Экспозиция Металлообработка, журнал, №6 by Exposition Metalworking журнал

октябрь 2013

2013 октябрь

октябрь 2013

Новинки SCHUNK на EMO 2013 16-21 сентября 2013 года в городе Ганновер, Германия, прошла международная выставка EMO – крупнейшее выставочное событие в области металлообработки и машиностроения. Традиционно выставка ЕМО – это время демонстрации производителями оборудования, инструмента и оснастки, новых технических и технологических решений и продуктов. Компания SCHUNK традиционно подготовила грандиозный выставочный стенд и представила на нем ряд новинок в области зажимной техники для станков и оснащения роботов. Задача оснащения фрезерно – токарных обрабатывающих центров не нова, однако сопряжена с рядом ограничений. Одно из них – нагрузка на стол станка. Как следствие, зажимное приспособление должно иметь небольшой вес для полного раскрытия потенциала станка. Решение, предлагаемое компанией SCHUNK, просто: это облегченный токарный трехкулачковый самоцентрирующий патрон ROTA-S flex (Рис. 1). В основе конструкции данного патрона – хорошо знакомая и проверенная временем технология ROTA-S plus. Данный патрон идеально подходит для зажима деталей на современных токарно-фрезерных станках и имеет ряд преимуществ: небольшой вес патрона дает возможность установки на станок тяжелых и габаритных деталей. Гибкость – возможность зажима крупногабариных и малогабаритных деталей, хороший доступ к детали при 5-осевой обработке, простая и безопасная переналадка. Конструкция токарного патрона ROTA-S flex представляет собой облегченную базовую

VERO-S. Затем диафрагма устанавливается в стандартный модуль NSE Plus 138. Фиксация от поворота обеспечивается специальным упором. Зажим заготовки происходит за счет упругой деформации материала диафрагмы. Достигаемое усилие зажима составляет 50 кН, ход зажимной дифрагмы – 0,5 мм, диаметр зажимаемой детали 36-125 мм, при этом это может быть как деталь – тело вращения, так и деталь сложной геометрической формы (Рис. 3). Кроме этого, новинки были представлены и в других группах продуктов, например: систе-

система быстрой смены паллет для роботов VERO-S NSR 160. Это модули NSR maxi 220 и NSR mini 100. Модуль NSR maxi 220 при достаточно скромных габаритах позволяет переносить паллеты весом до 1000 кг. Корпус и все исполнительные части модуля изготовлены из

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

плиту с закрепленным на ней стандартным токарным патроном ROTA-S plus и сменными направляющими базовых кулачков. Такая конструкция позволяет снизить вес патрона, по сравнению со стандартным токарным патроном, на 40-60%. Например, вес стандартного токарного патрона ROTA-S plus 1000 составляет 720 кг, а ROTA-S flex 1000 – 360 кг. Задача закрепления тонкостенных деталей или деталей сложной формы на фрезерных обрабатывающих центрах актуальна, и, как правило, решение такой задачи сводится к проектированию дорогостоящего специального приспособления сложной конструкции. Компания SCHUNK предлагает альтернативное решение – мембранное зажимное приспособление VERO-S SPM Plus 138. В основе конструкции лежит модуль системы быстросмены приспособлений VERO-S NSE Plus 138 и зажимная диафрагма SPM (Рис.2). В зажимную диафрагму устанавливается стандартный штифт системы

ма быстрой смены кулачков PRONTO, позволяющая провести переналадку механизированного токарного патрона за считанные минуты. Также были показаны модульные высокоточные системы закрепления заготовки KONTEC KSC 2 и KSM 2. Одна из наиболее ярких новинок в направлении оснастки для роботов – 5-и пальцевый антропометрический промышленный захват (Рис. 4). Выпуск данной новинки приурочен к юбилею – 30 лет со дня выпуска компанией SCHUNK первого серийного промышленного захвата. 5-и пальцевый антропометрический захват предназначен для различных областей науки. Это логические продолжение трехпальцевых антропометрических захватов серии SDH-2, которые успешно работают в ведущих институтах и исследовательских центрах Европы и России. Также логическое продолжение получила

нержавеющей закаленной стали. Модуль оснащен системой контроля, обеспечивающей высокую надежность и безопасность работы. Это открывает широкие возможности при создании роботизированных производственных ячеек или решении специальных задач. Особенность модуля NSR mini 100 в том, что его корпус изготовлен из высокопрочного легкого сплава, а основные исполнительные элементы – из стали. SCHUNK может предложить больше, чем просто новинки. Мы предлагаем комплексное техническое решение, которое позволит вывести Ваше производство на высокий, принципиально новый уровень. Узнать подробно об этих и других новинках и получить брошюру с описанием новых продуктов Вы можете в офисе российской дочерней компании SCHUNK.

Рис. 1

www.ru.schunk.com

2013 октябрь

Сандвик Коромант Точение стали: снижение времени обработки при высокой надежности процесса....................................................................................8

ВЫПУСК: № 6 (99) август 2013 г.

Клебанов Евгений Оперативыне системы управления – новое решение на базе ЧПУ.........................................................................................................9

ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ОФИС: Республика Татарстан, Наб. Челны, Россия Мира, д. 3/14, оф. 145

DMG MORI SEIKI на EMO в Ганновере.........................................................................11

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

Сметанич Константин Александрович Обработка поверхности стальной дробью........................................................................16

АДРЕСА ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВ: Москва, Россия Народного ополчения, д. 38/3, каб. 212

Игорь Вережан Гофро-балка – волшебная палочка на рынке металлоконструкций. В плену иллюзий .............................................................................................................18

+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

DMG MORI SEIKI Награда для чемпиона мира в области 5-осевой обработки.............................................21 Клоос Восток СВАРКА В УЗКУЮ РАЗДЕЛКУ. Новая технология сварки толстых листов................................................................ 24

САЙТ: www.mmsv.ru

Ягофаров Асхат Ахатович Как правильно выбрать стратегию и успешно реализовать Лин-проект ................. ..............................................................29

УЧРЕДИТЕЛЬ И ИЗДАТЕЛЬ: ООО «Экспозиция»

Ермолаев Сергей Иванович Технические решения тайваньского станкостроителя...... ................................................32

ДИРЕКТОР: Шарафутдинов И.Г. / mmsv@expoz.ru

Смирнов Александр Михайлович Современные технологии автоматизированной очистки поверхностей металлических изделий. Часть 2. Очистка в растворителях: хлорсодержащие растворители........................................................................................35

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР: Шарафутдинов И.Г. / mmsv@expoz.ru ДИЗАЙН И ВЕРСТКА: Сайфутдинова Ф.А. / mmsv@expoz.ru работа с клиентами: Трошина А.С. / mmsv4@expoz.ru Замалиев Д.И. / mmsv1@expoz.ru Чебыкин Д.В. / mmsv2@expoz.ru Игнатьева С.Е. / mmsv3@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: 01.10.2013 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.

Даниэль Кленэ Устройства плавного пуска и преобразователи частоты....................................................37

октябрь 2013

Точение стали: снижение времени обработки при высокой надежности процесса Наиболее распространенной операцией на металлообрабатывающих производствах является точение сталей в области ISO P25. Данная область охватывает обработку самых разнообразных по составу и состоянию сталей: от низкоуглеродистой до высоколегированной, от прутков до поковок, от отливок с коркой до предварительно обработанных деталей. Однако ISO P25 – это не только классификация сталей. При выборе инструментального решения необходимо учитывать параметры детали, техпроцесс, обрабатываемые поверхности и условия резания. Всё это колеблется в широких пределах, несмотря на принадлежность к одной области обработки. В современных жестких рыночных условиях получение конкурентного преимущества является приоритетной задачей. Этого можно добиться путем постоянной оптимизации процессов обработки. Проблема оптимизации чрезвычайно актуальна для области P25 в связи с ее обширностью. Зачастую точение стали в области P25 осуществляется с достаточно низкими режимами резания – имеющийся потенциал используется неэффективно. Эти значительные потери в производительности вызваны тем, что скорость резания намерено занижается для обеспечения высокой прогнозируемой стойкости инструмента. Подобная мера связана в первую очередь с масштабностью области ISO P25. В связи с неравномерным износом режущей кромки пластины, сопровождающим операции точения стали, большое внимание уделяется именно надежности этого процесса. Она достигается либо усиленным контролем над операцией, либо более частыми остановами станка для замены режущей пластины. При этом средняя скорость резания на многих производствах оказывается значительно ниже рекомендуемых значений. Выходом из сложившейся ситуации может стать разработка сплава, способного эффективно работать в области P25. Но решение этой задачи требует выполнения целого ряд условий. Во-первых, необходимо придать сплаву стойкость к образованию трещин. Во-вторых, режущая кромка должна обладать достаточной твердостью для сопротивления любому виду

пластической деформации, вызванной высокими температурами в зоне резания, характерными для области P25. Кроме того, покрытие пластины должно предотвращать износ по задней поверхности, лункообразование и наростообразование. Также оно, что не менее важно, должно обладать хорошей адгезией к основе сплава. Если покрытие не будет иметь прочной связи с основой, то в результате внешних воздействий может произойти преждевременная поломка пластины. Таким образом, эффективное резание металла и получение заданного качества обработанной поверхности может быть обеспечено путем ограничения равномерного контролируемого износа и исключения неравномерного и часто неконтролируемого износа. К равномерным контролируемым видам износа при точении сталей ISO P25 относятся износ по задней и по передней поверхностям. Износ по задней поверхности имеет абразивную природу. Исключить естественное разрушение инструментального материала во время процесса резания невозможно, но можно его контролировать. В некоторых

2013 октябрь

случаях постепенный медленный износ по задней поверхности является благоприятным для процесса резания. Износ по передней поверхности, или лункообразование, также является распространенным видом контролируемого износа и развивается при точении стали под действием температуры и давления. Чрезмерный износ может привести к изменению геометрии пластины и, как следствие, снижению эффективности резания. Со временем он ослабляет кромку, что негативно сказывается на надежности обработки. При контролируемом развитии этих видов износа стабильность процесса обработки достигается даже на высоких скоростях резания. Однако необходимо исключить неравномерный износ, так как в обратном случае предугадать период стойкости режущей пластины будет практически невозможно. Примером неравномерного износа является пластическая деформация режущей кромки. Этот вид износа развивается в случаях, когда температура резания превышает допустимые для сплава значения. Он сопровождается образованием трещин на режущей кромке и отслаиванием покрытия. Эти механизмы разрушения могут вызвать стремительную неконтролируемую поломку пластин В современных условиях, когда контроль над операциями сводится к минимуму или автоматизируется, абсолютная прогнозируемость является утопией. В идеальном случае твердый сплав для точения сталей в области P25 смог бы сопротивляться всем видам неравномерного износа при обработке с рекомендуемыми режимами резания, обеспечивая возможность безлюдного производства. Таким образом, оптимальным видом износа для любой режущей пластины является контролируемый износ по задней поверхности, так как он гарантирует прогнозируемую стойкость режущей кромки. Производители прилагают большие усилия для разработки сплавов, способных бороться с механизмами износа, приводящими к поломке пластин. Достижения в материаловедении и прогресс в разработке технологических процессов изменили подход к созданию новых сплавов для режущих пластин. Благодаря современным, более всеобъемлющим разработкам появился сплав P25 нового поколения – GC4325 от Sandvik Coromant. Твердосплавная основа пластины GC4325 позволяет работать с очень высокими нагрузками и температурами. Градиентная мелкозернистая структура, обогащенная кобальтом на поверхности, препятствует образованию трещин, снижая риск поломки пластины. Для обеспечения мак-

симально возможной износостойкости сплав GC4325 имеет несколько слоев покрытия. Один из этих слоев выполнен по технологии Inveio, при которой грани кристаллов Al2O3 с максимальной плотностью распределения атомов обращены к заготовке и стружке. В обычных (CVD) покрытиях из оксида алюминия направление роста кристаллов — случайное. Новое покрытие Inveio имеет однонаправленную ориентацию и единое направление роста кристаллов. Однонаправленная ориентация кристаллов имеет несколько весьма значимых преимуществ. Слой оксида алюминия, грани которого с более плотным распределением атомов направлены к поверхности пластины, лучше противостоит износу. Во-вторых, рассеяние тепла вдоль кристаллов происходит намного легче, благодаря чему улучшается отвод тепла по поверхности пластины из зоны резания. Наконец, благоприятное направление роста трещин улучшает долговечность однонаправленного покрытия, так как обеспечивает медленный, равномерный и контролируемый износ режущей кромки. На режущей кромке свойства такого покрытия объединяются со свойствами остальных элементов: твердосплавной основы, других слоев покрытия. Сплав GC4325 демонстрирует более высокую стойкость, чем пластины предыдущего поколения, благодаря своей способности сохранять целостность режущей кромки. Как результат, повышается коэффициент использования станка за счет уменьшения числа замен режущих пластин. Свойства основы и покрытия сплава GC4325 позволяют использовать его для обработки с высокими температурами, так как он снижает эффект, вызывающий чрезмерный износ пластины. Также сплав обладает хорошей способностью сохранения режущей кромки при температурах, с которыми обычно можно работать только в условиях идеального подвода СОЖ. Новый сплав имеет самые высокие рекомендуемые режимы резания из всех сплавов P25. Возможность повышения скорости резания объясняется надежностью кромки, которая обеспечивает более прогнозируемую и высокую стойкость инструмента, что все чаще требуется при безлюдной обработке в области P25.

www.sandvik.coromant.com

Оперативыне системы управления – новое решение на базе ЧПУ Клебанов Евгений klebanov@technikon.by Klebanov Eugene ООО «ЭНСИ-ТЕХ» Москва, Россия NC-TECH, LLC Moscow, Russia

На сегодняшний день многие предприятия машиностроения сталкиваются с проблемой нехватки квалифицированных операторов, способных работать на станках с ЧПУ. В результате под вопросом оказывается не только развитие, но и элементарное сохранение производства. Это в свою очередь привело к росту спроса на системы управления станками, которые не требуют навыков программирования в системе ЧПУ. Понимая актуальность проблемы, для токарных станков мы

Сформировавшееся в последнее время мнение об исключительной эффективности металлообратывающих станков, оснащенных системой ЧПУ, безусловно, имеет под собой веские основания. В сравнении с давно устаревшими, но все еще работающими агрегатами, станки с числовым программным управлением по всем пунктам имеют огромное преимущество, кроме одного — машина —это все же не живой организм и требует соответствующего квалифицированного обращения. Выполнение определенной задачи требует создания программы-алгоритма для успешной реализации всего комплекса технологических операций. Кроме того необходимо присутствие инженеров-технологов, которые отвечают за выбор режимов резания, инструмента и оснастки. Данные процессы требуют значительных временных и трудовых затрат в части задания основных параметров, а также работы с большим перечнем каталогов. Эти проблемы в свою очередь выступают в качестве сдерживающего фактора на пути модернизации производства. Очевидно, что рабочие с большим опытом уже не в состоянии подхватить волну прогрессивных технологий, а специалистов нового поколения, имеющих качественное профессионально-техническое образование практически нет. Компания Mitsubishi предлагает свое,

по-настоящему эффективное, решение — внедрение в производство оперативной системы управления станком (ОСУ). Это своего рода компромисс между универсальными станками и машинами, оснащенными ЧПУ. Применяя на производстве станки с ОСУ, предприятие избавляет себя от достаточно сложного и растянутого во времени процесса перехода к эксплуатации более современных станков со сложной системой управления. ОСУ ограждает пользователя от необходимости углубленного изучения сложного процесса задания параметров металлообработки. Теперь оператор не должен обладать высокой квалификацией станочника, как при работе на универсальном станке. Станок с оперативной системой управления обеспечивает высокую производительность и качество, компенсируя при этом нехватку опыта и квалификации пользователя. Показательным в данном случае является пример промышленно развитых стран. За счет внедрения станков, оснащенных оперативными системами управления, проблема подготовки операторов различных типов станков исчезла сама собой. Здесь можно озвучить такие компании как швейцарская SCHAUBLIN, HAAS Automation, представляющая США, JONES & SHIPMAN (Великобритания) и др. Говоря о системах оперативного управления, в первую очередь необходимо упомянуть о наличии

октябрь 2013

10 разработали специальное решение под названием Оперативная система управления (ОСУ), которая позволяет специалисту, не обладающему квалификацией оператора станка с ЧПУ, выполнять все необходимые операции токарной обработки, свойственные станкам с ЧПУ. Ключевые слова Металлообработка, оперативная система управления станком, ЧПУ, токарный станок Keywords Metalworking, machine cycle programming, CNC, lathe machine УДК (PACS) 621.941.2 простого и интуитивного сенсорного управления. Оно позволяет добиваться максимальной эффективности работы станка за минимально короткое время. Быстрое задание любого параметра обработки детали —одно из важнейших преимуществ, которое получает оператор станка при работе со специфическими материалами и формами деталей. Это выражается в отсутствии необходимости использования громоздких таблиц и сложных вычислений. Операции по привязке станка к координатам детали, смене инструмента, выбору режима обработки и др. обеспечены понятным интерфейсом, в котором на достаточно высоком уровне организована визуализация всех действий оператора. При разработке систем ОСУ удалось достичь идеального сочетания технических, программных и технологических решений, которые в свою очередь полностью совместимы с современной промышленной электроникой и приводной техникой. Высокая надежность работы системы ОСУ достигается, в том числе, за счет применения оборудования такого промышленного гиганта, как Mitsubishi — мирового лидера на рынке оборудования систем управления. Компоненты Mitsubishi Electric характеризуются своей безотказной работой при любых условиях эксплуатации, удобством и простотой их использования. При этом внушительная по размерам номенклатура поставляемого оборудования позволяет решить любую задачу и удовлетворить запросы самых требовательных клиентов. На выходе заказчик получает оборудование, производительность которого не уступает производительности станков с ЧПУ. Программный комплекс ОСУ включает в себя полный набор стандартных циклов: нарезание резьбы, канавок, сверление, отрезание и др. При этом эргономичность управления находится

на принципиально более высоком уровне – максимальное удобство в работе со станком, минимальный срок обучения, существенное снижение вероятности человеческой ошибки. Немаловажным является тот факт, что в ОСУ реализованы функции, позволяющие учитывать различные факторы, влияющие на качество. К примеру, реализована возможность подключения дополнительно внешних измерительных систем по осям Х и Z (круговых или линейных датчиков обратной связи). Также система способна воспринимать такие параметры как радиус скругления при вершине режущего инструмента, безопасное расстояние до резьбы, люфт в механизмах перемещения, тип используемого патрона, вид смазки направляющих, ограничение рабочей зоны. Система автоматически пересчитывает корректирующие значения и учитывает их при обработке детали. При этом удобное и простое меню диагностики своевременно оповещает оператора о нештатных ситуациях, посредством специального интерфейсного окна, в котором отображается текущее состояние системы. Контроль работы станка также может осуществляться через Internet или локальную сеть. В качестве дополнительных функций реализована возможность индивидуального задания точки смены инструмента. Оператор также может воспользоваться функцией контроля стойкости инструмента, суть которой заключается работы каждого инструмента, по истечении которых выдается предупреждающее сообщение, что весьма эффективно в условиях обработки большого количества деталей. Система также учитывает вопросы, касающиеся возможности выполнения отдельных операций в ручном режиме. Для реализации функции работы в ручном режиме в панель управления интегрированы специальные маховички с дискретностью перемещения до тысячных долей миллиметра. Данная функция весьма полезна при изготовлении единичных деталей, где требуется перемещение инструмента из точки в точку. Также система позволяет хранить и копировать рабочие циклы с целью их последующего применения при обработке других деталей или при работе с другим инструментом. Имея возможностью хранения до 120 технологических управляющих программ, система позволяет экономить значительную часть времени на переналадку станка. Для этого оператору достаточно вызвать ранее подготовленную программу и установить нужный инструмент. Таким образом, на станке, снащенном ОСУ, программа изготовления детали изменяется по мере необходимости самим оператором, а не специально подготовленным программистом-технологом.

При этом контур детали мгновенно отображается на экране управляющей панели. Среди дополнительных помощников оператора можно также выделить вспомогательные модули по заданию фасок и радиусов скругле-ния, что еще больше упрощает работу на станке. Таким образом, даже в случае изготовления деталей со сложной геометрией, в том числе конусов, сфер, резьб, оператор избавляется от использования сложных приспособлений и осуществления переналадок станка. Оперативная система управления ориентирована не только на конечного потребителя, для которого станок — это средство производства, но и непосредственно на производителя, для которого системы ОСУ существенно расширяют потенциальный рынок сбыта выпускаемых станков. ОСУ на базе устройств ЧПУ компании Mitsubishi позволяет по-новому взглянуть на вопросы повышения эффективности процессов металлообработки. Такие системы управления сочетают в себе следующие ключевые преимущества: • Надежность, как неотъемлемая часть любой разработки создаваемой на основе японской системы ЧПУ; • Простота понимания всего комплекса функций ОСУ позволяет применять данные системы при необходимости получения быстрого результата и поддержания высокой производительности в условиях нехватки квалифицированных кадров; • Простота обслуживания, за счет которой удается избежать привлечения к работе со станком дополнительных специалистов; • Функциональность, позволяющая максимально расширить технологические возможности станка; • Безопасность и качество, достигаемые за счет выполнения любых операций в автоматическом режиме с заданными параметрами.

2013 октябрь

DMG MORI SEIKI на EMO в Ганновере На выставке EMO в Ганновере компания DMG MORI SEIKI представила вниманию посетителей 95 экспонатов, среди которых 15 станков в новом дизайне от DMG MORI SEIKI, 18 мировых премьер на общей выставочной площади 10237 кв. м.

18 мировых премьер от DMG MORI SEIKI

• SPRINT 65: До трех револьвером и 2 осей Y, также уникальная ось B и технология прямого привода Direct Drive.

ТОКАРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ • NLX2500/500: Идеальная 2-х осевая обработка, занимаемая площадь 3,5 м², для заготовок небольших размеров до 500 мм | также доступен с CELOS; • NLX3000MC/1250: Точная высокопроизводительная токарная и фрезерная обработка с револьвером BMT с длиной разворота до 1250 мм | также доступен с CELOS; • NLX4000BY/1500: Эффективная комплексная обработка для заготовок больших размеров до 500 мм в диаметре и длиной до 1 500 мм | также доступен с CELOS; • CTX beta 2000 TC – комплексная токарно-фрезерная обработка с большим в своем классе поперечным ходом по оси У до 300 мм; • CTV 315 linear: Вертикальные станки для обработки заготовок больших размером до 300 мм в длину и массой до 25 кг;

ФРЕЗЕРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ • DMC 650 V: новый вертикальный обрабатывающий центр с уникальной концепцией для большей мощности и гибкости | также доступен с CELOS; • HSC 30 linear | HSC 70 linear: Высочайшая точность и улучшенное качество поверхности для изготовления пресс-форм | также доступен с CELOS; • DMU 80 P duoBLOCK®: Четвертое поколение серии duoBLOCK® – увеличение производительности, точности и эффективности на 30% | также доступен с CELOS; • DMC 85 FD monoBLOCK® – комплексная токарно – фрезерная обработка с устройством смены паллет (3 паллеты) для достижения максимальной производительности; • DIXI 270 – высокоточная обработка заготовок массой до 12 т, втрое увеличена точность; • DMF 600 linear – фрезерный

обрабатывающий центр с линейными приводами и возможными перемещениями до 6 м для заготовок массой до 10 т.; • i80L – компактный горизонтальный обрабатывающий центр для серийного производства компонентов двигателя в автомобильной промышленности; • ULTRASONIC 30 linear – Высокая точность контура, а также обработка поверхностей плотностью Ra < 0,1 мкм сверх хрупких материалов. ECOLINE • CTX 450 ecoline | CTX 650 ecoline – новые компактные станки с патронами до 250 мм и 400 мм и с технологией 3D управления. ПРИБОРЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ НАСТРОЙКИ ИНСТРУМЕНТА • UNO 20 I 40 – Уникальные высокотехнологичные функции для устройства предварительной настройки инструмента начального уровня.

В центре внимания посетителей оказалась новая разработка компании – система управления CELOS упрощающая и ускоряющая процесс реализации – от идеи к готовому продукту Помимо традиционных инноваций компания DMG MORI SEIKI все больше специализируется и на оптимизации процессов производства для заказчиков. В этой связи мировая премьера CELOS на выставке EMO в Ганновере для многих фирм означает кардинальные изменения. Ведь CELOS упрощает и ускоряет процесс реализации от идеи к готовому продукту и является основой для создания системы производства без использования бумажных чертежей. Благодаря ПО CELOS APPS пользователю гарантированы: цифровое управление, документирование и визуализация данных запроса, процессах и станках. Кроме того, CELOS совместим с системами PPS и ERP, может быть также совместим с приложениями CAD / CAM и открыт для усовершенствования с CELOS APP. CELOS предлагается для всех высокотехнологичных станков DMG MORI SEIKI. Первые поставки начнутся уже во втором квартале 2014 г. Работая со станком с CELOS, оператор пользуется единым интерфейсом с сенсорным экраном. Однако CELOS может намного больше. Главное преимущество состоит в различных программах серии CELOS APP: например, STATUS MONITOR (монитор состояния), JOB MANAGER (менеджер заданий) и JOB ASSISTANT (помощник). STATUS MONITOR – начальная точка для взаимодействия оператора и станка. CELOS визуализирует мониторинг станка и процесса, предоставляет информацию о важных показателях текущего запроса и прогресса его выполнения и информирует оператора об ошибках или необходимых работах по техобслуживанию с помощью специальных пиктограмм и текстовых сообщений. JOB MANAGER и JOB ASSISTANT облегчают работу оператора благодаря интегрированным в сети планам, подготовке, оптимизации и систематической обработке новых производственных заказов. JOB MANAGER используется для интеграции и визуализации всех

важных для производства данных системы ЧПУ, заготовки, инструментов, зажимов и т.п. Кроме того, можно управлять всеми документами, данными и сведениями, необходимыми для выполнения заказа. Благодаря этому к этим данным можно получить быстрый доступ для последующей обработки или выполнения аналогичного заказа. С помощью JOB ASSISTANT можно систематически обрабатывать подготовленные в цифровом виде заказы. Сначала проверяется доступность всех необходимых для обработки программ ЧПУ и оборудования (инструментов, устройств и т.п.). Затем оператор проводит наладку и готовит запрос на обработку в диалоговом окне системы управления. Оператор не может допустить ошибку, так как система задает соответствующие вопросы и требует подтверждений. Только после этого обработка становится возможной. Это обеспечивает максимальную надежность даже при выполнении сложных заказов или обработке заготовок сложной формы. Помимо преимуществ для пользователя интеграция JOB MANAGER и JOB ASSISTENT обеспечивает и отличное масштабирование CELOS

октябрь 2013

Во время обработки STATUS MONITOR системы CELOS визуализирует мониторинг станка и процесса, предоставляет информацию о важных показателях текущего заказа и прогресса его выполнения. Кроме того, STATUS MONITOR информирует оператора об ошибках или необходимых работах по техобслуживанию с помощью специальных пиктограмм и текстовых сообщений для использования на заводах разных размеров. Таким образом, небольшие предприятия с высокой личной ответственностью операторов выигрывают, в первую очередь, благодаря отсутствию необходимости в использовании бумаги в производстве. Напротив, крупные компании с развитыми сетями могут благодаря этим двум программам CELOS отлично организовать и использовать различные компетенции своих сотрудников. Специалист может напрямую подготовить все заказы в JOB MANAGER. Затем JOB ASSISTENT обеспечивает подробное информирование и поддержку оператора. Для организации уровней доступа можно использовать новые персонализируемые кнопки SMARTkey®, которые каждый пользователь должен использовать для регистрации в системе ERGOline®. В целом на EMO были доступны 12 разных приложений CELOS APP, которые можно запускать централизованно из программы APP SELECTOR. К ним относится и CONTROL APP. Благодаря этому приложению CELOS APP компания DMG MORI SEIKI дает заказчику возможность переключиться в привычный интерфейс соответствующей системы ЧПУ всего одним нажатием нужной пиктограммы на сенсорном экране диагональю 21,5 дюйма ERGOline®. Для начала имеется версия CONTROL APP с системами управления SIEMENS (OPERATE 4.5 на базе Sinumerik 840D solutionline) и MITSUBISHI (MAPPS V). Свойства CELOS • CELOS оснащен единым пользовательским интерфейсом для всех новых высокотехнологичных станков DMG MORI SEIKI; • CELOS упрощает и ускоряет процесс от идеи до готового изделия; • CELOS совместим с системами PPS и ERP, может соединяться с приложениями CAD / CAM и расширяться с инновационными программами CELOS APP;

После входа в систему с помощью соответствующей кнопки SMARTkey® оператор попадает в программу APP SELECTOR, где он может выбрать одну из 12 приложений CELOS APP нажатием кнопки на сенсорном экране ERGOline® диагональю 21,5 дюйма. При этом индивидуальные права доступа, например, полный доступ к CELOS или (только) доступ для выполнения заказов, можно конфигурировать в приложении SETTINGS APP

• Благодаря приложениям CELOS APP пользователю CELOS гарантированы сплошное цифровое управление, документирование и визуализация данных о заказах, процессах и станках; • CELOS делает ненужными интерфейсы между цехом и управленческими структурами компании, являясь основной для создания оцифрованного процесса производства без бумаги; • CELOS повышает прибыльность как производства в отдельности так и всей цепочки создания стоимости в компании. Во время обработки STATUS MONITOR системы CELOS визуализирует мониторинг станка и процесса, предоставляет информацию о важных показателях текущего заказа и прогресса его выполнения. Кроме того, STATUS MONITOR информирует оператора об ошибках или необходимых работах по техобслуживанию с помощью специальных пиктограмм и текстовых сообщений. После входа в систему с помощью соответствующей кнопки SMARTkey® оператор попадает в программу APP SELECTOR, где он может выбрать одну из 12 приложений CELOS APP нажатием кнопки на сенсорном экране ERGOline® диагональю 21,5 дюйма. При этом индивидуальные права доступа, например, полный доступ к CELOS или (только) доступ для выполнения заказов, можно конфигурировать в приложении SETTINGS APP. На EMO компания DMG MORI SEIKI представила CELOS с системами управления SIEMENS (Operate 4.5 на базе SIEMENS 840D solutionline) и MITSUBISHI (MAPPS V).

2013 октябрь

Мировая премьера: ULTRASONIC 30 linear 5-осевая прецизионная обработка с ультразвуком заготовок сложной геометрической формы из улучшенных материалов с приложением сил, уменьшенных на макс. 40%

Станок ULTRASONIC 30 linear открывает новые возможности в сфере 5-осевой прецизионной обработки улучшенных материалов благодаря очень точной портальной конструкции, сохраняющей устойчивость долгое время, и единой концепции регулирования температуры всех компонентов, важных для обеспечения точности. Основное предназначение состоит в ультразвуковой шлифовке заготовок сложной геометрической формы из улучшенных материалов в оптике, часовом производстве и медицинской промышленности, а также производстве прецизионных пресс-форм с точнейшим соблюдением размеров, контуров и получением поверхностей класса качества Ra < 0,1 мкм. Высокодинамичные линейные приводы с активным охлаждением по осям X, Y, Z с ускорением > 1,2 g и ускоренным ходом 50 м/мин, частотой вращения 40 000 об/мин в стандартной комплектации, а также оптимальным диапазоном поворота оси В ±120 °. Уменьшенные силы для получения поверхности точностью Ra < 0,1 мкм обеспечения долгого срока эксплуатации На базе стандартного крепления шпинделя HSK-40 во фрезерные шпиндели можно быстро и автоматически устанавливать специальные держатели ультразвуковых инструментов. Они содержат так называемые пьезоэлементы, возбуждаемые индуктивной системой через шпиндели на высоких частотах (20 – 50 кГц). «На вращение инструмента накладывается дополнительное движение в продольном направлении», – поясняет Бенедикт Брокс, руководитель отдела продаж станков ULTRASONIC. «На резце инструмента возникают колебания амплитудой до 10 мкм. Благодаря этому осциллирующему движению и прерыванию контакта обеспечивается лучшее смазывание и охлаждение резца и оптимальное отведение частиц из зоны действия». Благодаря передаче ультразвуковых колебаний на резец алмазного инструмента удается добиться снижения необходимых сил на макс. 40% в зависимости от материала. Это позволяет продлить срок эксплуатации инструментов и получить поверхности отличного качества (до Ra < 0,1 мкм) у твердых и хрупких высококачественных материалов, например, стекла, керамики, корунда и других материалов, с трудом подвергающихся обработке резанием, например, твердых сплавов и волокнистых композитов. Таким образом, в станке ULTRASONIC 30 linear уникальным образом сочетаются высокоскоростное резание и высокоэффективное ультразвуковое шлифование улучшенных материалов. Благодаря этому можно обрабатывать невероятно широкий спектр материалов. Высокодинамичная, долгое время сохраняющая устойчивость концепция компактного 5-осевого станка – занимаемая площадь 4,6 м² Станок ULTRASONIC 30 linear – это уникальная инновация от DMG MORI SEIKI в сфере прецизионной 5-осевой обработки улучшенных материалов, например, стекла, высококачественной керамики, корунда, твердых сплавов и волокнистых композитов. Цель заключается в получении точности в диапазоне < 5 мкм и качества поверхности Ra < 0,1 мкм. Для этого используется, в первую очередь, очень точная, долгое время сохраняющая стабильность портальная конструкция – станок занимает всего 4,6 м² – с двойным приводом оси Y и единая концепция регулирования температуры. При этом контролируется не только температура приводов, направляющих и шпинделей, но и станины, распределительного шкафа и всех сред. Линейные приводы осей X, Y, Z достигают максимального ускорения > 1,2 g и ускоренного хода 50 м/мин. Благодаря большому диапазону поворота рабочего стола по оси В (+/- 120°) и полностью интегрированной круглой оси, бесконечно вращающейся на 360°, – обе по моментной технологии – станок ULTRASONIC 30 linear оптимально подходит для 5-осевой одновременной об-

работки. Базовая машина в стандартной комплектации оснащается мощным мотор – шпинделем на 19 кВт с интегрированным охлаждением вала, креплением инструмента HSK-40 и системой, рассчитанной на 40 000 об/мин. Помимо серийного устройства смены инструментов на 30 мест с двойным захватом дополнительно предлагается цепной магазин на 60 или 120 инструментов. ULTRASONIC 30 linear с самой современной программой ЧПУ Operate 4.5 Станок ULTRASONIC 30 linear оснащен системой Operate 4.5 на базе SIEMENS 840D solutionline. Operate 4.5 – это новая системная платформа DMG MORI SEIKI для всех станков с управлением SIEMENS – от начального до высокого класса. При этом Operate 4.5 включает все технологии автоматизации станка – от приводов до системы ЧПУ. Кроме того, Operate 4.5 оснащается единым для всех технологий пользовательским интерфейсом. В целом Operate 4.5 представляет собой комплексный и мощный пакет, гарантирующий максимальную производительность при обработке резанием. Высочайшая точность контуров, качество поверхности Ra < 0,1 мкм при обработке улучшенных материалов Благодаря высокой точности и долговременной стабильности по всем 5 осям, которые основываются на продуманной концепции станка и системы регулирования температуры, ULTRASONIC 30 linear отлично подходит для прецизионной 5-осевой обработки деталей сложной геометрической формы из улучшенных ма-

октябрь 2013

Благодаря станку ULTRASONIC силы в процессе снижаются на макс. 40%. Благодаря этому можно добиться продления срока службы инструментов, а также отличного качества поверхности до Ra < 0,1 мкм при обработке твердых и хрупких материалов с улучшенными характеристиками (например, церодура).

Рабочая зона станка ULTRASONIC 30 linear с встроенным поворотным столом и мотор - шпинделем, рассчитанным на 19 кВт и 40 000 об/мин.

Принцип действия ULTRASONIC: наложение дополнительного осциллирующего движения на вращение инструмента приводит к значительному снижению сил процесса

териалов. Это инновационное оборудование пригодится везде, где требуется максимальное соблюдение контуров и размеров, наилучшее качество поверхности и повышение производительности при шлифовании и сверлении, например, оптического стекла, церодура, высококачественной керамики, сапфира, а также твердых сплавов. «Его используют, в том числе, для производства тонкостенных легких структур и длинных отверстий высокой точности в оптических компонентах (например, опор зеркал, гироскопов), для комплексной обработки компонентов часов из оксида циркония, изготовленного горячим изостатическим прессованием, и сапфира (корпуса часов, безели, циферблаты, компоненты механизма), а также медицинских имплантатов из высококачественных износостойких материалов», – поясняет Бенедикт Брокс. Новым сегментом для эффективного использования инновационной технологии ULTRASONIC стал выпуск и ремонт композитных компонентов, в частности, из волокнистых материалов, например, углепластика/стеклопластика/карбоксиметилцеллюлозы. Уже сегодня благодаря снижению сил процесса на 40% при обработке ULTRASONIC удается достичь удвоения подачи при выдающемся качестве деталей. При этом благодаря ULTRASONIC удается избежать разрыва волокон, отслоения и образования наростов на резце. Особенности ULTRASONIC 30 linear • Прецизионные детали, например, из церодура и керамики, для оптической/часовой/медицинской промышленности; • Снижение сил процесса на макс. 40%: оптимальное качество детали, долгий срок службы

инструмента; • Очень точная, долгое время сохраняющая стабильность портальная конструкция с линейными приводами и единой системой регулирования температуры; • Компактность: занимает всего 4,6 м²; • Линейные приводы в X, Y, Z с ускорением до > 1,2 g и ускоренным ходом 50 м/мин; • Универсальная 5-осевая одновременная обработка с вращающимся/поворотным столом диаметром 250 мм, с активным охлаждением и оптимальным диапазоном поворота ±120 ° в оси B; • Стандартная комплектация: мотор - шпиндель на 19 кВт с охлаждаемым валом, HSK-E40, частота вращения 40 000 об/мин; • Цепной магазин на 30 мест с двойным захватом (опция: 60, 120 инструментов); • Универсальные, стандартные решения автоматизации для высокоэффективного производства в несколько смен; • Максимальная производительность благодаря Siemens 840D sl с новой комплексной платформой ЧПУ Operate 4.5 производства DMG MORI SEIKI.

Финишная обработка корпуса часов из синего оксида циркония, маятниковая обработка, качество поверхности Ra < 0,1 мкм

Ультразвуковая обработка углепластика с двойными подачами; предотвращение разрыва волокон, отслоения и образования наростов на резце

2013 октябрь

Новые датчики вращения для автоматизации Компания HEIDENHAIN расширяет номенклатуру абсолютных датчиков вращения типового ряда ECN/EQN 400 с диаметром корпуса 58 мм: теперь эти датчики также доступны с интерфейсами PROFIBUS и PROFINET. К уже давно выпускаемому семейству со сплошным валом добавляются долгожданные модели с полым валом диаметром 12 мм. Датчики имеют полый тупиковый вал с зажимным кольцом. Полый вал допускает повышенные нагрузки и максимальную частоту вращения до 6000 об/мин. Устойчивость к ударам (6 мс) составляет до 1000 м/с2, а к вибрациям – до 100 м/с2. Датчик выполнен со степенью защиты IP64, и способен безотказно работать при температуре окружающей среды от -40 °C до +70 °C. Датчики вращения с интерфейсом PROFIBUS поддерживают профиль DP-V2 и, тем самым, полностью отвечают требованиям автоматизированного управления процессами. Эти датчики можно индивидуально конфигурировать и параметризировать под требования того или иного приложения. Датчики вращения с интерфейсом PROFINET поддерживают все функции класса 4 (функции масштабирования и предустановки) и обеспечивают коммуникацию и передачу информации в реальном времени на основе Ethernet-протокола. Эти датчики широко применяются для автоматизации производственных и технологических процессов, а также в приводных системах. www.heidenhain.ru

FFG Group приобретает часть бизнеса компании МАГ в области промышленного оборудования 15 сентября 2013г. Fair Friend Group (FFG) и MAG Group (MAG) официально подписали соглашение о продаже части бизнеса компании МАГ в области промышленного оборудования. Договор вступает в силу на обычных условиях после одобрения антимонопольным комитетом. Стороны договорились не разглашать условия сделки. МАГ отделит промышленное направление от группы, включая соответствующие сервисные подразделения. В него входит часть немецкой компании MAG IAS GmbH, включая заводы и сервисные центры в Мосбахе, Таунштайне, Кемнице, Виттене, Оффенбурге и частично в Геппенгине, а также российский офис. В 2012 г. объем продаж этой бизнес единицы компании MAG IAS GmbH составил 12 млн. евро, с 600 сотрудниками, что составляло 24% общего дохода компании. Интеграция в Европейское подразделение компании FFG и ее производственные сети дает большой потенциал для промышленного оборудования МАГа. Стратегия группы направлена на расширение своей деятельности и формирование сильной глобальной группы по производству станков с многофункциональными региональными структурами. Приобретенное промышленное направление соответствует стратегии группы, завершая портфель высоких технологий FFG Group. Производственные возможности в Германии, бренды Hessapp, Hüller Hille, Modul

и Witzig & Frank значительно ускорят рост группы FFG. О FFG Group Fair Friend Group (FFG), под руководством Президента г-на Jimmy Chu, включает в себя 60 компаний и подразделений в развитых и развивающихся странах с объемом продаж 2,5 млрд. долларов США. Станкостроительное подразделение с объемом продаж 1,3 млрд долларов США включает в себя более 32 заводов с 23 брендами в Тайване, Японии, Южной Корее, Китае, США и Италии. FFG Group глобальный лидер в области станкостроения с производствами, офисами продаж и маркетинговыми активностями в 8 различных странах. Деятельность FFG Group в основном сфокусирована на станках с ЧПУ для изготовления инструмента (более 50% прибыли) и включает еще три подразделения: ИТ промышленное подразделение, отдел промышленного оборудования и подразделение по энергосберегающему оборудованию. О FFG Европа FFG Европа является станкостроительной холдинговой компанией, управляемая FFG и итальянскими партнерами ( г-н Luigi Maniglio, Президент FFG Европа) и управляющей командой Jobs (Marco Livelli, Luigi Riboli и Antonio Dordoni). FFG Европа включает хорошо известные бренды и заводы: Jobs (5-осевые фрезерные станки,

среди мировых лидеров в высоко моментном, высоко скоростном и очень высокоскоростном фрезеровании для авиационной, автомобильной промышленности), Rambaudi (исторический бренд 5-осевых фрезерных станков), Sachman (горизонтальные фрезерные станки и обрабатывающие центры) и Sigma (3х и 5ти осевые высоко производительные вертикальные фрезерные станки и обрабатывающие центры).

октябрь 2013

Обработка поверхности стальной дробью Сметанич Константин Александрович генеральный директор Konstantin Smetanich General director ООО «НТК» Москва, Россия «NTC» LLC Mosсow, Russia

Грамотный подход к выбору абразивного материала – это залог эффективной и качественной обработки поверхности в дробеметных и дробеструйных установках Ключевые слова Стальная дробь, низкоуглеродистая, высокоуглеродистая, жизненный цикл абразива, Альмен-тест, интенсивность, дробеметная обработка Keywords Almen, Ervin, endurance, durability, intensity, steel shot, low carbon, high carbon

Содержание углерода в стали оказывает влияние на качество дроби Дробеструйная и дробеметная обработка является обычной процедурой при механической обработке поверхности с широкой областью применения, она используется, в частности, в литейных цехах для ремонта или для удаления окалины и ржавчины. Дробь также используется для увеличения твердости поверхности («упрочнения»). При этом кинетическая энергия дроби оказывает давление на точку поверхности и увеличивает ее твердость. Критерии качества для дроби Решающими критериями качества дроби являются износостойкость (которая определяется путем испытания на прочность) и интенсивность воздействия на обрабатываемую поверхность. Абразив тем экономичнее, чем дольше он обрабатывает поверхность с максимальной эффективностью до полного своего разрушения. Износостойкость. Ervin-тест Износостойкость различных видов дроби может быть видна при измерении долговечности при Эрвин-тесте. Эрвин-тестер – это машина, которая имитирует процесс обработки дробью, происходящий в производстве, и оснащена счетчиком (воротами) для подсчета жизненных циклов дробинок. Используется в лаборатории. Износостойкость разных видов стальной литой дроби колеблется между 2500 и 5000 циклами. Результат измерения в значительной степени зависит от выбранной фракции дроби и ситового анализа выбранного размера дроби. В ситовом анализе путем разделения дроби на размеры мы имеем в виду ширину сита и количество слишком мелких дробинок в рассматриваемой фракции, которые размеру сита не соответствуют. Существующие стандарты предо-

а) высокоуглеродистая дробь

ставляют некоторую свободу в выборе номиналов сита, что затрудняет для пользователя сравнение различных поставщиков абразива. Интенсивность. Almen-тест Интенсивность обработки, т.е. эффект от обработки дробью участка обработанной поверхности, определяется в соответствии с критериями процедуры измерения величины Almen – названа в честь ее изобретателя. Тест основан на применении стандартизированной измерительной пластины, изготовленной из листовой стали. Эта измерительная пластина Альмена помещается в зажимы, а затем помещается в Эрвин-машину, где обрабатывается дробью с использованием счетчика циклов. После обработки дробью, измерительная пластина Альмена извлекается, и производятся замеры изгиба. Отклонение, вызванное обработкой, используется в качестве стандарта для расчета интенсивности обработки. Таким образом, могут быть проверены новая дробь, а также «рабочая смесь» дроби. Так как интенсивность абразивной обработки часто меняется с возрастанием количества циклов обработки, интенсивность Almen-теста дана в отношении к числу циклов обработки, пройденных в Эрвин-машине. Сравнение различных видов дроби Износостойкость дроби, а также интенсивность, значительно зависят от характеристики твердости стальной литой дроби. В свою очередь, твердость дроби зависит от ее химического анализа (значителен фактор содержания углерода) и термообработки, которую возможно дробь прошла при производстве. На рынке можно найти дробь с высоким содержанием углерода (HC), низкоуглеродистую дробь (LC) и реже дробь со средним содержанием углерода

б) низкоуглеродистая дробь

Рисунок 1. Характер разрушения дробинок из выскоуглеродистого и низкоуглеродистого сплавов

2013 октябрь (MC). Данные типы дроби имеют отличия в процессе их производства, а также обладают различными преимуществами и недостатками. Содержание углерода в высокоуглеродистой дроби составляет 0,8% – 1,2% , а содержание углерода в низкоуглеродистой дроби – от 0,1% до 0,2 %. Другие факторы, содержащиеся в железе, такие как кремний или марганец, имеют меньше влияние на твердость стали. Благодаря указанным различиям в химических составах, можно наблюдать качественные различия в выносливости и интенсивности дроби. Сравнение на рисунке 1 наглядно показывает характер разрушения высокоуглеродистого и низкоуглеродистого абразивов. Из-за очень высокой скорости охлаждения во время производства высокоуглеродистая дробь имеет неоднородный состав, состоящий из мартенсита и остаточного аустенита. Эти структуры имеют различные окружности (пористость), которая ведет к усадке, после чего появляются небольшие трещины, которые невозможно полностью удалить с последующей термической обработкой. Из-за высокой тенденции образования трещин в структуре высокоуглеродистая дробь не может конкурировать по износостойкости с низкоуглеродистой дробью. Таким образом, в рамках сопоставимых условий, можно достичь оптимального результата при правильном выборе стальной дроби. На рисунках 2 и 3 в качестве примера приводится сравнение износостойкости и интенсивности образцов разных типов дроби. Значения износостойкости были определены при сопоставимых условиях с использованием образцов новой стальной литой дроби (1,0 до 1,6 мм), которая обычно применяется в литейном производстве. Сравнение износостойкости на рисунке 2 показывает, что износ (расход) стальной литой дроби увеличивается с увеличением содержания углерода в химическом составе дроби. При этом образцы низкоуглеродистой дроби указанного размера проходят около 3500 циклов до истирания, тогда как образцы высокоуглеродистой дроби показывают значения ниже 2900 циклов. Таким образом, низкоуглеродистая дробь имеет преимущество в износостойкости > 20%, что играет важную роль в экономии затрат. На рисунке 3 приведены характерные прогрессии интенсивности образцов дроби высокоуглеродистой и образцов дроби с низким содержанием углерода. Образцы низкоуглеродистой дроби в течение первых 500 циклов проходят процесс холодного упрочнения, тем самым увеличивая свои показатели интенсивности. Значение Almen высокоуглеродистой дроби, наоборот, уменьшается в течение первых 500 циклов. Оценка результатов измерений. Показания износостойкости и интенсивности противоречат друг другу. Чем больше содержание углерода в дроби, тем лучше показатели интенсивности, но износостойкость, однако, значительно снижается. Оптимальное решение заключается в нахождении компромисса между продолжительной износостойкостью и высокой интенсивностью На рисунке 4 – показатели производительности дроби, учитывающие и износостойкость и интенсивность (приведен расчет показателей интенсивности Almen-теста после 2000

Рисунок 2. Износостойкость (количество циклов) Сравнение износостойкости дроби от разных поставщиков; содержание углерода (C) указано в % (дробь фракции от 1,00 до 1,60 мм) циклов). Низкоуглеродистая стальная литая дробь VERA с содержанием углерода около 0,16% показывает лучшую производительность после учета всех показателей. Низкоуглеродистая стальная литая дробь

стойкости данный вид стальной дроби отстает от «конкурентов». Стальная литая дробь со средним содержанием углерода, рассматривается как компромисс между высокоуглеродистой и низко-

Рисунок 3, Интенсивность (обработки) по Альмену, в мм Характеристики интенсивности обработки (по Альмену) дроби от разных поставщиков с содержанием углерода – 0,1% оптимизирована на износостойкость, но в сравнении с другими образцами показала самую низкую интенсивность обработки. Высокоуглеродистая стальная литая дробь показала высокие результаты интенсивности, но по износо-

углеродистой дробью. Однако, как показали результаты измерений, это наихудший выбор, потому что ни по износостойкости, ни по интенсивности обработки, данный тип дроби имеет неудовлетворительные результаты. Сравнение показало, что продолжитель-

Рисунок 4, Износостойкость X Интенсивность (по Альмену) Сравнение дроби от разных поставщиков

октябрь 2013

18 Низкоуглеродистая дробь С-0,1 фракция 1,00-1,60 мм

Низкоуглеродистая дробь VERA С-0,16 фракция 1,00-1,60 мм

Низкоуглеродистая дробь VERA С-0,16 фракция 0,80-1,25 мм

3547

3438

3998

0,36

0.50

0,36

1277

1719

1439

Износостойкость (количество циклов) Интенсивность обработки (по Альмену) после 2000 циклов (в мм) Износостойкость X Интенсивность (по Альмену)

Таблица 1. Оптимизация выбора стальной литой дроби, при выборе более мелких фракций дроби (значения Износостойкости X Интенсивности Алмен-Теста) ная износостойкость при одновременно хороших значениях интенсивности достигнута в низкоуглеродистой дроби с содержанием углерода около 0,16%, при твердости новой дроби от 420 до 480 HV1. Преимущество низкоуглеродистой стальной литой дроби VERA – в упрочнении отдельных дробинок в смеси во время обработки поверхности, в результате показатели интенсивности стальной дроби VERA приближаются к показателям интенсивности высокоуглеродистой дроби. Благодаря процессу производства дроби из стали с низким содержанием углерода (C – 0,16%) получается бейнитные структура, которая не меняется, несмотря на упрочнение (закалку) стали. На практике это означает, что стальная литая дробь VERA является оптимальным выбором, это видно из примера, приведенного ниже: Если для дробеструйной обработки необходимо получить показатели Almen интенсивности около 0,36 мм (табл.1, колонка 1), то с

низкоуглеродистой дробью с содержанием углерода С – 0,10% необходимая интенсивность обработки будет достигнута при применении дроби с зерном категории от 1,0 до 1,6 мм, а с низкоуглеродистой дробью с содержанием углерода С – 0,16% для получения данных показателей подойдет дробь с зерном категории от 0,80 до 1,25 мм (колонка 3). С уменьшением размера дроби износостойкость абразива увеличивается на 500 циклов, в результате чего мы видим, что с одинаковыми показателями интенсивности обработки (0,36 мм), показатели производительности стальной литой низкоуглеродистой дроби VERA выше, чем у дроби с содержанием углерода 0,10% (1439 против 1277). В общем, может быть применен известный принцип: размер дроби выбирается исходя из требований к шероховатости поверхности, но применяется наименьшая из подходящих фракций. Чем мельче фракция дроби, тем лучше уровень покрытия обрабатываемой поверх-

ности, потому что меньший размер сита приводит к удвоению количества дробинок на 1 кг абразива для дробеструйной обработки. Все эти показатели дают большой потенциал для решения многих задач, для улучшения результатов и эффективности обработки, а также дают возможность достижения значительного совершенствования процесса при относительно низкой стоимости.

125364, г. Москва, ул.Свободы, д.61, корпус 1 Тел. +7 (495) 785-61-53 E-mail: office@ntc-group.net www.shotblasting.ru

Гофро-балка – волшебная палочка на рынке металлоконструкций. В плену иллюзий Игорь Вережан директор iv@radover.com Igor Verezhan director компании «Radover» Самара/Гон-Конг «Radover Intl.» Samara/HongKong

На примере гофро-балки в статье описывается одна из иллюзий постсоветского бизнеса – найти продукцию, которая будет курицей несущей золотые яйца и которая не потребует больших усилий ни в организации производства, ни в маркетинге. Для рынка металлоконструкций это остается только иллюзией

С 2004 года в России было поставлено 4 автоматических линии по производству гофро-балок. К настоящему времени три из них сменили владельца, две прошли процедуру банкротства, реально работает только одна. Новички на рынке металлоконструкций мечтают о новой технологии (читай «волшебной палочке»), которая позволит им делать конструкции легче, дешевле и быстрее чем конкуренты. Они покупают экзотические промышленные линии, дорогие роботы и… в лучшем случае теряют деньги, в худшем банкротятся. Одна из таких ловушек для новичков – это гофро-балка. История Принцип гофро-балки известен любому инженеру, в России он был описан в учебниках еще в 30-х годах прошлого века. Объяснить его просто: если поставить лист бумаги вертикально на стол и положить сверху ладонь, то он сразу согнется, а если тот же лист сжать гармошкой (волной), то на такой гофрированный лист можно легко положить сверху даже тоненькую книжку, так как лист станет более жестким и будет нести больше груза при той же толщине бумаги. Соответственно аналогичные конструкции из стали намного легче, чем ана-

логи из толстых и тяжелых горячекатанных или сварных балок. В России такие конструкции делали сначала из дерева, а потом и из металла. В 1970-х в Алма-Ате даже был создан институт, который занимался проблемой создания оборудования для производства гофро-балок, но уровень развития автоматизации в то время не позволил этого сделать, хотя казахи и сейчас активно используют гофро-балки в гражданском строительстве, но варят их вручную. Первым кто сделал промышленную линию по производству таких балок стала австрийская компания Zeman. Около 20 лет назад Zeman запустил такую линию на своем заводе в Катовице, в Польше. С тех пор Zeman продал по одной такой линии в следующие страны: Бразилия, Турция, Иран, Китай. А в страны СНГ за последние 8 лет было подписано и оплачено 8 контрактов на поставку таких линий. И ни одной в развитые Европу или США. Почему так много в СНГ? Скорее всего причина – наш менталитет, вскормленная с молоком матери вера в «золотую рыбку» и заклинание «по щучьему велению». Заявленное снижение веса гофро-балок по сравнению с горячекатанны-

2013 октябрь Ключевые слова Металлоконструкции, гофро-балка, горячекатанные балки, роботизированные промышленные линии сварные балки Keywords Metal constructions, sin-beam, hot rolled beams, welded i-beams, robotic industrial lines

ми – до 70% (если сравнивать обе балки вне конструкции) как раз и было чудом, на которое мы так часто надеемся. Увы. На рынке металлоконструкций чудеса не работают. Волшебная палочка Австрийская линия гофро-балок – это качественная промышленная роботизированная линия отвечающая высоким европейским стандартам. Простота в обслуживании, надежность и качественный продукт на выходе. Принцип гофро-балки никем не оспаривается (см. выше пример с листком бумаги). В интернете можно найти практически научные труды с доказательствами эффективности применения гофро-балок. Но на практике мы видим, что денег, грубо говоря, этот продукт не приносит. Вроде и палочка красивая и легкая, из ценных пород дерева, но как ни маши, за какой конец ни держи – чуда не происходит. Не углубляясь в дебри технических выкладок, цифр по несущей способности, нагрузкам и прочему, мы смотрим только на простые и ясные каждому факты: 1) В компании Zeman 12 собственных проектных бюро, и два завода по производству металлических конструкций в Польше и Австрии, которые на протяжении этих 20 лет удовлетворяли спрос своих клиентов на гофро-балки продукцией одной старой линии в Катовице. 2) За 20 лет ни один мировой производитель оборудования не пытался сделать подобную линию, хотя принципиально в ней ничего сложного нет, предпочитая развивать другие инженерные идеи. И это в наш век промышленного шпионажа, когда идея любого удачного гаджета воруется еще до выхода гаджета на рынок! (Китайцы не в счет. Они уже продают линию

19 гофро-балок очень похожую на австрийскую по цене в 2 раза дешевле. Но с итальянскими роботами). 3) Ни один ведущий завод по производству мет.конструкций в западном мире не купил такую линию для своего производства. Хотя с экономией у них там строго. 4) С 2004 года в России было поставлено 4 автоматических линии по производству гофро-балок. К настоящему времени три из них сменили владельца, две прошли процедуру банкротства, реально работает только одна. 5) Турецкий концерн Nurol уже несколько лет безуспешно пытается продать свою линию гофро-балок, которую он купил в Австрии. История линий гофро-балок в России Из 4-х линий поставленных в Россию стабильно работает только линия в ПСК-Пулково (Питер). Это большой холдинг с хорошим менеджментом, для них гофро-балка далеко не основной элемент их производства и даже если она будет там стоять без заказов большую часть времени это не отразится на общем финансовом состоянии компании. Самарский завод «Метаком» – первым в России (и СНГ) купивший в 2004 году такую линию так и не смог отбить по ней кредит, но каким-то чудесным образом продал ее несколько лет назад «Мечелу» и теперь оказывает населению… медуслуги. (единственное запротоколированное чудо касающееся гофро-балок). Новые хозяева уже выставили линию на продажу. Московская компания «РСП» (бывший завод Метконструкций N5 в Очаково) купила линию в 2007, через два года обанкротилась и Zeman за бесценок выкупил свою линию гофро-балок и вывез все в Австрию, чтобы опять перепродать ее. Орский завод метконструкций (ОЗМК) проходит в настоящее время процедуру банкротства. По смешному (или грустному?) стечению обстоятельств линия, которая стоит на ОЗМК изначально была спроектирована для заказчика из Казахстана, у которого кончились деньги еще до того как линия была сделана и линия была быстро перепродана русским, у которых деньги в это время – в апреле 2008 – еще не кончались. Линия проданная в Молдову в 2007 предвосхитила казахский сценарий: аванс, кризис, нет денег на второй платеж и Zeman забирает линию и ставит ее на свой только что купленный завод в Турции. Хороша! Жаль, что не чужая! Опять же не вдаваясь в дискуссию о технических свойствах гофро-балки можно кратко привести следующие причины отсутствия у них коммерческого успеха: 1) Консервативный строительный рынок, все ГОСТы и СНиПы которого «написаны кровью», тяжело и медленно принимает все новое. В ГОСТах гофро-балки нет и многие проектировщики не хотят рисковать и отказываются с ней работать. 2) Билет в компанию счастливых обладателей линии гофро-балок стоит

под три миллиона евро и выше (в зависимости от комплектации и с учетом доставки и растаможки в Россию). 3) Ферменные конструкции легче гофро-балок в среднем на 1-2% и дешевле по себестоимости производства чуть ли не на 7% . Желающие могут легко проверить эти цифры. Взять хотя бы набор оборудования, который требуется для производства фирменных конструкций (стандартная резка и сварка полуавтоматами) и набор для производства конструкций с гофро-балкой (также стандартная резка и сварка полуавтоматами + 3 млн евро на линию гофро-балок). Одним из первых русских бизнесменов, кто познакомился с этой технологией был известный и успешный российский промышленник г-н Андрей Шухардин, который летал в Турцию, чтобы посмотреть на установленную там линию. Прилетел, посмотрел и улетел обратно. «Моё глубокое убеждение о полной бесперспективности гофробалки ещё более укрепились, проблемы её продажи в ней самой. Стоимость стенки балки в общем бюджете здания не превышают 2%, какая бы экономия не была она не имеет смысла, а если принимать во внимание использование более дорогого х/к металла, то и вовсе никакая, не говоря уже о проблемах фланцев и эстетике зданий» А.А.Шухардин. Можно найти толпу защитников гофро-балок, кто будет с пеной у рта спорить с г-ном Шухардиным. Это будут маркетологи и продавцы или гофро-балок или таких линий – австрийских или китайских. Г-н Шухардин точно с ними спорить не будет. А что тут спорить? Как говорится: если вы такие умные, почему вы такие бедные? В мире есть много примеров, когда новая интересная технология в изготовлении метконструкций не имеет коммерческого успеха на рынке. И много примеров успешного развития на рынке с набором стандартных, подчас даже китайских станков и оборудования. Главное, чтобы станки соответствовали производственным задачам. И отдел продаж. Тоже соответствовал бы. В общем, прописные истины. И никаких чудес, товарищи.

Компания Radover tel +7 927-016-16-06 tel. +8528 197-72-52 skype verejean iv@radover.com msn: ivradover@hotmail.com QQ 1472655704

октябрь 2013

2013 октябрь

Награда для чемпиона мира в области 5-осевой обработки Компания CNC-Technik MACK GmbH & Co. KG стала абсолютным победителем международного конкурса MACHINING EXPERT (Эксперт в области металообработки) организованного Институтом производственных технологий и станков (IFW) при университете Вильгельма Лейбница в Ганновере. Сегодня планирование и реализация процессов обработки происходит в виртуальной среде с помощью самых современных и передовых технических разработок. Преимущество перед конкурентами получают только те компании, которые готовы приспособить и расширить возможности традиционных решений и программных продуктов для увеличения производительности на каждой стадии производственного процесса. Целью института производственных технологий и станков (IFW) при проведении первого в мире «Соревнования в области 5-осевой обработки» было найти самые яркие примеры реализации данного подхода на практике во всем мире. На выставке EMO в Ганновере все желающие могли наблюдать за церемонией награждения победителей, которая прошла на стенде DMG MORI SEIKI в Павильоне 2. Абсолютным победителем престижного международного конкурса стала компания CNC-Technik MACK GmbH & Co. KG из г. Дорнштадт, Германия с решением по 5-осевой обработки для стоматологической промышленности. «Являясь ведущим поставщиком технологий в области 5-осевой обработки, компания DMG MORI SEIKI предлагает уникальную линейку высокотехнологичных обрабатывающих центров с высококлассными системами ЧПУ» – подчеркивает Кристиан Тенес, член совета директоров концерна GILDEMEISTER AG. «Разумеется, и нам есть чему поучиться у наших заказчиков, большинство из которых ведущие мировые производители». Именно для того, чтобы отметить и выделить самые лучшие достижения компания DMG MORI SEIKI и организовала соревнование MACHINING EXPERT. Основным критерием для оценки участников было воздействие на производственный процесс в целом: от этапа

планирования до готового изделия. Для научного руководства и научного обеспечения во время проведения конкурса компания DMG MORI SEIKI привлекла в партнеры Институт производственных технологий и станков (IFW) при университете Вильгельма Лейбница в Ганновере. Директор института профессор Денкена в интервью говорил: «Вместе с компанией DMG MORI SEIKI мы специально искали инновационные решения для производственного процесса в целом, а также специализированные решения на базе компьютеризированного технологического проектирования, приспособленные под индивидуальные требования». Исходя из вышеуказанных требований, были определены три номинации для оценки достижений участников конкурса: «ИННОВАЦИЯ», «CAD/CAM» и «ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ЦЕПОЧКА». В состав престижного меж-дународного жюри помимо профессора Бернарда Денкены вошли также профессор Юсуф Алтынтас из Университета Британской Колумбии, Канада и профессор Тохиро Аояма из университета Кэйо, Япония.

Кристиан Тенес, член совета директоров концерна GILDEMEISTER AG, официально открывает церемонию награждения премии MACHINING EXPERT Award, в которой приняли участие компании из 12 стран из Америки, Европы и Азии.

Компания CNC-MACK становится чемпионом мира Благодаря широкому ассортименту специализированных решений для стоматологической промышленности абсолютным победителем конкурса и обладателем награды «ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ЦЕПОЧКА» стала компания CNC-Technik MACK GmbH & Co. KG из г. Дорнштадт, Германия. Группа MACK является семейным предприятием, которое предлагает профессиональные и высококачественные услуги по фрезерованию. MACK Dentaltechnik создана для выполнения конкретных задач и требований заказчиков стоматологической промышленности и предлагает продукцию высочайшего качества. Основа создания компании: 25-летний опыт в области обработки металла в самых разных отраслях промышленности.

Профессор Беренд Денкена, директор Института производственных технологий и станков (IFW) при университете Вильгельма Лейбница в Ганновере, объявляет победителей в номинациях «ИННОВАЦИЯ», «CAD/CAM» и «ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ЦЕПОЧКА».

«Ориентируясь на постоянное совершенствование производственного процесса компания CNC-Mack предприняла решительный шаг и заняла место поставщика индивидуальных стоматологических решений на совершенно новом рынке» - такими словами профессор Денкена отметил в своей речи при вручении награды смелость и новаторский подход компании к работе. При том, что основной упор всегда делался на решении задач клиентов из стоматологической промышленно-сти, компания Mack произвела впечатление на жюри высоким уровнем производ-ства, глубоким пониманием процесса производства: от интернет-портала для заказчиков, индивидуальной отладкой систем CAD/CAM и т.д, включая собственное инструментальное производство,

Награда в номинации CAD/CAM была вручена компании KOMET GROUP GmbH из г. Безигхайм, Германия - мировому лидеру в производстве инновационного режущего инструмента. Глава группы разработки CAD/CAM систем Оливье Глокль (справа) получает награду из рук президента компании MORI SEIKI д-ра Масахико Мори.

октябрь 2013

22 высокую автоматизацию производственных процессов и короткие сроки доставки. Весь процесс от ввода данных заявки до доставки заказов, как правило, составляет 24 часа, что еще раз подтверждает отлаженность рабочего процесса. Награда в номинации CAD/CAM была вручена компании KOMET GROUP GmbH из г. Безигхайм, Германия, мировому лидеру в производстве инновационного режущего инструмента. В данном случае жюри отметило специализированную доработку системы компьютеризованного технологического проектирования, в частности наращивание функциональности собственного ПО компании KOMET для автоматизированного программирования. «Обладая широчайшим набором технических решений, компания KOMET уже давно начала работу над автоматизацией системы планирования своего производства. Инициатива возникла еще в те времена, когда технологии виртуализации представлялись делом далекого будущего. Но уже тогда специалисты компании KOMET отдавали себе отчет в том что, тесное сочетание систем проектирования и производства открывает широкий потенциал для выстраивания эффективного производственного процесса», отметил профессор Денкена при вручении награды. Главный приз в номинации «ИННОВАЦИЯ» получила компания IRISO SEIMITSU Co., Ltd из Японии. Профессор Денкена так объяснил это решение жюри: «Компания Iriso Seimitso – ведущий поставщик прецизионных компонентов для автомобильной и полупроводниковой промышленности. Несмотря на то, что компания Iriso Seimitso работает с обычными станками, ей удается осуществлять и прецизионную микрообработку. Причиной тому высокий уро-

Главную награду в номинации «ИННОВАЦИЯ» получила японская компания Iriso Seimtso Co., Ltd, ведущий поставщик прецизионных компонентов для автомобильной и полупроводниковой промышленности. вень мотивации персонала и творческий подход сотрудников к своему делу». Особенное впечатление на жюри произвела собственная разработка компании, с помощью которой «прямое измерение длины инструмента при многокоординатной обработке» было выполнено с высочайшей точностью. Это изобретение, которое без особых усилий может быть интегрировано в станок, позволяет добиться серьезного сокращения сроков наладки для различных положений зажима и, как следствие, значительно увеличить точность обработки. Всего в конкурсе MACHINING EXPERT Award приняли участие компании из 12 стран из Америки, Европы и Азии. Руководство и про-

ведение конкурса осуществлял Институт производственных технологий и станков (IFW) при университете Вильгельма Лейбница в Ганновере, ведущее учебное заведение в Германии в области исследования производственных технологий. Оценку участников конкурса осуществляло жюри, состоящее из трех ведущих специалистов с мировым именем: профессор Юсуф Алтыназ из Университета Британской Колумбии, Ванкувер, Канада; профессор Аояма из Университета Кэйо, Иокогама, Япония и профессор Беренд Денкена из Университета Вильгельма Лейбница в Ганновере.

2013 октябрь

Walter AG представляет принципы Engineering Competence на EMO 2013 Тюбинген, 18 сентября 2013. «Интеллект в производстве» – девиз крупнейшей в мире выставки производственных технологий EMO 2013 уже в течение многих лет является важной темой для специалистов из Тюбингена. Поскольку Walter уже давно не только выпускает высококачественные металлорежущие инструменты, но также предлагает услуги и технологические решения для их эффективного применения. В настоящее время компания Walter выпускает продукцию под пятью торговыми марками: к ним относятся металлорежущие инструменты марок Walter, Walter Titex, Walter Prototyp, Walter Valenite, а также услуги по оптимизации производственных процессов всей технологической цепочки в рамках проекта Walter Multiply. Посетители выставки со всего мира смогли познакомиться с продукцией и услугами Walter AG на EMO 2013 в павильоне 3, стенд G24. Важнейшие экспонаты выставки: • Длиннокромочная фреза с высокопрочными зубьями: Walter расширяет ассортимент фрез BlaxxTM, предлагая длиннокромочную фрезу F5138. Специальное покрытие корпуса фрезы чёрного цвета обеспечивает высокоэффективную защиту от коррозии и износа. Данный инструмент обладает всеми свойствами серии фрез BlaxxTM: благодаря высокой прочности, точности и эксплуатационной надёжности он гарантирует чрезвычайно высокую производительность при обработке уступов в заготовках из стали и чугуна, нержавеющих сталей, жаропрочных сплавов и цветных металлов; • Нарезание резьбы в глубоких отверстиях: метчик Prototex для нарезания резьбы в сквозных отверстиях® Eco Plus Walter Prototyp обеспечивает высокопроизводительную обработку на предприятии, выпускающих широкий ассортимент продукции. Метчики изготавливаются из улучшенной быстрорежущей стали HSS-E-PM с износостойким покрытием THL и предназначен для обработки резьбы глубиной до 3,5xD в стали и нержавеющей стали, в материалах с пределом прочности до 1350 Н/мм², а также в чугуне и алюминиевых сплавов с содержанием кремния до 12 %. При использовании

данных метчиков реже возникает необходимость в смене инструмента и появляется возможность значительного сокращения номенклатуры применяемых инструментов; • Отрезка и обработка канавок: новая дисковая фреза Blaxx™ F5055 на базе системы для отрезки и обработки канавок Walter Cut SX позволяет оптимизировать этот вид обработки. Пластины крепятся за счёт упругих свойств корпуса фрезы, что обеспечивает оптимальную передачу усилий резания в корпус инструмента. Уникальные свойства этого крепления наилучшим образом проявляются при отрезке и позволяют свести к минимуму вибрации при высокой частоте вращения инструмента; • Надёжное крепление расточных инструментов: планируется расширение ассортимента расточных инструментов Walter за счёт исполнения с хвостовиком Capto™. Для обеспечения комплексной обработки постоянно повышается степень универсальности станков, и поэтому на них всё чаще в качестве стандартной оснастки используются шпиндели типа Capto. Поэтому в будущем Walter планирует выпускать свои системы для растачивания и чистового растачивания с хвостовиками ScrewFit и Walter Capto™; • Расширение области применения Tigertec Silver®: пластины из твёрдого сплава Tigertec Silver® в сочетании с новыми геометриями теперь предлагаются для обработки чугуна: классическая гладкая пластина RK5 со стружколомающей геометрией, а также чрезвычайно прочная RK7 для максимальной эксплуатационной надёжности даже при прерывистом резании. Уже с июня 2013 пластины Tigertec Silver® для обработки чугуна выпускаются с универсальной геометрией MK5;

• Новые возможности экспресс-изготовления специальных инструментов: сервис срочного изготовления специальных инструментов Walter будет обеспечивать производство и поставку расточных инструментов с пластинами в срок до шести недель. Это позволит заказчикам сэкономить время и деньги, поскольку разработку конструкции инструмента, экономические расчёты и данных для производства осуществляет автоматическая система конфигурирования; • Эффективный инструментооборот: в рамках проекта Walter Multiply оказывается помощь металлообрабатывающим предприятиям в целях последовательной оптимизации производственных процессов: приобретение инструментов, управление инструментооборотом и предварительная настройка, эффективное определение параметров процесса обработки, а также восстановление и утилизация. Multiply предлагает модульные решения от одного поставщика. Интеллект в производстве – таков девиз EMO 2013. Для сохранения лидерства в своей отрасли в будущем потребуются не только самые лучшие режущие инструменты. Для повышения эксплуатационной надёжности при обработке, например, жаропрочных сплавов, упрощения производственных процессов и комбинирования технологических операций необходимо знать также оптимальные способы применения инструментов. Walter помогает своим заказчикам добиться повышения производительности. Специалисты компании Walter руководствуются в своей деятельности принципами Engineering Competence. Engineering Competence – философия компании, ориентированная на высокое качество продукции, в которой реализованы зрелые идеи и инновации.

октябрь 2013

СВАРКА В УЗКУЮ РАЗДЕЛКУ Новая технология сварки толстых листов Основанная в 1919 году немецкая фирма «Карл Клоос Швайсстехник ГмбХ» традиционно идет в авангарде развития сварочных технологий: 1956 г. – пионерная разработка источников тока для сварки в углекислом газе; 1958 г. – первая успешная интеграция сварочных источников в производственную линию – начало эпохи автоматизации сварки; 1961 г. – внедрение новых способов управления дугой в сварочном процессе; 1968 г. – создание первого сварочного источника с импульсной дугой для улучшения результатов сварки алюминия; 1971 г. – разработка и изготовление тиристорного источника питания; 1981 г. – начало использования промышленного робота собственной конструкции для сварки в защитном газе; 1996 г. – фирма «Клоос» снова занимает лидирующую позицию в мире – теперь в разработке и внедрении высокопроизводительного процесса сварки двумя проволоками «ТАНДЕМ». В последнее десятилетие усилия инженеров фирмы увенчались успехом в со-

вершенствовании систем управления сварочных роботов, создании новых моделей источников сварочного тока с микропроцессорным управлением и мониторингом сварочных параметров, разработке оборудования для гибридной лазерно-дуговой сварки. В наши дни фирма «Клоос» производит сварочные полуавтоматы, сварочные роботы, позиционеры и периферийное оборудование, а так же разрабатывает программное обеспечение для систем управления. Таким образом, фирма реализует один из своих основных принципов – «Все из одних рук!». Одной из перспективнейших инноваций последнего времени стало внедрение технологии MIG/MAG сварки в узкую разделку для особо толстостенных конструкций. Постановка задачи и решение Для электродуговой сварки деталей большой толщины необходимо подготовить разделку V-образной формы, чтобы обеспечить доступ сварочной горелке и надёжное проплавление кромок. При толщинах от 50 мм и выше поперечное сечение разделки получается очень большим. Её заполнение требует многочисленных проходов. Растут расходы и время сварки. Существенную экономию предлагает применение специальной технологии

Разделка V-образной формы

сварки в защитных газах в узкую разделку, которая позволяет обойтись разделкой гораздо меньшего объема – см. эскиз. По сравнению с традиционной разделкой со скошенными кромками объём зазора для сварки в узкую разделку составит едва ли одну треть. При толщине листов 300 мм достаточно узкой разделки шириной всего 20 мм. Однако для сварки в узкую разделку вместо обычной горелки потребуется специальное оборудование – «горелка-кинжал» прямоугольного поперечного сечения, внутри которой подаётся сварочная проволока, ток, защитный газ и охлаждающая вода. Для обеспечения надёжного сплавления кромок изогнутый под углом токоподводящий наконечник совершает периодические качающие движения с короткой задержкой на боковых поверхностях разделки. Мощность плавления в данном процессе может достигать 10 кг/час (сталь). Внесение тепла меньше по сравнению с обычным процессом. Управление процессом полностью автоматическое с использованием робототехники CLOOS. Все необходимые параметры программируются в системе управления роботом. В сварочную головку встроен привод качания токоподводящего наконечника

Подготовка под сварку в узкую разделку

2013 октябрь

Вместо обычной сварочной горелки был сконструирован специальный инструмент прямоугольного поперечного сечения, через который подается сварочная проволока, защитный газ, охлаждающая вода и подводится сварочный ток с позиционным регулированием и углом поворота 360°. Кроме того в головке имеется дополнительный привод подачи сварочной проволоки, обеспечивающий стабильную подачу в течение длительного времени сварки. Для корректировки траектории с учетом отклонений размеров заготовок применяются обычные для роботизированной сварки сенсорные системы. Преимущества • сокращение времени на подготовку; • сокращение времени сварки; • сокращение расхода материалов (сварочной проволоки, защитного газа); • уменьшение внесения тепловой энергии (улучшение механических свойств, меньше внутренние напряжения и тепловые деформации); • сокращение затрат энергии. В России уже много лет работает дочерняя фирма немецкого производителя – ООО «КЛООС ВОСТОК». Благодаря штату квалифицированных специалистов ООО «КЛООС ВОСТОК» обеспечивает весь

спектр услуг по продаже, поставке и запуску в эксплуатацию оборудования, снабжению запасными и расходными частями, технической поддержке, гарантийному и после гарантийному обслуживанию, обучению персонала заказчиков. Надёжные региональные дилеры осуществляют продажи и техническую поддержку на местах. На базе демонстрационно-технологического центра «КЛООС ВОСТОК» в г. Москве проводятся семинары и демонстрация оборудования с маркой КЛООС, отрабатываются технические задания и выполняются опытные сварки. Мы приглашаем всех посетить наш технический центр в Москве и будем рады предоставить больше информации об оборудовании и технологиях «КЛООС», предложить решение ваших задач. OOO "КЛООС ВОСТОК" Валдайский проезд 16, строение 6, 125445 Москва Тел/Факс +7 499 767 24 70 info@cloos.ru www.cloos.ru www.cloos-shop.ru

Толщина 160 мм – сварка за 26 проходов

Дополнительная информация: CLOOS Schweißtechnik GmbH Industriestraße, 35708 Haiger Тел. +49 2773 85 0 info@cloos.de www.cloos.de

Скос кромок для сварки «кинжальной» горелкой не требуется

октябрь 2013

2013 октябрь

DANOBATGROUP – один из основных участников выставки EMO 2013! 15 предприятий группы компаний DANOBATGROUP представили новейшие разработки и технологии двух своих брендов DANOBAT и SORALUCE на главной международной промышленной выставке металлообрабатывающих технологий EMO 2013 в Ганновере (ФРГ). Производственные решения DANOBAT и SORALUСE были продемонстрированы на трех различных стендах, которые заняли более 1700 квадратных метров выставочной площади, что сделало DANOBATGROUP одним из главных участников выставки. Таким образом, DANOBATGROUP выступает одним из лидеров в промышленной отрасли, демонстрируя свои новые возможности и свою приверженность к высоким технологиям в области шлифования, фрезерования, растачивания, точения, резания, сверления и листообработки, предлагая свою продукцию в Россию напрямую через свое структурное Представительство в Москве (www.danobatgroup.com/ru). Осознавая важность выставки, в этом году DANOBATGROUP предпринял все усилия, чтобы продемонстрировать последние и наиболее актуальные продукты DANOBAT и SORALUCE. На стенде фрезерно-расточных и вертикально-токарных решений были продемонстрированы следующие станки: • Вертикальный токарно-карусельный центр VTC-3200, который обеспечивает высокую точность и качество в токарных, шлифовальных, фрезерных, сверлильных, резьбонарезных и измерительных операциях. • SORALUCE FXR-16000 крупногабаритный фрезерно-расточной обрабатывающий центр, который является многофункциональным решением для обработки тяжелых компонентов. • SORALUCE F-MT-4000 многофункциональный фрезерно-токарный обрабатывающий центр, где токарные, фрезерные, расточные, сверлильные и резьбонарезные работы выполняются за одну установку для очень сложных деталей. • SORALUCE SL-8000 компактный и эргономичный фрезерный обрабатывающий центр с фиксированным столом и подвижной колонной. Кроме того, были представлены демонстрационные версии адаптивной системы управления SORALUCE, состоящие из автоматической настройки определённых параметров резания в соответствии с реальными условиями обработки, и головки SORALUCE Accura, которые компенсируют любые отклонения позиционирования соединений головок, а также обработку пробных деталей. Стенд шлифовальных и токарных решений был посвящен таким станкам, как: • Жесткий горизонтальный шлифовальный станок DANOBAT WT-92-6000, гибкий станок, который выполняет как наружное, так и внутреннее шлифование с максимальной точностью. • DANOBAT VG 1000/700 вертикальный шлифовальный станок, является идеальным решением для обработки деталей средних

и больших размеров, которые требуют высокой точности. • Два станка DANOBAT-OVERBECK IRD-400 для внутреннего и радиусного шлифования, один из которых будет представлен вместе со станком DANOBAT LG-400 для горизонтального, внешнего и внутреннего шлифования (оба станка специализируются на обработке протезов для медицинских учреждений). • DANOBAT E-315FV бесцентрово-шлифовальный станок с пециально разработан для производства высокоточных компонентов в различных отраслях промышленности. • DANOBAT OVERBECK-ID-600 высокоточный шлифовальный станок для внутреннего, внешнего и торцевого шлифования, подходит для множества высоко требовательных отраслей , и DANOBAT TH500 горизонтальный токарный станок специально разработан с учетом потребностей обработки автомобильных валов редуктора. Стенд, посвященный решениям в области резания и сверления, продемонстрировал : • DANOBAT TDS20 станок, который гарантирует точную и быструю нарезку твердых деталей и труб до 2000 мм, DANOBAT HDS8A ленточнопильный станок, предназначен для получения лучших показателей, высокой производительности и срока службы пилы. • DANOBAT iDS5A ленточнопильный станок имеет прочную конструкцию, обеспечивает высокий уровень последних и будущих разработок в ленточнопильных технологиях, обеспечивая точный баланс между временем обработки и сроком службы пилы. Демонстрационные версии последних передовых технологий DANOBAT, основанные на интеллектуальном программном обеспечении системы резания, разработанного DANOBAT, ICS ©. Система ICS © автоматически вычисляет лучшее параметры резки в соответствии с типом материала, размером и желаемой производительностью в каждый момент. Подача вниз и скорость полотна меняются в соответствии с вырезаемой частью в каждый момент времени, став на 50% быстрее по сравнению с постоянными параметрами резки. iDS5A вместе с ленточнопильным станком модели HDS8A будут готовы разрезать материалы с необычными свойствами и продемонстрировать впечатляющие результаты резания с интеллектуальной системой резки. DANOBATGROUP – это сочетание опыта и передовых технологий в процессе постоянного развития, уже более 60 лет ведущие мировые компании во всем мире доверяют DANOBATGROUP.

октябрь 2013

Режущая головка Flow следующего поколения Корпорация Flow International, один из лидеров гидроабразивной резки металла, представляет новейший отраслевой стандарт абразивного режущего инструмента в виде Paser 4 Abrasive Cutting Head System. Теперь такая режущая головка доступна для формообразующих систем Flow Abrasive Waterjet Shapecutting Systems, которые работают, развивая давление 414 либо 600 мегапаскалей. Система Paser 4 Cutting Head System состоит из режущей головки Paser4, дозирующего абразив клапана Paser 4 и нового низкопрофильного клапана включения-выключения. Эти новые продукты легко адаптируемы к уже установленным станкам Flow Waterjet, поэтому операторы могут сразу же начать пользоваться преимуществами этой новой технологии. Как уже было сказано, недавно разработанная конструкторами Flow режущая головка устанавливает новый отраслевой стандарт, обеспечивая максимально возможную скорость резки и минимально возможные эксплуатационные расходы. Flow продолжает поднимать планку производительности за счет внедрения новой запатентованной технологии, значительно продляющей срок службы инструмента. Это означает более низкую стоимость эксплуатации, достигаемую за счет уменьшения количества деталей и потребляемого абразива. Время работы без техобслуживания значительно увеличивается. Долговечность сопла возрастает в 3-6 раз по сравнению с инструментами предыдущих поколений и конкурирующими режущими головками. Клиенты Flow хорошо понимают, сколь значительные преимущества они получают, используя режущую головку Paser 4. Режущая головка Paser 4 UCL есть нечто потрясающее. Она сэкономила мне массу времени и денег в моем бизнесе, говорит Кевин Декстер, президент компании Andex Laser. Мы послужили в качестве полигона публичного тестирования этого продукта, а теперь вот уже 9 месяцев и 1400 часов режущая головка Paser4 отработала на нашем 414-мегапаскальном гидроабразивном станке Flow Waterjet без техобслуживания, что является внушительным показателем. Flow International Corporation 23500 64th Avenue South · Kent, Washington 98032 USA Tel: 253-850-3500 · Toll-free: 800-446-FLOW · Fax: 253-813-9377 info@flowcorp.com www.flowcorp.com

Новые модели в серии вставных режущих пластин Widia Компания Victory расширила серию вставных токарных режущих пластин Widia. Инструменты данной серии обеспечивают сокращение производственного цикла при обработке таких материалов, как сталь, черный металл, нержавеющая сталь и жаропрочные сплавы. Инструменты изготовлены из особо прочного материала и имеют долгий срок службы. Конструкция вставных режущих пластин обеспечивает быстрый сход стружки. Серия представлена пятью типами пластин, которые осуществляют обработку на более высокой скорости и при большей подаче, чем стандартные инструменты из карбида. Компания представила 15 новых режущих граней в данной серии. Инструменты обеспечивают высокое качество поверхности за счет сокращения силы резания, вибрации и риска образования наростов на режущей кромке. Еще одной особенностью режущих пластин является инновационное многослойное покрытие Alpha Alumina. Испытания показали, что обработка детали из литого чугуна с помощью вставной режущей пластины Victory WK20CT осуществляется со скоростью 274 м/мин при подаче 0,30 мм/об. (для сравнения: показатели стандартной режущей пластины из карбида – 241 м/мин и 0,25 мм/об.). При этом срок службы инструмента выше в 3 раза, а продолжительность производственного цикла в несколько раз меньше. Обработка стали пластиной Victory WP25CT осуществляется со скоростью 161 м/мин и при подаче 0,30 мм/об. Срок службы пластины выше в 2 раза. ООО "Видис Групп" Адрес: 129626, г. Москва, 3-я Мытищинская ул., д.16, стр. 60, офис №1043 Тел.: +7 (495) 604-46-72, Факс: +7 (495) 604-46-72 Email: info@widis-group.ru www.widis-group.ru

2013 октябрь

Как правильно выбрать стратегию и успешно реализовать Лин-проект Ягофаров Асхат Ахатович Директор бизнес-единицы, ведущий тренер-консультант, партнер ГК «Оргпром», г. Казань vnv@orgprom.ru Askhat Yagofarov Director of Business Unit, Leading Trainer and Consultant, Partner, Orgprom Group, Kazan ГК «Оргпром» Екатеринбург, Россия Orgprom Centre Ekaterinburg, Moskow

Основные принципы неудач компаний в развитии производственных процессов на основе методики бережливого производства и инструментов TPS, кайдзен, ТРМ, SMED Ключевые слова Бережливое производство, устойчивое развитие бизнес-систем, кайдзен, Лин Keywords Total production system, lean,kaidzen

Термин Лин, в последнее время, стал модным трендом и для современного менеджмента не знать понятий: TPS, кайдзен, гемба, муда, ТРМ, SMED – просто плохой тон. Из разных уровней управления все чаще и чаще звучат призывы к повышению производительности труда, повышению эффективности процессов, освоению бережливого производства. Но при диалогах с топ-менеджментом крупных компаний о том, как они понимают бережливое производство, после некоторых раздумий следовали ответы: «Устранение потерь, повышение эффективности выполнения операций…». Но сколько можно назвать успешных российских компаний, повысивших свою эффективность благодаря Lean-системе? Это всего несколько десятков предприятий, хотя бережливым производством занимаются несколько тысяч компаний в России. И большое исследование, проведенное журналом Industry Week в 2007 г., показало, что только 2% американских компаний, которые запустили программу БП, достигло ожидаемых результатов. Почему такой небольшой процент успешных Лин-проектов? Причин можно назвать несколько: 1. Высшее руководство не вовлечено в систему преобразований или не понимает реальной значимости Лин; 2. Топ менеджмент не понимает (не хочет понимать) стратегии развертывания производственной системы; 3. Персонал компании не понимает и не поддерживает изменения; 4. Ответственность за построение системы БП ложится целиком на одного из

заместителей генерального директора либо, что ещё хуже, на начальника отдела (чаще ОК); 5. Низкая культура компании, когда она не достигает ранее запланированных целей; 6. Отсутствие системы мотивации персонала и не понимание необходимости её организации; 7. Наказание как инструмент управления; 8. Отсутствие четких целей и стратегий в компании; 9. Отсутствие бюджета и ресурсов на реализацию проекта по построению системы БП. И, наконец, одна из фундаментальных проблем – это подход к бережливому производству, как к некому набору инструментов, который позволит быстро получить желаемый эффект. Да, это действительно так, но при локальном применении инструментов мы получаем частичные результаты в узких процессах. Также без широкомасштабной системы вовлечения персонала в систему Лин-преобразований, в философию бережливого производства любой Лин-проект по развертыванию системы БП обречен на неуспех. Когда над проектами работают несколько энтузиастов и на них держится вся система, то возникает риск, что после их ухода с предприятия организация неизбежно откатывается на прежние позиции. В мире существует несколько способов повышения производительности труда и повышения эффективности производства, и все они заключаются в инновационной деятельности. Инновации делятся три типа: разработка перспективных инновационных продуктов, внедрение новых высокотехнологичных процессов, стратегические – перестройка существующей модели управления, использование новых принципов ведения бизнеса, перепрофилирование предприятия. Многие организации увлекаются инвестиционными проектами, забывая афоризм Генри Форда: «Хорошая организация работ - даже со старым оборудованием – всегда лучше плохой организации с новым оборудованием». Любое предприятие, не занимающееся инновационной деятельностью, обречено на снижении конкурентоспособности, и, как следствие, на потерю места на рынке и развалу бизнеса. Выбор типа инноваций определяется многими факторами: конкурентной средой, развитием науки и техники, уровнем технологии, уровня корпоративной культуры, системы управления предприятием. Как определить необходимый тип инновации для развития бизнеса? Традиционно выбор типа инноваций определяется на экспертных ощущениях специалистов предприятия и, как правило, носит однобокий характер. Так, главный инженер предприятия видит инновации в закупках нового прогрессивного оборудования или технологий, современных САПР и развитии новых продуктов, финансисты – во внедрении ERP программного продукта или 1С-УПП, производство - в системе планирования и логистики и

т.п. В данном случае инновационная деятельность предприятия сводится к концу года в план ОТМ (организационно технических мероприятий), который несет в себе некий разрозненный набор «хотелок». Внимание! В данном случае мы получаем разбалансированную инновационную программу, нацеленную на локальные результаты, с большой вариабельностью, которая может повысить эффективность компании, а может и не принести ожидаемого результата. Что же делать дальше? Шаг 1. Здесь поможет полноценная диагностика компании, проведение анализа процессов для выявления узких проблемных зон бизнеса на которые необходимо направить инновационную деятельность. При этом диагностика не должна быть узконаправленной и нацеленной на какой-то определенный сегмент бизнеса. Она должна охватывать все основные направления бизнеса: оценку конкурентоспособности выпускаемой продукции, системы проектирования продукции, производство, оборудование, систему логистики, маркетинг, закупку материалов и комплектующих, сбыт; аттестацию уровня развития производственной системы в части: развития людей, развития процессов. Шаг 2. Следующим шагом должно стать определение целей компании, стратегий и тактик их реализации. При этом, их должна вырабатывать команда топ менеджеров во главе с генеральным директором, приходя к консенсусу при обсуждении направлений деятельности, используя данные и выводы полученные в результате диагностики. Шаг 3. Организация инфраструктуры проекта, которая включает в себя: выбор и назначение лидера программы, создание управляющего комитета программы развертывания БП, определения стратегии развертывания БП в компании, формирования команд для первоначального обучения, формирование рабочих групп по подразделениям, разработки системы коммуникативной поддержки проекта. Шаг 4. Обучение команд проводиться по трем уровням: лидеры (высшее руководство компании, эксперты или агенты изменений (среднее звено управления компании), новаторы (линейный менеджмент компании и операторы)) рис. 4. Программа обучения определяется целями и стратегиями компании. Лидеры должны понимать принципы и философию БП, владеть методологией управления политикой компании по целям (Хосин Канри). Эксперты должны обладать теорией и всем инструментарием БП, уметь применять знания на практике. Новаторы должны обучаться определенным инструментам, которые в данный момент поэтапно развертываются в подразделении. Внимание! При обучении должен выдерживаться принцип 20/80. Аудиторные занятия должны занимать 20-40%, остальное время должно посвящаться практическим занятиям на действующих процессах. Этим убивается два зайца: первый – люди проникаются знаниями, что служит предпосылкой

октябрь 2013

30 изменения мировоззрения, второй – в ходе обучения анализируются реальные процессы и вырабатываются решения по повышению их эффективности. Шаг 5. Организация системы управления проектом РПС. Для управления и реализации этапов построения Лин системы, этапов по планированию и реализации проектов по достижению стратегических целей компании необходимо организовать систему управления проектом РПС, рис.5. В нее должно входить: управляющий комитет, проектный офис, организованы команды и рабочие группы, для организации и проведения работ РПС, по департаментам и подразделениям. Внимание! Система бережливого производства – это не удел героев одиночек, которые работая 20 часов в сутки, сворачивают горы. Это работа мотивированных команд на достижение заданных компанией целей и стратегий. Только синергия компетентных специалистов, экспертов в различных направлениях деятельности бизнеса может дать ошеломляющие результаты. При реализации проектов, команды формируются по межфункциональному принципу, в зависимости от целей и задач проекта.

Рис.1 Три типа инноваций

Шаг 6. Для старта работ планируются: пилотные подразделения для начала работ по РПС БП, на которых обкатываются инструменты БП, апробируются методы мониторинга и управления, мотивации, проектной системы, разрабатываются стандарты, инструкции, положения регламентирующие деятельность по РПС БП. Внимание! Персонал, участвующий в проекте, на начальном этап относится к программе БП довольно скептически, считая, что у них нет проблем, что бережливое производство «для японцев», «для конвейера», «в нашем бизнесе не применимо». Важно преодолеть скепсис реальными результатами применения инструментов Лин. Этот ме-

тод служит наиболее убедительным аргументом в пользе системы БП. Внимание ! Возникает вопрос, а какое время необходимо для развертывания производственной системы Бережливого производства? Ответом может послужить модель Такмана, рис.8, где приведена логика развития производственной системы. Но при этом никто не говорит, что для получения результатов по реализации программы БП нужно ждать 5 лет. Первые проекты начинают работать уже в течении первого полугодия, и предприятие начинает получать результаты от их реализации.

Рис.2 Инфраструктура РПС Шаг 7. Распространение и тиражирование Лин методик на все подразделения организации. Итак, у вас есть цели и стратегии, лидерская позиция руководителя организации, стратегии декомпозированы до уровня исполнителей, имеются методики, дорожная карта развития производственной системы, существует координатор проекта, имеется Лин офис, организована система обучения, мотивации, проектов, коммуникаций, управления и мониторинга, обучены агенты изменений, создана среда для их работы и взаимодействия, имеются необходимые ресурсы. Теперь засучить рукава и в долгую кропотливую работу по развитию производственной системы Бережливого производства.

Рис.3 Модель Такмана

2013 октябрь

октябрь 2013

Технические решения тайваньского станкостроителя Ермолаев Сергей Иванович заместитель генерального директора Yermolaev Sergei Ivanovich Deputy Director General ООО «Перитон Индастриал» Москва, Россия LLC »Perytone Industrial» Moscow, Russia

Информационная статья даёт представление о производстве станков, помогающая «взглянуть изнутри» на производителя при выборе оборудования Ключевые слова Металлообрабатывающее оборудование, станки, технология, поставщик, производитель Keywords Metalworking equipment, machine tools, technology, supplier, manufacturer

Современной промышленности в большом количестве требуются компактные токарные станки для производства малогабаритных деталей сложной конфигурации в серийном производстве. Для решения подобных задач применяются автоматы продольного точения или прутковые токарные автоматы. В автоматах продольного точения с ЧПУ инструмент совершает только поперечные перемещения. Продольное перемещение совершает сама заготовка. Обработка происходит вблизи зоны крепления заготовки. Благодаря этому обеспечивается постоянно высокая жесткость в зоне резания, а значит, высокая точность обработки. В прутковых токарных автоматах с ЧПУ зажатая в цанге или патроне заготовка обрабатывается линейным или приводным инструментом. Инструмент совершает продольные и поперечные перемещения. Большой популярностью на российском рынке пользуются автоматы продольного точения и прутковые токарные автоматы тайваньского производства, поскольку при отменном качестве и высокой надежности они значительно дешевле японских и европейских станков данного типа. Безусловным лидером среди этих компаний является компания Ray Feng. Инженеры компании Ray Feng на протяжении многих лет внедряют самые передовые технологии в области станкостроения. Модели нового поколения имеют ощутимые улучшения по всем направлениям: увеличенная мощность, крутящий момент, точность, улучшенная эргономика, дизайн и наконец, лучшая рентабельность благодаря высокой производительности и низкой стоимости станков. Продукция компании Ray Feng Machine Co. импортируется во все крупные страны мира. Модельный ряд Ray Feng Machine Co. (Тайвань) состоит из автоматов продольного точения с ЧПУ (или токарные автоматы швейцарского типа – Swiss type) и прутковых токарных автоматов с ЧПУ. Станки идеально подходят для производства компонентов электрических, гидравлических и газовых соединений, элементов крепежа, компонентов для компьютеров, автомобилей и другой техники, торгового оборудования и многого другого. Прутковые токарные автоматы с ЧПУ Ray Feng RC-20, RC-25, RC-32, RC42 2-х осевой, токарный автомат с ЧПУ серии RC предназначен для обтачивания цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, расточки, подрезания торцов, отрезки,

центровки, сверления, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы резцом, нарезания наружной и внутренней резьбы на различных деталях из калиброванного пруткового материала в производстве, имеющем любой характер серийности. Максимальный диаметр обработки, соответственно по моделям 20, 25, 32, 42 мм. В стандартной комплектации предусмотрена функция высокой точности индексации оси С. На станке применяется комплексная система крепления приводного инструмента, что позволяет сократить время смены инструмента и изготовления деталей. Серводвигатель приводного инструмента может использоваться как опция для нарезания резьбы, сверления, гравирования и т.п. Станки данной серии являются «рабочей лошадкой», имеют невысокую от 1 млн. рублей стоимость, короткий срок окупаемости. Токарные автоматы с ЧПУ RAY FENG RС HQ 20, RС HQ 25 С целью увеличения производительности, разработана инновационная серия 2-х осевых станков RC тип HQ. Комплексная система крепления приводного инструмента позволяет сократить время смены инструмента. Компактный дизайн оборудования HQ позволяет экономить рабочее пространство. Возможна установка 5ти - 6ти инструментов. Комплексная система крепления инструмента способствует сократить время на его смену. На шпиндель можно устанавливать гидравлический цанговый, а так же 3-х кулачковый патроны.

2013 октябрь Автоматы продольного точения с противошпинделем RAY FENG RSB 25, RSB 32 Превосходное исполнение и высокая производительность в сериях станков RSB оснащена двумя шпинделями и разнообразным набором инструментов. Станок позволяет производить комплексную обработку сложных деталей, сочетая токарные и фрезерные операции, а так же одновременную обработку в главном шпинделе и противошпинделе. Приводной инструмент и управляемая ось С поставляется в стандартной комплектации, что позволяет увеличить конкурентоспособность и производительность оборудования. Для специфических требований производства, предлагается набор дополнительной оснастки. Это дополнительные приводные блоки, индивидуальные наборы направляющих втулок и державок. Кроме того, транспортер удаления стружки делает операцию по очистке рабочей зоны очень простой. Основной особенностью станков является высокая точность и повторяемость. Это достигается комплектацией всех осей и серводвигателей на приводных инструментах энкодерами высокого разрешения. Также, конструктивная особенность станков этой серии - массивная передняя бабка и несущая станина, обеспечивающие высокую жёсткость. На станке устанавливается высокоскоростной прецизионный шпиндель позволяющий осуществлять несколько видов обработки одновременно. Наряду с главным шпинделем и противошпинделем, передней и задней инструментальными станциями, автомат продольного точения оборудован осями С1/С2 и системой точной настройки осей Х1/Y1/Z1/X2/Z2. Таким образом, различные инструменты могут одновременно работать с одной или несколькими заготовками, что позволяет эффективно сократить время обработки. Токарные автоматы RAY FENG с инструментальным суппортом SWISS типа – модели RY 25, RY 32, RY 42 На 4-х осевом токарном автомате с ЧПУ серии RY применяется комплексная система крепления приводного инструмента. Функциональные оси X/Y/Z/Cs и 21 позиция инструментов, обеспечивают быструю смену инструмента и изготовление деталей. Прецизионный высокоскоростной шпиндель с осью С (модель P4) обеспечивает быстродействие и точность. Высокую точность обработки и функций подач обеспечивают проводящие механизмы шариковых винтовых пар, осуществляющие перемещения по направляющим гайки на подшипниках скольжения. Система ЧПУ позволяет одновременно управлять 4 осями (X/Y/Z/Cs), при чём оси Y/Cs, работая одновременно, могут производить детали с многогранными поверхностями. Система визуального контроля MPG (Ручной Датчик Импульса) позволяет предварительно, после ввода программы, пошагово просмотреть процесс обработки детали на мониторе. В штатной комплектации станка предусмотрено использование максимального количества инструментов из 21 позиции. Система крепления инструментов сокращает время на смену резцов в процессе обработки. Поставщиком Ray Feng Machine Co., на российский рынок является компания «Перитон Индастриал» (www.perytone.ru). Всего российским заказчикам поставлено уже более трехсот станков. Оборудование Ray Feng поставляется компанией Перитон Индастриал на эксклюзивной основе. Все специалисты компании Перитон Индастриал прошли обучение с последующей сертификацией на право продажи, сервисного и технического обслуживания поООО («PERYTONE INDASTRIAL») ставляемого оборудования. «ПЕРИТОН ИНДАСТРИАЛ» 125130 г. Москва, Старопетровский пр.д.11 Тел.: (495) 995-55-53 факс: (499) 159-47-22 s.ermolaev@perytone.ru www.perytone.ru

октябрь 2013

2013 октябрь

Современные технологии автоматизированной очистки поверхностей металлических изделий. Часть 2. Очистка в растворителях: хлорсодержащие растворители. Смирнов Александр Михайлович к.т.н., генеральный директор a.smirnov@stc-soltec.ru Smirnov Alexander Рн.D., General Manager ООО «НТК Солтек» Москва, Россия STC Soltec Mosсow, Russia

В рамках статьи рассмотрены технологии обезжиривания поверхностей металлических изделий, удаления различных загрязнений в современных системах очистки с применением хлорсодержащих растворителей Ключевые слова Очистка металлов, обезжиривание, отмывка, перхлорэтилен, трихлорэтилен, регенерация растворителей, дистилляция, ультразвук, моечные машины

приятиях часто применяются технологии очистки с использованием хлорсодержащих растворителей. Данные типы растворителей обладают высокой эффективностью по обезжириванию поверхности изделий. Однако, при работе с ними необходимо уделять особое внимание уделять соблюдению правил техники безопасности. Продолжительный контакт с хлоросодержащими растворителями, негативно влияет на здоровье человека. В этой связи, не рекомендуется их применение в открытых ваннах, при ручной очистке изделий. Хлорсодержащие растворители предназначены для использования в автоматизированных системах очистки, позволяющих избежать контакта оператора с моющей средой в процессе работы и обслуживания оборудования. В этой связи, при выборе соответствующего оборудования необходимо уделять особое внимание уделять вопросам соблюдения экологии, удобству работы с установками очистки, промышленной безопасности. Далее описан стандартный процесс очистки, реализуемый в системах очистки в хлорсодержащих растворителях производства EVT, Германия. Данные установки

очищается от загрязнений. Масла и другие загрязнения, температура кипения которых выше температуры кипения растворителя, остаются на дне бака дистиллятора. Для справки: температура кипения перхлорэтилена составляет +121°С, трихлорэтилена +87,2°С. Все процессы протекают в одной рабочей камере, параметры процессов контролируются системой. Оператор осуществляет только загрузку и выгрузку очищаемых изделий. Контакт оператора с хлорсодержащими растворителями в процессе очистки исключен. Как уже было сказано, установки очистки производства EVT отвечают самым высоким стандартам безопасности. По окончании цикла очистки автоматически запускается процесс вентиляции воздуха рабочей камеры. Воздух, содержащий пары хлорсодержащих растворителей, циркулирует через специальный регенерируемый угольный фильтр, тем самым проходя очистку (рис. 1). В системе циркуляции установлены датчики, контролирующие удельное объемное содержание паров растворителей в воздухе рабочей камеры. Процесс вентиляции

Keywords Metal cleaning, ultrasonic cleaning, oils removal, perchlorethylene, trichloroethylene, distillation, ultrasonic, cleaning machines УДК (PACS) 66.06

В рамках данной статьи рассматриваются исключительно автоматизированные процессы очистки, осуществляемые без вмешательства оператора в процесс очистки. Автоматизация процесса очистки в растворителях накладывает определенные ограничения на возможность использования различных моющих средств в рамках технологического процесса. Так, применение широко распространенных в технологии ручной очистки и обезжиривания металлов ацетона, спирта, бензина, уайт-спирита и других растворителей, зачастую, невозможно по причине их пожароопасности. В автоматизированных процессах очистки традиционно широко применяются хлорсодержащие растворители данного класса наиболее типичными представителями которых являются перхлорэтилен и трихлорэтилен. Очистка в хлорсодержащих растворителях Типичные задачи очистки в металлообработке – удаление с поверхности изделий остатков масел, СОЖ, подготовка поверхностей к нанесению покрытий. Для решения подобных задач на промышленных пред-

Рис.1. Принцип действия системы очистки воздуха рабочей камеры в полной мере отвечают строжайшим европейским и мировым требованиям экологической и производственной безопасности. Стандартный процесс очистки с применением хлорсодержащих растворителей предусматривает последовательное выполнение следующих операций в автоматическом режиме: очистка в жидком растворителе под воздействием ультразвука, обезжиривание изделий в паровой фазе, сушка изделий. После цикла очистки и сушкиизделий происходитвентиляцмя рабочей камеры. По окончании цикла очистки, растворитель поступает в дистиллятор, где, нагреваясь до температуры кипения,

осуществляется до тех пор, пока уровень содержания паров хлорсодержащих растворителей в воздухе рабочей камеры не снизится до заданного, заранее установленного значения. Только после этого существует возможность открыть крышку рабочей камеры и извлечь очищенные изделия. В процессе работы систем очистки крышка рабочей камеры заблокирована во избежание несанкционированного открытия. Единственные операции, при которых происходит контакт оператора с хлорсодержащими растворителями – заправка системы растворителем, смена растворителя и очистка дистиллятора. Однако, су-

октябрь 2013

Рис.2. Внешний вид бочки с растворителем в контейнере с подключенными коммуникациями ществует возможность минимизировать, а в ряде случаев, - полностью исключить контакт оператора с растворителями на данных операциях. Так, для заправки установок очистки растворителями, может использоваться специальная система, широко известная в Европе под названием SAFECHEM. Для функционирования данной системы растворитель должен поставляться в специализированной таре (рис. 2). Тара представляет собой бочку, помещенную в специальный металлический контейнер, обеспечивающий ее безопасную транспортировку. Бочка с растворителем должна быть оборудована погружным насосом, системой коммуникаций для залива и слива жидкости. При заполнении установки очистки растворителем с применением системы SAFECHEM выполняются следующие действия: оператор подключает к бочке с растворителем внешний мотор и шланги для подачи растворителя, входящие в комплект поставки установки очистки. На пульте управления, закрепленном на корпусе установки отмывки, оператор нажимает кнопку «Заполнение системы» и происходит автоматическое заполнение бака системы очистки растворителем из бочки. Обратный процесс протекает при необходимости слива жидкости. В этом случае воздух, вытесняемый из бочки наполняющим ее растворителем, поступает не в рабочее помещение, а по отдельным подключенным шлангам проходит через угольный фильтр системы

очистки, очищаясь от паров растворителя. Схематично процесс работы с растворителями, поставляемыми в системе SAFEСHEM показан на рис. 3. Таким образом, использование системы SAFECHEM позволяет избежать контакта оператора с хлорсодержащими растворителями в процессе заправки установки очистки и смены растворителя. На сегодняшний день в России системой SAFECHEM могут оснащаться растворители производства компании DOW. В частности, стабилизированный перхлорэтилен Dowper MC. Неизбежной сервисной операцией, связанной с функционированием систем очистки в хлорсодержащих растворителях, является очистка бака дистиллятора от загрязнений. Данная операция является регламентной и выполняется оператором вручную при полной остановке установки очистки. Из бака дистиллятора вычищаются загрязнения. Состав загрязнений зависит от типа удаляемых загрязнений, типа дистиллятора. В установках EVT по умолчанию, как и во всех представленных на рынке установках очистки в хлорсодержащих растворителях, реализован принцип атмосферной дистилляции. При атмосферной дистилляции вычищаемый остаток представляет собой смесь загрязнений и растворителя в объемных пропорциях примерно 50:50. Для того, чтобы минимизировать количество растворителя в загрязненном остатке, в оборудовании EVT опционально реализуется принцип вакуумной дистилляции (рис. 4). При использовании вакуумной дистилляции объемное содержание хлорсодержащего растворителя в объеме загрязнений составляет около 1%. Другими словами, из бака дистиллятора оператор в процессе очистки извлекает только удаленные с поверхности изделий загрязнения, представляющие собой масла и остатки СОЖ. Таким образом, современное технологическое оборудование позволяет осуществлять эффективное обезжиривание металлических изделий в хлорсодержащих растворителях (перхлорэтилен, трихлорэтилен), обеспечивая экологически безопасный процесс с минимальным взаимодействием оператора с рабочей средой. Хлорсодержащие растворители не являются пожароопасными веществами, для работы с ними не требуется наличие специальных средств пожаротушения, пожаробезопасное исполнение оборудования. Кроме того, перхлорэтилен и трихлорэтилен являются одними из самых эффективных растворителей, используемых для обезжи-

Рис.3. Процесс работы системы SAFECHEM

ривания поверхностей металлических изделий. Данные особенности хлорсодержащих растворителей обуславливают их широкое применение в промышленности. Автоматизированный процесс очистки с их применением, как говорилось ранее, предусматривает обязательную вентиляцию воздуха рабочей камеры. Система очистки воздуха калибруется производителем на использование определенного типа растворителя и устанавливается предельное значение концентрации растворителя в воздухе, при котором вентиляция прекращается. Требования по чистоте воздуха зависят от требований законодательства и ПДК загрязнений в воздухе рабочих помещений. Так, для перхлорэтилена, российским законодательством установлен уровень ПДК, составляющий 10 мг/м3. Таким образом, вентиляция воздуха рабочей камеры при использовании перхлорэтилена должна осуществляться до достижения максимальной концентрации паров растворителя 10 мг/м3. Данная операция занимает определенное количество времени. Требуемая степень очистки воздуха рабочей камеры непосредственным образом влияет на производительность процесса очистки. Так, в соответствии с Европейскими экологическими нормами, производительность систем очистки в хлорсодержащих растворителях, в зависимости от размеров рабочей камеры установки, составляет 2-4 загрузки/час. Благодаря высокому значению каури-бутанольного числа, хлорсодержащие растворители являются одними из самых эффективных веществ для обезжиривания поверхностей металлических деталей. Современные технологии автоматизации процессов позволяют сделать процесс работы с ними экологичным и безвредным. Однако, в случае, если требуется более производительный процесс очистки без вентиляции воздуха рабочей камеры, либо использование хлорсодержащих растворителей по каким-либо причинам недопустимо, а очистка в водных растворах не допускается, существует альтернативный вариант обезжиривания поверхностей изделий в жидкостях на основе модифицированных спиртов, который будет рассмотрен в следующей публикации.

Рис.4. Принцип действия системы вакуумной дистилляции

2013 октябрь

Устройства плавного пуска и преобразователи частоты Даниэль Кленэ эксперт по распределению электроэнергии группы «Архитектура и системы» schneider@skc-agency.ru Daniel Clenet the expert of power distribution group "Architecture and Systems" компании Schneider Electric Москва, Россия company Schneider Electric Moscow, Russia

В статье рассматривается основной принцип работы регулятора для двигателей постоянного тока и преобразователь частоты для асинхронных двигателей Ключевые слова Питание цепи, переменный ток, перегрузочная способность, преобразователь частоты Altivar Keywords Сircuit power, AC power, overload capability, inverter Altivar УДК 621.3

Наиболее распространённый путь пуска асинхронных двигателей - напрямую от линии питающего напряжения, иными словами, прямой пуск. Эта технология часто подходит для широкого спектра механизмов. Однако она несет в себе ограничения, которые не позволяют ее применять в некоторых приложениях. Например, бросок тока при старте может вносить помехи в работу других приборов, подключенных к той же линии питания, механическая ударная нагрузка в процессе старта, которая не допустима для устройства или может оказать вредное воздействие на комфорт и безопасность пользователя. Важно помнить, что здесь невозможно управлять разгоном, торможением и невозможно регулировать скорость. Решить эти проблемы призваны устройства плавного пуска (УПП) и преобразователи частоты (ПЧ). Среди основных функций УПП и ПЧ: регулируемое ускорение, управление скоростью, регулирование скорости, управляемое замедление, изменение направления вращения, динамическое торможение, встроенная защита. Электронные технологии дают больше гибкости и расширяют поле применения оборудования. Разумеется, важно при этом сделать правильный выбор. Преобразователь частоты. Основной принцип работы регуляторы для двигателей постоянного тока Электронные регуляторы скорости получают питание из сети переменного тока и подают на двигатель регулируемое напряжение постоянного тока. Для питания цепи возбуждения используется диодный или тиристорный мост (обычно однофазный). Силовая схема питания якоря также является выпрямителем. Поскольку напряжение питания двигателя должно изменяться, то выпрямитель должен быть управляемым, то есть должен состоять из силовых компонентов, проводимостью которых можно управлять (тиристоры). Выходное напряжение управляется путем большей или меньшей величины времени проводящего состояния в течение каждого полупериода. Чем больше время задержки отпирающего импульса тиристора по отношению к точке естественного отпирания, тем меньше действующее значение напряжения на якоре двигателя и, следовательно, меньше скорость двигателя (закрытие тиристора происходит автоматически, когда ток достигает нулевого значения). Для регуляторов малой мощности или регуляторов, питаемых от аккумуляторов, силовая цепь может выполняться из силовых транзисторов (ключей). При этом выходное напряжение регулируется за счет изменения времени проводящего состояния транзисторных ключей при постоянном питающем напряжении. Этот режим работы известен как широтно импульсная модуляция (ШИМ). При воздействии внешних помех важно поддержание величины скорости на заданном уровне или регулирование. Однако в процессе ускорения или в случае перегрузки, ток не должен достигать значения опасного для двигателя или преобразовательного устройства.

Рассмотрим режимы работы оборудования. Режим работы с постоянным моментом. При постоянном возбуждении, скорость вращения двигателя определяется напряжением, приложенным к якорю двигателя. Управление скоростью возможно в диапазоне от 0 до номинального напряжения двигателя, который выбирается на основе напряжения питающей сети. Вращающий момент двигателя пропорционален току якоря и номинальный вращающий момент машины может быть получен непрерывно на всех скоростях вращения. Режим работы с постоянной мощностью. Когда на якорь двигателя подано номинальное напряжение, можно увеличить скорость двигателя путём снижения тока возбуждения. В этом случае регулятор скорости должен содержать управляемый выпрямитель для питания цепи возбуждения. Напряжение ротора в этом случае будет оставаться постоянным и равным номинальному напряжению, а ток возбуждения регулируется доля получения необходимой скорости. Для того чтобы правильно спроектировать установку, необходимо консультироваться с производителем при выборе двигателя, в особенности в отношении диапазона скоростей при работе с постоянной мощностью. Преобразователь частоты для асинхронных двигателей Преобразователь частоты для двигателей переменного тока получает питание от силовой цепи фиксированного напряжения и частоты и преобразует его в переменное регулируемое напряжение с переменной частотой, в зависимости от заданной скорости. Для того, чтобы обеспечить постоянство перегрузочной способности двигателя при любой скорости, необходимо обеспечивать постоянный магнитный поток в двигателе. Для этого напряжение и частота должны изменяться одновременно в одном и том же соотношении. Силовая часть ПЧ состоит из выпрямителя и инвертора, который использует выпрямленное напряжение для получения напряжения переменной амплитуды и частоты. В качестве выпрямителя обычно используется диодный выпрямительный мост с фильтром, состоящим из одного или более конденсаторов, в зависимости от мощности ПЧ. Для обеспечения защиты цепей от перегрузки при подаче питания в устройство встроена схема ограничения тока заряда конденсаторов. В некоторых преобразователях для ограничения бросков тока при зарядке конденсаторов фильтра, которые заряжаются до амплитудного значения напряжения питающей сети (около 540 В при питающем напряжении 380В) используется тиристорный мост. Несмотря на наличие цепей разрядки, конденсаторы продолжают сохранять опасное напряжение даже при выключении силового питания. Любое техническое обслуживание этих устройств должно поэтому производиться только с соблюдением правил безопасности обученным персоналом, который точно знает, какие меры предосторожности следует применить и

октябрь 2013

38 как определить, что заряд конденсаторов достиг безопасного уровня. Мост инвертера, подключенного к этим конденсаторам, выполнен на шести мощных транзисторах (обычно IGBT), укомплектованных обратными диодами. Этот тип регулятора разработан для питания асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Например, преобразователь частоты Altivar компании Sсhneider Electric может управлять двигателями разной мощности и способен работать как с одним двигателем, так и с несколькими двигателями, подключенными параллельно. Выходное напряжение формируется из импульсов разной ширины, получаемых путем коммутации постоянного напряжения на выходе выпрямителя таким образом, что результирующей переменный ток будет практически синусоидальным. Эта технология, известная как ШИМ (широтно-импульсная модуляция), позволяет получить равномерное вращение на невысокой скорости и ограничивает возрастание температуры. Частота коммутации транзисторов выбирается на основе компромисса , поскольку она должна быть высокой для снижения токовых пульсаций и акустических шумов в двигателе без значительного увеличения потерь на выпрямительном мосту и на транзисторах инвертора. Управление двумя кривыми разгона и торможения. Преобразователь частоты защищает себя и двигатель от перегрева, блокируя работу до того момента, пока не будет восстановлена допустимая для работы температура. Также обеспечивается защита от любого типа помех или проблем, которые могут воздействовать на нормальную работу устройства, таких как повышенное или низкое напряжение или отсутствие входной или выходной фазы. В некоторых ПЧ выпрямитель, инвертер, тормозной ключ, схемы управления и защиты от короткого замыкания размещаются в едином «интеллектуальном силовом модуле» (IPM). Во время ввода в эксплуатацию наладчик оборудования должен в частности ввести данные с шильдика двигателя в соответствующие параметры ПЧ, а именно: UNS: Номинальное напряжение двигателя; FRS: Номинальная частота тока статора; NCR: Номинальный ток статора; NSP: Номинальная скорость; COS: Косинус двигателя. Преобразователь частоты использует эти величины для расчёта характеристик ротора (Lm и Tr). Динамическое торможение постоянным током. Этот режим является экономичным, поскольку может быть получен простым путем формирования на выходе ПЧ напряжения постоянного тока, питающего обмотки двигателя. Тормозной момент в этом случае не регулируется и не очень эффективен, в особенности на высоких скоростях, поскольку нет возможности управлять темпом торможения. Тем не менее, это практическое решением для снижения времени естественной остановки механизма. В связи с выделением большого количества энергии в роторе это решение имеет ограниченное применение. Регулятор напряжения для асинхронных двигателей. Эти устройства часто используются для пуска и остановки двигателя в применениях, не требующих высокого пускового момен-

та. Они ограничивают пусковой ток, вызывающий провалы в сети питающего напряжения и механические удары, которые возникают при внезапном приложением момента в случае прямого пуска двигателя. Наиболее часто встречающиеся применения данного регулятора - запуск центробежных насосов и вентиляторов, ременных конвейеров, механизмов с ременной передачей, эскалаторов, систем конвейерной мойки машин и т.д. и в управлении скоростью двигателей очень малой мощности или универсальных двигателей, как, например, в портативных электрических инструментах. В некоторых случаях, например, при регулировании скорости маленьких вентиляторов, регуляторы напряжения заменяются преобразователями частоты, как более экономичными в применении. При использовании в электроприводе насосов, функция плавной остановки может быть использована для предотвращения гидроударов. Синхронные приводы состоят из преобразователя частоты и синхронного двигателя с постоянными магнитами, оснащенного встроенным датчиком. Эти сервоприводы разработаны для специфических применений, таких как робототехника или станкостроение, где востребованы двигатели малых габаритов при высокой динамике и расширенной полосе пропускания. Шаговые приводы включают в себя электронный блок управления, конструктивно аналогичный преобразователю частоты, и шаговый двигатель. Они работают в разомкнутой системе без датчика обратной связи и используются для позиционирования. Современные ПЧ и УПП обладают коммуникационными возможностями и могут подключаться к полевым шинам. Это обеспечивает возможность передачи информации, которая используется контроллером и оператором для управления машиной. Управляющие коман-

ды передаются контроллером также по этому каналу. Передаваемая информация может содержать здание скорости, команды пуска или остановки, исходные параметры регулятора или их изменение в процессе работы, состояние регулятора (работа, остановлен, перегрузка, ошибка), аварийные сигналы, состояние двигателя (скорость, вращающий момент, ток, температура). Диалоговые возможности также используются для связи с ПК, чтобы упростить настройку при наладке (загрузка параметров) или для архивирования первоначальных установок. Заключение Поскольку выбор устройства плавного пуска или преобразователя частоты зависит от типа нагрузки и требуемых технических характеристик, при выборе преобразователя частоты необходимо провести анализ технических требований к механизму и техническим характеристикам двигателя. Работа с постоянным моментом, переменным моментом, с постоянной мощностью, управление вектором магнитного потока, реверсивный привод и т.д. - это характеристики, находящиеся в документации производителя. По существу, все эти данные Вам будут нужны для выбора наиболее подходящего преобразователя. Ошибка при выборе привода может привести к неправильному функционированию. Также очень важно учитывать требуемый диапазон скорости для подбора наиболее подходящего сочетания двигатель/преобразователь.

2013 октябрь

октябрь 2013

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 октябрь

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 мембраны 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 типа регулятора уменьшается;

Пружина Рм

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. Точка отбора контролируемого давления в газорегулирующих установках, как прави-

Рк Мембрана Компенсатор Рпр

Шток Рвых

Рвх

Клапан

Схема(1) регулятора FGR • 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 давления, проявляющееся в процессе работы регулятора. (Падение определяется как

Схема(2) регулятора FGR ло, 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 должно быть больше контролируемого. Рассмотрим силы, действующие на рабочий клапан регулятора: где Рпр – сила, создаваемая

октябрь 2013

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 больше площадь мембраны, тем меньшее изменение выходного давления требуется для преодоления сил трения, перемещения рабо-

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 регуляторах FGR. В отечественной технике используются формованные мембраны с капроновым или нейлоновым кордом. Прочность таких мембран очень чувствительна к дефек-

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 чего 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, эту силу легко скомпенсировать рабочей, задающей пружиной регулятора. Были проведены опыты, в ходе которых выяснилось, что с увеличением расхода давление в выходной

там 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 формование 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 не-

сравнимо 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.

Р.А. Реймер Д.А. Реймер ООО «Фронтекс» Тел: +7 (343) 375-43-41 www.frontexekb.ru

2013 октябрь

октябрь 2013

2013 октябрь

октябрь 2013