе. И опять данное решение заказчик находит в «Акор Директ» - в группе компании существует учебное направление руководимое фирмой «Академия металлообработки», которое проводит обучение, как операторов станков с ЧПУ, так и технологов-программистов в учебных центрах г. Новосибирска, а в 2013г обучение будет проводиться и в г. Воронеже. Обучение сервисного персонала проводится в данный момент в Германии на предприятиях производителей оборудования, а с середины 2013г. будет проводиться и в Новосибирске. Качество обучения подтверждено сертификацией в 2009г. учебного центра, созданного совместно с НГТУ фирмой ДМГ, которая является крупнейшим станкостроительным мировым производителем станков. На данный момент это единственный сертифицированный центр находящийся на территории которая умещается между Германией и Китаем, а международная выставка «Машиностроение. Металлообработка. Сварка. Металлургия-2013» прошедшая в г. Новосибирске в 2013г. отметила достижения «Акор Директ» в области профессионального обучения Большой Золотой медалью. Качество учебного направления по достоинству оценил и заместитель председателя правительства РФ

Рогозин Д.О. По его словам, организованный центр обучения на базе ПУ 1 г. Новосибирска уникален и полученные инновационные решения подготовки персонала необходимо внедрять на всех оборонных предприятиях России. Одна из основных гордостей «Акор Директ» это сервис поставляемого оборудования. Квалифицированный персонал фирмы, обладающий уникальным опытом обслуживания сотен наисложнейших станков, находится в Новосибирске, Жуковском, Воронеже и Минске. Наличие сервиса позволяет решать проблемы с оборудованием клиентов в наикратчайшие сроки. Например, для осуществления сервиса десятков станков предприятия НАПО им. Чкалова в г. Новосибирске на заводе пост��янно находится специалисты сервиса «Акор Директ», что позволяет восстанавливать станки в течение одного рабочего дня, а оперативность сроков поставок запасных частей определяется отличной логистикой и наличием прочных связей с производителями (Сименс, Хайденхайн, Бош и др.) и предприятиями оказывающими ремонт комплектующих станка. Например, ремонт шпинделей для «Акор Директ» и ее клиентов осуществляет фирма «ООО Фишер Шпиндель Технолоджи» г. Новосибирск, что позволяет сократить время простоя станка до нескольких дней. Учитывая возможности и имеющийся наработанный опыт группы компаний «Акор Директ» можно с уверенностью сказать, что в его лице у предприятий России есть партнер который позволит уверенно преодолеть технологическое отставание и поможет стабильно поддерживать лидерство в области металлообработки. Автор: А.А. Корогодский генеральный директор ООО «Акор Директ» ул. Новогодняя 24/1, 630064, г.Новосибирск, Россия. Тел. +7 (383) 347-28-75, 347-76-62 +7-913-371-28-88 contact@akordirekt.de www.akordirekt.ru


24

Сварочная система PipeWorx Одной из новейших разработок компании Miller Electric Mfg.Co. специально для производства труб и различного вида запорной арматуры из углеродистой или нержавеющей стали. является комплекс серии PipeWorx, специально оптимизированные для ручной, полуавтоматической, аргонодуговой сварки корневых, заполняющих и облицовочных стыков трубопроводов. Комплекс оснащён специальными двуголовыми подающими механизмами, способными обеспечивать полный контроль управления технологическим процессам, и оптимизированными для сварки самозащитными порошковыми проволоками совместно с режимом контролируемого переноса металла RMD. Совместно с реализованной в данной системе сварки простой настройке процессов и яркой индикацией облегчает управление и необходимости всего несколько шагов для настройки нового процесса сварки, требуется меньше времени на подготовку, возникает меньше ошибок из-за неправильности настройки. Даная система сварки воплощает в себе последние технологии в разработке сварочных аппаратов и можно сказать: сделана она “сварщиками” для сварщиков! Машина запоминает параметры, что еще больше облегчает работу сварщику и исключает ошибки. Подробнее об применяемых технологиях: • Quick-Select в системах PipeWorx автоматически выбирает сварочный процесс, правильную полярность, выходные терминалы и запрограммированные сварочные параметры; • Карта памяти Accu-Power™ PipeWorx (опция) показывает во время сварки мгновенную мощность, необходимую для вычисления тепловложения при работе в сложных процессах (RMD™ and Pro-Pulse™); • Усовершенствованные процессы RMD ( управляемый перенос металла) и Pro Pulse (продвинутый пульс), которые увеличивают производительность и снижают время на обучения сварщиков. Это модифицированные синергетические программы разработанные для комбинаций проволок, диаметров и защитных газов; • Технология Wind Tunnel и Fan-On-Demand обеспечивают защиту системы в условиях повышенной запыленности производства, полностью защищает сварочный источник от перегрева и загрязнения электронных компонентов.

www.millerwelds.com

май 2013


2013 май

25

Виртуальная сварка: новый подход к профессиональному образованию с тренажером «ProTrainer»

Одной из наиболее обсуждаемых в настоящий момент тем является виртуальная сварка. Она способствует значительной экономии времени и средств при проведении базового курса обучения сварщиков. Устройство виртуального обучения сварке ProTrainer компании Kemppi позволяет сварщикам значительно улучшить свою технику даже без необходимости зажигать настоящую сварочную дугу. Не секрет, что выпускники учебных заведений при поступлении на работу зачастую испытывают определенные трудности, связанные с освоением современного оборудования, используемого на производстве. Далеко не все учебные заведения имеют в своих сварочных лабораториях оборудование, отвечающее современным требованиям. Российское Представительство компании Kemppi решило помочь справиться с данной проблемой и разработало специальную программу по оснащению учебных заведений сварочным оборудованием Kemppi, которая включает и поставку самого современного сварочного оборудования Kemppi в учебные заведения, учебные центры, учебно-производственные комбинаты и т.д. по минимально возможной цене, и бесплатную помощь в его освоении. Отметим, что Kemppi предлагает не только оснащение учебных заведений сварочным оборудованием, но и целый комплекс услуг, направленный на повышение уровня образования в учебном заведении, на обеспечение как практической, так и теоретической части образовательного процесса. Российское представительство компании Kemppi располагает сварочной лабораторией, в которой учащиеся смогут на регулярной основе закреплять на практике те знания, которые они получат в учебных заведениях, причем закрепление этих знаний будет осуществляться на самом современном оборудовании под надзором квалифицированных специалистов. Таким образом, выпускники бу-

дут полностью готовы к реалиям современного производства, и не будут испытывать проблем с трудоустройством, т.к. при приеме на работу смогут продемонстрировать свою способность немедленно приступить к выполнению своих профессиональных обязанностей, не тратя времени на изучение оборудования, на котором им предстоит работать. Комплекс мероприятий по внедрению данной программы включает: • поставку сварочного оборудования Kemppi в учебные заведения по минимально возможной цене; • приглашение представителей учебных заведений на внутренние семинары и конференции, проводимые Kemppi Oy и ООО «Кемппи»; • предоставление сертификата сварщикам, прошедшим обучение в центре, на право работы на оборудовании Kemppi; • организацию экскурсий на производство Kemppi Oy в Финляндию; • организацию регулярных семинаров для студентов и учащихся на базе ООО «Кемппи». Виртуальное обучение сварщиков является наиболее действенным методом на первых этапах базового курса. ProTrainer позволяет пользователям научиться правильно перемещать и направлять газовую горелку. Полученные навыки соблюдения траектории перемещения закрепятся в мышечной памяти до того, как ученик возьмется за настоящий инструмент. «Это помогает значительно сэкономить

расходы, например, на тренировочные заготовки, присадочные материалы, защитный газ и энергию», – говорит Юха Нюкянен, менеджер по сварочным работам компании Kemppi. По предварительным оценкам сокращение затрат, связанных с обучением, может составить 20–25%. Кроме того, немаловажное значение имеют время, сэкономленное во время прохождения базового курса, и потенциал, освобожденный для индивидуального обучения. Высокая концентрация. Устройство для обучения ProTrainer компании Kemppi используется подобно современным игровым консолям, позволяющим оттачивать движения. Сварочная горелка играет роль джойстика и выглядит довольно реалистично. Для слежения и определения места используется ультразвуковая технология. Нюкянен особо подчеркивает, что это устройство не является сварочным симулятором. «В процессе обучения основное внимание уделяется выработке правильной техники сварки и контролю траектории перемещения. Это устройство помогает ученику понять, как и под каким углом должна перемещаться сварочная горелка в процессе сварки. После приобретения сварщиком достаточных навыков владения инструментом он может начать практический курс обучения сварочным работам», – говорит он. Для начала обучения не требуется никакой предварительной подготовки или наличия защитной экипировки. Процесс обучения


май 2013

26 может быть ускорен, к примеру, если ученик сконцентрируется исключительно на практической стороне. «В традиционной среде обучения новичку непросто сосредоточиться только на полученном задании. Даже чтобы просто привыкнуть к спецодежде, перчаткам и сварочной маске требуется какое-то время», – говорит Нюкянен. Игровая технология. Предлагаемый компанией Kemppi тренажер ProTrainer создан на основе тренажера CS WAVE, который был разработан французской компанией Diginext и уже используется более чем в 150 учебных заведениях различных стран мира. Данный продукт был создан в 2002–2004 годах, в рамках проекта, финансируемого Европейским Союзом. «Инструктор из AFPA, французской национальной организации по профессиональному обучению, заметил, что занятия на игровых консолях, таких как Nintendo Wii, эффективно развивает координацию у молодых людей. Он признал, что аналогичную технологию можно использовать для отработки движений, выполняемых в процессе сварки», - говорит менеджер по выпуску CS WAVE Лоран Да Далто. Спустя 30 месяцев, в марте 2004 года, в Париже была представлена первая система CS WAVE, на разработку которой было затрачено около миллиона евро. С тех пор данный продукт был еще усовершенствован, как и технология, на которой он основан. Однако Да Далто подчеркивает, что виртуальное обучение не должно заменить собой обычные методы обучения технологии выполнения сварки, даже в будущем. Он поясняет: «Данная технология представляет собой новое средство общения учащегося и преподавателя. Она значительно расширяет возможности наблюдения по сравнению с реальными условиями сварки, в которых обучение проводилось ранее. Например, в реальных условиях выполнения сварки преподаватель не может во всех подробностях проследить движения рук учащегося. Кроме того, виртуальная тренировка ускоряет обучение и помогает учащемуся осознать значение тех или иных движений», – говорит Да Далто. Виртуальная среда обучения уже применяется в ряде областей. «Наши новейшие приложения используются для отработки процессов выполнения окраски, точечной сварки и контроля неразрушающими методами», – поясняет Да Далто. «Кроме того, первое время горение дуги, жидкая сварочная ванна, сильный шум и брызги расплавленного металла наверняка будут отвлекать внимание от положения руки», – утверждает он. Личный инструктор, который никогда не устает. Устройство ProTrainer может быть использовано для обучения сварке MMA и MIG/MAG как по плоскости, так и в горизонтальном и вертикальном положениях. Оно предоставляет возможность обучения один на один, так как упражнения могут быть подобраны индивидуально для каждого ученика. Инструктору не нужно быть рядом: ученики могут работать самостоятельно.

Нюкянен говорит: «Инструктор может использовать компьютер для назначения индивидуальных заданий, защищенных паролем, для каждого ученика. Все результаты сохраняются в памяти устройства, и впоследствии их можно вместе проанализировать». Задания могут быть сфокусированы либо на отработке равномерности движения, скорости или разных углов газовой горелки, либо на контроле расстояния до сварочной поверхности. Как правило, наибольшую трудность для учеников представляет умение одновременно контролировать все эти элементы, оставаясь при этом в рамках допустимых отклонений. ProTrainer постоянно оценивает ученика и дает ему указания. «Инструктор также может проверить, насколько хорошо был усвоен урок, отключив указания, которые направляют ученика», – говорит Нюкянен. Устройство ProTrainer было разработано главным образом для базового обучения сварщиков в учебных заведениях, однако им также заинтересовались и отдельные компании. «Компании могут предложить сварщикам выполнять различные задачи, помогая им практиковаться в своей профессии», – говорит Нюкянен. Устройство ProTrainer компании Kemppi было представлено в Финляндии в начале ноября 2010 года, и с тех пор продолжает вызывать немалый интерес. В настоящий момент оно продается в Норвегии, Швеции и Дании.. Текст - Пирьё Кемппинен Могу ли я стать сврщиком? Меня всегда привлекала сварка. Горящая сварочная дуга, брызги металла, треск и дым создают захватывающую атмосферу, которую контролирует человек в маске. По тем же причинам это зрелище также и пугает. Когда мне предложили возможность попрактиковаться при помощи ProTrainer - устройства, разработанного компанией Kemppi, я собрал все свое мужество и решил попробовать себя в сварке. Менеджер по сварочным работам Юха Нюкянен устанавливает нужную высоту панели дисплея ProTrainer. Когда в меню панели он выбирает варианты, чтобы установить нужные параметры для моего сеанса работы с устройством, сварочная горелка выглядит довольно реалистично и действует подобно джойстику на игровой консоли. Моим первым заданием, вероятно, было самое простое из всех возможных. Я полностью сосредоточился на сохранении правильного расстояния от горелки до углового соединения, равного примерно 30 см. Техника выполнения вертикального шва сверху вниз обеспечивает возможность твердо стоять на ногах. А так как я работаю с устройством для виртуального обучения, мне не нужно использовать какое-либо защитное снаряжение. На практике это выглядит так: сварной шов обозначен зелеными линиями на панели дисплея, а между ними перемещается отметка, обозначающая сварную ванну. Синие линии, указывающие расстояние между горелкой и заготовкой, должны оставаться над зелеными линиями. Если наконечник горелки перемещается слишком далеко или слишком близко к шву, цвет синей линии меняется на желтый, чтобы предупредить выполняющего задание,

или на красный, чтобы активировать аварийный сигнал. Я помещаю наконечник горелки в верхнюю часть сварочной ванны и нажимаю кнопку. Я внимательно слежу за меткой, перемещающейся вниз, рука потеет, когда сжимаю рукоятку, и я чувствую, как дрожит мой указательный палец, когда я пытаюсь поддерживать наконечник горелки. Все мои действия регистрируются индикатором, который напоминает электрокардиограмму. Две трети пути дуга перемещается на удивление плавно, но потом она вдруг резко прыгает. В этот момент я вздохнул первый раз. Упражнение каждый раз становится все сложнее. В итоге различные индикаторы на панели показывают расстояние между сварочной горелкой и заготовкой, ее угол, скорость и плавность перемещения, а также подают сигналы, обозначающие эти функции. После нажатия кнопки сварочная ванна с шумом перемещается вниз. Я пытаюсь удерживать ее на нужном расстоянии в соответствии со скоростью, но затем угол горелки полностью сбивается. Панель дисплея заполняется сообщениями, за которыми я не могу даже уследить, не говоря уже о том, чтобы следовать содержащимся в них указаниям. И как удержать руку в одном положении до конца сварного шва? Может, мне нужно присесть или нагнуться, чтобы достичь нижней части шва? Для человека, впервые выполняющего упражнение, это похоже на какую-то обучающую игру. Каждый раз я увлекаюсь все больше и больше, и вот уже ищу, кого бы вызвать на дуэль. Положительные результаты, которых мне удалось добиться в виртуальном мире, несколько снижают мое напряжение, когда я решаюсь попробовать себя в реальной ситуации под наблюдением инструктора по сварке Ханну Сааривирты. Для подготовки требуется значительно больше времени и усилий. Мой инструктор настраивает параметры сварочного аппарата, соединяет вместе сварочные заготовки и ждет, пока я надену защитную куртку, перчатки и сварочную маску. В этот момент я чувствую, как волосы прилипли к вспотевшему лбу. Сквозь стекло маски все кажется полутемным, а движения в толстых перчатках несколько неуклюжи. Моя задача – сделать такой же сварочный шов, как и во время виртуального упражнения. Я смело нажимаю кнопку, но сразу же отпускаю ее. Зажженная дуга, пара искр и дребезжащий звук заставляют меня инстинктивно отступить назад. Во время второй попытки я держу кнопку нажатой и выполняю сварочный шов до нижней части соединения. Нет никаких цветовых обозначений, линий или отметок, которые бы направляли мои движения. Если бы система могла нарисовать кривую моего перемещения, наверняка она бы была далеко не плавной. Тем не менее, меня утешило то, что мой первый шов, хотя и был сделан слишком медленно и практически прожжен насквозь, тем не менее, получился крепким. Мой опыт доставил мне немало удовольствия, и после этого я стал уважать сварщиков даже еще больше. Когда наблюдаешь за их работой, то кажется, что она проста и не требует особых усилий. Теперь я знаю почему: они настоящие профессионалы.


2013 май

Плюсы и минусы обучения технологии сварки в виртуальной среде: Плюсы: - Сокращаются затраты на материалы и оборудование; - Ускоряется обучение; - Налаживается более тесная связь между педагогом и учащимся; - Воспроизводится информация, которая

27

не может быть получена обычными методами; - Улучшается имидж сварки благодаря связи с новыми технологиями и игровой средой; - Поддерживается и поощряется самостоятельное обучение. Минусы: В некоторых случаях возможно критическое отношение к интеграции ИТ и высоких технологий в традиционный процесс обучения.

Пирьйо Кемппинен ООО «Кемппи» г. Москва, 127018 ул. Полковая д.1, строение 6 +7 495 739 4304 +7 495 739 4305 info.ru@kemppi.com www.kemppi.com

Полый вал в запястье робота: сварка с высокой степенью свободы В последнее время целый ряд производителей роботов с шарнирными руками придает особое значение использованию полого вала в шестой оси. Полый вал в «запястье» робота действительно подкупает новыми возможностями в плане свободы движения и эксплуатационной надежности робота. Фирма igm Robotersysteme AG осознала все преимущества этой технологии более тридцати лет назад. Множество примеров ее применения по всему миру доказывает, что ставка на эту перспективную идею была сделана не зря. С тех пор, как впервые возникла идея полого вала, австрийская компания igm Robotersysteme AG, добившаяся всемирного успеха в качестве производителя промышленных роботов, непрестанно развивает

Уже в самом первом из сварочных роботов igm „Limat 2000“ (год выпуска 1979) газ, проволока, ток и охлаждающая жидкость подавались сквозь полый вал.

возможности этой технологии в интересах потребителя. Конечно, самое очевидное ее достоинство заключается в том, что ведущий к инструменту – в данном случае к сварочной горелке – пакет шлангов даже при сложнейших движениях не может запутаться вокруг передних осей робота. Благодаря этому резко возрастает свобода движения: даже в ограниченном пространстве робот может сваривать швы в любом направлении, а горелка – производить до двух полных оборотов вокруг своей оси. Объединенный с горелкой пакет шлангов включает в себя кабели и шланги для п��тания горелки, подвода защитного газа и сварочной проволоки, подачи и отвода охлаждающей жидкости, а также управляющий и сенсорный кабели. При смене горелки робот просто берет следующую комбинацию горелки со шлангпакетом из установленного на основании робота устройства хранения горелок, продевает горелку через полый вал и при помощи вращательного движения фиксирует ее в байонете (патроне) полого


май 2013

28 вала. После этого горелка сразу же готова к работе. Таким образом, полый вал является универсальным устройством сопряжения между роботом и рабочим органом.

Полый вал в запястье – отличительная особенность всех сварочных роботов igm.

Чтобы избежать повреждений при ошибках программирования, в устройство смены горелок интегрирован датчик столкновений. На первый взгляд кажется предпочтительным подвести шлангпакет для подачи энергии, проволоки и вспомогательных средств к горелке сквозь полую руку робота. В этом случае шланги с внешней стороны вообще не затрудняли бы движений. Однако у этой изначально соблазнительной идеи есть один существенный недостаток: затруднения при смене горелок. Шлангпакет и горелку пришлось бы разъединять, а ведь даже те несколько капель охлаждающей жидкости, которые могут при этом просочиться, серьезно ухудшили бы качество сварного шва. Отсутствие перекручиваний и перегибов шлангпакета. В специальном устройстве хранения находится до трех горелок различной формы и длины. Так как существует возможность сварки тремя отдельными проволоками, робот работает либо с тремя горелками, либо с одной горелкой для сварки одной проволокой и одной горелкой для тандемной сварки. Три проволокоподающих привода установлены непосредственно на роботе, а три катушки со сварочной проволокой размещаются на платформе, которая перемещается вместе с периферией робота. У шарнирных роботов со сплошной шестой осью, оснащенных системой смены инструмента, горелка, как правило, крепится на запястье сбоку. Такая конструкция отличается меньшей свободой движения при сварке в ограниченном пространстве. Кроме того, при программировании движений оператор должен тщательно следить за тем, чтобы исключить опасность перекручивания и залома шлангов. Каждое отклонение от прямой линии при подаче проволоки влечет за собой увеличение трения. Чтобы из-за этого не перенапрягался привод подачи проволоки, имеет смысл избегать сильных перекручиваний и, тем более, перегибов шланга, которые мо-

гут вызвать замедление, а в экстремальных случаях и остановку подачи проволоки; ведь для качественного сварного шва необходимо, чтобы проволока подавалась с постоянной скоростью. Кроме того, рывки и изменения скорости ухудшают условия для поиска шва дугой. Благодаря полому валу при любых поворотах горелки происходит только незначительное скручивание трубки подачи сварочной проволоки, питающих и сенсорных кабелей, шлангов с охлаждающей жидкостью и защитным газом внутри шлангпакета. Итак, в отличие от использования других держателей горелки, при проведении шлангпакета через полый вал не возникает ни заломов, ни сильных загибов. Полый вал также обеспечивает высокую надежность и удобство эксплуатации сварочного робота, а кроме того, сокращает непродуктивное вспомогательное время путем упрощения движений. Фирма igm Robotersysteme AG создает сварочных роботов с полой шестой осью на протяжении более тридцати лет. С самого начала потребители высоко оценили преимущества такой конструкции и ценят ее по сей день.

Мартин Вольгенаннт Перевод: Бокарева М. Ю. Контактная информация: Официальный представитель фирмы igm Robotersysteme AG в России: Потемкин Алексей Алексеевич Тел. (985) 768-63-65 / (926) 975-91-37 Факс (901) 518-19-27 igm.potemkin@gmail.com www.igm-rs.ru

Система смены горелок igm: горелка просто «продевается» сквозь полый вал и при помощи вращательного движения крепится в патроне.

При использовании таких высокоэффективных сварочных технологий как TIME TWIN шлангпакет горелки также подводится сквозь полый вал в запястье робота.

Горелка и шлангпакет образуют единое целое и не разъединяются при смене горелок. В устройстве хранения горелок, установленном на колонне робота, помещается до трех горелок.


2013 май

29

Преимущества объектно-ориентированных архитектур для SCADA и систем диспетчерского управления Используемые на большинстве современных производств системы SCADA и HMI-приложения диспетчерского управления построены на базе традиционных архитектур с применением тегов. Однако на сегодня уже широко распространены и хорошо технологически отработаны объектно-ориентированные архитектуры, позволяющие сэкономить до 80% затрат по сравнению с системами на основе тегов. Кроме того, преимуществом объектно-ориентированных архитектур является простота внедрения передовых решений на территориально распределенных предприятиях, высокая согласованность информации о производственных характеристиках, а также расширенные возможности масштабирования и обслуживания. Объектно-ориентированные системы. Концепция объектно-ориентированной разработки берет начало в сфере информационных технологий (ИТ). Изначально ее целью было создание инструментов, освобождающих разработчика от выполнения рутинных, однообразных задач программирования и позволяющих максимально использовать ранее созданный код благодаря разработке стандартных программных объектов. Естественно, эти инструменты не вполне подходят для применения в производственной среде. Эти две области применения достаточно сильно различаются, поэтому для промышленности требуются специально разработанные объектно-ориентированные приложения. В системной платформе ArchestrA® System Platform применяется объектно-ориентированная архитектура ArchestrA, специально предназначенная для промышленных заказчиков, занимающихся разработкой, администрированием и обслуживанием систем управления. Повышение согласованности и применение проверенных решений. В объектно-ориентированных приложениях SCADA прикладные объекты содержат в себе характеристики или параметры, связанные с представляемыми ими материальными ресурсами. Например, объект «клапан» может содержать в себе все события, аварийные сигналы, средства безопасности, вычисления,

сбор данных, интеграции, коммуникации и скрипты, связанные с данным ресурсом. Объекты не просто представляют производственное оборудование. Они могут включать в себя вычисления, методы доступа к базе данных, ключевые показатели эффективности (KPI), события мониторинга состояний, операции передачи данных ERP, процедуры мобильных операторов, операции технологических процедур и задачи MES. Все эти объекты можно стандартизировать и использовать во всех управляющих приложениях для соблюдения согласованности при разработке и эксплуатации системы. Объектно-ориентированные архитектуры позволяют реализовать типовой подход к разработке систем, при котором функционал системы можно встраивать в шаблоны объектов, дублируемые и объединяемые для формирования законченной системы управления. Ключевым преимуществом объектноориентированного подхода является концепция шаблонов объектов. На рисунке ниже показано, каким образом шаблоны объектов обеспечивают быструю разработку системы и распространение изменений. На рисунке 2 в первом ряду показано реплицирование шаблона объекта, представляющего диафрагменный клапан, и всех присущих ему характеристик. Реплицирование – это процесс создания исполняемых экземпляров или компонентов из шаблонов объектов. В

следующем ряду показано распространение изменений характеристик клапана (замена ручной активации на механическую) на все исполняемые экземпляры объекта «клапан». Это отношение «родитель-потомок» является ключевым преимуществом объектно-ориентированного подхода. Изменения автоматически распространяются на все исполняемые экземпляры шаблона объекта, включая любое количество физически рассредоточенных управляющих приложений. Это исключает необходимость выезжать на все площадки для выполнения изменений на сотнях или даже тысячах экземпляров стандартных ресурсов, например, клапанов. Многократное использование результатов разработки. Применяемый в системе ArchestrA System Platform объектно-ориентированный подход значительно упрощает разработку и обслуживание управляющих приложений. Интегрированная среда разработки (IDE; Inte-grated Development Environment) этого программного обеспечения позволяет использовать для создания объектов и манипулирования ими простые приемы Windows – перетаскивание (drag-and-drop), выбор щелчком (click-toselect) или заполнения текстовых полей (fill-inthe- text box). При этом сокращается количество синтаксических ошибок и ошибок времени выполнения, поскольку IDE заставляет соблюдать опре-


май 2013

30 деленные системные правила. Кроме того, пользователи могут многократно использовать однажды разработанные шаблоны объектов в различных приложениях, что обеспечивает максимальную окупаемость разработок. Объектно-ориентированная графика HMI. Используя объектно-ориентированную графику, пользователи могут создавать символы и затем реплицировать их в масштабах всего прил��жения HMI. При последующем редактировании этих символов изменения одновременно распространяются на все аналогичные символы, что упрощает работу. Это очень полезная возможность, но приложениям SCADA/HMI требуется не только графика. Основной объем работы при разработке приложений диспетчерского управления состоит в реализации следующих основных функций: • мониторинг аварийных сигналов; • управляющие скрипты; • хранение хронологических данных;

в шаблоны объектов, включая графические элементы. Преимущества объектно-ориентированных архитектур при разработке. Объектно-ориентированные архитектуры, связанные с управляющими приложениями и приложениями SCADA/HMI, впервые были созданы компанией Wonderware®. ArchestrA System Platform и ее основной инструмент разработки IDE (интегрированная среда разработки) в корне изменили методы разработки приложений. При использовании интегрированной среды разработки создается единая модель предприятия, в которой многократно используются шаблоны объектов. Таким образом, разработчик изолируется от сложной вычислительной среды и может полнее сосредоточиться на моделировании производственных объектов. Это позволяет ему уделить основное внимание различным физическим ресурсам и производственным процессам, образующим систему диспетчерского управления всего предприя-

Рис. 2 Реплицирование объектов и распространение изменений • интеграция со сторонними приложениями и базами данных; • обнаружение событий. Чтобы в полной мере реализовать преимущества объектно-ориентированной архитектуры в системе SCADA/HMI, необходимо включить все эти функции или возможности

тия.

После создания модели предприятия уже несложно реализовать функции контроля и управления. Скромные вложения в создание шаблонов объектов дают большой выигрыш в производительности разработок. Создание управляющего приложения с помощью ArchestrA System Platform включает в себя следующие шаги: 1. Обследование объекта для понимания структуры производственных операций или процесса; 2. Создание списка аналогичных компонентов оборудования или физических ресурсов. При этом также проводится разграничение областей деятельности; 3. Для каждого стандартного Рис. 1 Шаблон объекта содержит важную информацию об аварийных ресурса на объекте конфигурируются сигналах, событиях, безопасности, хронологии, SCADA, сценариях, шаблоны входах и выходах.

объектов, включая графические элементы HMI. Это ключевой шаг, позволяющий зафиксировать проверенные решения и стандарты для использования во всех будущих прикладных проектах; 4. При необходимости создания сложных элементов оборудования шаблоны объектов устройств или компонентов можно включать в состав друг друга; 5. Шаблоны объектов устройств имеют атрибуты, соответствующие реальным входам и выходам в ПЛК или в системе управления. Эти атрибуты в дальнейшем связываются с входами и выходами с помощью объектов DI (device integration; интеграция устройств); 6. Затем можно собрать приложение в среде IDE с помощью простых операций перетаскивания мышью; 7. Теперь модель предприятия, созданную в среде IDE, можно развернуть на компьютерах, предназначенных для работы приложения; 8. После завершения разработки приложения обслуживание системы уже не составляет труда. Изменения, вносимые в шаблоны объектов, могут распространяться на дочерние компоненты, функционирующие в развернутых приложениях. Будущее – за объектно-ориентированной разработкой. Объектно-ориентированная архитектура демонстрирует неоспоримые преимущества при проектировании и обслуживании SCADA и систем управления. Экономические условия, в которых работают промышленные предприятия, требуют максимальной производительности проектирования и маневренности производства. Разработка приложений управления и SCADA с применением современной объектно-ориентированной архитектуры позволяет сэкономить до 80% затрат по сравнению с архитектурой на основе тегов. Единое «пространство имен» позволяет поддерживать и модернизировать существующие системы управления с помощью объектно-ориентированного «уровня» управления. Это исключает необходимость полной замены существующих систем, поскольку их возможности можно расширить, заплатив лишь небольшую часть от стоимости новой системы управления. Таким образом, объектно-ориентированная архитектура обеспечивает существенную экономию и маневренность производства, что делает ее очень привлекательной альтернативой традиционным системам на основе тегов.

Компания ЗАО «Клинкманн СПб» Санкт-Петербург +7 (812) 327-37-52 klinkmann@klinkmann.spb.ru www.klinkmann.ru


2013 май

31

Формула производительности: 24 часа x 7 дней в неделю 5-осевые высокопроизводительные обрабатывающие центры с ЧПУ вместе с загрузкой и разгрузкой деталей в магазин с помощью робота- манипулятора в гибких производственных системах. «мы являемся Вашим субпоставщиком точных токарных и фрезерных деталей, занимаемся монтажом модулей и сваркой!» С этим очень самоуверенным заявлением выступила компания Mawatec AG, CH 2545 Зельцах, основание которой произошло в 1946 году, выступающей на весьма требовательном швейцарском рынке поставщиком технологических услуг с акцентом на резку. Уже в годы основания фирмы, когда она назвалась еще Max Wullimann AG и с 2007 года Mawatec AG, компания сосредоточила свою деятельность исключительно на сегменте поставки промежуточной продукции в области точного приборостроения и высокоточного оборудования и поэтому всегда была вовлечена в острую конкуренцию с поставщиками аналогичных услуг. Однако должно было существовать несколько значительных различий в конкуренции внутри страны и в усиливающейся иностранной конкуренции. Потому что кто делает более чем 90% своего бизнеса на весьма требовательном швейцарском рынке, должен, вероятно, делать «немного больше…», чем просто уметь производить токарные и фрезерные детали. Доминик Леманн, генеральный директор компании Mawatec AG, заявляет: «наше основное внимание уделяется более сложным деталям, которые мы можем производить из самых лучших материалов, обрабатываемых резанием. Неважно будет это сталь, алюминий или специальные материалы, такие как титан, титановые, магниевые и молибденовые сплавы, а также углепластик и карбон. Мы заботимся о приобретении, как материалов, так и применении соответствующих процессов, владеем ноу-хау, станочным парком и квалифицированным персоналом. Мы сильны в небольших и средних сериях (от 50 до 500 деталей, рамочные заказы до 10 000 штук) и снабжаем наших клиентов в зависимости от их пожеланий и точно в срок. Это понятно, но стоит напомнить, что компания Mawatec с точки зрения использования новых технологий также впереди и поэтому уже более 10 лет вступила в область комплексной 5-осевой обработки. Профессионалы в технологии обработки оцениваются «очень» активно... Признавая тенденцию, что за 5-осевой технологией будущее, потому что детали в будущем будут все меньше и все сложнее, ответственные лица компании Mawatec под руководством директора производства, Роланда Штауфенэгера, начали работы по оценке оборудования. В течение года были исследованы концепции станков и их производительность для высокоточной 5- осевой обработки. В заключении был выявлен явный фаворит – серия С компании Maschinenfabrik Berthold Hermle AG D-78559 Госхайм. Поэтому Роланд Штауфенегер сказал: «об-

Общий вид производственных систем Hermle в компании Mawatec AG, состоящей из С30 U (справа) и роботизированной системы RS2 для хранения и управления паллами/деталями. щая концепция высокопроизводительного 5-осевого обрабатывающего центра с ЧПУ C 30 U, убедила нас полностью во всех отношениях: конструкция с тремя осями в инструменте, две оси в детали, встроенная конструкция наклонно-поворотного стола с ЧПУ, колоссальная стабильность и жесткость, отличный доступ в рабочую зону станка как спереди, так и сверху, производительность шпинделя, система управления и, не в последнюю очередь, хорошее сервисное обслуживание. Благодаря станку C 30U мы с самого начала поставили 5-осевую обработку на прочную основу. Однако, Mawatec был бы не Mawatec, если бы он не стремился к большим достижениям, чем другие. После того, как был установлен первый станок C 30 U и успешно введен в эксплуатацию в 2005 году, вскоре возник вопрос: почему станок не используется ночью. В тесном сотрудничестве с компанией Hermle, а также с компанией по разработке внешних роботизированных систем, станок был дооснащен инструментальным магазином на 119 мест, определен интерфейс и автоматизирован процесс загрузки и разгрузки детали. «И в данном случае Hermle доказала свою компетентность, всегда была готова придти на помощь в процессе всего обновления и интеграции» - сказал Роланд Шауфенегер в первом резюме. На основании хорошей производительности и благодаря инновационной 5-осевой обработке компания Mawatec смогла получить новых клиентов и новые заказы, а также все больше значимых деталей обрабатывались C30 U, и поэтому было решено инвестировать в следующий высокопроизводительный 5-осевой обрабатывающий центр с ЧПУ Hermle C 30 U. После того, как этот станок в конце 2007 года был установлен, осенью

2008 года был приобретен следующий обрабатыва��щий центр Hermle, а именно еще один С30U. Автоматизация и модернизация «из одних рук». В то время как второй поставленный станок со стандартным инструментальным магазином на 32 позиции и предусматривался как универсально используемый

Место смены заготовки на RS2 для параллельной основному времени погрузки/выгрузки паллет; собственные паллеты фирмы Mawatec для многоразового зажима грубо нарезанных заготовок.


32

Роботизированная система RS2 со стеллажами для хранения паллет с различными по высоте зажимами заготовок; слева внизу можно увидеть отверстие на обратной стороне места смены заготовки. «станок-подменщик» для запасных частей, программное решение и внедрение осущестпрототипов и малых серий, что для запланивляется «из одних рук». Поэтому был заказан рованного применения было бы достаточно, RS2, состоящий из промышленного робота с Роланд Шауфенегер и его коллеги решают нагрузкой до 270 кг, универсальной системы оснастить новый обрабатывающий центр грейферов, магазина паллет со стеллажами C 30 U расширенным инструментальным для тяжеловесных грузов, места для загрузмагазином с общей вместимостью на 189 ки и выгрузки паллет в течение основного мест. Кроме того, были заказаны тогда все рабочего времени, защитного кожуха рабонеобходимые опции и согласованы все инчей зоны с входными дверями и, наконец, терфейсы, чтобы можно было в дальнейшем управляющего компьютера, осуществляюв любое время дооснастить станок роботизи- щего коммуникацию между обрабатываюрованной системой. Сказано - сделано. Все щим центром C 30 U и роботизированной сиполучилось спустя 18 месяцев после ввода в стемой, а также из комплекса организации эксплуатацию последнего обрабатывающеи контроля всей производственной системы. го центра C 30 U. Все же компания Mawatec Основываясь на базовой зажимной систехотела использовать хороший опыт совместме паллет, компания Mawatec использованой работы с компанией Hermle в решении ла свою собственную конструкцию паллет, вопросов по автоматизации в расширенном которые специально приспособлены к пообъеме. А именно потому, что Hermle с робо- требностям обработки и позиционирования тизированной системой RS2 для манипуля«шершавых» или «обработанных лазером» ции и хранения деталей имеет комплексное заготовок.

май 2013 Лучшие предпосылки для формулы 24 часа x 7дней в неделю! Управляющий директор Доминик Леманн объяснил, почему был выбран такой путь: «мы обрабатываем и имеем в системе до 95% грубо нарезанных или не обработанных от заусенец заготовок. Благодаря нашей универсальной паллете, мы имеем возможность зажима с помощью сравнительно простых зажимных приспособлений мелкие детали 4.5 x 23 x 19 мм и вплоть до больших деталей с максимальными размерами 55 x 450 x 160 мм (толщина, ширина и высота). Только с двумя различными зажимными приспособлениями, а также только двумя грейферами можно фиксировать и обрабатывать 90% заготовок. Зажимы, а также грейферы хранятся на стеллаже и меняются роботом. Поэтому мы владеем очень высокой степенью автоматизации и стандартизации, экономя время на оснастку и на непродуктивные простои станка, и таким образом, повышая эффективность производства». В зависимости от пополнения склада заготовками, теоретически и практически возможно работать 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. Отсюда можно вычесть только время на техобслуживание и сервис, а также возможное внутрисистемное переоборудование, поэтому компания Mawatec уже очень близка к формуле 24 часа x 7 дней. Это обусловлено высокой надежностью, высокой производительностью, высокой точностью обработки и, наконец, очень высокой технической готовностью и безупречным сервисным обслуживанием и понимается компанией Mawatec, предоставляющей свои услуги и зависящей от работоспособности станков, как само собой разумеющееся. То, что ключевые позиции в компании Mawatec заняты станками Hermle, говорит само за себя …

Удо Хипп Директор по маркетингу

Фрагмент из спектра деталей, около 375 «живых» деталей изготовлены на фирме Mawatec AG из обрабатываемых резанием материалов: металл, пластмасса и композит

Слева направо - Доминик Леманн, управляющий директор, Даниэль Габерель, техник ЧПУ и операторов, Роланд Роланд Шауфенегер, начальник производства, все из компании Mawatec AG, перед системой управления HEIDENHAIN iTNC530 5-осевого высокопроизводительного обрабатывающего центра C 30 U с роботизированной системой RS2 от компании Hermle AG

www.hermle-vostok.ru


2013 май

33


34

май 2013


2013 май

35

Bostram – главное точность Обновленный модельный ряд крупногабаритных тяжелых и уникальных высокоточных расточных и фрезерных центров BOSTRAM серий 5 000 / 6 000/ 7 000, производства компании Bost (Испания), является результатом проведения глубокого анализа на зрелом требовательном рынке с высоким уровнем конкуренции. Результаты исследований, проведенных в этом сегменте рынка, однозначно показали, что имеется значительная ниша, для заполнения которой требуются станки для механизированной обработки крупногабаритных деталей, и с более высокими показателями производительности, точности и надежности, чем у станков, предлагаемых в настоящее время.

Новая линия расточных и фрезерных центров Bostram планирует заполнить данную нишу, предлагая технические характеристики, значительно превышающие современные стандарты. Модель Bostram является высокотехнологичным предложением для тех компаний, которым необходимы станки, обладающие высокопрочной конструкцией и высоким уровнем точности. Компания Bost разработала новый модельный ряд расточных и фрезерных центров Bostram с высокими характеристиками геометрической точности. Общепринятая, классическая компоновка горизонтально-расточных станков, является примером хороших режущих возможностей и высокого класса точности. Разработка новой серии обрабатывающих центров Bostram 5 000/6 000/7 000 осуществлялась с нуля, и исходя из идеи создания новой концепции станков, соединяющих

в себе достоинства расточного и фрезерного станков: • Высокая производительность резания. В зависимости от модели, станки оснащаются различными по мощности главными двигателями: при использовании коробки скоростей с двумя передачами от 70 кВт и крутящим моментом 7 000 Нм; коробкой скоростей с четырьмя передачами до 145 кВт и крутящим моментом 30 000 Нм; • Высокая структурная жесткость, достигаемая значительными размерами основных деталей конструкции, с использованием качественных материалов таких, как серый чугун, чугун с шаровидным графитом, а также использование двойных стенок, при литье таких важных деталей, как станина или стойка. Применение современных программных

комплексов, например использование метода проектирования конечных элементов, для определения основных размеров деталей конструкции, в сочетании с трехмерным проектированием применяется для повышения жесткости конструкции по сравнению с предшествующими моделями станков. Увеличенная, в сравнении с другими хорошими станками, площадь прижимной поверхности торца ползуна с четырьмя крепежными механизмами обеспечивает надежное соединение накладной обрабатывающей головки, которая является самой важной, для придания жесткости, частью конструкции; • Высокая точность перемещений и отсутствие вибрации достигается, благодаря использованию гидростатических направляющих и полному контролю над температурой охлаждающего масла на линейных осях станка, а также благодаря использованию качественного чугунного литья в производстве большинства частей конструкции. Станок позволяет добиться точности определения положения на линейных осях в 9 микрон на каждые 2 000 мм прохода, в соответствии с нормативами VDI 3441, регулирующими измерение при помощи лазерного интерферометра, а при определении положения вращающихся столов, точности в 2” (менее 0,0006º), используя метод Тейлора Хобсона для вращающихся осей. Обрабатывающие центры Bost оснащаются современной гидравлической системой для динамической компенсации изменений центра тяжести станка разных положений выдвижного ползуна (в вертикальном и продольном направлении), а также из-за веса головок и других вспомогательных станочных приспособлений. Система гидрокомпенсации обеспечивает минимальное отклонение ползуна от плоскости в 0,02 мм на вылете 1 500 мм, без применения электронной компенсации. • Высокая скорость линейных перемещений, до 25 000 мм/мин и ускорение 1 м/с2, ставит в пример этот новый модельный ряд станков, как образец производительности и высоких ходовых характеристик, без ущерба жесткости конструкции и качеству обработки изделия. Для продольных перемещений стойки используется сдвоенная зубчатая передача по рейке, с системой компенсации люфта с


май 2013

36

электронным управлением от УЧПУ, что позволяет применять указанные скорости на значительных длинах перемещений более 10 000 мм, с незначительным количеством инверсионных ошибок и с указанными характеристиками точности определения положения и повторения; • Высокая скорость вращения рабочего шпинделя с новой системой компенсации тепловых расширений. Комбинированная схема охлаждения: охлаждаемым маслом из системы смазывания кинематической цепи станка и смазоч��о-охлаждающей жидкостью с управлением температуры в главном двигателе (с водяным охлаждением), и в «рубашке» охлаждения подшипников рабочего шпинделя станка. Комбинации охлаждаемой смазки и охлаждения с температурным контролем, достигаются скорости вращения рабочего шпинделя, равные прибл. 4 000 об/мин на станках с

диаметром расточного шпинделя 160 мм. Такие скорости вращения требуют высоких технологий проектирования, качества изготовления, сборки и наладки станка; • Большое разнообразие обрабатывающих головок. Тот факт, что расточный и фрезерный центр Bost является высокоточным механизмом, не препятствует возможности, а открывает новые перспективы в выборе большого количества вспомогательных станочных приспособлений и оснастки, которые придают ему высокую гибкость и широкие возможности для применения. Станок может быть оснащен головками с устройством автоматической смены: - автоматическая двунаправленная головка Huré со смазкой охлажденным маслом мощностью до 37 кВт и 4 000 оборотов в минуту с индексацией положения каждые 2,5º, или постоянной индексацией (каждые 0,001º) на обоих сочленениях; - автоматическая двунаправленная головка ортогонального типа со смазкой охлажденным маслом мощностью до 60 кВт и 4 000 оборотов в минуту с индексацией положения каждый 1º, или постоянной индексацией (каждые 0,001º) на обоих сочленениях;

- 2-х координатная головка типа «twist» с управлением от УЧПУ, с механической передачей, со смазкой охлажденным маслом мощностью до 45 кВт и 3 000 оборотов в минуту с постоянной индексацией положения (каждые 0,001º) на обоих сочленениях, позволяющая автоматически эксплуатировать станок в режиме 5-координатного обрабатывающего центра с УЧПУ; - планшайба, закрепляемая к торцу ползуна, U-ось для механической обработки изделий диаметром до 2 000 мм; - планшайба собственной разработки Bost, имеет оригинальную устройство, что позволило значительно увеличить жесткость узла в сравнении с другими предлагаемыми на рынке станками. Планшайба с осью U для механической обработки изделий диаметром более 5 000 мм. Высокие точностные характеристики, широкие технологические возможности оборудования, определяемые комплектацией его различными фрезерными головками и измерительными системами, позволяют адаптировать станки в любые действующие технологические процессы и производства с получением положительных результатов в части их оптимизации и эффективного использования.

www.reliqa.ru

BOST - инновации и комплексные решения. Фирма "РЕЛИКА" (г.Санкт-Петербург) - официальный представитель станкостроительной компании BOST(Испания) в России и странах СНГ, предлагает передовые инновационные технологии и высокотехнологичное металлообрабатывающее оборудование из Европы. По техническому заданию и технологическим чертежам покупателей, специалисты фирмы "РЕЛИКА" совместно со специалистами фирмы BOST производят подбор необходимого оборудования, его комплектацию, разрабатывают типовую технологию обработки тестовых изделий. BOST станкостроительная компания, основана в 1972 году в г. Астеасу на севере Испании, специализируется на производстве и поставке на международный рынок тяжёлой техники: карусельных токарно-фрезерных центров, токарно-фрезерных центров, горизонтально расточных фрезерных центров, поворотных столов, а так же на разработке готовых технологических решений для обработки колёсных пар подвижного состава, изготовителей коленчатых валов и цилиндров. Выбор станка сопровождается поиском оптимального решения для получения положительных результатов в вопросах технологии качества выпускаемой продукции и экономической эффективности производства заказчика. Оборудование фирмы BOST отвечает самым высоким требованиям технологии и производства, следствием чего является

его востребованность на международном рынке, о чём говорят РЕФЕРЕНЦИИ компании. Машиностроительные предприятия и компании, чьи производства приобретали продукцию BOST: • Токарно-карусельные: SIEMENS, БЕЛАЗ,DCNS, ENERCON, CADINOX, UPS; • Токарно-фрезерные: Messier-Dowty, CELSA, GERDAU, ECG, Gröditzer Kurbelwelle Wildau; • Расточные: Gamesa, LARSEN & TOUBRO, ENSA, MAP, SIDENOR; • Столы: AMKON, Ingeteam, ITP, MAGNA, SOTRALENTZ; • Специальные: Arcelor Mittal, EADS, GE, LAULAGUN, Schmidt+Clemmens; • Модернизация: AKERS, ALSTOM, NAVANTIA, ThyssenKrupp, VOITH; • Колесотокарные: CAF, CNR, CSR, OBB, RATP.

Каждый проект этого списка по своему уникален. В результате совместной работы между подразделениями ОАО БЕЛАЗ (Белоруссия) и BOST Machine tools company (Испания) в октябре 2012г. подписан контракт на строительство и поставку станочной линии из 5 единиц вертикальных карусельных обрабатывающих центров 3-х моделей, в проектах которых были учтены все технические требования специалистов ОАО БЕЛАЗ. В настоящий момент в России стабильно растёт спрос на новые токарно-карусельные станки, оснащённые ЧПУ с дополнительными возможностями обработки, такими как: фрезерование, сверление, шлифование. Токарно-карусельные обрабатывающие центры компании BOST, доказывают на практике свою многофункциональность. На поставленном по спец заказу компании SIEMENS токарно - карусельном обрабатывающем цен-


2013 май

треVTL20C за одну установку, может быть произведена полная механическая обработка колеса «Ветротурбины» включая обработку зубчатого зацепления, расточку и шлифовку посадочного отверстия, обработку внутренних шлицевых пазов. Cовсем недавно, 28.02.2013, завод BOST завершил строительство и испытания станка модели VTL 58C 5.500 где высота точения составляет 6000 мм, а в настоящий момент производство получило задание на строительство аналогичного токарно карусельно-фрезерного обрабатывающего центра VTL 85C 6.000. В 2012 г. был разработан и поставлен 7- осевой карусельный станок с планшайбой 8 000 мм и возможной обработкой изделий диаметром до 10 000 мм весом до 350 000 кг, и высотой обработки до 6 000 мм. Станок работает на заводе группы DCNS (г. Шербур, Франция). Специализация компании Bost в производстве уникальных, и высокотехнологичных, сложных станков подтверждается разработкой нового модельного ряда расточных и фрезерных центров Bostram серий 5 000 / 6 000 / 7 000 с высокими характеристиками геометрической точности. Компания Bost,прежде, чем приступить к производству тяжёлых и уникальных станков нового поколения, провела анализ состояния рынка и отрасли в целом, произвела конструкторские исследования и построила первые модели станков, проведя с ними серию самых се-

37

рьёзных испытаний. Полученные данные были оптимизированы для достижения указанных ниже технических характеристик: • Высокая точность перемещений и отсутствие вибрации достигается, благодаря использованию гидростатических направляющих и полному контролю над температурой охлаждающего масла на линейных осях станка, а так же благодаря использованию качественного чугунного литья в производстве большинства частей конструкции. Станок позволяет добиться точности определения положения на линейных осях в 9 микрон на каждые 2 000 мм прохода, а при определении положения вращающихся столов, точности в 2" (менее 0,0006°); • Высокая скорость линейных перемещений, до 25 000 мм/мин и ускорение1 м/с², ставит в пример этот новый модельный ряд станков, как образец производительности и высоких ходовых характеристик, без ущерба жесткости конструкции и качеству обработки изделия. • Высокая скорость вращения рабочего шпинделя с новой системой компенсации тепловых расширений. Комбинированная схема охлаждения: охлаждаемым маслом из системы смазывания кинематической цепи станка и смазочно-охлаждающей

жидкостью с управлением температуры в главном двигателе (с водяным охлаждением), и в «рубашке» охлаждения подшипников рабочего шпинделя станка. Комбинация охлаждаемой смазки и охлаждения с температурным контролем, достигаются скорости вращения рабочего шпинделя, равные приблизительно 4 000 об/мин на станках с диаметром расточного шпинделя 160 мм. • Большое разнообразие обрабатывающих головок: - автоматическая двунаправленная головка Hure мощностью до 37 кВт и 4 000 оборотов в минуту с индексацией положения каждые 2,5°, или постоянной индексацией (каждые 0,001°); - автоматическая двунаправленная головка ортогонального типа, мощностью до 60 кВт и 4 000об/мин с индексацией положения каждый 1°, или постоянной индексацией (каждые 0,001°); - 2-х координатная головка типа «twist» с управлением от ЧПУ, с механической передачей, мощностью до 45 кВт и 3 000 об/мин с постоянной индексацией положения (каждые 0,001°); - планшайба, закрепляемая к торцу ползуна, U-ось для механической обработки изделий диаметром до 2 000 мм; - планшайба собственной разработки Bost, имеет оригинальное устройство, что позволило значительно увеличить


38 жесткость узла в сравнении с другими предлагаемыми на рынке станками. Планшайба с осью U для механической обработки изделий диаметром более 5 000 мм. Все токарно-карусельные, расточные и токарно-фрезерные обрабатывающие центры станкостроительной компании Bost, являются современным и высокотехнологичным оборудованием, востребованным единичным и серийным производствами. Высокие точностные характеристики, широкие технологические возможности оборудования, определяемые комплектацией его различными фрезерными головк��ми и измерительными системами, позволяют адаптировать станки в любые действующие технологические процессы и производства с получением положительных результатов в части их оптимизации и эффективного использования.

ООО "РЕЛИКА" 196210, РФ, г. Санкт-Петербург, ул. Вертолетная, д. 9. телефон мобильный/стационарный: +7 (812) 923-47-30 тел./факс: +7 (812) 704-15-36 +7 (812) 704-18-34 e-mail: bost@reliqa.ru www.reliqa.ru

май 2013


2013 май

39

Револьверные головки «PRAGATI» В процессе производства, ремонта и модернизации станка широко применяются готовые узлы и комплектующие. На мировом рынке предложен широкий ассортимент таких изделий: подшипники, шариковые винтовые передачи, системы смазки, пневматика и многое другое. Некоторые фирмы специализируются на изготовлении готовых узлов: шпиндели, шпиндельные бабки, задние бабки, устройства автоматической смены инструмента. Эти узлы стандартизованы и легко встраиваются в уже существующие конструкции, с минимальными доработками или вовсе без доработок, а производство их технологически достаточно сложное и дорогостоящее. «PRAGATI» – одна из фирм, выпускающих устройства автоматической смены инструмента (УАСИ) для токарных станков, вертикальных и горизонтальных обрабатывающих центров. Оптимальное сочетание «цена-качество» делает продукцию этой фирмы одной из самых популярных на мировом рынке. Хотелось бы подробнее остановиться на УАСИ для токарных станков, как наиболее востребованных. Конструкция УАСИ (в обиходе принято название «резцедержка» или «револьверная головка») фирмы «PRAGATI» проста, оригинальна и надежна. Строится на основе кулачкового механизма, механизма типа «мальтийский крест», простой прямозубой цилиндрической передачи и трехэлементной зубчатой муфты типа «хирт», которая зажимается одной мощной тарельчатой пружиной. Механизм выполнен таким образом, что сцепление и расцепление зубчатой муфты происходит внутри револьверной головки, без отжима инструментального диска, что позволяет существенно сократить цикл смены инструмента. Устройство револьверной головки типа BTP показано на рис. 1. Резцедержки выпускаются как с горизонтальной так и с вертикальной осью вращения. При выборе необходимо учитывать конструктивные особенности станка. УАСИ фирмы «PRAGATI» полностью соответствуют европейским стандартам, к ним подходит вспомогательный инструмент от резцедержек УГ-9326 производства Гомельского завода станочных узлов, а также любой инструмент зарубежных производителей, выполненный по DIN 69880. Револьверные головки с горизонтальной осью вращения наиболее распространены и выпускаются двух типов: BTP и DTT. Резцедержки типа BTP (рис. 2) предназначены для работы с обычным режущим и вспомогательным инструментом на станках типа 16Б16Т1С1, 1525Ф3, 16А20Ф3, 1П420Ф30 и тому подобных. Выпускаются с высотой центра 50, 63, 80, 100, 125 и 160 мм, восьми- и двенадцатипозиционные (кроме головки BTP-50. которая выпускается только в восьмипозиционном варианте). Головки типа DTT (рис.3) оснащены дополнительно двигателем для приводного инструмента и позволяют выполнять на токарных станках фрезеровку, обработку отверстий, несоосных оси шпинделя, обработку шпоночных пазов и другие операции. Выпускаются с высотой центра 63, 80 и 100 мм в восьми- и двенадцатитипозиционном вариантах. Инструментальный диск вращается как по часовой стрелке, так и против, по кратчайшему расстоянию. Револьверные головки типа BTP и DTT

1. Электродвигатель. 2. Датчик положения. 3. Бесконтактный датчик. 4. Распределительный вал. 5. Механизм типа «мальтийский крест». 6. Кулачковый механизм. 7. Зубчатая муфта. 8. Фланец. 9. Скользящая муфта. 10. Тарельчатая пружина.

Рис. 2 выпускаются 8 и 312-позиционные и могут комплектоваться либо аксиальными инструментальными дисками, либо дисками с пазами. Различные виды инструментальных дисков показаны на рис. 4.

Рис. 3 Резцедержки с вертикальной осью вращения типа VTP (рис. 5) устанавливаются на станки моделей 16К30Ф30, 16М30Ф30, 1П756Ф30. В каждую из четырех позиций


май 2013

40

Рис. 4 можно устанавливать 2 инструмента, то есть возможна установка одновременно 8 инструментов. Револьверные головки типа SQTP (Рис. 6) могут устанавливаться как на станки с ЧПУ, так и на станки с ручным управлением (универсальные) вместо штатной резцедержки. Нагрузочная способность их невелика, но далеко не всегда требуется силовое резание. Основные их достоинства – простота и низкая цена. Головки типа SQTP выпускаются с длиной полки 130, 155 и 180 мм. Адаптация и установка револьверных головок на станки не представляет особых сложностей, но, тем не менее, требует

Рис. 5

внимательного и компетентного подхода. Станки одной и той же модели могут быть исполнены в различных вариантах и модификациях, поэтому при модернизации станка рекомендуется обратиться к специалистам. ООО «ИВТЕХСЕРВИС» - эксклюзивный дистрибьютор фирмы «PRAGATI» в России и странах СНГ. Более подробную информацию можно получить на сайте нашей фирмы www. ivtexservis.ru, либо обратиться за консультацией к нашим специалистам. Шумарин А.В. технический директор ООО «ИВТЕХСЕРВИС»

Рис. 6

www.ivtexservis.ru


2013 май

41

Центровка – основа обеспечения надежности насосно-компрессорного оборудования Центровка динамического оборудования является одним из самых важных виброналадочных направлений во всех отраслях промышленности. Для учета всех требований обеспечения надежности оборудования при центровочных работах необходимо применение современных лазерных систем центровки, которые учитывают тепловые расширения, проверяют «мягкую лапу», позволяют точно выставить валопроводы из нескольких машин с точностью до 0,01мм. В этой статье мы затронем наиболее актуальную задачу, возникающую в процессе монтажа насосно-компрессорного оборудования при проведении ремонтных и наладочных работ на предприятии. На большинстве предприятий на сегодняшний день применяют способы выполнения центровки, которые были десятки лет назад – щупы или стрелочные индикаторы, что приводит к увеличению времени на ремонтные и наладочные работы, затрат в целом, больно бьющих по бюджету предприятия и ремонтных подразделений. Только постоянный контроль за техническим состоянием всего парка насосно-компрессорного оборудования и поддержания его в идеальном состоянии принесет мощный экономический эффект. Нельзя, конечно, не согласиться, что если использовать квалифицированный труд опытных специалистов, которые могут более-менее точно установить соосность сопрягаемых валов, с точностью до 0,01миллиметра, возможно частично устранить эту проблему. Такое же качество достигается лазерными центровщиками известных фирм, например FixturLaser AB (Швеция), или с помощью разработанных компанией «Балтех» новых систем лазерной центровки серии «Квант-ЛМ». С 2012г все наши приборы имеют функцию центровки валопровода (до 32 машин) и встроенный инклинометр (датчик угла поворота). К сожалению, опытных специалистов по центровке на предприятиях обычно не много, а молодые специалисты еще не могут обеспечить оптимальную центровку и повторяемость ее качества от насоса к насосу. Иногда доходит до курьезных случаев. когда для проверки качества центровки ипользуют пластилин и проволоку.

Рис.1 Лазерная система центровки «КВАНТ-ЛМ»

Каким способом можно решить проблему несоосности при проведении ремонтных или наладочных работ? На сегодняшний день, в целом, все сталкиваются с отсутствием в выборе способов центровки, а это влияет на решение проблемы и последующих действий. При использовании обычного подхода к центровке вы затратите много времени на расчеты. И, все равно, у вас нет возможности сразу просчитать и оценить результат качества центровки. Конечно, с этим приходится считаться при планировании времени на ремонт. Центровка механизма не должна оцениваться вами как простое мероприятие, если, конечно, вы полагаете, что она необходима вообще. Надо принять именно правильное решение в соответствии с целым комплексом параметров для получения хорошей и качественной центровки. Это решение принять трудно. Различные косвенные причины, которые мы иногда не можем обнаружить, не только ограничивают полноту оценки, они в дальнейшем влияют на срок безаварийной работы механизма. Надо учитывать влияние множества факторов. Основным из таких факторов является «мягкая лапа», когда одна из опор насоса находится вне плоскости остальных. При ее наличии качественную центровку произвести невозможно, поскольку затяжка всех анкерных болтов крепления приведет к изменению геометрии всего агрегата – это изгиб и деформация вала, станины, повышение нагрузки на подшипники. Устранение этого дефекта – первичная задача при центровке. К сожалению, в некоторых приборах для центровки отсутствует функция определения «мягкой лапы» и поэтому снова приходится использовать какие-либо собственные приспособления. Важное значение имеет количество и качество калиброванных пластин, используемых для устранения «мягкой лапы». Помните, что всегда необходимо применять калиброванные пластины с хорошим качеством обработки, и не более 3-х под одну «лапу». Вторым по значимости фактором является тепловое расширение – насос при выходе на рабочий режим изменяет свои размеры, в связи с динамическим тепловым расширением, что приводит к нарушению соосности валов. Вручную, без помощи приборов, этот фактор невозможно учесть. Поэтому важно, что бы прибор имел функцию учета теплового расширения. Таким образом, понятно, как важно использовать современные средства для проведения центровки и последующего контроля качества выполненных работ.

Такими средствами могут быть лазерные приборы известных производителей или более дешевые механические и лазерные приборы серии «Квант», разработанные компанией «Балтех» (Санкт-Петербург). По количеству функций они соответствует таким приборам, как FixturLaser GO, однако, их стоимость значительно ниже и доступна даже небольшому ремонтному подразделению. Более 300 приборов центровки нашей компании успешно внедрено специалистами компании «Балтех» по всем отраслям промышленности. Нашими приборами легко контролировать и производить весь процесс центровки, учитывать все факторы, влияющие на качество ремонтно-наладочных работ, и получать точный и качественный результат по каждому насосу. Комплексный подход в многофункциональных приборах позволяет просчитать точные параметры горизонтальной и вертикальной расцентровки и предлагает порядок дальнейших действий для их устранения, при этом результаты могут отображаться в реальном времени. Это позволяет существенно сократить простои насосного оборудования во время наладочных работ и в целом повысить их надежность и производительность. Для обеспечения надежности насосного оборудования в рабочем состоянии на длительное время, необходимо иметь многофункциональные системы для центровки валов на всех нефтехимических предприятиях и ремонтных аутсорсинговых подразделений, как крупных, так и небольших, а также использовать системы центровки не

Рис.2 Fixturlaser XA учитывает тепловые расширения при центровке


май 2013

42 только при установке и наладке основного, но и вспомогательного оборудования. По статистике отделов вибродиагностики крупного российского нефтехимического холдинга в который входит двадцать два химических предприятия, с которыми наша компания работает несколько лет, самыми распространенными дефектами насосно-компрессорного оборудования являются: расцентровка, дебаланс, дефекты подшипников, дефекты смазки, дефекты фундаментов и опор, ослабления жестких связей машин. Все перечисленные дефекты приведены нами в соответствии с отчетной таблицей приоритетности. В следующих статьях мы рассмотрим методы и аппаратные средства для выявления и устранения других вышеперечисленных дефектов. Для принятия решения о приобретении той или иной системы для центровки валов, обучению или выездному техническому сервису мы рекомендуем обращаться к квалифицированным специалистам компании «Балтех», обладающих большим

опытом обеспечении надежности насосно-компрессорного оборудования.

Р.А. Романов Директор по маркетингу и сбыту ООО «Балтех»


2013 май

43

Быстрое и точное фрезерование с высоким качеством обработанной поверхности Технологические процессы в инструментальном производстве, а также в самолетостроении и производстве космических аппаратов допускают существенную оптимизацию путем применения таких современных технологий фрезерования, как HSC (High Speed Cutting – высокоскоростное резание). Однако экономических преимуществ можно достичь лишь в том случае, если как применяемые металлообрабатывающие станки, так и их системы управления способны осуществлять контурную подачу с более высокой скоростью по сравнению с традиционной обработкой. Быстрые и высокоточные перемещения станка требуют прецизионного управления процессами разгона и торможения по запрограммированной траектории. В условиях конфликта интересов между временем обработки, качеством обработанной поверхности и геометрической точностью современные системы управления должны обеспечивать оптимальные соотношения, как для станка, так и для технологического процесса. Кроме того, оператору нужна возможность простым изменением параметров воздействовать на результат фрезерования. Управление траекторией перемещения системой ЧПУ оказывает решающее воздействие на оптимизацию времени обработки при имеющихся требованиях к точности и качеству поверхности. HSC в инструментальном производстве: требования к системам управления металлорежущих станков. Технология HSC предлагает много новых возможностей обработки закаленных и легированных инструментальных сталей. Поэтому наряду с классической электроэрозионной обработкой HSC-фрезерование прессформ из твердых материалов приобретает серьезное экономическое значение. По сравнению со стандартной фрезерной обработкой существенное преимущество обработки по технологии HSC заключается в распределении и отводе

возникающего в процессе резания тепла. Высокие скорости резания и контурной подачи в сочетании с небольшой глубиной резания обеспечивают отвод большей части выделяющегося при резании тепла в стружку. HSC-обработка: параметры и факторы. При HSC-обработке с высокими скоростями подачи неизбежно возникает требование к повышенным ускорениям на изогнутых контурах заготовки. А это выводит на передний план мехатронные характеристики металлообрабатывающего станка. При возрастании ускорений приводов подач на конструкцию станка действуют увеличенные инерционные силы. Как следствие также возрастает риск возникновения вибраций станка, что может привести к ухудшению качества обработанной поверхности. Поэтому системе управления требуется стратегия управления траекторией перемещения, которая минимизирует время обработки и одновременно обеспечивает оптимальное качество поверхности при соблюдении заданной точности контура. При этом система управления должна предоставлять возможность оптимизации управления траекторией перемещения, как производителю станка, так и его оператору. Из этого вытекает требование к производителю станка по адаптации системы управления к характеристикам станка. Для этого система управления должна обладать четко структурированной концепцией параметрирования для управления траекторией перемещения и для контуров регулирования двигателей подач. Часто металлорежущие станки оцениваются на основании разнообразия номенклатуры изготавливаемых деталей. Для каждой операции обработки нужно обеспечивать, чтобы даже при высокодинамичных перемещениях по контуру возникающие вибрации станка не приводили к дефектам поверхности заготовки. Поэтому баланс между системой управления и станком должен обеспечивать высокую надежность

Рисунок 1a: Обработка поверхности свободной формы (плоскость с двойным изгибом)

при механической обработке. Система управления должна давать оператору возможность учитывать индивидуальные требования по времени обработки и точности заготовки. Заданные требования должны быть реализованы уже при изготовлении первой детали без длительного периода пробных прогонов. Требования должны задаваться в управляющей программе, чтобы обеспечить четкую привязку к конкретной производственной задаче. Кроме того, чтобы удержать время обработки в приемлемых рамках, поверхности свободной формы часто фрезеруются с реверсированием соседних траекторий. При этом система управления должна обеспечивать повторяемые траектории движения инструмента при обработке контура в обратном направлении. Иначе следует ожидать дефектов качества обработанной поверхности. Влияние обработки данных на точность заготовки Изготовление детали лезвийной механообработкой требует многочисленных промежуточных шагов, в ходе которых данные геометрической CAD-модели преобразуются в траектории инструмента: • CAD (Computer Aided Design – система автоматизированного проектирования): контур заготовки обычно воспроизводится с помощью NURBS (Non uniform rational B-Splines – неравномерные рациональные В-сплайны). С помощью NURBS математически описываются поверхности свободной формы. • CAM (Computer Aided Manufacturing – автоматизированная система управления производством): траектории инструмента рассчитываются по точкам из CAD-геометрии с учетом стратегии фрезерования и коррекции инструмента. При этом предварительно заданная хордовая погрешность (точность модели) определяет расстояние между точками. • CNC (Computerized Numerical Control – числовое программное управление): управляющая программа по точкам преобразовывается в движения осей и профили скорости. При этом учитываются заданные значения допуска траектории. Для достижения высокого качества обработанной поверхности погрешности между соседними траекториями фрезерования должны быть существенно меньше, чем заданные допуски траектории. • Мехатроника: движения осей находятся в жесткой временной сетке в форме заданных и фактических перемещений и посредством геометрии станка преобразуются в движения инструмента или заготовки. Ошибки рассогласования осей подач, отклонения от заданной геометрии


май 2013

44 станка, термические воздействия и вибрации станины и приводов могут негативно повлиять на точность заготовки. С точки зрения оптимизации времени обработки, качества обработанной поверхности и точности заготовки к уЧПУ предъявляются следующие основные требования: • эффективный контроль допусков контура; • точное воспроизведение соседних траекторий при реверсе; • эффективное предотвращение вибраций при высокодинамичных перемещениях. Воздействие цепочки обработки дан-

Рисунок 2: Траектория TCP шаровой фрезы

Рисунок 1b: Испытательный стенд с прибором KGM 182 ных на точность заготовки при двухмерных контурных перемещениях можно изучить с помощью измерительного прибора KGM 182 компании HEIDENHAIN. Характеристики управления перемещением по траектории системы управления iTNC 530 компании HEIDENHAIN показаны на примере имитации портального станка. При этом KGM служит для оценки достижимой точности контура. Быстро, точно, четко по контуру: высокоскоростное фрезерование с iTNC 530. Эффективный контроль допусков контура. Управляющие программы для поверхностей свободной формы создаются, как правило, в CAM-системе и состоят из простых прямолинейных отрезков. Системы управления HEIDENHAIN автоматически сглаживают переходы между отрезками, благодаря чему инструмент непрерывно перемещается по поверхности заготовки. Автоматическим сглаживанием управляет внутренняя функция контроля погрешностей контура. Данная функция (Цикл 32) дает оператору возможность произвольно устанавливать допустимые погрешности контура. Предустановленным является значение, которое производитель станка закладывает в машинных параметрах системы ЧПУ (типичное значение от 0,01 до 0,02 мм). Дополнительно допуск действует также при перемещениях по запрограммированным дугам окружности. В самом неблагоприятном случае отклонения от геометрии CAD-модели поверхности свободной формы может складываться из суммы заданного допуска контура и установленной в CAM-системе хордовой погрешности. Итоговый результат, выраженный в изготовленной детали, зависит от всех характеристик станка и установленных значений рывков и ускорений осей подач. Показанный на рисунке угол заготовки требует круговой траектории центра шаровой фрезы (TCP = Tool Center Point – точка

Рисунок 3: Увеличенное изображение заданной траектории TCP по контролируемому контуру центра инструмента, см. рисунок 2). Без сглаживания заданных характеристик траектории ось Y станка должна была бы резко ускориться в переходной точке. Возникающий от этого рывок возбуждает в станке значительные вибрации. К тому же обычные приводы не могут генерировать бесконечный рывок, что обусловлено границами их физических свойств. Поэтому без дополнительных мер управления траекторией перемещения неизбежно возникают по-

грешности траектории, которые, в зависимости от изменений кривизны траектории и скорости движения по траектории, могут достигать значительных величин. Управление траекторией перемещения в системе iTNC 530 обеспечивает сглаживание рывков, при этом заданный допуск контура выдерживается даже при сильных изменениях скорости движения по контуру (см. рисунок 3). Можно задать более грубое значение допуска, что позволяет

Рисунок 4: Контур заготовки и соответствующие линейные отрезки с прямым и реверсивным перемещением. Отмеченные точки показывают точки данных программы


2013 май

Рисунок 5: Погрешность траектории движения инструмента в изогнутой области контура заготовки (подача = 10 м/мин, допуск = 0,01 мм). существенно сократить время обработки. В показанном примере время обработки уменьшается примерно на 12 % при увеличении допуска контура с 0,01 мм до 0,02 мм. Высокая повторяемость соседних траекторий с реверсом. На рисунке 4 показан фрагмент заготовки, а также соответствующие линейные отрезки движения TCP. При фрезеровании соседние траектории были получены прямыми и реверсивными проходами (строчное фрезерование с реверсом). Отдельная траектория состоит из небольшого количества прямых отрезков различной длины. Заданная в CAM-системе хордовая погрешность составляет 3 мкм.

45 ному переходу прямая-окружность, в то время как управляющая программа (см. рисунок 4) состоит из линейных отрезков с хордовой погрешностью 3 мкм относительно модели. Хордовая погрешность действует только в зонах изгибов и перекрывает заданный в системе ЧПУ допуск контура. Системы управления HEIDENHAIN достигают очень высокой повторяемости движений строчного фрезерования с реверсом направления (см. рисунок 5). Погрешности контура между прямыми и обратными траекториями практически отсутствуют, благодаря чему можно добиться очень высокого качества обработанной поверхности. На фотографиях заготовки на рисунке 6 показаны различия, достигаемые с помощью оптимизированного управления траекторией перемещения. Показанные поверхности свободной формы получены путем строчного фрезерования с реверсом перемещений (запрограммированная подача 10 м/мин, припуск на чистовую обработку 0,1 мм). Качество поверхности показанной на рисунке 6а заготовки неприемлемо. В показанном на рисунке 6b результате обработки с помощью iTNC 530 отчетлива видна высокая повторяемость соседних траекторий.

Рисунок 6: Процесс строчного фрезерования с реверсом: повторяемость соседних траекторий фрезерования 6a: Различия между соседними траекториями приводят к плохому качеству обработанной поверхности 6b: Результат фрезерования с помощью iTNC 530: равномерная поверхность при прямых и реверсивных перемещениях На рисунке 5 увеличено показана погрешность перемещения инструмента по сравнению с запрограммированным контуром. Погрешности относятся к идеаль-

Эффективное предотвращение колебаний при высокодинамичных перемещениях. Требуемые для HSC-фрезерования

Рисунок 7: Измеренная двухкоординатным измерительным прибором фактическая траектория на скругленном углу без (7а) и с (7b) фильтрацией заданных значений положения NC-данных.

скорости подачи ставят перед системами управления металлорежущих станков серьезные задачи. Высокая скорость обработки возможна лишь в том случае, если реализуется высокая скорость контурной подачи. Однако на малых радиусах траектории фрезерования нужно резко уменьшать скорость, чтобы удержать погрешности контура в диапазоне допуска. Маневры ускорения и торможения могут вызвать дополнительные вибрации станины, которые отрицательно влияют на качество обработанной поверхности. В уникальном управлении траекторией перемещения систем ЧПУ компании HEIDENHAIN рывки и ускорения сглаживаются. Тем самым можно очень эффективно предотвращать вибрации станка. При необходимости система управления автоматически уменьшает запрограммированную подачу, чтобы уменьшить возбуждение вибраций до минимума. Благодаря эффективному предотвращению вибраций станка управляющая программа отрабатывается с очень высокой скоростью, что обеспечивает существенный выигрыш времени обработки. На рисунке 7 показаны фактические перемещения металлорежущего станка при обработке двухмерного контура. Без сглаживания рывков в фазах ускорения станка появляются вибрации (см. рисунок 7а). С помощью управления траекторией перемещения системы iTNC 530 компании HEIDENHAIN вибрации эффективно предотвращаются (см. рисунок 7b). Показанная на рисунке 8 обработанная поверхность еще раз отчетливо демонстрирует преимущества управления траекторией перемещения систем ЧПУ компании HEIDENHAIN. Движение по траектории изображенного кругового сегмента требует адаптации ускорений осей в каждой точке, из-за чего обычно возникают вибрации станка (см. рисунок 8а). Посредством сглаживания рывков система управления iTNC 530 обеспечивает высокое качество обработанной поверхности без негативного влияния вибраций (см. рисунок 8b). Обобщение. Технологические процессы в инструментальном производстве, в самолетостроении и производстве космических аппаратов в существенной мере определяются технологией HSC-фрезерования. Требуемые скорости подачи ставят перед системами управления металлорежущих станков серьезные задачи. В условиях конфликта интересов между временем обработки, точностью контура и качеством обработанной поверхности система управления iTNC 530 компании HEIDENHAIN обеспечивает существенные преимущества. При этом перемещения по траектории планируются так, чтобы, • избегать вибраций станка; • выдержать требования к точности и минимизировать время обработки. Кроме того iTNC 530 обеспечивает высокую повторяемость соседних траекторий фрезерования, что обеспечивает реализацию высочайших требований к качеству обработанной поверхности и сокращении


май 2013

46

с первой детали. Ознакомиться с полным ассортиментом продукции компании HEIDENHAIN и проконсультироваться по вопросам ее применения и использования Вы сможете на выставке «Металлообработка-2013» (27–31 мая 2013, г. Москва, ЦВК «Экспоцентр») – наш стенд 21D65 в павильоне 2.1.

Рисунок 8: Воздействие вибраций станка на заготовку: 8a: Без сглаживания рывков возникающие по оси Z вибрации ведут к появлению бороздок на поверхности 8b: Управление траекторией перемещения системы iTNC 530 целенаправленно устраняет дефекты поверхности, вызываемые вибрациями времени обработки при строчном фрезеровании с реверсом. Система у��равления iTNC 530 задает новые стандарты в согласовании между

собой системы управления, приводов и станины станка. Таким способом обеспечивается возможность обработки широкого спектра изделий с высоким качеством уже

Dr. Jens Kummetz (DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH), к.т.н. Сладков Д.В. (ООО «ХАЙДЕНХАЙН») ООО «ХАЙДЕНХАЙН» +7 (495) 931 9646 info@heidenhain.ru www.heidenhain.ru

Совместимость снизу вверх: уверенность в будущем с контурными системами ЧПУ


2013 май

47


май 2013

48

ЗАО Научно-производственная фирма «УРАН». Новейшие измерительные технологии Стационарные приборы для измерения параметров поверхности «LD130» и «LD260»

Два в одном: оценка контура и шероховатости – за один прогон Основанная в 1861 году в городе Эсслинген, компания MAHR GmbH (Германия), специализируется на производстве сверхточных приборов для контроля линейно-угловых величин, контура, шероховатости и формы. Опираясь на успех в области комбинированных систем измерения контура и шероховатости, компания Mahr представляет новейшую систему с рядом улучшений и нововведений. MarSurf LD 130/260 является новейшей измерительной установкой для оценки контура и шероховатости высшего класса со встроенной лазерной измерительной системой.

Высокоточная система, способна обеспечить измерение контура с точностью ±(1,0 + l/150) мкм, а также более 80 параметров шероховатости, волнистости, Р-профиля, Motif-параметров всего за один прогон привода. В чём преимущества и уникальность этой системы? • Длина трассирования увеличена до 130 или 260 мм по оси X; • Измерительный диапазон по оси Z теперь достигает 26 мм; • Новый инновационный дизайн щупа с магнитным креплением. Форма щупа позволяет производить из-

Высокоточная 2D/3D измерительная станция для расчета параметров оптических компонентов

мерения на труднодоступных участках. За счёт магнитного крепления (патент фирмы MAHR) щуповые консоли заменяются без использования инструмента и в случае столкновения или удара защищены от поломки. • Возможность замены щупа без повторной калибровки и с автоматическим распознаванием в системе; • Скорость позиционирования увеличена до 200 мм/сек. и измерения – до 10 мм/сек.; • Уровень шума снижен на 50%. За счёт ещё более тихой работы система имеет дополнительное преимущество при измерении ультраточных поверхностей; • Устанавливаемое измерительное усилие, от 0,5 мН до 30 мН, постоянно на всём диапазоне измерения; В зависимости от свойств материала может выбираться оптимальное измерительное усилие. Высокоточная измерительная станция MarSurf LD260 Aspheric3D для расчета параметров оптических компонентов. Станция позволяет измерять контур и шероховатость сферических, асферических и цилиндрических линз и многих других компонентов.

Измерительная установка расположена в специальной кабине – для надёжной защиты от внешних воздействий температуры, колебаний и др. Благодаря моторизованному столу с высокой точностью поворота, система MarSurf LD Aspheric измеряет топографию исследуемого образца и может сравнивать получаемые данные с CAD-моделью. Контактная измерительная техника, в отличие от лазерных интерферометров, даёт возможность производить 2D и 3D измерения оптических поверхностей, что позволяет осуществлять проверку и корректировку уже на ранней стадии производственного процесса, при шлифовке.

Россия, Санкт-Петербург, Промышленная ул., д. 5 www.uran-spb.ru


2013 май

Видеосистема AV350+ имеющая погрешность E1=2.5+5L/1000 Компания Starrett Precision Optical (Великобритания), основанная в 1965 году получила мировое признание в сфере высокоточных измерительных систем. Основным направлением компании является производство профильных проекторов вертикального и горизонтального исполнения, а так же мультисенсорных измерительных видеосистем.

49 Проекторы, выпускаемые компанией Starrett, идеально подходят для работы в цеховых и производственных условиях, где необходимо иметь высокоточное и надёжное измерительное оборудование. Неоспоримыми преимуществами проекторов Starrett являются: • широкий диапазон экранов, от 400 до 750 мм для максимального обзора; • большой выбор объективов 5x – 100x; • шкалы Heidenhain, с разрешением 1мкм, обеспечивающие высочайшую точность измерений; • прочный рабочий стол с ручным управлением или ЧПУ, способный выдерживать детали весом 150 кг, а так же благодаря повороту имеет возможность измерять резьбу; • высококачественные механические направляющие; • защита датчиков и шкал от СОЖ и пыли. Использование сенсорных устройств цифровой индикации Quadra Cheсk или М3 дает возможность полной оценки 2D-геометрии детали, с установкой допусков, а также распознавание кромок. В последнее время большой интерес проявляется к видеоизмерениям. Видеоадаптер OV² даёт возможность преобразования проектора в видеосистему простой заменой объектива на видеокамеру. Выпускаемые компанией Starrett видеосистемы, при использовании мощного программного обеспечения на базе ПК Quadra Cheсk QC5200 значительно расширяют возможности измерений: • возможность комплексной математической оценки геометрических параметров и взаимного расположения элементов детали; • сравнение с CAD моделью; • возможность программируемых измерений; • а так же формирование отчетов. Благодаря этим преимуществам компания Starrett по праву занимает одно из лидирующих мест на мировом рынке измерительного оборудования и поставила более 10 тыс. систем по всему миру.

Почему компания BvL GmbH входит в пятерку лидеров производителей моющих машин? • • • • • •

простое и интуитивно-понятное управление; специальная система движущихся форсунок; ультразвуковая камера; вакуумная и воздушная сушка; система контроля уровня СОЖ на деталях; возможность установки автоматизированной загрузочной системы или роликового конвейера для создания автоматизированной моечной линии; • компактная конструкция исполнения, превращает каждую установку в высокоэффективное решение, не требующее много места; • использование систем фильтрации СОЖ и сепараторов увеличивает количество циклов использования воды и моющих средств и снижает выбросы сточных вод. Правильный подбор оборудования, технологии очистки, включая выбор моющего средства, позволит обеспечить удаление с деталей практически любого загрязнения. Идеальный результат достигается за счёт индивидуального подхода к каждой задаче. Компания ЗАО НПФ «УРАН» совместно с компанией BvL GmbH помогут найти правильные решения для Вашего производства. Роторные мойки 500 - 1200/AF Сегодня в машиностроительной и металлообрабатывающей промышленности, остро стоит вопрос очистки и обезжиривания деталей после механической обработки. Современные моечные машины, позволяют увеличить качество и производительность, а так же уменьшить энергозатраты производства и влияние человеческого фактора на процесс очистки. Компания BvL GmbH (Германия) основанная в 1860 г в городе Эмсбюрен имеет большой опыт очистки деталей и является экспертом в области моечного оборудования. Продукция компании охватывает широчайший спектр применения: очистка подшипников, радиаторов, двигателей внутреннего сгорания, колесных пар, вагонных тележек и т.д.

Вы можете подробнее ознакомиться с этим и другим оборудованием на 14-й Международной выставке Металлообработка-2013 в Москве в Экспоцентре на Красной Пресне с 27 - 31 мая на выставочном стенде ЗАО НПФ "УРАН" (павильон 5 стенд № В 9,10) или в выставочном зале компании "УРАН" в Санкт-Петербурге. 198099, Россия, Санкт-Петербург, Промышленная ул., д. 5 т/ф (812) 335-09-75 E-mail: info@uran-spb.ru т/ф (812) 335-09-76 www.uran-spb.ru


май 2013

50

Регулятор давления газа прямого действия с изолированным клапаном FGR Тема этой статьи – изобретение, сделанное инженерами фирмы «Фронтекс», г. Екатеринбург. Направления деятельности фирмы связаны с промышленностью: это производство газорегулирующего оборудования и производство плазмотронов ручной и автоматической воздушно-плазменной резки. Была поставлена задача – разработать и внедрить в серийное производство регулятор давления газа, превосходящий по своим качествам все отечественные аналоги, при этом он должен быть дешевле импортных регуляторов, чтобы конкурировать с ними. Сейчас можно сказать, что эта задача перевыполнена: регуляторы давления газа серии FGR превосходят по качеству регулирования не только отечественные, но и вообще все регуляторы, при этом оставаясь дешевле большинства из них. Не только продажной ценой, но, что очень важно, ценой эксплуатации. Не секрет, что у многих качественных импортных регуляторов kit-комплект для проведения регламентных работ, обязательных для газовой отрасли, стоит 40-60% от продажной цены, а у регуляторов FGR – 2-3%. И все это – благодаря изобретениям инженеров фирмы. При конструировании изначально была выбрана схема регулятора давления прямого действия. Это регуляторы, в которых усилие измерительной части передаётся непосредственно на исполнительную, дроссельную часть (тарельчатый клапан). Другая принципиальная схема – регулятор давления с пилотом, в котором измерительная часть управляет приводом исполнительной части, использующим дополнительную энергию (например, энергию входного давления газа) – была фирмой отвергнута из-за капризного характера этих регуляторов. Но регуляторы давления прямого действия также обладают рядом недостатков. Вот что пишут по этому поводу профессиональные сайты и учебники: «Ограниченные размеры пружины и мем-

браны определяют следующие особенности: • узкий диапазон выходного регулируемого давления, величина которого определяется параметрами настроечной пружины; • «наклонную» расходную характеристику. Это означает, что с увеличением расхода газа через регулятор от 0 до 100 % выходное давление в определенном соотношении для каждого

Пружина Рм

давления, проявляющееся в процессе работы регулятора. (Падение определяется как уменьшение регулируемого давления, которое возникает при изменении режима потока с малого расхода на полный расход…» http:// www.pea.ru/docs/fileadmin/files/emerson/ Industrial_regs_RUS.pdf Между прочим, серьёзные дядьки, американцы, транснациональная корпорация Fisher-Emerson. Те же недостатки перечислены в учебнике Ионина А.А. «Газоснабжение» для вузов… Инженеры, создавшие регуляторы FGR, взяли на себя смелость разобраться с истинными причинами данных недостатков, и, как выяснилось, не напрасно.

Рк Мембрана Компенсатор Рпр

Шток Рвых

Рвх

Клапан

Схема(1) регулятора FGR типа регулятора уменьшается; • пропускная способность этих регуляторов невелика.» http://www. gazovik-gaz.ru/directory/reg/choise.html «… их выходная характеристика является нелинейной, поскольку их система с нагрузочной пружиной вызывает большое падение

Схема(2) регулятора FGR Точка отбора контролируемого давления в газорегулирующих установках, как правило, расположена в выходной магистрали, диаметр которой больше Ду регулятора. Чтобы при больших расходах поддерживать в выходной магистрали давление, равное требуемому, в выходной полости регулятора давление


2013 май

51

должно быть больше контролируемого. Рассмотрим силы, действующие на рабочий клапан регулятора: где Рпр – сила, создаваемая рабочей регулировочной пружиной. Рабочая пружина – это задатчик контролируемого давления, регулировка её усилия производится при помощи регулировочного винта и нажимной шайбы в процессе настройки выходного давления после регулятора. В регуляторах FGR пружина длины достаточной, чтобы обеспечить её относительную деформацию при полном ходе рабочего клапана не более 3% (в пределах точности регулирования, для того, чтобы изменение усилия пружины при перемещении от нижней рабочей точки до верхней было меньше 3% от номинального ). Рм – сила, действующая на мембрану регулятора, равная произведению давления в точке отбора импульса на площадь мембраны. Чем

эту силу легко скомпенсировать рабочей, задающей пружиной регулятора. Были проведены опыты, в ходе которых выяснилось, что с увеличением расхода давление в выходной полости растёт значительно, т.е. сила Рвых увеличивается, прикрывая клапан и уменьшая выходное давление. Это истинная причина «наклонной» или «падающей» характеристики регуляторов давления газа прямого действия. Как бороться с этим явлением? Конечно же, изолировать нижнюю поверхность рабочего клапана от нарастающего при увеличении расхода давления. Это и есть суть первого изобретения, сделанного при разработке регуляторов FGR. Сделать это можно несколькими способами, например, сильфоном. В регуляторах FGR применена следующая схема: где 1 – рабочий клапан, 2 – изолирующая втулка, 3 – дренажный канал под мембрану. Рабочий клапан имеет кольцевую канавку с кольцом резиновым уплотнительным и свободно перемещается вдоль втулки (подвижное герметичное соединение). Таким образом, при любом расходе давление под рабочим клапаном равно контролируемому давлению. Это решение в сочетании со снижением сил трения, чувствительной мембраной и длинной задающей пружиной дало точность регулирования ±3% на всем диапазоне расходов от 0 до максимального. Максимальный расход за счет возможности полного открытия рабочего клапана повышен относительно аналогов в 3 раза. Великолепно работает регулятор и на малых перепадах давления. Второе изобретение инженеров «Фронтекса» касается мембран, используемых в

Расходные характеристики регулятора FGR-50 (Ду 50). Зависимость максимального расхода Qmax (нм³/час) от входного давления Р1 (МПа) при выходном давлении Р2 (МПа) и точности регулирования (АС ± 3 % на диапазоне расходов от Q = 0 до Q = Qmax).

P2=0,002 P2=0,03

P1=0,01

P1=0,03

P1=0,07÷0,08

P1=0,09÷0,1

P1=0,28÷0,32

P1=0,6

160

360

520

650

1500

2500

490

570

1650

3050

Таблица 1 больше площадь мембраны, тем меньшее изменение выходного давления требуется для преодоления сил трения, перемещения рабочего клапана и приведения системы сил Рпр и Рм в равновесие. В регуляторах FGR площадь мембраны ок. 600 см², т.е. при изменении давления на 0,5 кПа возникает усилие порядка 3 кгс, а совокупная сила трения в исполнительном механизме серийного регулятора FGR – ок. 1,5 кгс. Рк – сила, действующая на компенсатор рабочего клапана; Рвх – сила, действующая на рабочий клапан. Эти силы уравновешивают друг друга за счёт равенства эффективных площадей компенсатора и рабочего клапана и при изменении входного давления остаются в равновесии, выходное давление не меняется. Рвых – сила, равная произведению площади клапана на давление в выходной полости регулятора. Эта сила направлена на закрытие клапана. На малых расходах, когда давление в выходной полости равно контролируемому,

регуляторах FGR. В отечественной технике используются формованные мембраны с капроновым или нейлоновым кордом. Прочность таких мембран очень чувствительна к дефектам корда (перекосы, растяжения, складки), да и качество резиносмеси оставляет желать лучшего как в плане эластичности, так и морозостойкости. В импортной технике используются формованные мембраны из, например, армированной NBR+PVC/нитрил-резины. Они очень качественные, прочные, элластичные, морозостойкие, долговечные. Но, во-первых, очень дорогие, во-вторых, в России технологии по их изготовлению отсутствуют. Был проведен анализ смежных отраслей промышленности, и выяснилось, что в вакуумных прессах, которые используются, например, в мебельной промышленности, применяют мембраны из силиконовой резины. Это плоский рулонный материал, который лучше любой резины как по эластичности, так и по прочности, морозостойкости и другим качествам. Технологически несравнимо фор-

мование мембран при помощи дорогостоящего оборудования из дорогих материалов на дорогой оснастке и изготовление мембран из рулонного материала. Их просто вырезают. Что имеем в итоге? Лучшую мембрану за несравнимо меньшие деньги. Те же качества силиконовой резины и третье изобретение, сделанное в ходе НИОКР по созданию регуляторов FGR, позволило решить ещё две проблемы. Как ведут себя другие регуляторы при отсутствии расхода за ним («нулевой расход»)? В идеале они должны закрывать рабочий клапан герметично и при этом не допускать повышения давления после себя. Что мы имеем на практике? Часть регуляторов не способна на нулевой расход совсем – при расходе ниже минимального, на который они способны, начинается неконтролируемое повышение давления после себя. Другие закрываться могут, но лучший результат – повышение контролируемого давления на 10%. В регуляторах FGR материал прокладки рабочего клапана – силиконовая резина, с учётом её эластичности требуются минимальные усилия прижатия, чтобы герметично закрыть рабочий клапан. В результате превышение выходного давления при нулевом расходе через регулятор FGR – 2-3%. Для того, чтобы сделать усилие закрытия минимальным, а, следовательно, минимизировать превышение давления при нулевом расходе, кромку седла клапана делают острой. Вследствие этого одной из часто встречающихся неисправностей многих регуляторов является прорезание кромкой седла прокладки рабочего клапана. В регуляторах FGR эта неисправность исключена – вокруг острой кромки седла сделан кольцевой выступ, в который упирается обечайка клапана (металл в металл), а кромка выступает на глубину, достаточную для герметизации, но исключающую прорезание прокладки рабочего клапана. Мы уже говорили о том, что силы трения в подвижных частях регуляторов FGR очень малы. Такой малой силы трения удалось достичь в результате использования современных силиконовых смазочных материалов, их температурный диапазон от -80 до 200 Сº. Все уплотнения герметичных соединений, как подвижных, так и неподвижных, сделаны при помощи резиновых колец, которые доступны, качественны и дешевы. ООО «Фронтекс» Р.А. Реймер Д.А. Реймер Тел: +7 (343) 375-43-41 www.frontexekb.ru


май 2013

52

Mashex Siberia 2013: Итоги выставки С 26 по 29 марта «ITE Сибирская Ярмарка» провела в новосибирском Экспоцентре международную выставку машиностроения, металлургии и металлообработки. Мероприятие прошло в 15-й раз, но впервые — под новым названием Mashex Siberia. В этом году в выставке приняли участие 170 компаний из 24 городов России, а также из Китая, Турции, Чехии, Германии и Латвии. Экспозиция заняла площадь более 2200 кв. м нетто, что на 24% больше, чем в 2012 году. За четыре дня работы выставку постели 3125 специалистов отрасли, большая часть которых — жители регионов СФО. Впервые на Mashex Siberia был организован объединенный стенд машиностроительных предприятий Баварии (Германия), на котором семь компаний представили очистные системы, предохранительные муфты и автоматические тормоза, системы фильтрования для промышленности, датчики и джойстики для управления, смазочные материалы, системы автоматизированного программирования. «Три года назад мы приезжали с делегацией в Новосибирск, чтобы оценить регион, рынок, стали подробнее изучать те выставки, в которых можно участвовать, — говорит представитель комитета Баварии по внешнеэкономической деятельности Кай Валлизер. — Большинство компаний довольны участием в выставке: первые два дня были очень насыщенными. Мы планируем участвовать в следующем году, возможно, немного изменится состав: какие-то участники останутся, но мы планируем найти новых экспонентов». В экспозиции были представлены пять разделов: машиностроение, металлообработка, сварка, металлургия и промышленная автоматизация. Среди участников выставки — DMG Russland, «Абамет-НСК», «Станкомашстрой», «Совместное предприятие «Донпрессмаш», «ЦЭПР», «Шторм», «Арсил», «Государственный Рязанский приборный завод», «НПК Томский инструмент», «Компания МЕГАТУЛС», «Клингспор», «Клинкманн СПб», «Альфа Инжиниринг», «НПК Альфа-Интех». В рамках деловой программы состоялся промышленный форум «Кооперация науки и производства», организаторами которого выступили Новосибирский региональный центр субконтрактации и министерство промышленности, торговли и развития предпринимательства Новосибирской области. Помимо докладов представителей производственных и консалтинговых предприятий (НРЦСК, ООО ТД «СибПГП», «МГ Консалтинг») на форуме была организована дискуссия на тему «Почему на промышленных предприятиях упразднена система технического обслуживания и ремонта оборудования?», в которой активно участвовали представители крупных региональных промышленных предприятий («Завод Труд», НЗХК, «Акор Директ» и др.) Участники дискуссии спорили о том, что выгоднее — отдавать обслуживание оборудования на аутсорсинг или справляться собственными силами, насколько дорого обходится содержание собственного ремонтного отдела и готовы ли предприятия

формулировать рыночный заказ на услуги аутсорсера. Представители предприятий жаловались также на серьезное отставание в системе технического ремонта оборудования и отсутствие хороших управленческих кадров. В этот же день в соседнем конференц-зале прошла XI Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе». Ее организаторами выступили ОАО «НПТ» и ЭИ «ОРГСТАНКИНПРОМ» (Новосибирск), ООО НПК «МАШСЕРВИСПРИБОР» (Новосибирск), НГТУ, журнал «Обработка металлов», КузГТУ, АлтГТУ им. И. И. Ползунова, Бийский технологический институт АлтГТУ, Сибирский государственный индустриальный университет, ОАО «Первый Кемеровский авторемонтный завод», Томский политехнический университет. К конференции выпущен сборник материалов, включающий разделы «Инновационные технологии в машиностроении», «Оборудование. Инструмент», «Материаловедение в машиностроении», «Экономика и организация инновационных процессов в машиностроении». Завершилась выставка традиционным награждением победителей конкурса «Золотая медаль «ITE Сибирская Ярмарка». Главную награду — большую золотую медаль — получили «Предприятие «Сенсор» (за разработку и реализацию наукоемкой технологии наноструктурирования поверхностных слоев конструкционных сталей), ТД «Воткинский завод» (за успешную модернизацию, выпуск и реализацию вертикально-фрезерного станка ВМ127М), DIS Dry Ice Systems GmbH &Co, Германия (за трансфер высоких технологий и оборудования очистки загрязненных поверхностей и широкий спектр применения в различных сферах), «Фишер Шпиндель Технолоджи» (за вне-

дрение диагностики, ремонт фрезерных и шлифовальных шпинделей всех производителей на основе в т.ч. разработанной оснастки и новых алгоритмов уникальных технологий плазменного напыления) и «Акор Директ» (за внедрение новых технологий высокотехнологичных производств в металлообработке). «Группа компания «Акор Директ» участвует в Mashex второй раз, и для нас это самая главная выставка, потому что мы компания, вся история которой связана с Новосибирском, — говорит исполнительный директор «Акор Директ» Александр Рубцов. — Мы участвуем во многих выставках в регионах России, в Москве, в Германии и всегда стараемся затащить сюда, на наш российский рынок, новые идеи. В то же время мы уже понимаем, что и европейский рынок заинтересован в наших идеях и в нашем умении творчески переработать то хорошее, доброе, светлое, что на сегодняшний день уже есть — в конструктиве, в инжиниринге и в других направлениях. Для нас Mashex — это апробация этих идей и реализация». В 2014 году выставка Mashex Siberia пройдет с 25 по 28 марта в новосибирском Экспоцентре.

ITE Сибирская Ярмарка 633102, Новосибирск, Станционная 104 тел.: +7 (383) 363-00-63 факс: +7 (383) 363-79-01 www.mashex-siberia.ru


2013 май

53

Поворотная позиция в рабочей зоне заменяет дорогостоящие индексируемые патроны и повышает гибкость станков Новая опция позволяет комплексную обработку карданных шарниров с крестовиной, Т-образных и W-образных арматур на вертикальных токарных станках DVH компании MAG с технологией Pick-up. Гёппинген, 27 февраля 2013 – Экономичная обработка резанием деталей с перекрещивающимися на 90° осями обработки, как например карданных шарниров с крестовиной, Т- и W-образных арматур, резьбовых соединений или фитингов, осуществляется, как правило, при помощи индексируемых патронов с гидроприводом на горизонтальных или вертикальных токарных станках. При использовании индексируемого патрона эти детали могут изготавливаться за один установ с небольшим вспомогательным временем и таким образом с высоким качеством изготовления. Недостаток - дорогостоящие индексируемые патроны требуют очень больших затрат и могут зажимать в рамках большой номенклатуры деталей только небольшой обозримый спектр без дополнительного переоснащения. При известных условиях из-за конструктивного исполнения индексируемого патрона нельзя воспользоваться полной мощностью используемых главных шпинделей, так как максимальная скорость вращения ограничивается предписанными параметрами патрона. Из-за специальной конструкции сегодняшних индексируемых патронов требуется из-за рабочей зоны значительно больший по размерам станок, чем это было бы необходимо собственно для самой детали. За счет этого ограничена экономичность. Эксплуатационные расходы на индексируемый патрон очень высоки и в случае необходимости сервисного обслуживания необходимо планировать несколько недель на ремонт. Совсем не стоит рассматривать сегодня

арматуры только в связи с большим количеством и массовым производством, при котором инвестиция в индексируемый патрон вполне разумна. Как раз в химической и пищевой промышленности и строительстве электростанций не редки объемы партий от 20 до 500 деталей. К этому надо добавить, что в этих отраслях промышленности предъявляются высокие требования к обрабатываемому материалу, например высококачественное стальное литье или ковкая сталь качества V2A или V4A и, конечно, качество обработанной поверхности. Так как сегодня многие резьбовые соединения/фитинги обходятся при монтаже без дополнительных уплотняющих элементов, большое значение имеет соблюдение очень жестких размерных допусков и качества обработанной поверхности. Модель DVH – перемещаемый подвесной шпиндель успешно используется в течение многих лет. Вертикальные токарные станки DVH компании MAG с технологией Pick-up подтверждают уже в течение многих лет, что модель с перемещаемым подвесным шпинделем позволяет не только самостоятельную загрузку и выгрузку без специального загрузочного устройства, но и дает много преимуществ в виде падения стружки по сравнению с горизонтальной обработкой. Особенно, если речь идет о материалах, дающих длинную стружку, как например высококачественное стальное литье или ковкая сталь качества V2A и V4A, которые часто применяются у описываемых здесь деталей. С новой опцией поворотной станции в рабочей зоне, совместной разработкой с лидером мирового рынка в области резьбовых соединений, область применения станков DVH распространяется на экономичную обработку деталей с перекрещивающимися осями обработки. Определенная в стандартном модульном наборе станков DVH многофункциональная плита получает еще одно дополнительное применение. Там, где обычно монтируются неподвижные многопозиционные инструментальные оправки или приводные инструментальные суппорты, теперь находится поворотная позиция с пневмоприводом для поворота деталей на 90°. Само собой разумеется, что в зависимости от имеющейся геометрии детали возможны и другие установки положения угла. Поворотная позиция защищена от стружки и СОЖ, располагаясь под кожухом. При отработке программы кожух автоматически открывается или закрывается. После окончательной об-

работки, например, Т-образного хвостовика перемещаемый шпиндель со стандартным двухкулачковым патроном перемещает деталь в поворотную позицию. 2-штифтовый парал��ельный захват поворотной станции зажимает деталь и затем зажимное приспособление на главном шпинделе отпускает деталь. После поворота (на рисунке снизу) патрон снова забирает деталь и шпиндель перемещается к 12-позиционной инструментальной револьверной головке на обработку следующего Т-образного хвостовика. Минимальное вспомогательное время за счет большого ускорения и ускоренного хода. Благодаря высоким показателям ускорения и скорости ускоренного хода – у станка DVH 250 по оси X ускорение 6 м/с2 и ускоренный ход 60 м/мин – вспомогательное время для этого дополнительного процесса поворота при общем сравнении с индексируемым патроном лучше. Предлагая это решение, компания MAG предоставляет как раз небольшим предприятиям, поставляющим комплектующие в арматурной отрасли промышленности или также выполняющим работы на заказ, возможность расширить область применения вертикального токарного станка DVH с технологией Pick-up для нового спектра деталей или нового круга заказчиков, без инвестиций в требующие больших затрат индексируемые патроны. Так, теперь можно достичь при помощи простого и надежного процесса обработки (качество обработанной поверхности Ra = 1,6) за небольшое тактовое время экономичной комплексной обработки гидравлических резьбовых соединений. За счет быстрой переналадки зажимных кулачков и вставок захватов в поворотной позиции это действительно также для целых семейств деталей. Переналадка на другую деталь длится при этом не больше 30 минут. За счет гибкой автоматизации подачи и отвода деталей, например, при помощи ленты транспортера с буксирующими рамками, здесь можно транспортировать детали разных размеров, возможно также автоматическое безлюдное производство во время перерывов или после окончания смены или обслуживание нескольких станков. Концепцию поворотной позиции разумеется можно использовать и на больших станках серии DVH. При больших весах деталей поворотная позиция получает гидравлический привод.


май 2013

54

Сварочные порошковые проволоки серии ПП-ПС для механизированной подводной сварки ответственных конструкций Успешная реализация государственных программ по развитию судостроения, оборонно-промышленного комплекса страны, программы инновационного развития ОАО «Газпром» требуют создания отечественных сварочных технологий и сварочных материалов для выполнения подводно-технических работ при производстве, монтаже и ремонте надводных и подводных кораблей, плавучих сооружений, нефтегазовых платформ, гидротехнических сооружений, глубоководного трубопроводного транспорта. В настоящее время проведение подводно-технических сварочных работ осуществляется преимущественно ручной дуговой сваркой покрытыми электродами Э38-ЛКИ1П, ЛКИ-2П, ЭПС-52, а также электродов рутил-рудно-кислого покрытия ЭПС-АН1 системы TiO2–SiO2, (А.с. СССР № 1706821). Объем подводно-технических работ с применением механизированной сварки является небольшим и осуществляется с применением украинских порошковых проволок ППС-АН2 и ППС-ЭК1. На основе термодинамического анализа были разработаны порошковые проволоки серии ПП-ПС: проволока ПП-ПС1 системы TiO2-Fe2O3; проволока ПП-ПС2 системы TiO2-CaF2, проволока ПП-ПС3Нано системы TiO2-SiO2. Особым отличием серии ПП-ПС является наличие в шихте повышенного количества комплексных фторидов щелочных металлов. Проволока ПП-ПС1 системы TiO2-Fe2O3 состоит из рутила TiO2 с плотностью 4,2 г/см3 и гематита Fe2O3 с плотностью 5,24 г/см3, поэтому имеет стекловидное строение повышенной плотности. В расплавленном состоянии плотный шлак закрывает поверхность сварочной ванны и препятствует проникновению воды и водорода в металл сварного шва, что улучшает формирование шва и снижает образование дефектов в наплавленном металле. Соотношение TiO2–Fe2O3 выбрано из условия достижения минимальной температуры плавления шлаковой системы. Проволока ПП-ПС2 системы TiO2-CaF2 состоит из TiO2 с плотностью 4,2 г/см3 и CaF2 с плотностью 2,5 г/см3, поэтому имеет стекловидное плотное строение с пониженной вязкостью и поверхностным натяжением около 240 мДж/м2. Это позволяет шлаку в расплавленном состоянии закрывать поверхность сварочной ванны и препятствовать проникновению воды и водорода в металл сварного шва, что улучшает формирование шва и снижает образование дефектов в наплавленном металле. Смачиванию сварочной ванны при высоких скоростях охлаждения под водой способствует низкая вязкость кислого шлака системы TiO2–CaF2 около 0,08 Нс/м2, которая дополнительно уменьшается за счет введения комплексного фторида щелочного металла. Соотношение шлакообразующих компонентов выбрано из условия достижения минимальной вязкости и поверхностного натяжения системы TiO2–CaF2 в целях улучшения капельного перехода и формирования сварного шва под водой. Кроме того, указанное соотношение TiO2–CaF2 обеспечивает однородность шлака, снижает вероятность его расслаивания

и обладает минимальной температурой плавления. Проволока ПП-ПС3Нано имеет рудно-кислый шлак, который состоит из рутила TiO2 с плотностью 4,2 г/см3, двуокиси кремния SiO2 с плотностью 2,6 г/см3, гематита Fe2O3 с плотностью 5,24 г/см3, поэтому имеет стекловидное плотное строение с пониженной вязкостью и поверхностным натяжением. Это позволяет шлаку в расплавленном состоянии закрывать поверхность сварочной ванны и препятствовать проникновению воды и водорода в металл сварного шва, что улучшает формирование шва и снижает образование дефектов в наплавленном металле. Смачиванию сварочной ванны при высоких скоростях охлаждения под водой способствует низкая вязкость кислого шлака системы TiO2–SiO2 около 0,3 Нс/м2, которая дополнительно уменьшается за счет введения комплексного фторида щелочного металла. Оптимальное соотношение шлакообразующих компонентов выбрано из условия достижения минимальной вязкости и поверхностного натяжения системы TiO2–SiO2 в целях улучшения капельного перехода и формирования сварного шва под водой. Кроме того, указанное соотношение TiO2–SiO2 обеспечивает однородность шлака, снижает вероятность его расслаивания, а также имеет минимальную температуру плавления. В отличие от проволок ПП-ПС1 и ПП-ПС2, проволока ПП-ПС3 Нано имеет нанокомпозиционное покрытие, содержащее наноразмерные частицы активирующего флюса. Расплавление стальной оболочки с композиционным покрытием из активирующего флюса требует увеличения энергетических затрат, поскольку частицы активирующего флюса состоят из галогенидных солей и оксидов с низкой энтальпией и высокой энергией диссоциации. Поэтому скорость плавления стальной оболочки уменьшается, что приводит к уменьшению длины дуги, погружению дуги в сварочную ванну, сокраще-

нию объема парогазового пузыря и увеличению парциального давления смеси газов в парогазовом пузыре. Это благоприятствует увеличению глубины проплавления металла и улучшает защиту сварочной ванны от проникновения воды. При расплавлении нанокомпозиционного покрытия на поверхности стальной оболочки образуется шлаковая пленка, которая снижает межфазное натяжение расплавленных капель стальной оболочки и приводит к образованию мелкокапельного перехода повышенной частоты. Введение в состав шихты комплексного фторида щелочного металла, например гексафторалюмината натрия Na3AlF6 с низким поверхностным натяжением – около 130 мДж/м2 обеспечивает мелкокапельный перенос металла и связывание воды и водорода. Таким образом, разработаны отечественные порошковые проволоки серии ПП-ПС с улучшенной газошлаковой защитой сварочной ванны для механизированной подводной сварки сталей мокрым способом. Порошковые проволоки ПП-ПС1, ПППС2, ПП-ПС3Нано позволяют увеличить производительность процесса дуговой сварки, снизить трудоемкость подводно-технических работ и улучшить качество сварных соединений из углеродистых и низколегированных сталей.

д.т.н. С.Г. Паршин Санкт-Петербургский государственный политехнический университет тел. (812)981-65-37 isnano@mail.ru www.isnano.ru


2013 май

55


56

май 2013


2013 май

57


58

май 2013


2013 май

59


60

май 2013


2013 май

61

Реализация функции автоматической настройки для современных сервосистем серии MR-J4 Компания Mitsubishi Electric – это признанный во всем мире эксперт в области разработки и производства высокотехнологичных средств промышленной автоматизации. На сегодняшний момент специалистами компании накоплен уникальный опыт решения прикладных задач различных уровней сложности в таких отраслях, как станкостроение и машиностроение; производство оборудования для пищевой, полиграфической и упаковочной промышленности; металлургия; тепло- и гидроэнергетика; целлюлозно-бумажная промышленность; нефтехимия; добывающая промышленность и др. Электроприводная техника – это одно из направлений, в котором компания Mitsubishi Electric добилась значительных успехов и получила признание во всем мире. В данной статье мы детально рассмотрим сервоприводы серий MR-J*. Почему можно утверждать, что данный сервопривод в полной мере отвечает современным тенденциям машиностроения, и какие новые возможности разработки оборудования будущего он предоставляет машиностроителям? Развитие нового поколения систем управления перемещением (сервосистем) в компании началось в 2005 г. с появлением MR-J3. Сервоусилители серии MR-J3 предназначены для управления скоростью вращения, крутящим моментом и угловым положением вала серводвигателей. Поколение сервоусилителей MR-J3 характеризуется самой современной технологией, простым управлением и чрезвычайно компактным исполнением. Особенности этой серии сервоусилителей – прогрессивная система подавления вибрации и улучшенная автонастройка в режиме реального времени – обеспечивают самую высокую точность, малое время позиционирования и простой ввод в эксплуатацию. Система автоподстройки параметров корректирует необходимые параметры управления, что позволяет избавиться от процедуры ручной настройки параметров под каждую систему. Поскольку система автоподстройки функционирует непрерывно, сервоусилители MR-J3 могут применяться в системах с переменным моментом инерции. Дополнительные фильтры обеспечивают стабильную работу в таких сложных приложениях, как грузоподъемные механизмы или механизмы с большими потерями на трение. Автоматическая система подавления автоколебаний предотвращает прогрессирующие колебания системы. Это первая сервосистема, способная справиться с такими явлениями, как трансмиссионный резонанс или вибрация резцов в металлорежущих станках. Существующая ситуация всех ведущих мировых экономик такова, что заставляет крупных производителей всё время меняться и подстраиваться под нужды отрасли, активнее реализовывать идею увеличения производительности применяемого оборудования, исключать малопродуктивный и монотонный труд низкоквалифицированного персонала. Ступая в ногу со временем и отслеживая потребности рынка, компания Mitsubishi Electric создала сервосистему новой серии MR-J4. Серия MR-J4 разработана с учетом последних требований к технике автоматизации. Обе серии сервосистемы обладают функциями

самонастройки с той лишь разницей, что в серии MR-J4 учтены все нюансы опытной эксплуатации предыдущей версии системы. А множественные новаторские и комфортные для пользователя функции автонастройки получили свое дальнейшее развитие. Последовательность операций настройки MR-J3 и MR-J4 состоит в следующем: 1. Регистрация характеристик нагрузки. Характеристики нагрузки определяются c помощью «анализатора машины». Регулировка с учетом переменных элементов в характеристиках машины. В примере с машиной, как показано на рис. 1, расстояние между серводвигателем и

разом, машина может изменить характеристики в зависимости от положения остановки нагрузки. В таких случаях при обычной регулировке требуется подбор корректировки на каждой позиции останова, эта корректировка повторяется на каждом цикле, в результате чего на неё уходит значительное количество рабочего времени ввиду увеличения числа регулировочных циклов. Функция «определения коэффициента усиления» позволяет за один шаг регулировки запомнить до девяти точек корректировки. 2. Поиск оптимального коэффициента усиления в онлайн-режиме. На основании полученных на первом этапе

Рис. 1 перемещающимся механизмом (нагрузкой) в процессе работы варьируется и, таким об-

характеристик в режиме онлайн идёт подбор оптимальных установок коэффициента


май 2013

62 усиления с помощью матрицы параметров (Рис. 2): Следует отметить, что в процессе настройки реализуется функция виброподавления – определяются резонансные частоты, которые

Рис. 3 подавляются специальными фильтрами, что позволяет улучшить производительность оборудования в целом, сокращая скорость реакции машины. Во время настройки также идёт поиск верхнего предела коэффициента усиления и контроль параметра чувствительности, что позволит в период наладочных работ безопасно выполнять любые регулировки машины. По сравнению с состоянием до настройки (см. осциллограмму рис. 3) результаты значительно улучшились: • время от команды до её фактического выполнения сократилось вполовину; • значительно улучшились характеристики движения (время перебега в 5 раз меньше); • само время настройки снижено

Рис. 3 с 20 до 4 минут. В новой серии сервосистем MR-J4 функция автоматической настройки получила своё дальнейшее развитие. Ниже предлагаем вам рассмотреть осцил-

лограммы, показывающие разницу в практической реализации функции автонастройки для сервосистем серии MR-J3 и MR-J4: На рисунке 5 мы видим значительное снижение ошибки рассогласования в поддержа-

нии крутящего момента на заданной скорости вращения двигателя в процессе позиционирования, которого удалось достичь для серии MR-J4. На основе вышеизложенных разработок в новой серии сервосистем MR-J4 с практической стороны реализованы современные удобные функции, которые снимают много проблем у заказчиков в процессе настройки и эксплуатации оборудования автоматизации, а именно: 1. «Настройка в одно касание» – кнопка автонастройки вынесена на переднюю панель сервоусилителя. 2. «Диагностическая функция для компонентов» – проверка состояния жизненного цикла и качества внутренних компонентов, например конденсаторов и реле, и отчеты по отклонениям. 3. «Диагностическая функция для машины в целом» – на основе данных по вибрации путём непрерывного мониторинга механических свойств системы обнаруживаются неисправные элементы машины. Таким образом, функция автонастройки и подавления всех типов вибраций новой серии сервосистем MR-J4 обеспечивает: • лёгкую настройку: оптимальная настройка возможна без применения специальных знаний по теории сервосистем, что устраняет необходимость специальных навыков и улучшает рабочие характеристики; • быструю настройку: настройка может быть

Рис. 4 и Рис. 5

выполнена в короткое время, так как нет необходимости в многократном тестировании всего механизма в целом, что позволяет снизить затраты рабочего времени; • надёжную настройку: обеспечивает настройку с достаточным запасом прочности по всем переменным значениям, что улучшает её качество; • безопасную настройку: позволяет настроить подавление колебаний и исключает паразитные вибрации механизма в процессе наладки, что улучшает безопасность работы и

предотвращает разрушение механизма. При реализации функции автоматической настройки для сервосистем у компании Mitsubishi Electric появились явные технологические преимущества в виде сокращения сроков установки и наладки производственного оборудования, повышения надёжности и бесперебойности его эксплуатации, значительного увеличения производства продукции на существующих мощностях. А если рассуждать глобально, с помощью реализованной в сервосистеме функции четко прослеживается возможность увеличения производительности машин, станков, конвейерных линий в различных отраслях промышленности и снижения затрат на эксплуатацию оборудования во много раз, что подтверждает огромный потенциал компании Mitsubishi Electric и широкий фронт работ, который нам еще предстоит проделать. Филиал ЗАО «Мицубиси Электрик Юроп Б.В.» /Нидерланды/ Космодамианская наб., д. 52, стр. 3 Телефон: +7 (495) 721-20-70 Факс: +7 (495) 721-20-71 www.mitsubishielectric.ru


2013 май

63

Рентгеновская компьютерная томография для промышленного применения Контроль качества является неотъемлемой частью производственного процесса в любой промышленной сфере, ведь именно качество – важнейший критерий надежности изделия, а значит его безопасности и безотказной работы. Несмотря на широкое разнообразие известных методов, исследование крупных объектов (например, из металлургической, аэрокосмической, автомобильной отраслей) до сих пор оставалось достаточно проблематичным, так как габариты изделий зачастую не позволяли проводить необходимые операции, не нарушая их целостность. Решение пришло с открытием таких технологий, как рентгеноскопия и компьютерная томография. На протяжении последних 10 лет технологии микрофокусной рентгеноскопии и компьютерной томографии быстро развивались и получили статус метрологических в различных областях, в том числе: автомобильной, энергетической, аэрокосмической, медицинской, металлообрабатывающей и многих других. Промышленные рентгеновские системы компьютерной томографии обеспечивают высокую точность и возможность измерения внутренних и внешних габаритов исследуемого образца без его разрушения, позволяя при этом получать сведения о плотности. Как показывает практика, именно такие технологии необходимы современному производству в качестве инструментов исследования и контроля. Компания Nikon Metrology (является частью корпорации Nikon (Япония) и специализируется на производстве метрологического оборудования и оборудования для неразрушающего контроля) на протяжении нескольких лет ведет активную работу в сфере промышленной микрофокусной рентгеноскопии и компьютерной томографии. В результате был создан целый парк оборудования, включающий в себя нескольких сотен систем контроля, выполненных с использованием собственных рентгеновских источников, манипуляторов и программного обеспечения. Сегодня данные системы пользуются огромным спросом на потребительском рынке: коммерческие фирмы и научно-иссл��довательские организации по всему миру приобретают рентгеновские установки компьютерной томографии Nikon, размер которых варьируется от самых маленьких кабинетов до 50-тонных инспекционных комнат. Абсолютная точность в измерении размеров объекта (Система MCT 225 Metrology CT). Промышленный рентгеновский томограф MCT 225 Metrology CT является новейшей разработкой специалистов Nikon в области неразрушающего контроля. 50 лет опыта работы в сфере контрольно-измерительных технологий, 25 – в компьютерной томографии позволили создать решение, гарантирующее абсолютную точность измерения внешних и внутренних размеров образца. Так, точность измерения MCT 225 Metrology CT составляет 9+L/50 мкм (L-диаметр образца) в соответствии со стандартом VDI/VDE 2630. Для систем предыдущего поколения данный показатель является недостижимым. При этом рент-

Рис.1 Промышленный рентгеновский томограф MCT 225 Metrology CT геновский томограф MCT 225 Metrology CT имеет ряд дополнительных возможностей, обеспечивающих высокий уровень проводимых операций. Среди них – исследование томографических срезов, сравнение полученных результатов с CAD-данными, система описания номинальных геометрических размеров и допустимых отклонений от них и др. Всесторонняя рентгеноскопия и компьютерная томография (Системы серии XT H 160 и XT H 225). Детальные данные об особенностях сборки, внутренних компонентах и их измерение часто жизненно необходимы для контроля качества, анализа неисправностей и исследования материалов. Для решения данных задач специалистами Nikon были разработаны системы начального уровня серии XT H 160 и многофункциональные системы серии XT H 225, оснащенные микрофокусным источником рентгеновского излучения, имеющие большое внутреннее пространство, высокое разрешение снимков и возможность сверхбыстрой реконструкции. Данные системы охватывают широкий спектр приложений, включая инспекцию малых отливок, пластиковых деталей и сложных механизмов, а также изучение различных материалов и естественных образцов. Основу промышленного рентгеновского томографа XT H 225 составляет 225 кВ микрофокусный источник рентгеновского излучения – собственная разработка специалистов Nikon. Особое внимание

стоит уделить комбинации рентгеновской трубки и мишени, поскольку именно они оказывают огромное влияние на точность и производительность системы. Микрофокусный источник оснащён по умолчанию мишенью отражательного типа с 3-х микронным фокальным пятном. Опция установки мишени «на просвет» даёт фокальное пятно меньшего размера и возможность большего увеличения. Независимо от выбранного типа мишени, система XT H 225 использует открытую рентгеновскую трубку, которая имеет гораздо меньшую стоимость, чем трубки закрытого типа. В свою очередь, система XT H 225 ST оснащена большим кабинетом для инспекции, а система XT H 225 LC – это целая комната, имеющая отдельный вход. Компания Nikon Metrology предлагает широкий выбор конфигураций в зависимости от поставленных задач. В числе достоинств данных систем: 1. Великолепное качество получаемых изображений – фокальное пятно малого размера и плоскопанельный детектор высокого разрешения создают чёткое изображение; 2. Высокий уровень производительности – вся система оптимизирована под визуализацию в режиме реального времени и обработки данных, программное обеспечение для реконструкции устанавливается на отдельный мощный ПК, поставляемый с системой; 3. Легкость в эксплуатации – дополнительная ось наклона помогает


май 2013

64

Рис.2 Промышленный рентгеновский томограф XT H 225

Рис.3 Промышленный рентгеновский томограф XT H 450 более быстро изучать внутреннюю структуру образцов; встроенный мастер КТ упрощает процесс создания 3D-моделей. На сегодняшний день Nikon Metrology – единственная компания, производящая 225кВ источники рентген-излучения с поворотной мишенью. При использовании вращающейся мишени пучок электронов попадает на движущуюся поверхность, которая обеспечивает более эффективное охлаждение. Таким образом, мощность электронного пучка может быть увеличена вдвое без существенного ухудшения фокального пятна, в то время как интенсивность рентген-излучения может быть увеличена в 3-5 раз. Это позволяет в разы увеличить скорость измерения объектов (в том числе большого размера) по сравнению с измерением с помощью обычного 225кВ источника. Инспекция больших и плотных образцов(Системы XT H 320 и XT H 450). Компания Nikon Metrology открывает новые возможности в микро-КТ, добавив более мощные микрофокусные источники рентген-излучения в свои технические решения. Микрофокусные источники

необходимы для создания высокоточной инспекции крупных промышленных образцов, таких как большие отливки и монокристальные сплавы. Помимо этого, системы XT H 320 и XT H 450 обладают рядом важных преимуществ: 1. Автоматизация инспекции – настраиваемые макросы автоматизации процесса, а также тесная интеграция со стандартными приложениями пост-обработки упорядочивает процесс принятия решения; 2. Безопасность – корпус с абсолютной защитой (в соответствии с нормами радиационной безопасности DIN 54113) не требует специальных знаков и защитной одежды. Соответствие санитарным правилам РФ по обеспечению рентген-безопасности; 3. Низкая стоимость обслуживания – использование рентгеновской трубки открытого типа позволяет производить техническое обслуживание внутренних частей трубки непосредственно у Заказчика; также нет необходимости в использовании специального пола на предприятиях. Перемещение на 3-х колесах для

лучшего маневрирования через входные двери. Уникальность данных систем заключается в применении 320-450 кВ микрофокусных источников излучения. Большинство производителей подобных систем поставляют микрофокусные источники только до 225 кВ, а более мощные источники – уже мини-фокусные. Таким образом, сегодня Nikon Metrology – единственная компания, производящая 320 кВ и 450 кВ микрофокусные источники рентгеновского излучения. Размер фокального пятна в таких источниках на порядок меньше, чем в мини-фокусных – в результате конечный пользователь получает превосходное разрешение и точность. Еще одно инновационное решение – система для инспекции лопаток турбин. Известно, что когда рентгеновские лучи проникают в материал, они не только поглощаются, но и рассеиваются – этот нежелательный эффект возрастает с увеличением плотности образца. Специалисты Nikon Metrology разработали собственный CLA-детектор (CLA – криволинейная матрица, англ.), который оптимизирует захват рентген-лучей, проходящих через образец, без захвата нежелательного рассеянного излучения. Такой детектор обеспечивает высокую резкость и контрастность изображения, избегая появления шумов на изображении. Таким образом, 450 кВ источник в сочетании с CLA-детектором – идеальное решение для исследования лопаток турбин, так как обеспечивает достаточную мощность источника излучения для проникновения через образцы и создания четкой 3D-модели. Компания Nikon Metrology предлагает широкий выбор кабинетов и детекторов, которые могут работать с различными материалами и габаритными размерами образцов. Томографические системы также могут быть оснащены опцией перемещения детектора (Panel Shifting), которая позволяет сканировать объекты больших размеров.

ООО «СОВТЕСТ АТЕ» Бесплатный номер 8-800-200-54-17 Курск (4712) 54-54-17, 73-04-90 Москва (495) 231-35-63 e-mail: info@sovtest.ru www.sovtest.ru


2013 май

65


май 2013

66

ISCAR: WHERE INNOVATION NEVER STOPS! Девятого апреля компания Iscar презентовала новую линию инструмента High-Q-Line. Семинар проводил президент компании Яков Арпаз, который представил нововведения практически для всех видов лезвийной обработки. Особое внимание было уделено «Рациональной обработке металлов». Участники семинара, более 500 человек, среди которых были представители различных холдингов и отраслей промышленности, смогли ознакомиться с уникальными инновационными решениями, вновь разработанными компанией Iscar. Среди инноваций ярко выделилось направление в обеспечении наиболее жесткого крепления пластины в корпусах, как фрез, так и резцов. Техническое название «ласточкин хвост» известно уже давно и многим, но его применение для крепления пластин буквально для любого типа инструмента так широко представлено впервые. Основной целью создания такой конструкции послужила необходимость обеспечить надежность системы пластина-державка, что позволяет не только повысить ресурс инструмента, но значительно увеличить производительность с обеспечением надежности резания. Другим направлением в обеспечении стабильности резания, особенно при работе с большими вылетами, стало анонсирование специальных конструкций пластин, благодаря которым не требуется применение специальных оправок. Акцент семинара был сделан на технических аспектах. Легкому восприятию информации способствовала атмосфера, созданная президентом компании Яковом Арпазом, а так же музыкальное сопровождение презентации, ставшее визитной карточкой Iscar. Компания Iscar остается Вашим надежным партнером в области повышения эффективности металлообработки, опти-

мизации процессов резания и повышения производительности.

ООО «Искар» Тел.: +7 (495) 660-91-25, 660-91-31 129085, Россия, М��сква, ул. годовикова, д. 9 , стр. 10 www.iscar.ru


2013 май

67


68

май 2013


журнал Экспозиция Металлообработка