№4 август 2015

2015 - №4

1

2

№4 - 2015

№4 - 2015

4

Содержание ВЫПУСК: № 4 (11) 2015 г.

Инструменты, пошатнувшие традиции............................................................................7

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

Новая серия высокопроизводительных фрез для обработки уступов под углом 900..............................................................................8

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

САЙТ: www.mmsv.ru УЧРЕДИТЕЛЬ И ИЗДАТЕЛЬ: ООО «Экспозиция» ДИРЕКТОР: Шарафутдинов И.Г. / mmsv@expoz.ru ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР: Шарафутдинов И.Г. / mmsv@expoz.ru ДИЗАЙН И ВЕРСТКА: Сайфутдинова Ф.А. / mmsv@expoz.ru РАБОТА С КЛИЕНТАМИ: Тихонова Р.Д. / rezeda@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: ООО «Контур», г. Москва, проезд Студеный, 32/1, тел. +7 (495) 203-977 www.printtown.ru № заказа: 5512 ДАТА ВЫХОДА В СВЕТ: 25.08.2015 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.

Правильную ли охлаждающую жидкость Вы используете для подачи под высоким давлением...............................................................................9 Новое сверло DС170 от Walter..........................................................................................10 ЧПУ как фактор совершенствования зубонарезного станка...................................................11 Новые возможности дуговой наплавки. Технология SpeedClad......................................13 TRENS SK – новый взгляд на качество металлообработки....................................................14 Санкции, политика импортозамещения и даже кризис помогают развитию машиностроения..............................................................16 На выставке ЕМО компания DMG MORI впервые представит 7 новейших моделей........18 Новые двухсторонние пластины с позитивной геометрией...................................................22 Глубокое сверление цельными твердосплавными сверлами.........................................22 Роботы способствуют возрождению обрабатывающей промышленности США.............27 Как уменьшить вибрацию...............................................................................................27 Качество в деталях при обработке..................................................................................29 Геометрия сверла – залог безупречного технологического процесса............................34 Рекомендации по выбору настольного токарно-винторезного станка...........................36

№4 - 2015

6

Новый вид обрабатывающих станков «ŠKODA» Акционерное общество «ŠKODA MACHINE TOOL a.s.» в полной мере отдает себе отчет в значении внешнего вида своей продукции и при разработках изделий делает упор на качественный дизайн, который может укрепить позиции фирмы в жесткой конкурентной среде. Новый вид станков возник благодаря тесному сотрудничеству конструкторов с промышленным дизайнером. Его результатом стали художественно-культивированные формы, которые в дальнейшем поведут к целевому использованию унифицированного дизайна для всех изделий компании. Первыми станками, которые приобрели новый вид, стали горизонтальные фрезерные и сверлильные станки ŠKODA HCW 1000 и ŠKODA FCW. Оба станка предлагают клиентам комфортное рабочее место с самыми современными в техническом отношении параметрами. Вслед за ними придут и другие станки.

Разработка нового дизайна «TOS KUŘIM» и «ČKD BLANSKO» Разработка нового дизайна представляет собой исключительную возможность создания унифицированного стиля, который позволит однозначно идентифицировать все типы станков марок «TOS Kuřim» и «ČKD BLANSKO». Цель данного проекта – подчеркнуть массивность, жесткость и производительность станков, а также наряду с этим придать их зачехлению визуальный характер легкости. Значимой задачей дизайна зачехления станков является создание психологического ощущения безопасного пространства, в котором ничто не отвлекает внимания обслуживающего персонала, который может сосредоточиться на управлении станком. Автор новой формы станков Матей Сулитка описывает их новый дизайн следующим образом: «Специфическими являются формы прежде всего портальных фрезерных и токарно-карусельных станков, у которых при помощи новых элементов было необходимо унифицировать относительно разнообразную комбинацию масс деталей несущей структуры. Основной элемент формы исходит из мотива выносной угловой панели с логотипом станка. Этот элемент используется на визуально самых выразительных частях зачехления всех станков – на угловых деталях полного зачехления станков, на кожухах стоечных станков, а также на шпиндельных головках. На выносных панелях может использоваться привлекательная подсветка с возможностью изменения цветов в зависимости от вида работы станка. Дальнейшая характерная деталь – трапецеидальные контуры оконных отверстий со снятыми нижними кромками и выразительной черной окантовкой. Составной частью унифицированного стиля также является цветовое исполнение, основанное на контрасте светлого и темного оттенков серого цвета. В качестве цветового акцента для станков «TOS Kuřim» используется выразительный красный цвет, а для токарно-карусельных станков «ČKD» – темно-синий. Использование цветового элемента соответствует характеру станка, поэтому для стоечных станков используется вертикальная цветная полоса, в то время как на портальных станках эта полоса горизонтальная. Кроме зачехления станков также предлагается унифицированная конструкция кабины оператора. Для застекления поверхностей большой площади используется поликарбонат с черной блестящей окантовкой. Использованы новые технологические методы склеивания,

а на некоторых частях зачехления применены легкие сэндвич-панели – мы исходим из обширного опыта фирмы «TRATEC», которая в последние годы заявила о себе на нашем рынке в качестве лидирующего производителя зачехления станков».

2015 - №4

7

Инструменты, пошатнувшие традиции

Сегодняшний богатый выбор инструментов для токарно-фрезерных станков может стать причиной некоторого замешательства. О том, как избежать этого, читайте в статье. Подбор инструментов для токарного станка с ЧПУ раньше не вызывал затруднений. Установите алмазный инструмент под углом 80° и работайте с тем профилем для чистовой обработки, который предпочитаете. Могут понадобиться канавочный и резьбонарезной резцы, и поскольку большинство обрабатываемых на токарном станке деталей имеют отверстия, то нужен еще сверлильный агрегат с одной или двумя борштангами. А если станок имеет устройство подачи прутка, то потребуется отрезной резец. В зависимости от разницы в размере отверстия, ширины пазов и т.д. базовый ассортимент инструментов охватывал большинство возможных токарных операций. Токарное дело было простым, пока однажды какой-то гениальный проектировщик станков не решил, что вращающиеся инструменты будут на станке в самый раз. И вдруг все сообщество операторов токарных станков стали приверженцами этой идеи. На столе станка появились странные новые режущие инструменты, такие как прорезные и торцевые фрезы. Мы познакомились с новомодными инструментальными оправками с коническим хвостовиком и сложными программами циклов фрезерования, узнали, как программировать скорость подачи и преобразование частоты вращения для этих вращающихся инструментов. Когда производители станков стали устанавливать устройства автоматической смены инструмента на станки и добавлять многочисленные револьверные головки и противошпиндели, а также оси А, В, С и Y для манипулирования ими, стало понятно, что простое двухкоординатное точение не имеет ничего общего с гибкостью. Добро пожаловать в мир многозадачности. Джон Уинтер (John Winter), специалист по продукции компании Sandvik Coromant Co., говорит, что ничего страшного в этом нет, но добавляет, что иногда ради многозадачности приносят в жертву здравый смысл. «Некоторые производители так вдохновляются многозадачными возможностями, что не могут остановиться и не спрашивают, для какой цели предназначен станок. Если речь не идет о массовом производстве, в магазин загружаются ненужные многофункциональные инструменты. В то же время малый объем работы и изготовление опытных образцов могут потребовать широкого набора универсальных инструментов, способных работать с чем угодно». Взять высоту Независимо от производственной необходимости, допуск является определяющим фактором при выборе оправки. Когда инструмент уже не зафиксирован в одной точке, загнать его в патрон или установить револьверную головку – настоящая проблема. На таких станках, как DMG MORI серии NTX, Multus производства Okuma и Integrex производства Mazak, револьверный суппорт – базовый элемент станков с ЧПУ со времен перфокарт и вставных резцов из быстрорежущей стали – заменили на вращающиеся универсальные инструментальные головки, в которые можно устанавливать как токарные, так и фрезерные инструменты. Производители инструментов проделали достойную восхищения работу, решив проблему уникальных оправок для таких станков. Например, компания Sandvik Coromant посвятила целый раздел своего токарного каталога многозадачным операциям. CoroPlex MT производства этой компании представляет собой комбинацию токарного/фрезерного инструмента, который способен фрезеровать торцом и периферией, точить и даже сверлить. CoroPlex TT предлагает две токарные позиции и преимущества многоцелевой установки, которая способна смещать ось инструмента и поворачивать резец на 180°, что позволяет с одной стороны производить

черновую обработку, а с другой – чистовую отделку. Аналогичным образом, мини-револьверная головка CoroPlex SL имеет 4 режущие позиции, что позволяет совершать токарные операции, нарезание резьбы и прорезание пазов с одной оправкой. Если вам сложно представить, как выглядят эти инструменты, представьте, что вы стоите перед двухкоординатным токарным станком. Теперь снимите револьверный суппорт и замените его фрезерным шпинделем, который двигается влево и вправо (ось Z), вверх и вниз (ось Х), внутрь и наружу (ось Y). Теперь представьте, что фрезерный шпиндель двигается по траектории часовых стрелок, между которыми угол 100° или около того, в оба направления – это и есть ось В. Мы подошли к самому интересному – переключение с фрезерной операции на токарную осуществляется весьма просто: вызовите инструмент из магазина, переориентируйте шпиндель на одну из набора фиксированных позиций и начинайте процесс резания. Используя любую из упомянутых выше универсальных оправок, вы сможете проводить черновую обработку детали, поворачивать инструмент на 180° для чистового точения, затем переориентировать шпиндель и фрезеровать периферией – все одним инструментом. Поскольку такие станки с осью В могут поворачивать инструмент в одну позицию, осуществлять резание, затем поворачивать его в другую позицию и резать под другим углом, умное программирование может еще добавить разнообразных функций режущим инструментам. Уинтер приводит в качестве примера недавний заказ на твердое точение: «Мы использовали круглый вставной резец для черновой обработки очень большого вала для сталелитейного завода. Но резец смог продержаться только до половины реза. С использованием оси В мы смогли сделать отвод назад, проиндексировать головку так, чтобы работать другой кромкой резца, а затем продолжили точение. Это значительно продлило срок службы инструмента». Вытяни меня Компания BIG Kaiser Precision Tooling Inc. (Хоффман-Истейтс, Иллинойс) также занимается обслуживанием многоцелевых станков. Технический директор Алан Миллер (Alan Miller) отмечает, что это оборудование позволяет выполнять многие уникальные операции, недоступные ранее. Помимо точения и сверления практически под любым углом, эти универсальные станки часто оснащаются нижней револьверной головкой и вторым токарным шпинделем, благодаря чему можно осуществлять ряд операций одновременно. Например, фрезерование деталей вытянутой формы. «Для этого вы используете нижнюю головку вместе с основным шпинделем, двигающимся по оси В, – это позволяет обрабатывать две стороны детали одновременно, – поясняет Миллер. – Это особенно удобно с длинными и тонкими деталями – резцы поддерживают деталь одновременно с обеих сторон. Довольно впечатляющее зрелище, хотя программирование этой операции не самое простое».

BIG Kaiser предлагает широкий диапазон инструментария для токарно-фрезерных станков, включая свою систему BIG Capto, которая была разработана специально для многоцелевых станков с осью В. Доступны варианты оправки типа F и типа S, между которыми, по словам Миллера, имеются явные отличия. «Прямоугольные оправки типа F похожи на традиционные револьверные головки. Они могут быть ориентированы на 90° или перпендикулярно оси Z. Вы можете даже выталкивать инструмент, как с традиционной револьверной головкой. Но это не идеальный вариант для станка с осью В». Поскольку фрезерная головка оси В опирается на электрошпиндель для ориентирования и удерживания инструмента во время точения, усилия резания оказывают сопротивление этому положению в пространстве. С оправкой типа F, которая часто смещает верши-

№4 - 2015

8 ну инструмента на два дюйма или более (50 мм) от осевой линии шпинделя, может возникнуть достаточный крутящий момент для отклонения инструмента при резании на тяжелых режимах. Также прямой угол создает больше возможностей для взаимного влияния. Эту проблему можно решить, вытянув инструмент и создав зазор между заготовкой и патроном, но это, в свою очередь, приведет к потере жесткости. В любом случае Миллер предлагает осуществлять резание в облегченном режиме с оправками типа F. Лучшим подходом будет использование наклонной оправки 45° типа S. Как следует уже из названия, она предназначена для использования с осью В, поворачиваемой на 45°, хотя возможны и другие углы и допуски. Независимо от угла оси В оправки типа S выдерживают идеальное выравнивание режущей кромки относительно осевой линии фрезерной головки, сводя к минимуму отклонение. По словам Миллера, оправки типа S – это фактически новая версия, разработанная для этих станков. Поскольку верхняя инструментальная оправка – это вращающийся шпиндель, он не такой жесткий и неповоротливый, как старые револьверные головки.

Оправка S удерживает режущую кромку по центру, направляя все силы на подшипники шпинделя. Вот здесь такие станки и проявляют свои возможности в полной мере. Выше были приведены лишь несколько примеров того, как могут использоваться инструменты на многоцелевом токарном станке. Каждый производитель предлагает свои решения, включая традиционные держатели, быстросменные оправки Capto и KM, HSK и широкий выбор оправок с коротким коническим хвостовиком. С учетом имеющихся переходников для совместимости этих систем возможны сотни комбинаций. Это совершенно не похоже на традиционные незамысловатые и не вызывающие затруднений инструменты для перфоленточного двухкоординатного станка с ЧПУ, но сложность обеспечивает необходимую гибкость, уменьшает число манипуляций с деталью и гарантирует повышенную точность. Для старого опытного токаря это неплохой компромисс. Автор: Кип Хэнсон (Kip Hanson)

Новая серия высокопроизводительных фрез VSM490™ для обработки уступов под углом 90° Превосходное качество фрезерования и увеличенный срок службы инструмента обеспечивают высококачественную обработку большего количества деталей. Преимуществом новых фрез VSM490 от компании WIDIA с двухсторонними пластинами является высокая точность и качество обработки взаимно перпендикулярных плоскостей. Большое число высокоточных деталей различного назначения имеют взаимно перпендикулярные плоскости и прямоугольные уступы с высокими требованиями к качеству поверхности. Современные экономические условия вынуждают производителей увеличивать скорости снятия припуска и повышать стойкость инструмента. Новые фрезы WIDIA VSM490 с двухсторонними пластинами для обработки уступов являются эффективным решением актуальных задач фрезерования. «Вы заметите увеличение производительности обработки, – говорит Хуан Секули, главный менеджер по продукту. – Допустимая глубина резания возросла до 15 мм, а следы от проходов фрезы стали практически незаметны. Последнее обстоятельство существенно влияет на производительность, так как низкое качество поверхности вызывает необходимость дополнительных операций и увеличивает цикл обработки. Улучшенные характеристики фрез VSM490 в сочетании с экономическим преимуществом двухсторонних пластин делает это предложение, заслуживающим особого внимания». Фреза VSM490 подходит для работы с низкими усилиями на приводах стола станка, обеспечивающих движение подачи, при этом обработка проходит на высоких режимах и сопровождается низкими усилиями резания. Это обеспечивает преимущество по скорости или по качеству выполнения работы. Прогрессивный дизайн Четыре режущие кромки и исполнения с различными радиусами при вершине позволяют прочным пластинам VSM490-15 обеспечивать стабильность и надежность обработки уступов и плоскостей с углом 90°. Доступны две геометрии пластин. MM (универсальная) подходит для обработки большинства материалов и ML (чистовая) с острыми режущими кромками для обработки нержавеющих сталей с низкими усилиями резания. Корпуса фрез VSM490 изготовлены с высокой точностью, что гарантирует низкое биение, а также имеют конструктивные особенности, способствующие эффективному стружкоотводу. Материал корпуса и упрочненные посадочные гнезда под пластины обладают повышенной стойкостью к деформации. Фрезы представлены в различных исполнениях: с резьбовым креплением, с цилиндрическим хвостовиком и хвостовиком Weldon, а также насадные фрезы с внутренним подводом СОЖ. «Платформа фрез VSM490 характеризуется высокой универсальностью применения и широким спектром пригодных для обработки материалов, что делает ее оптимальным фрезерным инструментом, – говорит Секули. – Пользователи получают возможность обработки уступов и плоскостей под углом 90° с высоким качеством

поверхности и увеличенными показателями удельного съема материала. При этом низкие энергозатраты обеспечивают экономичность обработки в целом». Функции приложения NOVO Уже сейчас фрезы VSM490 доступны для выбора в цифровом приложении NOVO™ WIDIA. Приложение NOVO, доступное на iPad™ и других цифровых устройствах, позволяет, учитывая специфику обработки, например, при фрезеровании прямоугольных уступов, подбирать оптимальное инструментальное решение, такое как VSM490. При подборе инструмента программа принимает во внимание обрабатываемый материал и требования по точности, выстраивая технологию обработки как для одной, так и для нескольких позиций инструмента. NOVO ранжирует результаты подбора согласно закономерностям, основанным на широких практических знаниях, для выбора наиболее оптимального решения поставленной задачи с учетом всех индивидуальных условий. Данное приложение предоставляет гораздо больше полезной информации о процессе обработки, чем любой другой онлайн-каталог. Заказать начальные наборы VSM490 в метрической или дюймовой системах, включающие корпуса фрез и пластины WIDIA Victory™ для различных областей применения, можно, связавшись с вашим дистрибьютором WIDIA.

2015 - №4

9

Правильную ли охлаждающую жидкость Вы используете для подачи под высоким давлением?

Подача смазочно-охлаждающей жидкости под давлением 1000 фунтов на кв. дюйм и выше способна значительно снизить износ инструмента, позволяет достигать более высокой скорости резания и предоставляет ряд других преимуществ для производителей, работающих с труднообрабатываемыми материалами. Вместе с тем, использование неподходящей СОЖ в системе подачи под высоким давлением может вызвать вспенивание и ограничить ее потенциальные преимущества, что было обнаружено компанией LB Pipe & Coupling (Магнолия, Техас). Специалисты LB Pipe столкнулись с проблемой пенообразования при первом запуске нового роботизированного модуля, и это привело к приостановке производства еще до его старта. После попыток некоторой модернизации трубопроводов системы охлаждения, насоса, бака, конфигураций насадок и оснастки окончательное решение оказалось простейшим: сменить охлаждающую жидкость. Выбор смазочно-охлаждающей жидкости играет определяющую роль в том, как будет работать оборудование. Спросите об этом Джима Легга (Jim Legg), генерального директора LB Pipe & Coupling. Компания LB Pipe приобрела и установила гибкий производственный модуль от компании Okuma, который стал центральным элементом нового комплекса автоматизации производства API-соединителей. Модуль включал в себя два станка Okuma 2SPV60 с системой подачи СОЖ под высоким давлением ChipBlaster и высокоскоростным роботом-манипулятором. При первоначальном запуске станка кремообразная пена стала вздыматься и вытекать из станка на пол, перекрывая насосы высокого давления и делая обслуживание невозможным, что создало небезопасную ситуацию. «Мы не могли изготовить ни одной детали. Даже при работе с давлением 500 фунтов на кв. дюйм – половине рекомендуемого показателя – образование пены было настолько интенсивным, что нам приходилось иметь под рукой поддон с жидким абсорбентом, чтобы собирать вытекающую на пол охлаждающую жидкость», – рассказывает Джим Легг. Грег Антоун (Greg Antoun), президент компании ChipBlaster, производящей системы подачи СОЖ под высоким давлением, пояснил: «Когда охлаждающая жидкость начинает пениться, в нее проникают пузырьки воздуха, и плотность значительно падает. А поскольку пена намного легче СОЖ на водной основе, она не может создать усилие для работы под высоким давлением. Пена не охлаждает заготовку и не обеспечивает эффективного смазывания инструмента. В практических целях СОЖ на основе воды не сжимается, поэтому, когда при вспенивании образуются сжимающиеся пузырьки, подача становится просто бесполезной. Это все равно, что забивать гвоздь губкой». Полная остановка производства Правильный выбор смазочно-охлаждающей жидкостиДо того как ситуация в компании LB Pipe наладилась, все становилось только хуже. Давления 500 фунтов на кв. дюйм было недостаточно для очистки рабочей поверхности от металлической стружки. Из-за того что стружка накапливалась в патроне, манипулятор не мог взять и захватить готовую деталь. Часто приходилось останавливать производство, чтобы убрать стружку вручную и дождаться, пока пена осядет. Многомиллионное инвестирование LB Pipe в новые технологии

казалось полным провалом. «Из-за проблемы пенообразования нам приходилось полностью останавливать производство. И мы не начинали его до тех пор, пока не избавлялись от пены», – говорит Джим Легг. Из-за образования пены снизилась производительность, увеличилось время цикла, повысился процент брака, и приходилось использовать больше СОЖ. Кроме того, пол на заводе был скользким из-за пены, что ставило под угрозу безопасность персонала и повышало затраты на уборку. Производитель смазочно-охлаждающей жидкости порекомендовал добавить антипенный агент. После того как его добавили в резервуар, ситуация немного улучшилась, но спустя два часа вспенивание стало еще интенсивнее. Тогда специалисты Okuma собрали экспертов из ChipBlaster и некоторых производителей инструментов. Много часов они работали без перерыва совместно с командой инженеров и операторами LB Pipe, чтобы найти оптимальное решение. В конце концов, Грег Антоун предложил проконсультироваться с экспертом компании-производителя смазочно-охлаждающих жидкостей QualiChem: «Мы часто сталкивались со вспениванием, и я без сомнений порекомендовал QualiChem – их продукция всегда помогала нам решать любые подобные проблемы». Правильный выбор смазочно-охлаждающей жидкости Было решено позвонить инженеру службы сбыта QualiChem Джерри Пеку (Jerry Peck), которому пришлось проехать за ночь 300 миль, чтобы добраться до пункта назначения к следующему утру. Проанализировав ситуацию, он посоветовал Xtreme Cut 250С – полусинтетическую СОЖ премиум-класса для работы в тяжелых условиях, разработанную для увеличения срока службы инструмента и чистовой обработки под высоким давлением. В один из станков с системой ChipBlaster залили охлаждающую жидкость QualiChem, после чего запустили производство. Сразу после этого появилась возможность повысить давление. После 7 часов работы при давлении 1000 фунтов на кв. дюйм на станке с СОЖ QualiChem не было отмечено ни образования пены, ни скопления металлический стружки. Другой станок, работающий при давлении 500 фунтов на кв. дюйм, был полон пены, а внутри патрона все так же скапливалась стружка. Было принято решение незамедлительно очистить второй станок и заправить его охлаждающей жидкостью QualiChem. «Разница колоссальная. Теперь выбор СОЖ для подачи под высоким давлением больше не проблема. Мы полностью избавились от пены и скопления стружки», – отметил Грег Антоун. Невероятные результаты «Результаты, о которых сообщил Джим Легг, были просто невероятными, – делится впечатлением Рик Кимминс. – В результате смены смазочно-охлаждающей жидкости мы увидели существенную разницу в плане контроля отвода стружки и сокращения простоев. Работникам LB Pipe удалось сразу же запустить производство на полную мощность, при этом срок службы инструментов увеличился на 300%». «Чуть позже мы пригласили представителей компании-производителя смазочно-охлаждающих жидкостей QualiChem в состав группы экспертов – наших партнеров по программе Thinc. Благодаря их знаниям и опыту стало возможным решение проблем пенообразова-

№4 - 2015

10

Образование пены было настолько интенсивным, что работникам LB Pipe & Coupling приходилось всегда держать под рукой поддон с жидким абсорбентом для сбора вытекающей на пол охлаждающей жидкости. Кроме того, пена перекрывала насосы высокого давления ния, с которыми сталкиваются наши клиенты», – добавил Кимминс. Президент QualiChem Гленн Франк (Glenn Frank) поясняет, что охлаждающая жидкость Xtreme Cut 250C воздействует на причину образования пены и применяется там, где антипенные агенты, оказывающие лишь временное действие, неэффективны. Новая технология QualiChem позволила создать линейку продукции премиум-класса, состоящую из смазочно-охлаждающих жидкостей для процессов резания и шлифования. Данные жидкости на основе деионизированной воды могут работать под давлением 1000 фунтов на кв. дюйм и больше, не образуя при этом никакой пены. «Я извлек из этой ситуации важный урок: при покупке СОЖ

Генеральный директор LB Pipe & Coupling Джим Легг увидел мгновенный результат после использования QualiChem’s Xtreme Cut 250C, полусинтетической охлаждающей жидкости для работы в тяжелых условиях. Это полностью решило проблему образования пены и скопления стружки

большинство людей обращают внимание на цену и выбирают самый дешевый продукт. Однако хорошая смазочно-охлаждающая жидкость стоит своих денег и позволяет сэкономить в долгосрочной перспективе», – сделал вывод Джим Легг. Ключевой момент в предотвращении образования пены при подаче под давлением – это в первую очередь правильный выбор СОЖ. Грег Антоун разделяет это мнение: «На рынке металлообработки наблюдается отсутствие необходимых знаний. Производителям важно понимать, что выбор смазочно-охлаждающей жидкости действительно важен, особенно учитывая тот факт, что большинство из них все чаще применяют системы подачи высокого давления».

Новое сверло DC170 от Walter Корпорация Anderson Machining Service Inc. (Джефферсон, штат Висконсин) специализируется на обработке деталей сложной формы с жесткими допусками и, по словам начальника производства Эрика Андерсона (Erik Anderson), постоянно стремится усовершенствовать свой производственный процесс. «Мы подчеркиваем, что вновь и вновь обрабатывая заготовку, мы неизменно ищем новые пути оптимизации этой операции», – говорит он. Основываясь на этой идее, корпорация Anderson Machining решила применить новый подход к сверлению коллекторов. «Поскольку задача коллектора – доставлять масло в гидравлическую систему, очевидно, что эта работа подразумевает сверление большого количества пересекающих отверстий», – поясняет Андерсон. Основной обрабатываемый материал – Dura-Bar 65-45-12. Это ковкий чугун, отлитый непрерывным методом, обладающий ферритной структурой и определенным количеством пересекающих друг друга отверстий размером от 25-30 в малых коллекторах и до 300 в больших. По словам Андерсона, каждый раз при достижении пустот в материале во время сверления скорость резания приходилось снижать наполовину – до 44,72 м/мин. «Причиной, по которой нам необходимо было снижать скорость при прохождении поперечных отверстий, была защита сверла от возможной поломки», – отмечает Андерсон, добавляя, что негативное воздействие на сверло обусловлено тем, что не все пересекающие отверстия располагаются по центру. «Например, когда отверстие диаметром 12,7 мм пересекает другое отверстие диаметром 25,4 мм, его смещение от оси может достигать 30 процентов. В этом случае сверло начинает врезаться в угол пересекающего отверстия диаметром 25,4 мм. Это вызывает чрезмерный износ инструмента, а в самом худшем случае – поломку». Специалисты компании Walter USA LLC (Уокешо, штат Висконсин) обратились в Anderson Machining с предложением лучшего способа сверления коллекторов. «Anderson Machining – это прогрессивная компания, которая постоянно ищет пути совершенствования, – комментирует Энди Ведески (Andy Wedesky), специалист Walter по продажам на местах. – Мы были уверены, что они рассмотрят новое предложение». Цельное твердосплавное сверло DC170 с внутренним подводом СОЖ от компании Walter имеет двойное покрытие вершины медно-красного цвета (DPP) и дизайн режущей кромки, задающий радиальное

направление ленточки. Согласно данным Walter, последнее позволяет потоку смазочно-охлаждающей жидкости полностью охватывать вершину сверла, обеспечивая оптимальное охлаждение зоны между инструментом и заготовкой. Это особенно важно, учитывая высокие температуры, возникающие в процессе сверления. Кроме того, полированная поверхность канавок препятствует скоплению стружки и облегчает ее дробление, в то время как большее количество материала за режущей кромкой повышает стойкость инструмента и надежность процесса. «Мы изготовили для них несколько деталей, и они были впечатлены, – говорит Ведески. – Новый дизайн режущей кромки с увеличенной толщиной позволяет сверлу DC170 воспринимать несколько большее боковое давление и при этом сохранять прямолинейность, проходя через смещенные от центра отверстия без необходимости замедления». Новый инструмент позволяет Anderson Machining сверлить отверстия в коллекторах на скорости 121,92 м/мин без снижения скорости при прохождении поперечных отверстий, что снижает время цикла на 30-40 процентов. К тому же, как утверждает производитель, возможность сверла контролировать поток охлаждающей жидкости помогает обрабатывать поверхность более качественно по сравнению с обычными сверлами, сокращая тем самым необходимость в повторной обработке отверстий после сверления. Срок службы инструмента также увеличен в среднем на 20-50 процентов. Инструмент имеет восемь пазов для СОЖ, которые могут использоваться в качестве визуальной шкалы, отражающей необходимость переточки. Сверла можно восстанавливать три раза, после чего остаются только два паза, указывающие на невозможность дальнейшей переточки. «Пользуясь услугами Walter по восстановлению и обновлению покрытия сверла, вы можете быть уверены в безупречной стойкости и производительности инструмента», – утверждает Ведески. Резюмируя главные преимущества сверла DC170, Андерсон отмечает: «Новое сверло работает быстрее, сверлит мощнее, служит дольше и значительно сокращает время обработки. Это полный успех». Автор: Cutting Tool Engineering (CTE)

2015 - №4

11

Числовое программное управление как фактор совершенствования зуборезного станка Числовое программное управление есть язык универсальный, но станкостроителей по-прежнему интересуют опытные прикладные программисты и плоды их изысканий. Ибо станкостроители стремятся сделать выпускаемые ими обрабатывающие системы оптимально производительными. В очередной раз убеждаемся в этом, наблюдая, как такие эксперты автоматизации, как специалисты компании NUM, помогают китайскому станкостроителю Betek ускорить разработку своего нового шестиосевого зуборезного фрезерного станка. Конструкция какового станка предусматривает наличие электронной коробки передач и числового программного управления фрезерованием шестерен. В итоге удалось сообщить агрегату Betek YK3132Z исключительную скорость резания и эффективность обработки. Известно, что быстродействие Betek YK3132Z вдесятеро превышает таковую обычных механических зуборезных станков. Кроме того, обозначенный агрегат работает более чем вдвое быстрее, чем другие зубофрезерные шестиосевые станки с числовым программным управлением. Вообще-то Betek производит механические детали для промышленных систем. При этом компания использует те или иные станки. И разрабатывает, и выпускает таковые и для самих себя, и для других китайских металлообработчиков. Ввиду роста потребности Китая для в зуборезных станках с числовым программным управлением в 2013 году компания начала интенсивно развивать это направление, вложив в проект 13 миллионов долларов и построив специально для производства таких станков новый завод. При этом эксперты Betek, работая над приводами и программированием своих новых станков, с самого начала делали ставку на Flexium+, платформу числового программного управления от компании NUM. Главная причина того, что мы выбрали для нашего нового зубофрезера системы NUM с числовым программным управлением, в том, что в отличие от многих конкурирующих средств управления системы NUM имеют открытую архитектуру, объясняет президент и генеральный менеджер Betek Цзинь Гуолинь. Это обеспечивает неограниченную основу для работы по развитию и настройке, помогая нам значительно снижать затраты и сокращать время выхода на рынок. Другим фактором такого выбора был опыт NUM в разработке зуборезных приложений. Это программы числового программного управления на основе NUMgear, разработанные в течение нескольких десятилетий и выбранные многими другими станкостроителями. Конструкция нового шестиосевого зубофрезерного станка Betek YK3132Z включает новейшие ядро числового программного управления Flexium+ и высококлассные сервоприводы NUMDrive X от NUM вместе с компактными сервомоторами BHX и SHX. Кроме того, де-

кодеры высокого разрешения и замкнутое управление, что способствует повышению точности подачи и позиционирования. Как встроенный привод револьверной головки, так и двигатель, вращающий вокруг оси С поворотный стол, являются мощными прямыми приводами, которые также контролируются сервоприводом NUMDrive X. Эти двигатели полностью устраняют необходимость в таких механических компонентах передачи мощности, как червячная передача и винтовые конические зубчатые колеса. Результатом являются точные и безлюфтовые движения. Револьверная головка может обрабатывать на скоростях до 1200 оборотов в минуту, в то время как стол может вращаться со скоростью до 280 оборотов в минуту. Это позволяет использовать новейшие высокоскоростные режущие инструменты. Для вящей точности и надежности движения вдоль линейных осей осуществляются с помощью высокоточных шаровинтовых передач высокой жесткости, приводами коих являются серводвигатели. Программное обеспечение NUMgear включает специальные зуборезные функции и высокоточную электронную коробку передач, что позволяет синхронизировать все оси и револьверную головку. Электронная коробка передач сокращает время синхронизации путем прогнозирования темпа ускорения и скорости движения вдоль осей. Все контакты оператора с зубофрезерным станком осуществляются через панель оператора, NUM FS152i, со специально разработанным пользовательским интерфейсом. Панель оператора имеет 15-дюймовый жидкокристаллический экран с высоким разрешением и подсветкой и 22 крупные функциональные клавиши. Функционирование всего этого обеспечивает мощный промышленный компьютер. Пользовательский интерфейс широко использует графику и по своей сути интуитивен. Любой пользователь может начать управлять станком после нескольких часов простого обучения. Данные по производ-

ству шестерен могут быть либо введены с помощью простого заполнения электронных бланков либо получены из процессов обработки ранее изготовленных схожих деталей. Программное обеспечение включает функции управления базами данных. Китайский разработчик зуборезных станков и программного обеспечения пользовательского интерфейса настроил пользовательский интерфейс для станка, о котором идет речь. Флориан Шмидт, менеджер NUM по продукции, отметил, что в последние годы Mactool и NUM China сотрудничали на нескольких проектах создания дорогостоящих станков с числовым программным управлением, добавив, что для того, чтобы предоставить клиентам идеальное решение, консолидируется лучшее в мире. Шестиосевой зубофрезер Betek YK3132Z вмещает заготовки шестерен до 320 миллиметров в диаметре. Его усовершенствованная система числового программного управления может справляться с пятиосевой интерполяцией, что позволяет плавно и эффективно нарезать зубья сложных профилей. Вся шестерня фрезеруется в рамках единого процесса, без промежуточных операций по загрузке-выгрузке заготовок шестерен или ручной переустановки инструмента. Можно фрезеровать шестерни практически любых типов. В том числе таких необычных, как шестерни для параллельных валов, с зубьями елочкой, конические, а также, о чудо, некруглые. Для достижения максимальной точности обработки в данном станке используются технологии сухого резания. Таким образом достигается шестой уровень точности на промежуточном фрезеровании и третий уровень точности на готовой продукции. Кроме того, сухое резание устраняет необходимость в смазочно-охлаждающей жидкости. Таким образом удается избежать весьма распространенной формы загрязнения оборудования в обрабатывающих отраслях. То есть явления, которое требует специального ухода за техникой и удаления грязи.

12

№4 - 2015

2015 - №4

13

Новые возможности дуговой наплавки Технология SpeedClad НАПЛАВКА Наплавка – это особый процесс, в котором механизированная сварка плавлением используется для покрытия компонентов коррозионно-устойчивыми и износостойкими сплавами, многократно продлевающими срок службы изделий, работающих в агрессивных средах, в сочетании с высокими температурами и абразивным воздействием. Сфера применения – в основном нефтяная и газовая промышленность, а также строительство атомных станций. Наилучшие результаты по качеству и надежности показывает наплавка неплавящимся электродом в защитном газе с присадкой горячей проволоки TIG HOT WIRE (THW). Однако эта технология до сих пор ограничивалась одним существенным недостатком, а именно низкой скоростью наплавки, что зачастую становилось «узким» местом на производстве. Область применения: • Вертикальная наплавка внутренних и внешних поверхностей изделий для нефтегазовой промышленности; • Горизонтальная наплавка труб, патрубков снаружи и изнутри. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ НАПЛАВКИ*

кг/час

см/мин

СКОРОСТЬ НАПЛАВКИ*

* в зависимости от применения ПРЕИМУЩЕСТВА SpeedClad Благодаря SpeedClad компания Fronius достигла радикального увеличения экономической эффективности процесса TIG HOT WIRE при сохранении высокого качества наплавленного металла. Секрет процесса SpeedClad – в особых характеристиках дуги. Использование двух вольфрамовых электродов в одной сварочной ванне обеспечивает получение «мягкой» дуги. «Мягкость» в данном контексте означает пониженное давление дуги за счет увеличения размеров сварочной ванны. Это позволяет существенно увеличить скорость наплавки с одновременным увеличением количества наплавляемого металла за единицу времени (кг/час). Результат – максимальная производительность, особенно при наплавке крупных изделий. Сказанное выше позволяет сделать вывод об экономической эффективности SpeedClad: Одна наплавочная система, оснащенная этим процессом, может заменить две традиционные установки для наплавки неплавящимся электродом в защитном газе с присадкой горячей проволоки THW. Авторы: ООО «Технологический центр ТЕНА» (499) 780-21-10, Москва, Окружной проезд, д.5, стр.1. Бычковский С.Л (генеральный директор), Топоров И.Б. (руководитель отдела автоматизированного оборудования), Кудряшов Н.О. (инженер-технолог). Для подготовки этого материала использована информация из корпоративного журнала Fronius «Weld + Vision».

В период выставки Weldex-2015 в Москве вы сможете увидеть наплавочную систему SpeedClad в работе на нашей демонстрационной площадке.

14

№4 - 2015

TRENS SK – новый взгляд на качество металлообработки Акционерное общество «TRENS SK» – ведущая компания по выпуску металлорежущих станков Словакии. Уже на протяжении многих лет компания входит в число именитых производителей металлообрабатывающих станков Европы. В течение 75 лет своей деятельности компания занималась машиностроительным производством, прежде всего изготовлением металлорежищих станков, которые еще и сегодня известны под маркой «TOS». В настоящее время 95 процент нашей продукции металлорежущих станков экспортируем. Токарные станки марки TRENS, в частности универсальные центровые токарные станки и токарные станки с ЧПУ работают в более чем 80 странах мира, где хорошо известны как надежные, сверхточные токарные станки на высоком техническом уровне. Компания обладает хорошей технической базой, необходимой для собственного производства и кооперирующих фирм. Все разработки металлорежущих станков направлены на самые современные тендеции развития станков с ЧПУ согласно желаниям заказчиков. Долголетний опыт, капиталовложения в постоянные исследования, разработки и модернизация производства получили свое отражение в гармонизации внутренней среды и повышенной эффективности производства. В результате достигнуты новые решения согласно требованиям современного рынка, которые заинтересовали многих представителей именитых иностранных фирм. Своим заказчикам кроме широкого диапазона металлорежущих станков оказываем высокопрофессиональное гарантийное и послегарантийное техническое обслуживание, капитальный ремонт токарных станков, создание технологии и обучение обслуживающих операторов станков. В 1996 году компания АО «TRENS SK» получила сертификат подтверждающий внедрение и поддержку системы менеджмента качества по разработкам и производству металлообрабатывающих станков согласно постановлению международного стандарта EN ISO 9001. В начале 1999 года компания стала обладателем сертификата системы энвироментального менеджмента и это свидетельствует о том, что полностью отвечает требованиям международного стандарта EN ISO 14001. Принципы системы менеджмента качества направлены на постоянное повышение эффективности и производительности компании АО «TRENS SK», удовлетворение потребностей заказчиков и всех заинтересованных сторон. Высшее руководство компании АО «TRENS SK» активно приступило к разработке и поддержке эффективной системы менеджмента качества на пользу и при участии всех сторон. При этом высшее руководство АО «TRENS SK» требует от своего персонала профессиональный подход и готовность реализовать принципы системы менеджмента качества в контакте со заказчиками. Здесь важнейшим критерием является удовлетворенность заказчиков, которую работники компании АО «TRENS SK» определяют при личных встречах, контактах в письменной и устной формах. Компания АО «TRENS SK» постоянно удовлетворяет требованиям международных стандартов STN EN ISO 9001:2009 и STN EN ISO 14001:2005, что подтвердили аудиторы сертификационного органа ООО «TÜV SUD» Словакия, которые в январе 2013 года выполнили проверку системы менеджмента качества в рамках 6-ого ресертификационного аудита системы менеджмента качества и 7-ого надзорного аудита системы энвироментального качества.

2015 - №4

15

№4 - 2015

16

Санкции, политика импортозамещения и даже кризис помогают развитию станкостроения Зарубежные санкции и политика импортозамещения дают российским компаниям шанс повысить эффективность производства и порвать с зависимостью от иностранных технологий. Первые плоды политики импортозамещения уже видны в отрасли станкостроения.

Соучредитель компании «АТМ Групп» Панфилов Виталий Викторович Импорт высокотехнологичных станков из Европы оказался под вопросом Провозглашенный правительством России курс на импортозамещение стал основным стимулом для развития многих отраслей промышленности. В том числе в таком важном сегменте, как производство современного высокоточного металлообрабатывающего оборудования. Потребность в современных станках с числовым программным управлением растет с каждым годом. Стратегически важные отрасли: машиностроение, авиастроение, оборонно-промышленный комплекс нуждаются в оборудовании как никогда. Сегодня парк металлообрабатывающего оборудования российских предприятий более чем на 85% состоит из устаревших станков, произведенных еще в СССР. По оценкам специалистов, ежегодная потребность России в современных станках составляет от 19 до 25 тысяч штук, и такая тенденция продолжится как минимум в ближайшие 5-7 лет. Справиться с отсталостью производственной базы за счет собственного станкостроения страна не в состоянии. После распада СССР станкостроение в России практически прекратилось. Если в 80-е годы прошлого века страна была одним из основных мировых экспортеров металлообрабатывающего оборудования, то в последние годы, по данным Минпромторга, Россия импортировала около 90% новых станков. Главными поставщиками высокоточного металлообрабатывающего оборудования до недавнего времени выступали Германии и Японии, с которыми у России складываются крайне сложные отношения. В условиях зарубежных санкций покуп-

ка и обслуживание станков у западных производителей становятся проблематичной и даже невозможной. Некоторые российские производители сталкиваются с отказом европейских продавцов поставлять металлообрабатывающие станки даже по уже заключенным контрактам. Это ставит целые отрасли российского производства, в первую очередь машиностроение, авиастроение и оборонно-промышленный комплекс в уязвимое положение. Вместе с тем, складываются благоприятные условия для развития отечественного станкостроения. Но рынок металлообрабатывающего оборудования более чувствителен к проявлениям кризиса, чем другие отрасли производства. Сокращение прибылей заставляет потенциальных покупателей отказываться от планов по расширению производства или замене устаревшего оборудования. Высокие риски вынуждают искать альтернативные решения и производителей, и покупателей станков. Импортозамещение дает шанс вырваться из порочного круга Чтобы обезопасить стратегические отрасли тяжелой промышленности от иностранного влияния, нужно собственное современное производство высокотехнологичного металлообрабатывающего оборудования. И шаги в нужном направлении уже предпринимаются как на государственном уровне, так и на уровне конкретных производителей. Какого же мнение отечественных производителей металлообрабатывающего оборудования о сложившейся ситуации? Об этом мы поговорили с соучредителем компании «АТМ Групп» Виталием Панфиловым.

– Виталий Викторович, как ваша компания участвует в реализации политики импортозамещения?

– Сейчас мы двигаемся в двух направлениях. Первое – это реконструкция Троицкого станкостроительного завода в Челябинской области, который на протяжении 40 лет занимался производством электроэрозионного оборудования. На этой площадке мы планируем наладить сборку электроэрозионных и токарно-фрезерных станков. Второе – это строительство завода в Мытищах. Помимо того, что там будет находиться цех для отработки технологий, на этом заводе мы собираемся выпускать комплектующие для станков: шпиндели, револьверы и другие значимые детали. Мы получили все согласования, разрешение на строительство и к концу 2015 г. должны закончить первый этап, а к середине лета 2016 г. завод будет запущен. Таким образом, получается мощный тандем: ТСЗ – производство станков и завод в Мытищах с мощным конструкторским цехом, который будет заниматься разработкой комплектующих, делать опытные образцы и т.д. Также, сейчас ведутся переговоры с Южно-Уральским государственным университетом о совместных разработках в области числового программного управления (ЧПУ).

– В чем Вы видите преимущества политики импортозамещения?

– В организации любого производства главным является оборудование, на котором будет изготавливаться та или иная продукция. Если страна его не производит, то она становится уязвимой и зависимой. На сегодняшний день зачастую бывает так, что по каким-либо причинам оплаченные станки не поставляются покупателю, а это потраченные деньги, потерянное время и упущенная выгода предприятия. Политика импортозамещения дает нам шанс вырваться из этого порочного круга. В любой стране станкостроение – это очень сложный бизнес, который развивается по синусоиде: есть пики спроса на оборудование, а есть падения. Поэтому развиваться обычному станкостроительному предприятию достаточно тяжело. Каждое предприятие по-своему справляется с этими трудностями. Когда южно-корейская компания Hyundai WIA организовывала свое производство, были составлены четкие планы по номенклатуре оборудования и его количеству. Кроме того очень сильна была поддержка со стороны государства. Принцип был такой: хочешь быть поставщиком концерна Hyundai, покупай станки Hyundai WIA. В результате если 15 лет назад компания производила пять–десять моделей оборудования, то сегодня в ассортименте около 150 единиц различных модификаций станков. На сегодняшний день

2015 - №4 Hyundai WIA выпускает 10 тыс. станков в год и поставляет свое оборудование практически во все страны мира.

– Почему в качестве производственной площадки в России был выбран именно Троицкий станкостроительный завод?

– Завод был выбран из-за его богатой истории и коллектива, квалификация которого очень высока. Помимо этого, регион экономически активный, с развитой транспортной системой, здесь распложено много предприятий, заинтересованных в импортозамещении, присутствует большое количество литейных производств. Кроме того местные власти уделяют много внимания развитию станкостроения в регионе.

– Каковы инвестиции в заводы в Троицке и в Мытищах?

– Завод по выпуску комплектующих в Мытищах мы строим самостоятельно, вложения в него оцениваются в 500 млн. руб. Что касается сборочного производства в Троицке, то оно требует дополнительных ресурсов. Для реализации этого проекта мы привлекли своих старых партнеров и организовали группу «Русские станки». В реконструкцию Троицкого завода совместно с нашими партнерами уже вложено около 60 млн. руб. Общие инвестиции составят порядка 300 млн. руб. К сборке станков на заводе в Троицке мы приступили в мае 2015 г. Уже есть заказы на нашу продукцию. Первый этап реконструкции мы закончили, привели помещение к стандарту, которое требует современное станкостроение. Второй этап – это закупка стендов, измерительного оборудования, организация рабочих мест. На сегодняшний день заказов не так много и пока все можно делать в ручном режиме. Однако мы планируем, что к концу 2015 г. выйдем на объемы порядка 50-70 станков, а в последующем, годовой объем производства должен составить порядка 400-500 станков. Есть интересная ниша, которую мы обнаружили на российском рынке, и которую, кстати, еще не заполнили мировые производители. На сегодняшний день мы ведем

17 переговоры с очень серьезным конструкторским бюро в Корее о заказе на первоначальную конструкторскую документацию. Речь идет о разработке платформы станка, на базе которой будет создано еще порядка пяти–семи моделей.

– Планируете ли Вы заменить иностранные комплектующие отечественными?

– Да, планируем. Однако на сегодняшний день ни одна страна в мире, кроме Германии и Японии, не производит станки полного цикла. Я думаю, что на 100% сделать импортозамещение не удастся. Но если предприятие является держателем конструкторской документации, то заменить поставщика достаточно просто. К примеру, если возникла проблема с немецкими комплектующими, то можно взять тайваньские. Возможно, они будут уступать по качеству, но при определенном уровне доработки их можно довести до нужного стандарта. Мы планируем, что российские комплектующие в нашем производстве будут составлять 50-60%. Дальше все будет зависеть от политики государства, от того, какие будут ставиться задачи. Потому что в рамках одного предприятия полностью заменить импорт невозможно в принципе. Здесь есть два варианта развития: либо предприятия должны быть дотационными, чтобы о прибыли речь уже не шла, но оно обеспечивало все станкостроение. Либо часть комплектующих все-таки придется закупать у иностранных поставщиков. Увы, несмотря на успехи отдельных предприятий, на пути импортозамещения остается немало трудностей. Об одном из главных препятствий на прошедшем недавно XIX Петербургском международном экономическом форуме говорил руководитель Троицкого станкостроительного завода Павел Лепин. По словам Лепина, многие предприятия нарушают условия постановления Правительства РФ №1224 и, в обход федерального законодательства, игнорируют российские аналоги иностранных станков. Так, «только в прошлом году было откло-

Горизонтальный токарный центр HYUNDAI WIA L500LMA

Эксклюзивный представитель HYUNDAI WIA на территории России и Казахстана компания «АТМ Групп».

Генеральный директор Троицкого станкостроительного завода Лепин Павел Александрович нено 30 заявок и, по итогам проведенного анализа закупок, было приобретено всего 5% российского оборудования.» На слова руководителя ТСЗ отреагировал президент России Владимир Путин. Глава государства пообещал изучить проблемный вопрос и «пустить регуляцию». Остается надеяться, что совместные усилия ответственного бизнеса и представителей власти смогут переломить ситуацию, и развернуть российские предприятия навстречу отечественному производителю. Автор: Татьяна Посашкова, Виктор Мальцев

Вертикальный обрабатывающий центр HYUNDAI WIA F700/50

г. Мытищи, Волковское шоссе, 5А стр. 1 Телефон: +7 (498) 505-00-55 www.atmt.ru

№4 - 2015

18

На выставке EMO компания DMG MORI впервые представит 7 новейших моделей Компания DMG MORI подтвердит свой статус лидера мирового рынка в области обработки металлов, представив на выставке EMO в Милане 7 новинок, дающих полное представление о линейке высокотехнологичного оборудования компании. Выставка EMO, проводимая в Милане, предоставит компании DMG MORI отличную возможность для презентации передовых технологий и инновационных продуктов. С 5 по 10 октября 2015 года технологический партнер компании впервые представит на своем стенде 7 новых моделей. В области токарных технологий будут представлены 4 новинки: промышленный токарный станок SPRINT 32|5 (а также полностью новая расширенная версия SPRINT 32|8), произведенный в Италии, второе поколение токарно-фрезерных станков CTX gamma ТС в двух типоразмерах и токарно-фрезерный центр для крупных деталей NLX 6000 | 2000. Все три новых фрезерных станка выполнены на основе четвертого поколения серии duoBLOCK®. Среди других примечательных новшеств компании DMG MORI можно отметить презентацию автоматических токарных станков DMG MORI WASINO, которыми пополнилась линейка продукции DMG MORI с 1 апреля 2015 г. Поскольку две производственные площадки расположены в Италии, для компании DMG MORI выставка в Италии – это игра на своем поле. Начиная с 1969 года марка GILDEMEISTER Italiana S.p.A (Бергамо) стала синонимом высокопроизводительных токарных технологий. Группа уделяет особое внимание промышленным и автоматическим токарных станкам. В прошлом году производство было модернизировано и расширено, что позволило компании DMG MORI установить новые стандарты в производстве металлообрабатывающих станков. Построен новый сборочный цех площадью 1 200 м2, дополненный технологическим центром площадью 1 000 м2, в которых разрабатываются индивидуальные решения и инновационное высокотехнологичное оборудование, которое также демонстрируется в реальных условиях.

В сборочном цехе площадью 1 200 м2 и технологическом центре GILDEMEISTER Italiana S.p.A. площадью 1 000 м2 разрабатываются и демонстрируются индивидуальные решения

SPRINT 32|5 и SPRINT 32|8 – расширение успешной линейки SPRINT для деталей диаметром до 32 мм

Станок SPRINT 2|5 предназначен для токарной обработки заготовок диаметром до 32х600 мм. Обладая монтажной площадью не более 2,8 м², новая разработка представляет собой чрезвычайно компактный производственный объект. Станок SPRINT 32|5 предназначен для обработки деталей в виде стержней диаметром до 32 мм с использованием двух шпинделей и двухканального контроллера. Это позволяет компании DMG MORI обеспечить минимизацию стоимости деталей. 22 инструмента, установленных на двух отдельных держателях заготовок обеспечивают возможность сложной механической Новая модель SPRINT 32|5 SPRINT 32|5 имеет пять линейных обработки. Автоматический токарный станок также на выставке EMO осей и ось С на главном шпинделе позволяет выполнять радиальную обработку детали при помощи четырех инструментов с механическим приводом. Станок имеет пять линейных осей и ось С на главном шпинделе. Другие опции включают в себя разгрузочное устройство для деталей длиной до 600 мм и систему подачи СОЖ под высоким давлением (120 бар). Компания DMG MORI представила на выставке расширение линейки SPRINT – усовершенствованную версию SPRINT 32|8. Модель SPRINT 32|8 оборудована тремя независимыми держателями с линейным перемещением для 4-осевой обработки на главном шпинделе станка и позволяет использовать 28 инструментов. В обшей сложности, машина оборудована шестью осями, включая вторую ось Y. Также доступны две оси C – одна на главном шпинделе, вторая на контршпинделе. Кроме значительного повышения производительности и гибкости в работе со сложными компонентами, отличительными чертами новинки являются эргономичность и долговечность конструкции.

2015 - №4

19

Второе поколение CTX gamma TC – Комплексная обработка с новым токарно-фрезерным шпинделем compactMASTER® Основными особенностями новых станков CTX gamma 1250 TC и CTX gamma 2000 TC является повышенная производительность и увеличенные размеры рабочей области. Бесспорным преимуществом станков второго поколения компании DMG MORI является ультракомпактный токарно-фрезерный шпиндель. Компактность их размеров выразилась в экономии пространства на 70 мм, позволив выполнять горизонтальное сверление или расточку заготовок длиной до 550 мм. Ход по оси X впервые представленных на выставке EMO станков второго поколения CTX gamma 1250 TC увеличен на 150 мм, что значительно расширило возможности обработки заготовок большого диаметра. Кроме того, ход по оси Y увеличен на 20 мм. Максимальная длина заготовки для станка CTX gamma 1250 TC составляет 1 300 мм. Старшая модель позволяет обрабатывать заготовки длиной 2 050 мм и диаметром 700 мм. Разработка токарно-фрезеровального шпинделя compactMASTER® позволила DMG MORI повысить крутящий момент на 130% до уровня 230 Нм при частоте вращения шпинделя до 12 000 об/мин. Модели CTX gamma TC отличаются улучшенной динамикой: скорость подачи по осям X, Y и Z увеличена на 65% и составляет 50 м/мин. Установка опциональных линейных приводов по оси Z позволяет достичь скорости ускоренной подачи до 60 м/мин при ускорении до 1 g. Два совершенно новых станка, оборудованные осью B и технологическими циклами идеально подходят для одновременной 5-осевой обработки. Для выполнения четырехосевых токарных работ во второй держатель инструмента может устанавливаться нижняя револьверная головка. Она может вмещать до 12 механических инструментов, работающих с частотой вращения до 10 000 об/мин.

Станок второго поколения CTX gamma 1250 TC, впервые показанный на выставке EMO

Токарно-фрезерный шпиндель compactMASTER® компании DMG MORI обеспечивает повышение крутящего момента на 130% до уровня 230 Нм при частоте вращения шпинделя до 12 000 об/мин.

Четвертое поколение duoBLOCK® – Жесткость и точность: новые обрабатывающие центры четвертого поколения duoBLOCK®

Впервые представленный на выставке EMO обрабатывающий центр DMC 100 duoBLOCK®

Впервые представленный на выставке EMO обрабатывающий центр DMC 125 H duoBLOCK®

Последнее поколение обрабатывающих центров duoBLOCK® отличается уникальной жесткостью и исключительно высокой точностью. Важнее всего, что современная система охлаждения с комплексными функциями охлаждения шпиндельной головки, поворотный стол с ЧПУ и общая конструкция машины гарантируют долговременную точность даже в стандартной версии. В больших модулях duoBLOCK® также предусмотрены многочисленные варианты настройки параметров оборудования, в том числе пакет повышенной точности, в который входит система охлаждения всего привода подачи или управление температурой станины. Кроме того, клиенту предоставлен выбор из широкого спектра шпинделей, представленных на рынке в настоящее время, с номинальным моментом до 1600 Нм. Используя опциональный пакет для обработки в тяжелых режимах резания, можно повысить производительность обработки до 50% при обработке заготовок из титана и инконеля.

№4 - 2015

20 Впервые представленная серия моделей duoBLOCK® включает универсальный фрезерный станок DMC 100 U duoBLOCK® и горизонтальные обрабатывающие центры DMC 100 H duoBLOCK® и DMC 125 H duoBLOCK®. Расстояние от шпинделя до центра стола этих горизонтальных обрабатывающих центров увеличено на 200 мм, обеспечивая возможность установки инструментов с длиной до 900 мм.

Головка 5X-torqueMASTER® с увеличенным на 80% моментом

Высококачественная горизонтальная обработка в тяжелом режиме

NLX 6000|2000 – мощные токарно-фрезерные станки с крутящим моментом до 12 000 Нм и возможностью обработки деталей большой длины и диаметра

За последние годы компания DMG MORI успешно установила более 2 300 станков серии SL. Станки NLX 6000|2000 являются новой ступенью развития, устанавливая новые стандарты мощной токарно-фрезерной обработки деталей длиной до 2 000 мм и диаметром до 920 мм при диаметре патрона 600 мм. Основой производительности и точности обработки станков NLX 6000|2000 является потрясающая жесткость приводов, станины и направляющих при высоком уровне их демпфирующих свойств. Впечатляющая производительность обработки обеспечивается револьверным магазином с технологией BMT®. Интегрированный двигатель с прямым приводом обеспечивает частоту вращения до 4 000 об/мин и крутящий момент до 117 Нм. Важной особенностью модели NLX 6000|2000 является выбор мощных шпинделей с ориентацией на конкретную область применения. Линейка шпинделей начинается с типа B с диаметром 185 мм, допустимой частотой вращения 1 600 об/ мин и крутящим моментом до 7 000 Нм. В линейку входит два шпинделя с крутящим моментом до 12 000 Нм. Диаметр типа C составляет 285 мм, диаметр типа D – 375 мм.

Новинка выставки EMO – модель NLX 6000|2000

ø 300 × 1 800 мм Элемент нефтепровода (Нефтегазовая промышленность) Материал: нержав. сталь. Время обработки: 2 ч. 30 мин 500 × 800 мм Фланец (Кораблестроение) Материал: SCM440 Время обработки: 1 ч. 30 мин Новый NLX 6000|2000 позволяет выполнять весь спектр токарной обработки длинных деталей большого диаметра – от 2-севого точения до 6-сторонней обработки с высокой производительностью

DMG MORI WASINO – Высокоточный токарный станок с округлостью 0,2 мкм, предназначенный для использования в автомобильной промышленности WASINO, торговая марка AMADA MACHINE TOOLS CO., LTD, обладает более чем 75-летнис опытом разработки и постройки высокоточных токарных станков для автомобильной, оптической и других отраслей промышленности. В настоящее время компания DMG MORI получила контроль над производством токарных станков компании AMADA, модели станков находятся в процессе интеграции в сеть глобальных продаж и технического обслуживания производителя станков. Ассортимент продукции включает в себя серии G, J и A, две модели из которых будут представлены компанией DMG MORI на выставке EMO. Жесткость конструкции и низкий центр массы моделей

Благодаря применению держателей с линейным перемещением, высокой стабильности и жесткости модель G07 прекрасно подходит для обработки материалов высокой твердости

2015 - №4

21

ø 35 × 50 мм Сопло ( Промышленные технологии) Материал: Сталь (SCM415) Время обработки: 50 сек ø 100 × 70 мм Ротор (Автомобильная промышленность) Материал: Сталь (20MnCrS5) Время обработки: 120 сек Многофункциональный токарный станок G07 компании DMG MORI WASINO

Модель A-18S компании DMG MORI WASINO

WASINO серии G делает их особенно подходящими для задач, требующих высокой термической и механической стабильности. В сочетании с держателями с линейным перемещением серия G станков предназначена для использования для финишной обработки, включая задачи ультравысокой точности. Серия J предлагает набор высокоточных и исключительно компактных автоматических револьверных токарных станков, предназначенных для подготовки и финишной обработки небольших прецизионных деталей с упором на качество. Модели WASINO серии A обеспечивают наибольшее количество мест установки инструментов, а в случае модели AD-18S еще и контршпиндель для комплексной 6-стороней обработки. Эти станки предназначены для высокоточной токарной и фрезерной обработки сложных деталей. Станки оборудованы осью Y и местом для установки инструментов с механическим приводом. Модель A-18S, например, позволяет установку 18 инструментов с механическим приводом. Кроме того, в каждой из трех серий WASINO (GG-05, JJ-1 и АА-1) предусмотрены двухшпиндельные токарные станки, предназначенные для высокопроизводительного серийного производства.

Новый дизайн ECOLINE – Оптимизированная эргономика и улучшенная стабильность

Новейшие разработки модельного ряда ECOLINE от DMG MORI подчеркивают приверженность производителя к высокому качеству станков начального уровня. Высокая сохранность обеспечивается значительно более надежной и устойчивой к царапинам отделкой корпуса из анодированного алюминия и металла с порошковым покрытием. Модели ECOLINE компании DMG MORI разработаны с учетом еще большей эргономичности и удобства. Защитные окна допускают быструю и удобную замену с внешней стороны. Универсальный токарный станок ecoTurn 450, кроме того, оборудован внутренней защитой от стружки, которая предотвращает повреждение окон.

Модель ecoTurn 450 в новом дизайне ECOLINE

DMG MORI Россия 109052, Москва, ул. Новохохловская, д. 23, стр. 1 Тел.: + 7 (495) 225 - 49 - 60 | + 7 (495) 969 - 28 - 95 | Факс: + 7 (495) 225 - 49 - 61 | + 7 (495) 969 - 28 - 90 Горячая линия: + 7 (495) 912 - 50 - 09

№4 - 2015

22

Новые двухсторонние пластины с позитивной геометрией

Двухсторонние пластины с передним углом с позитивной геометрией – идеальное решение для обработки миниатюрных заготовок. Производство уменьшенных, более точных заготовок для снижения общего веса детали и увеличения производительности – новый тренд в автомобильной промышленности, аэрокосмической отрасли и общем машиностроении. Если вы заинтересованы в идеальных результатах резания миниатюрных заготовок на автоматических станках и станках с ЧПУ типа CNC, когда требуется повышенная точноcть обработки, то следует рассмотреть двухсторонние пластины с острыми режущими кромками. Обычно такие пластины характеризуются отрицательной геометрией и отсутствием заднего угла. В таком случае задний угол образуется за счет установки пластины в гнездо державки на отрицательный угол. Проблема отрицательного угла заключается в том, что он увеличивает силы резания, а это негативно сказывается на результатах обработки миниатюрных деталей, тонкостенных конструкций или же вязких материалов, таких как нержавеющая сталь, малоуглеродистая сталь, суперсплавы и алюминий. Негативная пластина приводит к повышению силы нажима на деталь, при этом заготовки небольших размеров или же с тонкими стенками от этого деформируются и отклоняются, тогда как вязкие материалы должны «направляться» с помощью позитивной пластины, а не «проталкиваться» за счет негативной. При резании вязких материалов пластина с отрицательной геометрией подвержена образованию нароста на режущей кромке, так как такие материалы налипают на пластину. Позитивная пластина же «выравнивает» материал, позволяя избежать нароста. Пластины с позитивной геометрией имеют выступ для закрепления в гнезде под нейтральным или даже положительным передним углом. Этот положительный угол снижает силы резания, положительно влияя на обработку миниатюрных частей и тонкостенных заготовок. Также это идеальное решение для резания вязких материалов. При этом позитивные пластины обладают значительным недостатком: они односторонние, из-за этого стоимость одной режущей кром-

ки достаточно высока. Поэтому было принято решение создать двусторонние позитивные пластины для увеличения срока службы пластины вдвое, а также для снижения затрат на инструмент, повышения производительности и эффективности обработки. Вот пример того, как двусторонняя позитивная пластина позволяет получить лучшие результаты на производстве в автомобильной промышленности. Проводилась обработка вала из нержавеющей стали (ISO X5CrNi18-9, AISI S30400, JIS SUS304) пластиной DCGT на станках с ЧПУ типа CNC небольших размеров с подачей СОЖ. Использовалась двухсторонняя позитивная пластина с соответствующей державкой.

Условия резания: Vc = 110 — 150 м/мин / Наружное точение Vc = 10 — 100 м/мин / Торцовое точение f = 0.04 мм/об / Наружное точение f = 0.05 мм/об / Торцовое точение ap = 0.4 мм

Результат При использовании пластины DCGT возникла проблема контроля стружки – вибрация вызвала внезапное образование стружки, что сократило срок службы пластины (5,000 деталей на кромку). В случае применения новых двухсторонних пластин с позитивной геометрией, прочное закрепление и низкие силы резания предотвратили вибрацию. Высокая износостойкость продлила срок службы на 30 % (6,500 деталей на кромку). Двухсторонняя пластина привела к увеличению количества обработанных заготовок за цикл в 2,5 раза (26,000 деталей на пластину). Автор: Hironori Kondo (Hironori Kondo), менеджер по производству миниатюрных деталей Tungaloy Corp.

Глубокое сверление цельными твердосплавными сверлами Новое слово в глубоком сверлении при изготовлении пресс-форм: читайте авторскую статью с примерами некоторых технологических и конструктивных усовершенствований, которые позволяют оптимизировать процесс глубокого сверления. Пресс-формы для литья пластмасс изготавливаются из высокопрочных материалов с повышенной жесткостью, чтобы противостоять абразивному износу и выдерживать высокое давление в процессе отливки. При отливке изделий из пластмассы необходимо также учитывать скорость ее охлаждения, поэтому в пресс-форме обычно предусмотрены охлаждающие каналы. Эти каналы, как правило, вы-

полняются при помощи сверл для глубокого сверления, специально предназначенных для получения отверстий со значительным отношением глубины к диаметру. При сверлении отверстий с отношением глубины к диаметру 16х или более необходимы сверла особого типа, кроме того, следует учитывать дополнительные факторы. Несмотря на то, что сверление ружейными сверлами считается эффективным способом получения подобных отверстий, это в то же время крайне медленный процесс по сравнению с тем, где применяются твердосплавные сверла. Благодаря усовершенствованной технологии сверления такие сверла позволяют выполнять отверстия глубиной

2015 - №4

23

Рис. 1 При глубоком сверлении необходимо соблюдать соответствие углов при вершине и допусков диаметра

Благодаря усовершенствованной технологии цельные твердосплавные сверла позволяют выполнять отверстия глубиной до 70xD. Изображения предоставлены Walter USA LLC до 70хD, что ранее было возможно только при применении ружейных сверл. При значениях подачи на оборот и скорости резания ружейных сверл их скорость подачи достигает 4–6 дюймов в минуту. Твердосплавные же сверла могут работать при более высоких значениях подачи на оборот и скорости резания благодаря запасу прочности материала, а также геометрии корпуса и вершины сверла. Скорость подачи 35 дюймов в минуту и выше является стандартной при применении цельных твердосплавных сверл. Повышенная скорость подачи приводит к сокращению времени обработки, а также к увеличению производительности – таким образом снижаются затраты на производство. Ниже приведены примеры некоторых технологических и конструктивных усовершенствований, которые позволяют оптимизировать процесс глубокого сверления. Допуск диаметра При сверлении отверстий глубиной 16хD и более следует использовать направляющее отверстие. Направляющее отверстие служит для ориентации и стабилизации длинного сверла в начале процесса. Производители сверл предлагают направляющие сверла, специально разработанные для создания таких первоначальных отверстий и имеющие соответствующий угол при вершине и допуск диаметра. Допуск диаметра направляющего сверла обычно односторонний (плюс-плюс), например, допуск класса p7 по ISO, что позволяет пользователю выбрать направляющее сверло того же номинального диаметра, что и сверло для глубокого сверления (см. рис. 1). С таким допуском размер направляющего отверстия будет обеспечивать правильную поддержку и продвижение сверла без помех. Угол при вершине При входе в направляющее или предварительно просверленное отверстие угол при вершине сверла должен быть меньше угла ранее использованного сверла (см. рис. 2).

Рис. 2 Использование направляющего сверла с правильным углом при вершине повышает производительность сверла и продлевает срок его службы

Это необходимо для уменьшения нагрузки на сверло по мере погружения вершины в материал. При равенстве этих углов может произойти скачок воспринимаемого сверлом крутящего момента, в результате чего сверло может начать вибрировать или даже сломаться. Обычно стандартный угол при вершине направляющего сверла составляет 145–150 градусов. Поскольку для отверстия глубиной до 30хD необходимо направляющее отверстие 2хD, сверла с отношением длины к диаметру от 16х до 30х должны иметь угол при вершине 135–140 градусов. Такое соотношение углов обеспечит гармоничное сочетание любого сверла до 30хD со стандартным направляющим сверлом. Цельные твердосплавные сверла, предназначенные для глубины более 30хD, должны иметь угол при вершине от 125 до 130 градусов. Сверла с данным отношением длины к диаметру не могут использоваться с направляющими отверстиями 2хD. В этом случае перед сверлением направляющего отверстия необходимо выполнить еще одно направляющее отверстие с помощью сверла с соотношением от 16хD до 20xD. Применение сверл с переменным углом при вершине может привести к несовпадению углов данного и предыдущего сверла, что вызовет сильный скачок крутящего момента при достижении дна направляющего отверстия. Принятие в расчет этих факторов при разработке твердосплавных сверл для глубокого сверления значительно облегчает процесс выбора инструмента, так как пользователю при этом требуется учитывать лишь номинальный диаметр сверла. Поддержка с помощью ленточек Когда сверло входит в полный контакт с материалом, его направление обеспечивается ленточками – полосками образующей поверхности наружного диаметра сверла, проходящими вдоль винтовой канавки. Для сверл глубокого сверления стандартным вариантом являются две ленточки на режущую

кромку. Однако, учитывая геометрию задних углов и паза у вершины сверла, вторая ленточка может находиться недостаточно близко к вершине, вследствие чего она будет входить в материал гораздо позже (примерно от 1 до 2хD). В этот критический период вершина сверла не будет получать достаточной поддержки вплоть до захода второй ленточки (см. рис. 3). Чтобы этого избежать, в новых сверлах было решено сместить вторую ленточку от вспомогательной режущей кромки к середине спинки. Благодаря этому начало второй ленточки оказалось ближе к вершине сверла, что обеспечивает более ранний полный заход ленточки и максимальную поддержку при направлении вершины сверла. Радиальное или перпендикулярное направление ленточек Новый подход к конструированию твердосплавных сверл позволил создать инновационный дизайн спинки, обеспечивающий не параллельное, а радиальное или перпендикулярное направление ленточек относительно канавки (см. рис. 4). Расположение ленточек в радиальном направлении вокруг вершины сверла устраняет необходимость в ожидании захода второй ленточки. Твердосплавный материал обеспечивает поддержку непосредственно за режущей кромкой и по всей ширине спинки, направляя сверло и помогая выполнить максимально прямолинейное отверстие. Усиленная режущая кромка Дополнительный твердосплавный материал за режущей кромкой делает сверло прочнее, поскольку этот материал расположен так, чтобы противостоять воздействию основных сил резания. Усиленный дизайн режущей кромки дает два преимущества: 1) повышение производительности благодаря увеличению подачи сверла на оборот; 2) продление срока службы благодаря дополнительному материалу, что

№4 - 2015

24

Рис. 3 Расположение второй ленточки в центре спинки сверла обеспечивает более ранний ее заход предполагает увеличение объемов производства и периода бесперебойной работы оборудования, а также снижение производственных затрат. Раздвигая границы Существует множество разных сложных конструкций пресс-форм, но у них есть одна общая особенность – глубокие отверстия, проходящие через всю форму, позволяющие с помощью жидкости контролировать скорость охлаждения пластмассы при ее формовании. Для создания таких отверстий, по которым проходит охлаждающая жидкость, применяются специальные сверла с

Рис. 4 Ориентация ленточек перпендикулярно канавке создает большую площадь ленточки, что обеспечивает лучшую поддержку вершины сверла

чрезвычайно высоким отношением длины к диаметру. Благодаря новым разработкам в области материалов, конструкции сверл и технологий обработки, такие сверла способны выполнять отверстия немыслимой ранее глубины. Изготовление сверл из твердого сплава обеспечивает более высокую скорость резания и скорость подачи, что в результате приводит к повышению объемов производства, облегчает работу оператора и приносит большую прибыль производителю. Авор: Люк Поллок (Luke Pollock), менеджер по продажам Walter, США

2015 - №4

25

26

№4 - 2015

Мощное числовое программное управление повышает производительность и качество Компания Voith Hydro производит гидроэнергетическое оборудование, в частности, очень сложные турбины, поставляя их генерирующим гидроэлектроэнергию компаниям и муниципалитетам всей Северной Америки. В эксплуатацию введено более 12 тысяч агрегатов с установленной мощностью более 65 тысяч мегаватт установленной мощности. Кроме того, компания Voith Hydro модернизировала более 600 существующих установок производства электроэнергии. Как отраслевой поставщик под ключ компания управляет всеми фазами проектов электростанций, от анализа, планирования и проектирования до реализации, ввода в эксплуатацию и собственно эксплуатации. Компания имеет сертификаты ISO 9001 и ISO 14001. На своем заводе в Пенсильвании компания эксплуатирует очень большие многоосевые обрабатывающие центры, на которых производит детали из углеродистой и нержавеющей стали, чаще всего в одном экземпляре, часто более 10 метров в диаметре. По информации Адама Уорда, менеджера Voith Hydro по техническому обслуживанию и мощностям, допуски обработки тем не менее остаются в пределах плюс-минус 0,005 миллиметров. Мы обтачиваем, сверлим и фрезеруем очень большие и тяжелые детали, отчего нам часто приходится проектировать оптимальные циклы обработки. Чрезмерная продолжительность цикла может привести к термическим искажениям на поверхности изделий, поэтому мы стараемся выявлять проблемы до их возникновения, говорит Уорд.

Voith Hydro эксплуатирует впечатляющий парк станков и многоосевых обрабатывающих центров. Несмотря на разнообразие марок большинство станков имеет одну общую составляющую. Это встроенное числовое программное управление Siemens Sinumerik 840D. Нашим операторам вполне комфортно с числовым программным управлением Siemens, и они используют его для всех видов управления движением инструмента, отметил Уорд. Кроме того, интерфейс оператора предоставляет ему большие возможности в части устранения неполадок. А еще мы высоко ценим общность пользовательского интерфейса. Это позволяет успешно практиковать перекрестное обучение, что очень важно для нас, продолжает он. Мы должны быть очень гибкими, учитывая разовый характер нашей работы. Большинство операто-

ров Voith Hydro способно работать на нескольких станках, а команда технического обслуживания может легко обслуживать обрабатывающее оборудование. Неизменная гибкость поддерживается командой Siemens во главе с Говардом Вайнштейном и Робертом Штифелем. Принимая от клиента заказ, Voith тем самым принимает нужную ему конструкцию как совокупность исходных данных, проводит принятое задание через свою систему Computer-aided manufacturing и имитирует цикл обработки offline, гарантируя постоянную готовность станка. Работа включает формирование на секциях турбин очень сложных стереометрических объемов. Поэтому не менее сложным должно быть и моделирование. В частности, назначение всех движений инструмента с предотвращением возможных столкновений. После того, как программа изготовления детали окончательно определена и выверена, заготовка подается через сеть Voith Hydro на соответствующий станок или обрабатывающий центр для планирования и начала производства. В процессе производства благодаря тому же числовому программному управлению возможен удаленный мониторинг в реальном времени, что весьма кстати для устранения неполадок со стороны как персонала компании Voith Hydro, так и станкостроителя. Уорд приводит один пример, когда фрезерный станок Ingersoll был полностью модернизирован, как механически, так и электрически, с помощью Siemens Solution Partner. Были созданы и внедрены новые числовое программное управление, двигатели, приводы, энкодеры, другие аппаратные средства и программное обеспечение. Сотрудничая со станкостроителем и вспомогательным персоналом Siemens, мы были в состоянии решить возникающие вопросы и вносить изменения в программирование, прямо на числовом программном управлении станка. И все это удаленно, за очень короткое время. На своем заводе компания Voith Hydro способна осуществлять механическую обработку заготовок диаметром более 12 метров и весом до 350 тонн. Шероховатость поверхности после финишной обработки, как правило, 250 и 125 Ra, хотя иногда требуется 64 или 32 Ра. Достигается путем как обработки, так и вторичной обработки.

Пятиосевой вертикальный обрабатывающий центр Okuma MU-8000V обеспечивает универсальность и высокую точность Компания Okuma America представляет пятиосевой вертикальный обрабатывающий центр, особенно рекомендуемый для многосторонней обработки. Стандартное шаровинтовое охлаждение и поворотный стол повышенной жесткости с лево-правой мобильной цапфой поддерживают высокую точность и мощность, что вкупе с низким центром тяжести движения заготовки сообщает MU-8000V способность обрабатывать сложные материалы и изготавливать широкий спектр деталей. Этот инновационный центр имеет большой потенциал обработки с числовым программным управлением и тяжелыми условиями резания. Станок, доступный со стандартным шпинделями номер 40 или 50, обеспечивает конфигурацию почти любой пятиосевой обработки. Встроенный конвейер позволяет безопасно и надежно удалять стружку. Близость шпинделя и панели управления в дополнение к легкому доступу к заготовке сообщают этому станку превосходную операторскую функциональность. Максимальная производительность достигается благодаря широкому спектру опций автоматизации. Уникальный дизайн предусматривает размещение зоны замены поддонов в задней части станка, что делает возможным легкое подключение к гибкой производственной систем PALLETACE, базе поддонов, мощным роботам. Все это обеспечивает, помимо высокой точности, высокую производительность. Обрабатывающий центр MU-8000V может быть оснащен эксклюзивной функцией Okuma Super-NURBS, обеспечивающей высокие скорости подачи и сверхтонкую отделку. Дополнительная функция Optional Machining Navi контролирует условия резания и оптимизирует скорость вращения шпинделя, что позволяет исключать биения. Система 5-Axis Auto Tuning обеспечивает достижение более высокой точности путем автоматического измерения и коррекции перекосов в считанные минуты. Наконец, системы Okuma Thermo-Friendly Concept и Okuma Collision Avoidance System, последняя предупреждает столкновения, являются стандартными интеллектуальными технологиями обеспечения последовательной безотказной обработки заготовок, от первой до последней, независимо от времени подогрева или температуры окружающей среды. Благодаря им станок защищен от потенциальных поломок.

2015 - №4

27

Роботы способствуют возрождению обрабатывающей промышленности США

Сегодня много говорится о возрождении обрабатывающей промышленности США. Речь идет и о крупных предприятиях, например, Volvo Cars of North America строит пятисотмиллионнодолларовый сборочный завод в Южной Каролине, и о таких более целевых проектах, как запуск Mitsubishi Heavy Industries производства турбокомпрессоров в Индиане. Вот какая в последнее время складывается тенденция. Разработчики технологий производства и производственных систем определяют производственные возможности на североамериканском рынке. Примеры варьируются от производства станков до изготовления систем производства и автоматизации. Это важное изменение, и не только из-за капитальных вложений или рабочих мест, появляющихся при создании новых предприятий, но и потому, что это вносит больше разнообразия в региональный производственный ландшафт. А также повышает глобальную конкурентоспособность всех отечественных производителей. Так, специализирующаяся на шлифовальных станках компания Maus создает совместное предприятие с Palmer Manufacturing & Supply. Итогом явится строительство, поставка, обслуживание и поддержка линий Maus автоматического шлифования и вертикальной токарной обработки в Северной Америке. Эта новая инвестиция означает наш рост и неизменную приверженность североамериканскому рынку, говорит Роберто Саммартин, управляющий директор Maus. Местное присутствие позволит нам обеспечивать нашим клиентам высокое качество обслуживания, поддержки продаж и менеджмента запчастей. Это новое предприятие символизирует нашу твердую убежденность в значительности потенциала роста, который наш бренд имеет в Северной Америке. Кроме того, новую производственную программу запускает Fronius USA, австрийская компания, которая проектирует и производит сварочное оборудование и солнечные инверторы. Последних теперь компания ежедневно производит и тестирует более двухсот. Это батареи Fronius Primo. И это часть линии оборудования Fronius SnapINverter для оснащения жилых зданий. Fronius Primo является одним из лидеров жилищной солнечной индустрии. Пребывая в данном статусе, компания имеет очевидную причину инвестировать в произ-

водство в Соединенных Штатах, говорит Томас Энцендорфер, руководитель направления солнечной энергетики. Наша линия выпуска инверторов эксплуатируется с применением новейших технологий бережливого производства. Это позволяет обеспечивать как эффективное производство, так и исключение любого потенциального источника ошибок, чтобы гарантировать высокое качество, объясняет Клаус Страссмэйр, который возглавляет производство на новом заводе. Эта новая производственная линия позиционируется как первый шаг Fronius к наращиванию американского производства в соответствии с ростом регионального спроса. Как семейная компания, мы мыслим в долгосрочной перспективе и намерены демонстрировать нашу готовность служить будущим поколениям американцев, говорит Энцендорфер. Наконец, компания ABB Robotics объявила, что планирует начать производство роботов в Соединенных Штатах, имея здесь не только значительную долю на рынке автоматики для американских производителей, но и работающий в течение десятилетий научно-технический центр. Это будет первый крупный производитель робототехники, создающий производство в США. Страна является крупнейшим рынком компании ABB, где ее продажи составляют 7,5 миллиарда долларов. С 2010 года компания вложила в исследования и разработки более 10 миллиардов долларов. И заявила, что сохранение тенденции ее инвестирования в Северной Америке есть значительная часть ее глобальной программы роста. По словам генерального директора ABB Ульриха Списхофера, робототехника представляет собой прочную основу следующего этапа североамериканского промышленного роста во все более конкурентном мире. Демонстрируя неизменную посвященность и делая инвестиции, местная команда ABB надежно поддерживает своих клиентов решениями в области робототехники, подготовленными в Соединенных Штатах. Ее передовая технология способных составлять информационно-технологическую сеть, совместимых и безопасных роботов гарантирует как собственно безопасность, так и качество работы.

Как уменьшить вибрацию Что делать, когда станок начинает сильно вибрировать? Снизить скорость шпинделя и замедлить работу станка, чтобы уменьшить подачу на зуб? Многие так и делают, однако есть и лучшие способы устранить колебания, повысив при этом качество обработки поверхности. В дополнение к традиционным механическим методам существуют новые технологии управления, которые помогают оператору выбирать правильные скорости и подачи для преодоления вибрации. Возникновение вибрации связано с естественной частотой собственных колебаний режущего инструмента. На эту частоту влияют самые разные производственные условия: состояние инструментальной оправки, оснастки, зажимного приспособления и станка в целом. Вибрация негативно влияет на качество обработки поверхности, что отражается на сроках поставки, качестве детали на выходе, обуславливает появление брака и поломки неперетачиваемых инструментов. Все это в результате может привести к потере прибы-

ли. Далее описывается несколько приемов, направленных на преодоление вибрации. Приведенные советы помогут создать основу для оптимизации процесса обработки. Традиционные оправки, такие как оправки для бокового крепления, двухугловые или стандартные цанговые патроны ER, не обеспечивают достаточной точности и жесткости, необходимой для высокопроизводительной обработки. Стоит обратить внимание на оправки с хвостовиком, фиксируемым в передней части и в области конуса для достижения максимальной точности и жесткости крепления. Такой вид оправки обеспечивает соединение одновременно точно отшлифованной поверхности торца и конуса шпинделя, способствуя повышению надежности и снижению вибраций. Все используемые вращающиеся инструменты, включая концевые и торцевые фрезы, сверла и борштанги, должны быть сбалансированы. Делать это лучше при самой высокой предполагаемой

28

Когда возникает вибрация, на экране контроллера OSP появляется окно управления Machining Navi M-i, и скорость шпинделя приобретает пиковое значение скорости шпинделя. Это повысит качество обработки поверхности даже на низких скоростях шпинделя. Состояние режущих инструментов в значительной мере влияет на появление вибрации, поэтому оптимизацию нужно начинать с подбора соответствующей основы, геометрии, покрытия и соотношения длины и диаметра для определенной сферы применения. Один из способов снизить вибрацию – использовать инструменты с чередующимися канавками. Также следует помнить, что программисты зачастую выбирают самый крупный инструмент из доступных, а это не всегда правильно. Стоит добавить, что вибрация может возникать при некачественном креплении детали. Если зажимное приспособление не предусматривает естественное подавление вибраций, частота колебаний приспособления может вызывать эффект камертона. Существует множество эффективных зажимных приспособлений, однако при выборе следует опираться на уровень точности, силу зажима, легкость в эксплуатации и гибкость в плане возможности использования на разных станках. При выполнении чистовой обработки с соблюдением жестких допусков на станке, который находится в плохом состоянии, придется столкнуться с множеством проблем в части механики, помимо тех, что описаны выше. Поэтому ключевым моментом для обеспечения высокой производительности оборудования является регуляр-

№4 - 2015 ное техническое обслуживание. Описанные методы и приемы могут помочь справиться с некоторыми причинами вибрации, но не более. Machining Navi от компании Okuma America – это новая технология управления, которая способна на большее. Она автоматически предлагает оптимальную частоту вращения, которая может оказаться выше создающей вибрацию. Цель технологии – достигнуть максимальной производительности оборудования.

Machining Navi M-i использует интеллектуальную оптимизацию скорости шпинделя при фрезеровании. Вибрация измеряется с помощью встроенных датчиков, а скорость шпинделя автоматически регулируется до оптимального количества оборотов в минуту. Кроме того, с помощью графических изображений наглядно отображаются оптимальные параметры резания и эффективные варианты снижения вибрации как на низких, так и на высоких скоростях. Этот автоматический режим позволяет оператору быстро и легко определить идеальные параметры резания. Технология управления также помогает оператору определить оптимальную скорость шпинделя. Получая информацию о вибрационном шуме с помощью микрофона, Machining Navi M-g отображает наилучшие варианты скорости шпинделя для устранения вибрации. Затем оператор выбирает рекомендуемую скорость и сразу же видит результат. При токарной обработке Machining Navi L-g использует регулирование скорости шпинделя на основе гармонических колебаний, сокращая вибрацию на токарном станке путем установления скорости шпинделя с подходящей амплитудой и волновым циклом.

Machining Navi прошла проверку в компании Okuma на скорости станка 1200 оборотов в минуту – на этой скорости возникла вибрация. Machining Navi определила, что оптимально будет повысить скорость до 1266 оборотов в минуту, вместо того чтобы замедлить станок, как это обычно делают операторы, и предложила эту скорость оператору. Если бы оператор замедлил работу станка, оптимальные условия не были бы достигнуты. Снижение вибрации путем увеличения скорости шпинделя приводит к росту объема выпускаемой продукции. Machining Navi обеспечивает высокую эффективность процессов, повышает качество обработки и даже сокращает затраты на инструменты, помогая операторам достичь максимальной производительности оборудования.

2015 - №4

29

Качество в деталях при обработке В обработке резанием таких элементов турбин, как турбинные лопатки и блиски, авиационная промышленность уже долгое время доверяет качеству Starrag. Едва ли найдется какой-либо другой поставщик оборудования, который знает требования настолько детально и может предложить комплексные производственные решения «из одних рук», включающие программное обеспечение, зажимные приспособления, инструментальные оправки и переферийные устройства. При этом пристальное внимание швейцарская компания уделяет тому, чтобы дооснащающие предприятия также имели наилучшее качество продукции. Поэтому она доверяет качеству термоусадочных патронов и устройств производства компании Haimer. В Роршахенбергe, Швейцария, где находится головной офис Starrag Group (дальнейшая информация о предприятии в текстовых блоках) укоренилась также марка продукции Starrag. Она предназначена для целевого рынка «Аэрокосмическая отрасль и Энергетика» и предлагает пятиосевые обрабатывающие центры с большой производительностью съема материала для изготовления турбинных лопаток, имплерров, блисков и cложных корпусных деталей с высочайшей прецизионностью. Аэрокосмическая промышленность уже с начала 20 века является ключевым рынком для металлорежущих cтанков производства компании Starrag, которые уже тогда отличались особенно жесткой и надежной конструкцией, а также высокими технологическими требованиями. Поэтому неудивительно, что в 60-х годах Starrag относился к пионерам пятиосевой синхронной обработки металла резанием. Преимущества ноу-хау, которые нашли выражение в существующей сейчас cложной производственной линейке, поражают. Они представлены в различных металлорежущих станках серий STC и BTP, предназначенных для обработки титана. А также в модельном ряде станков серий NB и LX, предназначенных для обработки резанием блиска, которые были специально разработаны для высокоточной, эффективной синхронной пятиосевой обработки турбинных лопаток. «Наши машины в технологическом плане занимают высокую нишу», объясняет Патрик Рутисхаузер, руководитель отдела Прикладного инжениринга. «Они гарантируют высочайшую производительность и прецизионность. В следствии чего при их примененении клиенты получают дополнительную стоимость». Так как Starrag видит себя в качестве технологического партнера для потребителя. Компания способна определять и полностью реализовать все технологические процессы. Когда клиент приходит к нам с деталью, из которой ему требуется сделать 10.000 штук, то мы полностью планируем установку и поставляем металлорежущий станок с программным обеспечением, зажимной оснасткой, инструментальными оправками и переферийные, а также внешними машинами». Такое дополнительное предложение возможно благодаря десятилетнему опыту в разработке металлорежущих станков, систем CAM и специальных инструментов, а также благодаря ноу—хау, накопленному в рамках практического применения, такого как, например, изготовление прототипов или небольших серий при производстве турбинных лопаток. Патрик Рутисхаузер отмечает о своей ответственности: «К моим задачам относится разработка технологии и программного обеспечения для так называемых однолопастных применений. В моей комманде тесно работают специалисты по применению и разработчики программного обеспечения CAM. Таким образом можно быстро и без обходных путей получить результат, который требуется потребителю». Опыт производственного предприятия Важный опыт получают сотрудники в Центре эффективных технологий (CPE) компании Starrag, который является центром по применению в Роршахенберге, где испытываются и оптимируются сложные и новые процессы обработки. Большой зал площадью в 2.000 кв.метров оснащен современными четырех и пятиосными обрабатывающими центрами Starrag. На них комманда по применению выполняет различную обработку, начиная от резки высокопрочных сплавов титана на тяжелых режимах до высокоскоростной резки легких материалов. Патрик Рутисхаузер подчеркивает: «В производственных условиях мы обрабатываем вращающие детали, cложные изделия кубической формы, а также свободные проходные сечения! Так как мы изготавливаем также опытные и небольшие партии для наших клиентов. Это означает, что производство выполняется в соответствии с чертежами и качеством по ходовым рыночным ценам. Преимущество, по словам специалиста по применению, заключается в том, что таким образом

Термоусадочная техника Haimer обогащает точностью обрабатывающие центры Starrag

Starrag Group, как многолетний партнер двигателестроительной промышленности, компетентен в разработке сложных производственных решений по изготовлению элементов турбин. Типичным примером таких инвестиций в оборудование является термоусадочная техника Haimer

Cиловые термопатроны компании Haimer будут использоваться в Starrag для сложной черновой и чистовой обработки

Благодаря утолщенным стенкам в области зажима и другим конструктивным особенностям высокомощные термопатроны Heavy Duty Chuck от Haimer имеют высочайшую силу зажима и предназначены для тяжелой обработки металла резанием с использованием больших инструментов

№4 - 2015

30 мы получаем детальные ценные знания по требованиям к машинам и процессу обработки. «Так при представлении клиентам такие мелкие детали можно незаметить», добавляет Рутисхаузер,,. Важный элемент: Зажимная оснастка инструмента То что проблематика зажима инструмента для прецизионного зажима играет большое значение, Starrag знает уже давно. В итоге в Роршахенберге уже 20 лет назад стали использовать быстро вращаемый шпиндель с рабочими оборотами 30.000 оборотов в минуту. Тогда инструмент был зажат в патроны Weldon и Whistle Notch, которые за счет недостаточной точности биения вызывали проблемы обработки. Так даже небольшие отклонения при высоких оборотах ведут к неправильным результатам фрезерования, неудовлетворительному качеству обработки поверхности, а также к повышению износа инструмента и шпинделя. В дополнении геометрия этих оправок имеет большой контур даже у коротких инструментальных оправок при обработке глубоких выступов.

Starrag cделал выводы и перешел на термопатроны, которые имеют симметричное зажимное тело и высокую точность биения. При первых испытаниях новой зажимной техники Starrag пришлось бороться с некоторыми слабыми местами: термопатрон в то время нагревался с помощью горячего воздуха, что означало более высокий расход времени и более сильное влияние на материал. В поиске улучшений специалисты по применению Starrag около 15 лет назад обратились к компании Haimer GmbH, Игенхаузен, которая в настоящее время является европейским лидером в области зажимной техники. «Компания Haimer подняла процесс термоусадки на профессиональный уровень», подчеркивает Патрик Рутисхаузер. «Уже тогда предприятие предлагало широкий выбор инструментальных оправок, а также термоусадочных устройств с индукционной катушкой и охлаждающими адаптерами, которые для каждого были простыми в эксплуатации. На сегодняшний день компания Haimer расширила свою производственную линейку по термопатронам и термоусадочным устройствам, постоянно их совершенствуя, но при этом оставаясь верной высоким требованиям к качеству. Мы всегда оцениваем различные системы и их производителей, но продукция компании Haimer в пунктах прецизионности и качества остается просто непревзойденной. В термоусадочной технике по сравнению с другими зажимными системами мы ценим узкую геометрию и возможность зажима инструмента с короктим вылетом», Даже в термоусадочных патронов речь идет о деталях Не зря философия cемейного предприятия Haimer GmbH гласит «Побеждает качество». За этим стоит идея производства исключительно в Игенхаузене, недалеко от Аугсбурга, где прецизиозность находится под стопроцентным контролем. Здесь производятся все термоусадочные патроны, в том числе и термопатроны в стандартных исполнениях, из жаропрочной специальной стали и отбалансированные на 25.000 об./ мин. при качестве балансировке G2,5 и остаточном дисбалансе менее 1 гмм. Их функциональные поверхности прецизионно обработаны, и допуск конуса лучше, чем норма DIN. Для особого применения компания Haimer предлагает специальные термоусадочные патроны. Cиловые патроны, например, предназначены для высокопроизводительной и высокоскоростной обработки металла резаниям. Запатентованный дизайн соединяет в cебе антивибрационную конструкцию с высокой жесткостью, и узкую зажимную часть термопатрона. Эта особенная конструкция позволяет обработчику увеличить параметры резки и подачу на зуб, и таким образом достичь большего объема резания с лучшей обработкой поверхности. Для тяжелой обработки металла резанием разработаны высокомощные термопатроны Heavy Duty Chucks, которые характеризуются усиленнымы стенками в области зажима инструмента, экстремально жесткой внешней геометрией и запатентованными расширительными канавками. Таким образом достигается высокая сила зажима, которую можно сравнить с силой зажима силового патрона. Завершает продукционную линейку компании Haimer небольшие термопатроны Haimer Mini Chucks. Эти цельные термопатроны характеризутся экстремально узкой геометрией и тонкими стенками корпуса, сужающегося под углом три градуса. Это термопатроны предназначены для обработки пресс форм.

Cложно обрабатываемые материалы, высокие требования к обработке поверхности Патрик Рутисхаузер выбирает данное многообразие. Он объясняет: «При производстве лопаток из экструдированного профиля как правило имеют место два процесса. Сначала производится грубая резка. При черновой обработке в патроне важны антивибрирующие компоненты

Патрик Рутисхаузер, руководитель отдела Прикладной инжиниринг, уверен в качестве термопатронов и термоусадочных машин Haimer: «Компания Haimer подняла процесс термоусадки на профессиональный уровень» для работы на большой глубине резания и на высоких подачах, а также для съема значительного объема материала за одну рабочую операцию. При заключительной чистовой обработке большие силы резания не возникают. Здесь речь идет уже о высокой точности биения и качестве балансировки. Силовые термопатроны Haimer идеально подходят для обоих типов обработки. В случае более грубой обработке металла резанием мы обращаемся к высокомощным термопатронам Heavy Duty Chucks». Для Starrag наилучшее качество термопатронов представляется оптимальным решением. Так как титан и другие cложно обрабатываемые материалы при черновой и чистовой обработке требуют от интерфейса между шпинделем и инструментом максимальную производительность. «Решающее значение играет в конечном итоге качество детали», объясняет Патрик Рутисхаузер, «оно должно соответствовать уже с первой детали, так как даже просто заготовка титана уже стоит большое состояние. И мы поэтому убеждены, что качество инструментальных оправок 1:1 отражается на качестве детали». Это в особенности относится к достигаемому качеству поверхности, которое является важным фактором. Так турбинные лопатки имеют очень тонкую структуру, для того чтобы быть наиболее энергоэффективными. Cегодня она может быть достигнута с помощью фрезерования без дополнительной шлифовки. В настоящий момент компания Starrag в состоянии обеспечить качество поверхности Ra=0,8 µm, 0,4 µm уже находятся уже в диапазоне использования. Высокотехнологичные термоусадочные машины обеспечивают для быстрой и простой зажим инструмента Для термоусадки инструмента в Центре Эффективных Технологий компании Starrag стоит термоусадочная машина Power Clamp Comfort NG, на которой в очень короткое время можно осуществлять зажим инструмента из быстрорежещей стали и твердого сплава с допуском хвостовика h6 и диаметром от 3 мм до 50 мм. Машина оснащена запатентованной технологией двойной катушки. Это означает, что катушка настраивается под длину и диаметр термоусадочного патрона. При этом нагревается только зажимная часть термопатрона, что ведет к значительному сокращению времени нагрева и охлаждения. Рядом стоит высокотехнологичное решение для профессиональной термоусадки и охлаждения: Термоусадочная машина Power Clamp Premium имеет большую рабочую поверхность, проста в использовании и имеет линейно опускающиеся охлаждающие адаптеры с температурными датчиками. Для Starrag дополнительно было интегрировано устройство настройки вылета инструмента с точностью 0,02 мм, таким образом зажим инструмента постоянно осуществляется на определенную длину вылета. «Термоусадочные патроны и устройства на нашем предприятии в определенном смысле являются стандартом», объясняет Патрик Рутисхазер, «так как они дают нам необходимые наилучшие предпосылки для надежной обрабоки металла резанием.. Естественно, мы используем эти продукты не только в Центре Эффективных Технологий, но и продаем в составе наших машин по каталогу. При этом нам очень важно, чтобы поставлялось стабильное качество. Компании Haimer в этом плане мы полностью доверяем. Я не могу вспомнить ни одного случая, чтобы инструментальная оправка была бы предъявлена на рекламацию». Источник: Haimer GmbH

2015 - №4

31

№4 - 2015

32

«Тайвань: будущее – за инновациями» Пресс-конференция и презентация новых технологий Москва, 27 мая 2015 года – 26 мая в рамках международной специализированной выставки «Оборудование, приборы и инструменты для металлообрабатывающей промышленности» – «Металлообработка-2015» состоялась пресс-конференция «Тайвань: будущее – за инновациями», которая, по уже сложившейся традиции, собирает странкостроителей Тайваня и России в Москве, чтобы они смогли обсудить возможности и перспективы сотрудничества. С приветственным словом к участникам мероприятия обратился Антонио Чэнь, глава Представительства в Москве Тайбэйско-Московской координационной комиссии по экономическому и культурному сотрудничеству. «Кризисная ситуация и санкции со стороны европейских стран в начале 2015 года, безусловно, сказались на экономическом развитии России, что привело к непростым временам. Тем не менее, эта рецессия рынка несильно отразилась на отношениях между российскими промышленниками и тайваньскими производителями, а также на спросе на тайваньскую продукцию. Россия по-прежнему представляет особый интерес для Тайваня и перспективна с точки зрения дальнейшего развития сотрудничества», – отметил он. Действительно, экономическое состояние России в этом году практически не отразилось на спросе на металлообрабатывающую продукцию Тайваня: с января по апрель экспорт в Россию снизился всего на 4,9 % по сравнению с прошлым годом. Поэтому российский рынок по-прежнему является одним из приоритетных для Тайваня, а для России эта страна остается значимым и серьезным партнером даже в такое непростое время. Будучи четвертым по величине экспортером станков в мире, Тайвань обеспечивает инновационным оборудованием множество производителей солнечных энергетических установок, полупроводников, изготовителей панелей, а также автопроизводителей и другие предприятия. Благодаря умению максимально повышать эффективность производства и, как результат, повышать конкурентоспособность компаний, а также благодаря широкой географии обслуживания, тайваньские станкостроители стали незаменимыми партнерами производственных предприятий России. В ходе мероприятия Глава Ассоциации машиностроителей Тайваня, представляющей интересы 805 тайваньских компаний-производителей и поставщиков, Карл Хуанг, подтвердил положительную динамику спроса на продукцию со стороны российского производителя. За 2014 год сумма приобретенного российской стороной оборудования от мирового объема продаж токарных и фрезерных станков составила 514 590 000 долларов США, где доля продукции Тайваня составляет 10,77% от общего потока импорта в Россию. Россия стала третьим по величине импортером обрабатывающих центров из Тайваня, а также заняла третье место по импорту токарных и фрезерных станков. Как известно, Тайвань – это страна-производитель, ориентированный на экспорт, более 75% продукции экспортируется из страны. В этом году на стенде внешней торговли Тайваня прошли презентации ведущих игроков станкостроительной индустрии Тайваня, компаний SYNTEC, TONGTAI, VICTOR TAICHUNG, YCM, WELE, LNC. Большинству из них участвовать в выставке представилось не впервые, а, к примеру, молодая компания ADVANTECH-LNC, представленная на Российском рынке первый год, продемонстрировала разработки для Индустрии 4.0. Сегодня эта компания является наилучшим решением для управления производственными данными завода и является единственным производителем устройств управления в Азии, способным предоставить все виды устройств управления для высокоточного станочного оборудования, поставляемого «под ключ». Поддержать мероприятие также присоединился Вице-президент по стратегическому развитию компании «ФИНВАЛ» В.В. Сметана, затронув тему переговоров с Представительством страны по поводу открытия завода Litz в России и отметив, при этом, важность обмена опытом станкостроителей стран и личного присутствия техников. Тем более, что тому способствует открытие прямого рейса Трансаэро на Тайвань, что позволит осуществлять беспересадочные полеты, столь

удобные для занятых в бизнесе и на производстве людей. Компания YCM Основана в 1954 году, специализируется на производстве станков. Продукция компании YCM получила признание во всем мире благодаря превосходной точности и исключительной надежности оборудования. На сегодняшний день компания производит более 70 моделей, удовлетворяющих требованиям различных отраслей промышленности. Обладая 60-летним опытом в индустрии, компания YCM обеспечила прочную базу в области производства металлообрабатывающей техники. Отличительные черты компании YCM: качество, высокие технологии, отличный сервис и своевременная доставка. Компания WELE Успешный разработчик более 60 моделей оборудования высокого уровня, в том числе портального типа, работающих в диапазоне от 600 мм до 16 000 мм в направлении оси X, и от 500 мм до 6 000 мм в оси Y с высокоскоростной функцией обработки и горизонтально-расточными функциями. К примеру, обрабатывающий центр серии UG выиграл номинацию в 2009 году как «инновация года». Компания TONGTAI Основана в 1969 году, специализируется на токарных станках с ЧПУ, автоматических центрах, специальных технологических машинах и занимается разработкой решений для производства «под ключ». Компания работает в тесном сотрудничестве с японской командой научно-технологических разработчиков, чтобы предоставить клиентам выбор новых моделей, которые демонстрируют более высокую точность и качество работы. Компания уделяет большое внимание научно-исследовательской деятельности с целью повышения технического уровня и точности своей продукции. Сегодня это компания № 1 в Тайване и № 2 мире, обеспечивающая продукцией ряд Юго-Восточных стран, а также Южную Корею, Сингапур. Компания также разрабатывает автоматизированные производственные линии по изготовлению деталей для тормозных механизмов, и с 2012 года имеет в эксплуатации две свои производственные линии.

SYNTEC Основана в 1995 году, специализируется на разработке контроллеров на базе современных ПК. Компания славится качеством продукции, инновационным подходом к разработке программного обеспечения и устройств, производя 100% товаров и услуг для станкостроительной индустрии. В дополнение к контроллерам, в разработки Syntec входят комплексные решения для серийных сервоприводов, программируемые контроллеры и автоматизированные системы. Широкий спектр услуг, включая, создание электросистем, обеспечили Syntec статус самого надежного партнера в области управления электросистемами станкостроительной промышленности.

Advantech-LNC Признанный лидер индустрии высоких технологий 4.0. Компания может обеспечить производство широким рядом контроллеров с числовыми параметрами конфигурации, включая ЧПУ-контроллер для многолучевого токарного станка, программируемые, системы управления энергией, модули для контроля за температурными режимами и давлением. Компания AdvantechLNC уже оставила след в области развития технологий контроллеров и не останавливается на достигнутом.

2015 - №4

33

№4 - 2015

34

Геометрия сверла — залог безупречного технологического процесса Спиральные сверла используются уже более 150 лет, и сейчас их конструкция кажется настолько привычной, что трудно себе представить, каким инновационным было это изобретение в момент своего появления. Несмотря ни на что, попытки что-либо улучшить никогда не будут прекращены! Хотя форма и общее назначение стандартного спирального сверла в наши дни мало отличаются от оригинальных, постоянно требуется расширение границ и поиск новых способов повышения производительности, увеличения срока службы сверлильного инструмента и снижение общих расходов. Философией Dormer Pramet всегда является стремление предоставить своим клиентам простые и надежные решения для поддержки их технологии. В этой статье мы рассмотрим как Dormer Pramet удалось использовать хорошо известную в прошлом идею для развития современных типов цельнотвердосплавных сверл. Сначала немного истории Патент на спиральное сверло получил в 1863 г. знаменитый американский механик Стивен Морзе из Массачусетса. Как это часто бывает, геометрические параметры сверла, интуитивно предложенные гениальным умом изобретателя и зафиксированные уже в патентных эскизах, оказались настолько удачными, что последующая оптимизация практически не потребовалась, и все производители повторяли ее на протяжении десятилетий лишь с незначительными модификациями отдельных элементов заточки. Естественно, первые сверла делались из углеродистой инструментальной стали, других инструментальных материалов просто не было в тот момент. В начале ХХ века случился прорыв в области инструментальных технологий – появилась быстрорежущая сталь. За счет легирования вольфрамом, а в последствии кобальтом, молибденом и другими элементами, быстрорежущие стали позволили поднять скорости резания с 1-3 до 20-30 м/ мин, что стало грандиозным толчком в развитии металлобработки и всех без исключения отраслей промышленности. Компания Dormer стояла у истоков этой технической революции, начав в 1913 г. одной из первых в мире выпускать спиральные сверла именно из быстрорежущей стали. Однако внедрение этого нового инструментального материала не потребовало никаких корректировок устоявшейся геометрии. Более высокая теплостойкость быстрореза сочетается со схожими с обыкновенными сталями механическими характеристиками, что позволило сохранить неизменными все основные конструктивные элементы сверл. А именно: форму спиральной канавки, ленточки и перемычки, традиционно выполняемой утончающейся от хвостовика к вершине сверла. Эта естественная для стальных свел форма перемычки повышает и объем канавки, и прочность в поперечном сечении.

Сверло из твердого сплава R459 8D — новинка от компании Dormer Pramet В середине прошлого века твердый сплав начал получать все большее распространение. Сначала в виде напайных пластин, для токарного, потом фрезерного, а позднее и сверлильного инструмента. Твердый сплав значительно превосходит быстрорежущие стали по твердости, износостойкости и теплостойкости, что позволяет достичь скоростей резания выше 300 м/ мин, а в случае применения износостойких покрытий, и еще более высоких. Но твердосплавные изделия значительно уступают сталям в изгибной прочности, поэтому развитие инструмента из твердого сплава длительное время шло по пути создания сборных конструкций, где из твердого сплава изготовлялась только сменная режущая часть, а несущие функции выполнял корпус из конструкционной стали. Лишь в 70х годах прошлого века удалось создать мелкозернистые твердосплавные композиции основ, обладающие достаточной прочностью. Однако пришлось поступиться отработанной десятилетиями геометрией сверл. Для обеспечения приемлемой изгибной прочности твердосплавных сверл стружечные канавки в них делают менее глубокими, чем у быстрорежущих, что формирует очень широкую и неизменную по длине сверла перемычку. Эти отличия потребовали разработки иных, далеких от оптимальных геометрий заточки, цельных твердосплавных сверл – с увеличенным до 140 градусов углом при вершине и с глубокой подточкой перемычки. В результате твердосплавные сверла оказываются менее универсальным инструментом по сравнению с быстрорежущими. Без внутренней подачи СОЖ они способны работать на глубину не более 3-х диаме-

тров, а с внутренней подачей СОЖ до 5-ти диаметров. Стабильность работы цельнотвердосплавных сверл резко снижается при обработке вязких материалов, таких как нержавеющие стали или алюминий. Но, благодаря высокой производительности, превышающей возможности быстрорежущих сверл в 5-7 раз и способности получать отверстия по 7-8-му квалитету без дополнительной обработки, сфера применения твердосплавных сверл в промышленности постоянно расширяется. Компания Dormer Pramet предприняла удачную попытку совместить универсальность геометрии быстрорежущих сверл и производительность твердосплавного инструмента. Результатом опытно-конструкторской работы, опирающейся на длительный опыт производства твердосплавных сверл, стало создание новой геометрии стружечной канавки, получившей название CTW Continuously Thinned Web (CTW) (геометрия с постоянно сужающейся перемычкой). За счет оптимизации профиля поперечного сечения сверла удалось создать конструкцию с тонкой перемычкой, сужающейся к вершине. Технология CTW уникальна для линейки сверл R459 Dormer Pramet и позволяет клиентам получить различные преимущества, повысить стабильность работы сверл при глубинах сверления до 8 диаметров, продлить срок службы режущего инструмента и обрабатывать более вязкие материалы. CTW — это уникальная технология Dormer Pramet, которая в настоящий момент используется в модели сверла R459. В ближайшем будущем компания планирует использовать это уникальное решение и в других сверлах. Рикки Пейлинг, специалист по вопросам внедрения осевого инструмента Dormer

2015 - №4

35

Рикки Пейлинг, специалист по вопросам внедрения осевого инструмента Dormer Pramet

Форма кромки сверла R459 после 30-минутного сверления заготовки из нержавеющей стали

Pramet поясняет: «Технология CTW повышает и объем канавки, и прочность сверла в поперечном сечении. Комбинация этих двух преимуществ стабилизирует силы резания на протяжении всего цикла сверления. При этом, по мере увеличения глубины отверстия, потребляемая мощность не изменяется, либо изменяется незначительно. Таким образом, скорость резания и производительность значительно повышаются, а стойкость инструмента при этом не снижается. При невысоких осевых усилиях инструмент в меньшей степени подвергается износу, что является еще одним преимуществом экономии времени и затрат». Использование технологии CTW позволяет упростить переточку сверла, сохраняя его свойства более длительное время. Эта технология позволяет в максимальной степени достичь оригинальных свойств инструмента после переточки, что является превосходным экономичным решением. Независимо от длины сверла технология CTW упрощает процесс подточки перемычки, так как дополнительной переустановки в процессе заточки не требуется. Рикки добавляет: «Обычно, после переточки характеристики и показатели производительности сверла составляют примерно 75– 80% от начальных параметров. Но при использовании технологии CTW эти показатели значительно улучшаются до 90–95%. Кроме того, компания, которая затачивает сверла, оснащенные технологией CTW, может значительно сократить время на подготовку по сравнению с компаниями, которые не используют сверла с этой технологией. Таким образом снижается время восстановления инструмента, упрощаются логистические показатели, а время простоя оборудования сводится к минимуму». Сверло с технологией CTW не просто устраняет сложности, возникающие в процессе переточки. Симметрия инструмента не нарушается, поскольку в конструкцию сверла уже заложен определенный запас для переточки. Это значит, что характеристики сверла не ухудшаются со временем, а крутящий момент останется прежним даже после нескольких переточек. Ключевой особенностью модели R459 является универсальность, позволяющая использовать сверло при обработке различных типов материалов. Недавние испытания нового сверла в заготовках из алюминиевых сплавов, закаленной и нержавеющей стали, показали, что технология CTW является крайне надежной в различных условиях. В процессе испытания осуществлялось сверление нержавеющей стали марки 316L на следующих режимах резания: скорость

(Vc) — 35 м/мин (1395 об/мин), подача — 0,1 мм/об (140 мм/мин). Сверло R459 подвергалось испытанию в течение 30 минут и при этом показало отсутствие налипания стружки и незначительные равномерные следы износа на всех режущих кромках. При испытании на заготовке из алюминиевого сплава сверление выполнялось со следующими параметрами: скорость (Vc) — 285 м/мин (11340 об/мин) при подаче 0,26 мм/об (2950 мм/мин). Результаты 30-минутного испытания показали минимальный износ режущих кромок и незначительное налипание стружки. При разработке сверла R459, оснащенного технологией CTW компания Dormer Pramet провела ряд сравнительных испытаний с пятью другими аналогами. Чтобы обеспечить объективность результатов, все сверла проходили испытания при одинаковых условиях. При глубине сверления закаленной стали 40 мм (AMG 1,5) скорость составляла 80 м/ мин (5092 об/мин), подача 0,09 мм/об (458 мм/мин). Из выбранного инструмента только сверло Dormer и еще один конкурент смогли продержаться 30 минут, обработав при этом 340 отверстий без каких-либо проблем. Сверло - соперник работало 30 минут, но при этом качество сверления было низким, а сам процесс сопровождался сильным шумом. Еще один аналог также прошел 30-минутное испытание, но была достигнута глубина сверления лишь 7D. Другие два сверла сломались спустя 20 минут. Испытания показали, что сверла, оснащенные технологией CTW с сужающейся перемычкой, могут обрабатывать глубокие отверстия в различных материалах. Неизменные показатели производительности, увеличенный срок службы инструмента, оптимизированный процесс переточки и, наконец, снижение затрат делают это решение беспроигрышным. Даже самый требовательный клиент будет удовлетворен результатами, а возможно и сам Стивен Морзе был бы впечатлен «эволюцией» своего изобретения на протяжении последних 150 лет.

ООО «Прамет» 105082, г. Москва, ул. Бакунинская, 92, стр. 5 Тел. +7 (495) 775-10-28

№4 - 2015

36

Рекомендации по выбору настольного токарно-виторезного станка В настоящее время все большую популярность приобретают настольные универсальные токарно-винторезные станки. Данное оборудование устанавливают в учебных классах школ и колледжей для наглядной демонстрации конструкции и возможностей универсального металлорежущего оборудования, в мастерских для выполнения токарной обработки небольших деталей, кроме того настольные токарные станки пользуются большой популярностью у частных лиц, которые с их помощью реализуют свои «хоббийные» проекты. Однако не все пользователи настольных токарно-винторезных станков в полной мере владеют знаниями об особенностях конструкции основных узлов и механизмов этих станков, а также основных моментах на которые стоит обратить внимание при выборе такого оборудования. Настольные токарно-винторезные станки появились в России относительно недавно. По причине большого интереса к данному оборудованию на рынке представлено большое число моделей различных производителей, которые могут значительно отличаться друг от друга как по функционалу так и по цене. Компоновка настольных токарно-винторезных станков аналогична станкам большего типоразмера, широко распространенным и известным, однако в них получили распространение некоторые конструктивные решения, которые отличают их и позволяют выделить в отдельную группу. Назначение и область применения настольных токарно-винторезных станков Настольные токарно-винторезные станки предназначены для выполнения разнообразных токарных работ по чёрным и цветным металлам, пластмассам, дереву и т.д., включая точение конусов, нарезание метрической и дюймовых резьб. Такие станки имеют высокую степень универсальности и используются главным образом в условиях единичного производства. Конструктивная компоновка станков, на примере Metal Master MML 210x400 V, показана на рисунках 1 и 2. Основными узлами настольных токарно-винторезных станков являются: • Станина (1) – является опорой для передней и задней бабок, имеет направляющие, которые служат для перемещения по ним суппорта и задней бабки; • Передняя бабка (2) – служит для поддержания обрабатываемой детали, в передней бабке монтируется привод главного движения (7) и шпиндельный узел обеспечивающие вращение заготовки; • Задняя бабка (3) – служит для поддержания другого конца обрабатываемой детали, может использоваться также для установки сверла, развертки, метчика и других инструментов0; • Суппорт (5) – предназначен для перемещения резца, закрепленного в резцедержателе, в продольном, поперечном и

Рис. 1 Компоновка настольного токарно-винторезного станка

наклонном к оси станка направлениях; • Коробка подач (4) – предназначена для передачи вращения ходовому винту (8), а также для изменения числа их оборотов; • Фартук (6) – служит для преобразования вращательного движения ходового винта в продольное или поперечное движение суппорта. Станина Все узлы настольного токарно-винторезного станка монтируются на станине. Станина имеет направляющие, количество и конструкция которых, зависит от модели станка. На левом конце станины крепят переднюю бабку, а на правом, на направляющих, устанавливают заднюю бабку. Заднюю бабку можно перемещать по направляющим вдоль станины и закреплять в требуемом положении, также по направляющим станины перемещается нижняя плита суппорта, называемая кареткой. Станина может представлять из себя либо цельную литую конструкцию из чугуна, либо сварную конструкцию из металлопрофиля. При выборе настольного токарно-винторезного станка стоит отдать предпочтение той модели, станина которой, отлита из чугуна, так как это гарантировано обеспечивает высокую жесткость, а чугун обеспечивает гашение вибраций, возникающих в процессе работы. Кроме того изготовление литых станин требует специально оборудованного литейного цеха и означает то, что производитель выпускает данную модель серийно и ее производство отлажено, а значит такой станок будет гарантировано иметь высокое качество. Стоит также учесть, что направляющие станины должны быть закалены и точно обработаны по рабочим плоскостям, а также строго прямолинейны и взаимно параллельны, так как от этого зависит точность обработки деталей. Передняя бабка Передней бабкой называется часть токарного станка, служащая для поддержания обрабатываемой детали и приведения ее во вращение. В корпусе передней бабки в подшипниках скольжения или качения вращается шпиндель, который передает вращение обрабатываемой детали при помощи патрона. На наружной стенке корпуса передней бабки расположены элементы управления: кнопка аварийной установки, переключатели скоростей, индикатор оборотов шпинделя станка и др. Шпиндель приводится в движение по средством привода главного движения передающего крутящий момент на него с электродвигателя. Привод главного движения настольных токарно-винторезных станков может быть реализован посредством коробки зубчатых передач или одно- и дву- ременных (рисунок 2) передач, во втором случае вращение передается с вала электродвигателя сначала на промежуточный шкив, а затем с него прямо на приводной шкив шпинделя. При выборе настольного токарно-винторезного станка не стоит

Рис. 2 Привода настольного токарно-винторезного станка

2015 - №4

37

Рис. 3 Задняя бабка настольного токарно-винторезного станка

Рис. 4 Суппорт настольного токарно-винторезного станка

опасаться отдать предпочтение оборудованию с ременным приводом шпинделя. Такая конструкция проста и одновременно эффективна: 1. позволяет с легкостью осуществлять плановое обслуживание и ремонт; 2. производит мало шума в виду отсутствия пар трения зубчатых колес; 3. позволяет сократить затраты на эксплуатацию, так как ременные передачи не нуждаются в смазке и охлаждении, пропадает необходимость в масленой ванне и насосе. При выборе станка с ременным приводом шпинделя необходимо обратить особое внимание на качество ремней, потому что именно от этого элемента будет во многом зависеть работа станка, стоит отдать предпочтение ремням известных производителей, например немецкой фирмы Gates. Регулирование числа оборотов шпинделя может осуществляться ступенчато и бесступенчато. Стоит обратить внимание на те модели где обороты шпинделя регулируются бесступенчато, так как это позволяет точно подобрать режим обработки в зависимости от обрабатываемого материала заготовки и ее диаметра. Необходимо, чтобы привод позволял осуществить реверсивное вращение шпинделя это расширяет возможности оборудования, к примеру обеспечивает возможность нарезать и правую и левую резьбу.

ля. К этому прибегают при точении пологих конусов. Для обтачивания в центрах деталей разной длины плиту перемещают вместе с корпусом задней бабки вдоль станины и закрепляют в нужном положении. Закрепление бабки на станине производится зажимными болтами или с помощью эксцентрикового зажима.

Шпиндель Шпиндель является наиболее ответственной частью любого токарного станка. Это стальной пустотелый вал, в коническое отверстие которого монтируют передний центр, а также различные оправки и приспособления. Сквозное отверстие в шпинделе служит для пропускания прутка при выполнении его точения . Шпиндели настольных токарно-винторезных станков вращаются в подшипниках качения (шариковых или роликовых). Одно из главных условий точной обработки деталей — это правильное вращение шпинделя. Необходимо, чтобы шпиндель под действием нагрузки не имел в подшипниках никакого люфта — ни в осевом, ни в радиальном направлениях — и вместе с тем равномерно, легко вращался. Наличие слабины между шпинделем и подшипниками вызывает биение шпинделя, а это в свою очередь приводит к дрожанию обрабатываемой детали, а следовательно к неточности обработки. Таким образом, при выборе настольного токарно-винторезного станка необходимо обратить внимание на материал и термообработку шпинделя, а также на то чтобы в качестве опор были использованы специальные подшипники. Задняя бабка Задняя бабка служит для поддержания правого конца длинных деталей. В ряде случаев она используется также для установки в ней сверл, разверток, метчиков и других инструментов. Задняя бабка станка Metal Master MML 180x300 V изображена на рисунке 3. Корпус задней бабки (6) расположен на плите (1), лежащей на направляющих станины. В отверстии корпуса может продольно перемещаться пиноль (2). С переднего конца пиноль снабжена коническим отверстием, в которое вставляется центр (3) или хвостовая часть сверла, зенкера и др. Перемещение пиноли производится посредством вращения маховичка (4). При помощи специальных винтов (5) можно смещать корпус относительно плиты в поперечном направлении и тем самым смещать ось пиноли задней бабки относительно оси шпинде-

Механизм подач Механизм передачи движения от шпинделя к суппорту состоит: из механизма изменения направления подачи; гитары со сменными зубчатыми колесами (рис.2 поз.4), которая дает возможность получать различные подачи (крупные и мелкие); коробки подач; ходового винта; ходового вала; фартука, в котором расположены механизмы, превращающие вращательное движение ходового вала и ходового винта в поступательное движение резца. Не во всех настольных токарно-винторезных станках имеются все перечисленные механизмы. Например, зачастую, отсутствует коробка подач, подачи в таких станках изменяют сменой зубчатых колес гитары. На стенке коробки подач обычно имеется табличка, указывающая, какие именно подачи или какие шаги резьб получаются при соответствующем подборе колес гитары. При выборе оборудования, необходимо учесть, что производители настольных токарно-винторезных станков иногда используют в механизме подач шестерни из пластмасс или не термообработанных сталей, срок службы таких деталей значительно меньше чем у зубчатых колес изготовленных из специальных сталей и прошедших соответствующую термообработку. Суппорт Суппорт токарного станка предназначен для перемещения резцедержателя с резцом в продольном, поперечном и наклонном к оси станка направлениях. Резцу можно сообщить движение вдоль и поперек станины как механически, так и вручную. Общий вид суппорта станка Metal Master MML 180x300 V представлен на рисунке 4. Нижняя плита суппорта (1), называемая кареткой или продольными салазками, перемещается по направляющим станины механически или вручную, и резец движется в продольном направлении. На верхней поверхности каретки имеются поперечные направляющие (2) в форме ласточкина хвоста, расположенные перпендикулярно к направляющим станины. На направляющих перемещается нижняя поперечная часть — поперечные салазки суппорта (3), посредством которых резец получает движение, перпендикулярное к оси шпинделя. На верхней поверхности поперечных салазок расположена поворотная часть суппорта (4). Можно повернуть эту часть суппорта под нужным углом относительно направляющих станины. На верхней поверхности поворотной части расположены направляющие в форме ласточкина хвоста, по которым при вращении рукоятки перемещается верхняя часть — верхние салазки суппорта (5). Рассматривая конструкцию суппорта, обратите внимание на то, чтобы направляющие были выполнены именно в виде ласточкиного хвоста, потому что после некоторого срока работы станка, когда на боковых поверхностях направляющих появляется зазор, точность работы станка снижается. Для уменьшения этого зазора до нормальной величины на направляющих типа ласточкин хвост предусмотрена возможность подтянуть имеющуюся для этих целей клиновую планку. На верхней части суппорта устанавливают резцедержатель (6) для закрепления резцов. Резцедержатели бывают различных кон-

38 струкций. Чаще всего на настольных токарно-винторезных станках применяют четырехгранные поворотные резцедержатели. Резцедержатель устанавливается на верхней части суппорта; в нем можно закрепить винтами (7) четыре резца одновременно. Работать можно любым из установленных резцов. Для этого нужно повернуть резцедержатель и поставить требуемый резец в рабочее положение. Конструкция суппортов настольных токарно-винторезных станков может отличаться от описанной в сторону упрощения, например могут отсутствовать какие-либо узлы или резцедержатель будет иметь упрощенную конструкцию и возможность установки только двух резцов. Все это снижает универсальность оборудования. Фартук К нижней поверхности каретки прикреплен фартук — так называется часть станка, в которой заключены механизмы для продольной и поперечной подачи и механизмы управления подачей. Эти перемещения могут совершаться вручную или механически. Поперечная подача резца производится перемещением нижней части суппорта. Для ручной продольной подачи по направляющим станины в станке служит специальный маховичок. Для более точного механического перемещения суппорта пользуются ходовым винтом. Винт приводится во вращение от привода подач. При всех токарных работах, кроме нарезания резьбы резцом, продольная подача осуществляется при помощи жестко скрепленной со станиной зубчатой рейки и катящегося по ней зубчатого коле-

№4 - 2015 са, установленного в фартуке. Это колесо получает вращение либо вручную, либо автоматически. Конструкция фартука стандартна, при выборе стоит обратить внимание на материал ходового винта и подшипники на которых он смонтирован, а также на материал и термообработку используемых шестерён. Выводы Конструкция настольных токарно-винторезных станков во многом похожа на конструкцию хорошо известных и распространенных универсальных токарных станков. Однако существуют и некоторые особенности, использование которых позволяет сократить габаритные размеры и массу станков, упростить эксплуатацию и техническое обслуживание. Не стоит опасаться эксплуатации оборудования, привод главного движения которого, реализуется ременными передачами, а число оборотов шпинделя регулируется во всем диапазоне чисел оборотов. В тоже время, обращайте пристальное внимание на материалы из которых изготовлены нагруженные и моментопередающие детали и узлы станка, они должны быть отшлифованы и термообработаны, а также на подшипники на которых смонтированы наиболее ответственные детали станка - шпиндель и ходовой винт. Автор: к.т.н. Канатников Никита Владимирович, эксперт центра НИОКР Metal Master

Предохранительный тормоз ROBA®-guidestop для беззазорного зажима доступен в новых исполнениях Предохранительный тормоз ROBA®-guidestop высокой жесткости для беззазорного зажима и торможения профильных рельсов гарантирует максимальную безопасность. При использовании на станках и центрах обработки они дополнительно повышают точность и эффективность обработки. Компания Mayr® power transmission предлагает новую инновационную концепцию тормоза в восьми различных исполнениях с номинальной силой зажима от 5 до 34 кН. Подвешенный груз представляет потенциальную опасность при работе со станками и системами – особенно, если люди находятся под ними. В случае непреднамеренного падения или аварии груз необходимо как можно быстрее остановить для обеспечения надежной защиты людей и оборудования от повреждений. Компания Mayr® power transmission разработала новую серию ROBA®guidestop. Это надежный предохранительный тормоз для беззазорного зажима профильных рельсовых направляющих, который обеспечивает быстрое и безопасное торможение и жесткий беззазорный зажим осей во время процесса производства. Специалисты в области разработки тормозов расширили уже проверенную на практике концепцию до восьми исполнений, обеспечивающих номинальную силу зажима от 5 до 34 кН. Конструкция тормоза рассчитана на четыре размера рельсов, изготавливаемых утвержденными производителями линейных направляющих. Новая концепция также включает в себя компактный дизайн и встроенное устройство мониторинга переключений с бесконтактным датчиком. Безопасность вертикальных осей Инновационная концепция тормоза для зажима с высокой степень жесткости и прямого воздействия на линейную направляющую. Тормоз ROBA®-guidestop монтируется непосредственно на груз для его торможения или удержания. Это является решающим преимуществом, особенно для осей с тяжелыми грузами, при работе с которыми необходимо до минимума сократить любые риски для людей: Приводные элементы между двигателем и движущимся грузом, такие как шпиндели, гайки шпинделя, соединительные муфты или редукторы, не влияют на безопасность – это отличается от концепций тормоза двигателя, в котором все элементы привода передают тормозной момент к каретке. Кроме того, каждый элемент между тормозом и кареткой оказывает негативное воздействие на жесткость. Таким образом, предохранительные тормоза ROBA®guidestop значительно более жесткие, чем тормоза двигателя, в которых часто образуется люфт, а также чем опорные и ленточные тормоза. Максимальная функциональная безопасность Предохранительные тормоза ROBA®-guidestop работают по прин-

ципу безотказной работы; это означает, что в выключенном состоянии они закрываются. Преднапряженные тарельчатые пружины прижимают тормозные колодки к «среднему сечению» профильного рельса и рельс зажимается. Тормоз отпускается с помощью гидравлического давления 70 бар. Это относительно низкое давление в сравнении с повышенной силой зажатия, иное не предусмотрено. Тормозной механизм предназначен для относительно большой длины хода. Это означает, что тормоза могут компенсировать производственные допуски профильных рельсов без потери тормозного усилия. Предохранительные тормоза ROBA®guidestop разработаны таким образом, что два тормозных контура входят в зацепление независимо друг от друга: Это обеспечивает увеличенную вдвое силу сжатия или конструкцию с резервированием. Повышенная точность и эффективность Устройство беззазорного зажима ROBA®-guidestop на профильных рельсах гарантирует различные преимущества: Дополнительная жесткость оси на станке с ЧПУ повышает точность и эффективность обработки и может гарантировать дополнительные технические преимущества, например, при обработке крупногабаритных деталей. Процесс обработки меньше подвержен вибрации, которая оказывает положительное воздействие на качество детали. Когда ось находится в неподвижном состоянии, например, во время обработки, тормоз ROBA®guidestop берет на себя всю нагрузку. Это означает, что во время этой фазы приводной двигатель можно отключить и отсоединить от системы управления. Это исключит управление передвижением и снимет нагрузку с шарико-винтовой пары. Закрытый тормоз поглощает усилие в осевом направлении. Интервалы времени простоя и обслуживания увеличены.

Предохранительный тормоз ROBA®-guidestop для беззазорного зажима гарантирует максимальную функциональную безопасность. Кроме того, дополнительная жесткость оси на станке с ЧПУ обеспечивает повышенную точность и эффективность процесса обработки

№4 - 2015

40

Выбор и использование оптимальных контрольно-измерительных приборов В этой авторской статье рассказывается про выбор и использование оптимальных контрольно-измерительных приборов. Узнайте всё об оценке точности. Мелкие медицинские изделия, серийные детали автомобилей и комплектующие для многотонного энергетического оборудования объединяет один общий процесс: контроль качества. Как правило, он представляет собой непроизводительное время, и большинство компаний стремятся сократить его продолжительность. Тем не менее, поскольку проверка качества готовых изделий имеет решающее значение для обеспечения рентабельности предприятия, без нее никак не обойтись. Выбор и использование контрольно-измерительного прибора, наиболее подходящего для конкретной операции, может стать непростой задачей. Основными критериями выбора часто являются точность и разрешающая способность. При оценке точности на первое место выходит вопрос разрешающей способности, которая определяется количеством отображаемых после запятой десятичных знаков. Таким образом, главным решающим фактором зачастую становится именно разрешающая способность. Существует известное правило о том, что разрешающая способность прибора должна составлять 10 % от допуска. Например, если допуск на диаметр составляет 0,025 мм, разрешающая способность прибора должна быть 0,0025 мм. Однако это правило не всегда работает при наличии особых технических условий заказчика, внутренних требований и сертификатов. При изготовлении деталей с жесткими допусками зачастую невозможно найти приборы с такой разрешающей способностью. Точность не менее важна, но ее часто путают с разрешающей способностью. Точность подразумевает приближенность результатов измерений прибора к фактическим показателям. Повторяемость проводимых с помощью прибора измерений, пожалуй, следующий по важности аспект. Под повторяемостью подразумевается степень изменчивости результатов. Она определяется в ходе исследования повторяемости и воспроизводимости измерений, когда несколько человек измеряют детали одним и тем же прибором, чтобы определить величину изменчивости. Наличие высокой повторяемости обеспечивает достоверность измерений и является главным критерием возможности статистической обработки результатов. При выборе измерительного прибора часто упускается из виду простота использования. Это неправильно, ведь сложный и громоздкий прибор, скорее всего, будет неэффективным. Важно учитывать мнение персонала, который будет пользоваться такими приборами. В электроэнергетике детали зачастую имеют крупные размеры, и для их измерения требуется несколько человек. Компания Mitsubishi, например, для измерения диаметра начала заменять микрометры и штангенциркули высокоточными измерительными лентами «PI Tape», которые требуют участия двух или более человек. Эти ленты представляют собой тонкие, стальные полосы с градуировкой по всей длине и шкалой нониуса с одного края. Их размер позволяет им легко проникать в труднодоступные места и измерять большие диаметры. С помощью PI-ленты получают наиболее сходные результаты просто потому, что она легче в обращении. Конструкция прибора также должна соответствовать условиям эксплуатации. Микрометры, штангенциркули, индикаторы и другие аналогичные устройства являются относительно прочными, но должны содержаться в чистоте, чтобы функционировать должным образом. Кроме того, при неосторожном обращении может сбиться калибровка или повредиться прецизионная поверхность. Для многих производств такие типы приборов не подходят. В тех случаях, когда проводятся многократные измерения аналогичных характеристик, и не требуются фактические размерные данные, подходят предельные калибры. Например, калибры-скобы, резьбовые калибры-пробки и нутромеры стоят недорого, долговечны и производят проверку по принципу «да-нет», «годен-не годен». Благодаря отсутствию подвижных деталей вероятность повреждения таких приборов при падении невелика. Обучение пользованию приборами – еще один важный и часто упускаемый из виду момент. Наличие подходящего прибора, но используемого неподготовленным человеком, может быть столь же бесполезным, как и его отсутствие. Результаты измерений даже

простыми приборами требуют интерпретации, для чего необходимы подготовка и опыт. Правильная интерпретация результатов измерений имеет решающее значение для обеспечения стабильного производственного процесса. Операторы станков зачастую не вполне понимают, как использовать контрольно-измерительный прибор, или не получают надлежащих инструкций, что приводит к разнице в результатах измерений. Решать производственные задачи с недостоверными или сомнительными результатами измерений практически невозможно. Важным условием является соответствие возможностей измерительного прибора уровню сложности измерений. Когда я начинал работать в Mitsubishi, мы измеряли все детали на координатно-измерительных машинах. И хотя это полезный инструмент, он подходит не для всех измерений. Например, мы изготавливаем множество деталей из листового металла в цеху горячего проката, и должны проверять их форму. Раньше производственное время тратилось на ожидание, когда детали будут измерены на координатно-измерительных машинах. Решением стала нарезка листового металла на шаблоны для проверки по принципу «годен-не годен» и их установка в формы для быстрой проверки годности изделий операторами. Шаблоны также позволяют проверять форму визуально, что проще интерпретирования распечаток координатно-измерительных машин. Использование подходящих контрольно-измерительных приборов крайне необходимо для успешного производства. Внимательно учитывайте все факторы и пробуйте разные варианты, чтобы убедиться, какие измерительные приборы являются наиболее подходящими для вашей производственной операции.

Один из недостатков PI-ленты, измеряющей цилиндр в нашем примере, ее шкала нониуса, которая не всем известна в наш цифровой век

Небольшая прорезь в верхней части шаблона позволяет оператору определить длину и форму детали

2015 - №4

41

Контроль механических нагрузок при фрезеровании Это вторая статья о характере, воздействии и контроле механический нагрузок на металлорежущие инструменты. Первая статья была посвящена основным понятиям и взаимосвязи геометрии инструмента, скорости подачи и механических нагрузок при токарной обработке. В данной статье мы проанализируем влияние расположения и траектории фрезы на механические нагрузки при фрезеровании. Токарная обработка создает постоянные механические нагрузки на инструмент с одной режущей кромкой, тогда как при фрезеровании многочисленные режущие кромки подвержены быстро изменяющимся переменным нагрузкам. Таким образом, для эффективного фрезерования необходимо учитывать определенные факторы. Постоянно меняющиеся нагрузки Первый и основной шаг при планировании операций фрезерования — выбор фрезы и пластин или кромок для получения требуемого качества обработки. Поставщики инструмента предлагают торцевые, концевые, дисковые и другие фрезы в вариантах геометрии для чистовой или черновой обработки, с помощью которых можно выполнить почти любое техническое требование. Какую бы фрезу вы ни использовали, ее режущая кромка во время обработки будет постоянно входить в материал заготовки и выходить из него. Нагрузки на зубья до входа равны нулю, во время резания они максимально возрастают, затем при выходе из заготовки снова снижаются до нуля. Наша цель — достичь умеренного уровня прерывистых нагрузок при фрезеровании, чтобы увеличить срок службы инструмента, производительность и надежность. Позиционирование фрезы, методики входа и выхода и контроль толщины стружки — ключевые факторы для этих целей. Подход к заготовке Нагрузки на режущий инструмент при фрезеровании во многом определяются тем, как фреза и пластины входят в заготовку. При встречном фрезеровании фреза вращается против направления подачи. При попутном фрезеровании фреза движется в направлении подачи. Варианты выхода инструмента Выход инструмента из заготовки не менее важен, чем вход. Практика показывает явную взаимосвязь между расположением фрезы на выходе и сроком службы режущей кромки. Если выход был резким или неравномерным, режущая кромка будет выкрашиваться или ломаться. Внимательный подход к выходу инструмента может в 10 раз увеличить срок его службы. Очень важен угол выхода, определяемый как угол между направлением подачи и радиусом, проведенным из центра фрезы в точку выхода режущей кромки. Угол выхода может быть отрицательным (выше линии радиуса фрезы) или положительным (ниже линии радиуса фрезы).

Вероятность поломки кромки выше, если угол составляет от -30° до 30° (см. рисунок 3). Ширина рабочей области заготовки в этих пределах составляет примерно половину диаметра фрезы. Другой способ справиться с переменными нагрузками на режущую кромку — увеличить количество зубьев в контакте. При

применении фрез небольшого диаметра с малым шагом и большей радиальной глубиной резания зубья больше контактируют с заготовкой и равномернее распределяются усилия резания. Толщина стружки Толщина стружки при фрезеровании

№4 - 2015

42 существенно влияет на усилия резания, температуру, срок службы инструмента, образование и отвод стружки. Чрезмерная толщина стружки создает высокую нагрузку, способствующую выкрашиванию или поломке кромки. При недостаточной же толщине стружки задействован небольшой участок режущей кромки, и в результате высокой силы трения образуется тепло, что приводит к быстрому износу. Толщина стружки измеряется перпендикулярно рабочей режущей кромке. Как было сказано ранее, толщина фрезерной стружки изменяется по мере прохода фрезы по заготовке. При программировании поставщики инструмента используют понятие «средняя толщина стружки», которое обозначает среднее арифметическое самой большой и самой малой толщины. Производители инструментов указывают среднюю толщину стружки для некоторых геометрий, стабильное применение которой увеличит производительность и срок службы инструмента. Операторы используют эти данные для определения скоростей подачи, которые будут поддерживать стабильную среднюю толщину стружки. Радиальный контакт фрезы, ее диаметр, расположение и угол в плане — это факторы, определяющие правильную скорость подачи. Радиальный контакт определяется как отношение радиальной глубины резания (ae) к диаметру фрезы (Dc). Чем больше радиальный контакт фрезы, тем ниже скорость подачи, необходимая для получения желаемой толщины стружки. Соответственно, при меньшем радиальном контакте фрезы скорость подачи будет выше, чтобы обеспечить такую же толщину стружки. Угол режущей кромки также влияет на требования к подаче. Максимальная толщина стружки достигается при угле в плане 90°, поэтому при использовании малых углов требуется более высокая скорость подачи, чтобы получить такую же толщину стружки. Острые режущие кромки обуславливают невысокие усилия резания, но являются более хрупкими, чем хонингованные или кромки с фаской. Механическую нагрузку на режущую кромку необходимо ограничить, чтобы избежать выкрашивания или поломки, поэтому для острых режущих кромок рекомендуется работать с малой толщиной стружки. В этом случае используемая геометрия режущей кромки определяет нужную среднюю толщину стружки, и наоборот. Операторы могут использовать эти принципы и методы, чтобы контролировать переменные нагрузки на инструмент при выполнении основных фрезерных операций. Однако требования к деталям становятся все более сложными, даже если это требования к фрезерованию углов, поэтому изменение скорости подачи вручную для поддержания средней толщины стружки практически невозможно. Для многих случаев фрезерования, включая 5-координатную обработку, создатели программного обеспечения CAM и современного оборудования ЧПУ разработали такие технологии как троходиальное фрезерование и пилинг, а также программируемые траектории инструмента с постоянным контактом, например Dynamic Milling, Volumill или Adaptive Clearing. Такие методы позволяют контролировать толщину стружки, углы входа и выхода с помощью программного обеспечения и стан-

ка. Таким образом фреза находится в относительно стабильных условиях работы. Уже более ста лет производители используют фрезерные станки и инструменты для производства высококачественных деталей в больших объемах. За это время сам процесс фрезерования не изменился: поверхность заготовки обрабатывается вращающейся фрезой. Прерывистый характер процесса тоже остался неизменным. Фрезерные станки и инструменты существенно улучшились со временем, но во многих случаях их преимущества не реализуются полностью. Понимание особенностей процесса фрезерования, взаимодей-

ствия заготовки и инструмента во время фрезерования и стремление сделать переменные нагрузки более умеренными позволяет производителям достичь тройного преимущества: производительность, качество и срок службы инструмента. Автор: Патрик де Вос (Patrick de Vos), Управляющий по корпоративному техническому обучению компании Seco Tools

2015 - №4

43

Новая выставка во Франкфурте, демонстрирующая аддитивные технологии и новое поколение средств для разработки продукта С 17 по 20 ноября 2015 года впервые во Франкфурте-на-Майне будет проходить выставка formnext powered by TCT, которая представит ряд аддитивных технологий и новейшие методы в цепочке процесса производства. От идеи продукта до его реализации. Выставка formnext будет организована компанией Mesago Messe Frankfurt GmbH, дочерней структурой компании Messe Frankfurt GmbH. «На сегодняшний день производство сталкивается с рядом трудностей в области энергоэффективности, экономии материала и веса, производства продукции по специальному заказу и открытием производства во всем мире. Выставка formnext демонстрирует, как преодолеть эти трудности, причем еще на этапе разработки продукта», – говорит Саша Вензлер, директор выставки formnext и вице-президент компании Mesago. На 2015 год, выставка formnext предоставит, в основном, руководителям производств и менеджерам по техническим закупкам почти всех секторов производящей отрасли, ценную информацию о том, как их производство может эффективно конкурировать на национальном и международном уровнях. Выставка formnext также привлекает разработчиков и дизайнеров продуктов. «Аддитивные технологии, в особенности, представляют широчайшие возможности для промышленности, как в части разработки продукта, так и в части его производства. Поэтому мы рады предоставить посетителям подробное и ценное предложение в рамках выставки. На выставке formnext будут представлены признанные на мировом уровне компании, которые будут демонстрировать свои знания в области аддитивных тeхнологий– говорит Саша Вензлер. Дополнительными темами на выставке станут, например, изготовление инструментов и форм, станки/автоматика, сырье/компоненты, а также технологии измерения и обеспечения качества (QA).

18 и 19 ноября параллельно с выставкой formnext powered by TCT состоится конференция. Основное внимание на ней также будет уделяться аддитивным технологиям при участии известных в мировом сообществе экспертов, которые будут представлять и тестировать инновационные методы для каждого звена цепочки процесса разработки продукта. Основная тема конференции будет подготовлена компанией Rapid News Publications, которая имеет прямое отношение к отрасли аддитивных технологий и существует под маркой TCT + Personalize. Обладая более чем 20-летним опытом в области печати с помощью 3D-принтеров, аддитивных технологий и развития продукта, Rapid News является идеальным партнером для выставки formnext. Выставка formnext пройдет в ультрасовременном Зале №3, т.е. в самом известном зале выставочного центра во Франкфурте. «Во Франкфурт очень легко добраться прямыми рейсами со всех уголков мира, так как он является международным центром. Вме-

сте с formnext мы создаем ведущую международную выставку, на которой мир разработки продукта встретится с возможностями

промышленности в перспективе будущего», – говорит Петра Хаарбургер, президент компании Mesago Messe Frankfurt.

Мессе Франкфурт РУС. Адрес: Россия, Москва 125167, Ленинградский пр-т, 39 строение 80 Тел.+7 495 649 87 75 доб. 131, Факс + 7 495 649 87 85 www.messefrankfurt.ru

44

№4 - 2015

2015 - №4

45

Установка и закрепление деталей и инструмента на настольных токарно-винторезных станках Практическая статья для токарей любителей посвящена вопросам связанным с установкой и закреплением заготовок, а также режущего инструмента на станке. В качестве примера рассмотрен настольный токарно-винторезный станок Metal Master MML 210x400V. Основной акцент будет сделан на вариантах использования стандартных приспособлений, которые входят в комплект поставки большинства настольных токарно-винторезных станков. Также в статье даны некоторые рекомендации, позволяющие повысить эффективность работы и избежать возникновения поломок и аварийных ситуаций. Крепление заготовки на оси шпинделя станка Крепление обрабатываемой детали на настольных токарно-винторезных станках обычно осуществляется в патроне. Это универсальное приспособление для крепления деталей или инструмента на оси шпинделя. Патроны подразделяются на простые и самоцентрирующиеся. Простые патроны (четырехкулачковые) имеют четыре зажимных кулачка, каждый из них перемещается по средством специального винта отдельно от остальных. В такие патроны можно установить как цилиндрические детали, так и призматические или имеющие другую сложную форму. Основным недостатком использования данного типа патронов является то, что при монтаже в него за-

готовки необходимо ее тщательно выверить, чтобы избежать биения. Четырехкулачковый патрон обычно не входит в стандартную комплектацию поставки. Приобрети его можно отдельно у поставщиков оборудования. Самоцентрирующийся патрон имеет спирально-реечную конструкцию, обеспечивающую синхронное движение всех кулачков во время регулировки. Самоцентрирующиеся патроны в большинстве случаев имеют три зажимных кулачка. Данные патроны очень удобны в работе, так как все кулачки в них перемещаются одновременно, деталь имеющая цилиндрическую поверхность (наружную или внутреннюю), устанавливается и зажимается точно по оси шпинделя, при этом значительно сокращается время на установку и крепление детали. Установка патрона в шпиндель осуществляется в следующей последовательности: 1. Отключить питание станка; 2. Для предотвращения поломки патрона и направляющих, необходимо поместить на направляющие, под местом крепления патрона, какой-либо предмет, например кусок фанеры, предотвращающий падение патрона на направляющие; 3. Убедиться, что сопрягаемые поверхности шпинделя и патрона очищены от каких-либо инородных тел, а также, что штифты замка патрона не повреждены; 4. Установить патрон в шпинделе; 5. Выровнять патрон со шпинделем по

Рис.1 Трехкулачковый патрон смонтированный в шпинделе настольного токарно-винторезного станка Metal Master MML 210x400V

установочным меткам и продвинуть патрон в шпиндель; 6. Повернуть эксцентриковый замок с помощью ключа патрона.

7. Зафиксировать остальные замки, с целью выровнять патрон со всех сторон; 8. Вынуть ключ из патрона. Кулачки самоцентрирующегося патрона перемещаются при помощи ключа, который вставляют в четырехгранное отверстие (поз.

1 рис. 1) При вращении ключа в ту или другую сторону кулачки (поз.2 рис.1) приближаются или удаляются от центра, соответственно зажимая или освобождая деталь. Необходимо следить, чтобы заготовка была надежно закреплена в кулачках патрона. Если патрон в исправном состоянии, то достаточный зажим обеспечивается применением стандартного ключа патрона. Другие способы зажима, например зажим с помощью ключа и длинной трубы, надеваемой на ручку, ни в коем случае не должны допускаться. Стоит обратить внимание на одну особенность эксплуатации самоцентрирующихся патронов, заключающуюся в том, что все кулачки пронумерованы и должны использоваться в соответственно пронумерованных кулачковых направляющих. Также отметим, что трехкулачковые патроны, поставляемые с настольными токарно-винторезными станками Metal Master, имеют шлифованные кулачки из закаленной стали, что позволяет значительно повысить срок службы приспособления. Существует два набора кулачков, которые поставляются с трехкулачковым патронами это внутренние и наружные. Используйте правильные кулачки по размеру и конфигурации заготовки для прочного и надежного её удержания в патроне. На рисунке 2 приведены примеры различного закрепления заготовок в трехкулачковых патронах. Если ни один тип патрона не позволяет закрепить заготовку на шпинделе станка, то используется планшайба с Т-образными пазами, позволяющая закрепить специальное или универсальное приспособление в котором в свою очередь крепится заготовка. С помощью правильно подобранного зажимного приспособления и планшайбы на токарном станке возможно осуществить обработку разного рода деталей сложной формы. Данная оснастка приобретается отдельно у поставщика оборудования. Использование поддерживающего центра Длинные и сравнительно тонкие детали недостаточно закрепить только в патроне, силы возникающие в процессе резания могут деформировать деталь и даже вырвать ее из патрона. В данном случае установка и закрепление деталей должны производиться с поддержкой центром задней бабки. При этом способе в торцах обрабатываемой детали предварительно засверливают центровые отверстия – центруют деталь. При установке на станке в отверстие входит остриё центра.

46

№4 - 2015

2015 - №4

а)

47

б)

в)

Рис. 2 Примеры крепления заготовки в 3-х кулачковом патроне (а - закрепление по наружной цилиндрической поверхности внутренними кулачками; б - закрепление по наружной цилиндрической поверхности внешними кулачками; в- закрепление по внутренней цилиндрической поверхности внутренними кулачками)

Рис. 3 Пример использования неподвижного центра задней бабке

Рис. 4 Совпадение осевой линии шпинделя с режущей кромкой инструмента и осью упорного центра Центр имеет коническую часть, на которую устанавливается деталь, и хвостовик, выполненный в виде конуса Морзе. Хвостовик должен точно подходить к коническому отверстию пиноли задней бабки станка. Центры для настольных токарных станков бывают двух видов: 1. Упорные (неподвижные) – это конструктивно простое и относительно недорогое приспособление, наконечник и хвостовик представляют собой одно целое; 2. Вращающиеся. В их конструкции используется вращающаяся опора, за счет применения которой центр получает возможность вращаться вместе с обрабатываемой деталью. Это помогает избежать нагрева в месте контакта заготовки и центра. Обычно в комплекте настольных токарно-винторезных станков идет упорный центр задней бабки, он неподвижен и трется о вращающуюся деталь. От трения нагреваются и изнашиваются как коническая поверхность центра, так и поверхность центрового отверстия детали. Для уменьшения трения необходимо смазывать задний центр и центровое отверстие детали. При обтачивании деталей на больших скоростях, работа с использованием неподвижного центра невозможна ввиду быстрого износа самого центра и разработки центрового отверстия. В этих случаях при-

меняют вращающиеся центры приспособленные для работы на более высоких скоростях, но дающие незначительные потери точности. Установка центра в задней бабке происходит в следующей последовательности: 1. Отключить станок от питания; 2. Тщательно очистить и высушить контактные поверхности отверстия пиноли задней бабки, хвостовика и наконечника центра; 3. Выдвинуть пиноль из корпуса задней бабки на необходимое для установки расстояние (порядка 25 мм), используя маховичек; 4. Вставить центр в пиноль задней бабки; 5. Установить центр в пиноль, во время установки заготовки вращайте маховик пиноли по часовой стрелке, чтобы придавить её. Чтобы демонтировать центр из пиноли, возьмите его тканью в одну руку, затем поверните маховик задней бабки против часовой стрелки, отодвигая пиноль обратно от заготовки, пока центр не освободится. Установка режущего инструмента Резцы устанавливаются в четырехпозиционный (также существуют настольные токарные станки с двухпозиционным) резцедержатель. Обычно резцедержатель находится сверху суппорта и позволяет устанавливать одновременно до четырех

инструментов. Четырехпозиционный резцедержатель позволяет быстро изменять положение различных инструментов. Это происходит путем ослабления верхней ручки. После поворота резцедержателя в требуемое положение, ручка опять затягивается. Установка инструмента происходит в следующей последовательности: 1. Выберите требуемый режущий инструмент; 2. Ослабьте болты резцедержателя так, чтобы режущий инструмент мог под ним поместиться; 3. Надежно закрепите режущий инструмент двумя болтами. Для получения точной цилиндрической поверхности при обтачивании заготовки поджатой центром необходимо, чтобы ось заднего центра находилась на оси вращения шпинделя, а резец перемещался параллельно этой оси (рис. 4). Несовпадение осей может быть вызвано попаданием грязи или стружки в конические отверстия шпинделя или пиноли задней бабки. Чтобы это избежать необходимо перед установкой оснастки тщательно протереть отверстия шпинделя и пиноли, а также коническую часть цента. Рассмотрим варианты выравнивания резца по оси шпинделя, с учетом, что ось патрона и упорного центра уже выровнены. Для выравнивания инструмента по оси шпинделя используют следующий метод. Проведите торцевое точение заготовки из круглого проката. В случае если инструмент находится выше или ниже осевой линии шпинделя, то в центре заготовки останется нарост. Отрегулируйте высоту расположения резца, затем повторите обточку торца для проверки. Повторите данную операцию до тех пор, пока торцевая поверхность заготовки не будет гладко обработана. Для выравнивания режущего инструмента с центром задней бабки сделайте следующие операции: 1. Установите режущий инструмент в резцедержатель, затем поверните резцедержатель так, чтобы инструмент был обращен к задней бабке; 2. Расположите острие центра около вершины режущего инструмента; 3. Зафиксируйте заднюю бабку и пиноль; 4. Отрегулируйте высоту режущего инструмента при помощи стальных планок так, чтобы вершина инструмента касалась острия центра. В данной статье рассмотрены основные вопросы связанные с монтажом заготовки и инструмента на настольных токарно-винторезных станках. Основной акцент сделан на использование стандартного оборудования поставляемого в комплекте со станком. Использование предложенных советов и рекомендаций, людям начинающим работать на настольных токарно-винторезных станках, позволит на практике избежать возникновения аварийный ситуаций и поломки узлов станка и приспособлений, а также повысить эффективность использования оборудования. Автор: Н.В. Канатников, к.т.н. эксперт центра НИОКР Metal Master Тел.: 8 (800) 775-78-34 www.metalmaster.ru

48

№4 - 2015

2015 - №4

49

50

№4 - 2015

2015 - №4

51