Журнал ЭМО №2 2015 by Exposition Metalworking журнал

2015 - №2

№2 - 2015

содержание

Содержание ВЫПУСК: №2 2015 г.

Полный контроль. Станки HAAS........................................................................................6

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

Чешские производители на российском рынке..............................................................8

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

САЙТ: www.mmsv.ru УЧРЕДИТЕЛЬ И ИЗДАТЕЛЬ: ООО «Экспозиция» ДИРЕКТОР: Шарафутдинов И.Н. / mmsv@expoz.ru ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР: Шарафутдинов И.Г. / mmsv@expoz.ru ДИЗАЙН И ВЕРСТКА: Сайфутдинова Ф.А. / mmsv@expoz.ru РАБОТА С КЛИЕНТАМИ: Трошина А.С. / mmsv4@expoz.ru Игнатьева С.Е. / mmsv3@expoz.ru АДРЕС УЧРЕДИТЕЛЯ, ИЗДАТЕЛЯ И РЕДАКЦИИ: 423809, РТ, Набережные Челны, пр. Мира, д. 3/14, оф. 145, а/я 6 ОТПЕЧАТАНО: Типография ЛОГОС, г. Казань, ул. Портовая, 25а тел. +7 (843) 231-05-61 ДАТА ВЫХОДА В СВЕТ: 13.04.2015 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.

Сервис SECO My Pages стал доступен в России...............................................................10 Возможности современных штангенрейсмасов: превзойти лучшие показатели...........11 HORN DG – система сменных фрезерных головок с внутренней подачей СОЖ..............14 Надежное фрезерование канавок.................................................................................15 Эффективное удаление стружки: как решить проблему......................................................16 Твердосплавные борфрезы расширяют ассортимент инструментов Dormer-Pramet.....18 Автоматизация технологических и производственных процессов в металлообработке с применением ЧПУ Фагор............................................................19 Сенсорная точность. Роботы ABB....................................................................................20 Роботизированная сварка в гибких производственных модулях в области общего машиностроения.............................................................................21 Рекомендации по выбору режимов распиловки конструкционных сталей на ленточнопильных станках................................................................................................22 Устройство для очистки деталей и сбора охлаждающей жидкости...............................23 Современные решения для пожаротушения представили в Академии МЧС России............................................................................24 Асимметрия придает сверлению точность и производительность........................................25 Как подобрать установку плазменной резки.................................................................27 Пакет EdgeCam 2015 R1, пятьдесят новых функциональных возможностей..................30 Способ получения отливок в условиях изоляции от внешних механических воздействий.........................................................................31 Обработка композитных материалов............................................................................36 Компоненты успешного торцового фрезерования........................................................38 Новая версия NOVOTM 1.6 для планшетов и ПК...............................................................40 Двусторонний многошпиндельный токарный станок с ЧПУ..........................................40

2015 - №2

металлообрабатывающее оборудование

№2 - 2015

Полный контроль

Компания Haas Automation в ближайшее время поставит стошестидесятитысячный станок. Все станки, производимые компанией, оснащены системой управления Haas, и благодаря этому американский станкостроитель входит в четверку крупнейших производителей устройств управления в мире. Главная цель американской компании заключается в том, чтобы сделать работу операторов как можно более легкой. Основатель компании Джин Хаас (Gene Haas) руководствовался этим принципом с самого начала деятельности компании: он хотел создать систему управления, оснащенную функциями, которые позволили бы оператору быстро освоить станок и начать работать. Эти требования были почерпнуты Джином Хаасом из личного опыта: прежде чем начать производство собственных станков, он на протяжении многих лет работал с другими устройствами управления в своей мастерской. Совместно с главным разработчиком Куртом Цирхутом (Kurt Zierhut) Хаасу удалось реализовать свои идеи относительно легкого в использовании управления, созданного пользователями для пользователей. Эта концепция проявляется уже при начале работы со станком. Оператор включает его и всего одним нажатием кнопки осуществляет его установку в исходное положение – теперь станок готов к работе. Установка всех осей в начальное положение также осуществляется одним нажатием кнопки. Для начала работы необходимо ввести определенные значения, связанные с другими функциями управления. Этим принципам подчиняются все аспекты работы станка. Некоторые из самых мощных функций управления Haas можно вызвать нажатием одной клавиши. Например, оператор таким образом может установить смещение инструмента, без необходимости ввода чисел в систему управления вручную. Ему просто нужно переместить инструмент к поверхности детали и нажать на клавишу Tool Offset Measure (Измерение смещения инструмента), и длина инструмента будет автоматически сохранена в регистре длины инструмента. Для повторения данного действия для каждого инструмента нужно нажать на клавишу Next Tool (Следующий инструмент). Столь же проста и установка смещения детали. Функция предоставления справочной информации Help является встроенной и представляет собой руководство пользователя с возможностью поиска, которое включает объяснение различных функций станка Haas. Пользователь просто вводит ключевое слово в строке поиска или нажимает F1 для получения справочной информации по G-кодам и F2 – по M-кодам. Страницы для расчетов содержат мощные инструменты для решения уравнений углов, уравнений круг-круг-касательная, уравнений круг-линия-касательная, калькулятор скорости и подачи, а также стандартный математический калькулятор. Решение любого уравнения можно перенести в программу непосредственно из калькулятора. Одинаковое числовое управление на всех станках Компания Haas сама производит все системы управления, в том числе и соответствующее программное обеспечение, на заводе в Окснарде, штат Калифорния. Все станки Haas – верти-

кальные и горизонтальные обрабатывающие центры и токарные станки – оборудованы одинаковым числовым управлением. Это позволяет одному оператору работать на токарном и фрезерном станке, не посещая дорогостоящие курсы обучения. Даже экран дисплея один и тот же, в том числе в новых станках и новых версиях программного обеспечения. Новые функции неизменно интегрируются в существующие меню. Принцип работы основан на трех режимах – «Настройка» (Setup), «Редактирование» (Edit) и «Работа» (Operation) – для каждого из которых имеется отдельный экран. На дисплее пользователь всегда может увидеть текущие настройки. На странице «Текущие команды» (Current Commands) отображено рабочее состояние станка в настоящий момент, включая запущенные программы, положение, данные о том, какой инструмент находится в шпинделе, нагрузку шпинделя и оси, скорость шпинделя и скорость подачи. На дополнительных экранах отображены команды и G-коды, используемые текущей программой, таймеры отражают время цикла, время работы, время активной работы и показатель M30 (количество деталей). На других дисплеях представлены переменные макрокоманды, данные о сроке службы инструмента, а также минимальная и максимальная нагрузка шпинделя для каждого инструмента. Интуитивная эксплуатация Система интуитивного программирования Haas позволяет оператору выполнять основные операции фрезерования, даже если он не знает G-код. «Наша система IPS основана на диалоге, – объясняет Вим Меус, координатор по технической поддержке компании Haas, работающий в европейской штаб-квартире компании в Брюсселе. – Вам просто нужно найти соответствующее изображение и выбрать нужную вам функцию». Диалоговая операционная система использует простой для понимания табличный формат для помощи оператору в выполнении необходимых действий для обработки детали. Сначала система управления помогает оператору в настройке основных параметров обработки: установки инструмента и смещения детали, типа инструмента и обрабатываемого материала. Затем оператор выбирает операцию для выполнения и указывает основную информацию в соответствии с подсказками. Значения по умолчанию для скорости шпинделя, глубины обработки и скорости подачи заполняются автоматически на основании предоставленной информации. При необходимости оператор может изменить данные установленные значения. После ввода всей информации оператор просто нажимает Cycle Start (Начало цикла) для выполнения операции. Можно записать и сохранить несколько операций как одну программу G-кода, которую можно запустить для создания аналогичных деталей. Справочные меню доступны непосредственно на экране, а пробный прогон с графическим представлением позволяет оператору проверить работу программы перед обработкой детали. Функция блокировки программ позволяет исключить случайное или несанкционированное изменение памяти программ. С ее помощью также можно защитить настройки, параметры, значения смещений и переменные макрокоманды. При необходимости управление можно настроить таким образом, что выполняться будет только одна программа, и оператор не сможет изменить ни ее, ни значения смещений. Он сможет только нажать Cycle Start (Начало цикла), а также включить и отключить питание станка. Маховичок управления, которым оборудовано управление Haas, имеет особенно интересную конструкцию. Во многих станках маховичок управления используется только для поворота осей. На станках Haas многофункциональный маховичок управления можно использовать и в других режимах для переходов в рамках программы для быстрого редактирования, коррекции частоты вращения шпинделя и скорости подачи, проверки смещений, параметров и т. д. Еще одна дополнительная деталь, достойная внимания, – это дистанционный пульт управления с маховичком. Удобный дистанционный пульт управления оснащен цветным дисплеем с диагональю 7 см, 11-клавишной клавиатурой, системой управления движением с тремя рычажками, а также встроенным светодиодным фонариком. С его помощью можно устанавливать смещение инструмента и детали, перемещаться по девяти осям, просматривать положение станка, просматривать запущенную в конкретный момент времени программу и многое другое. Чтобы

2015 - №2 ввести новое значение смещения или нулевую точку, оператору не нужно находиться в непосредственной близости от станка. Важным критерием увеличения производительности является максимально возможное увеличение срока службы инструмента. Управление Haas может контролировать нагрузку шпинделя для каждого инструмента и автоматически регулировать подачу, если нагрузка превышает установленные оператором пределы. В зависимости от настроек управления в указанном случае установленное значение подачи снижается, выводится сообщение для оператора, включается режим ожидания подачи или срабатывает соответствующий сигнал тревоги. Во время первого запуска программы система управления Haas автоматически записывает максимальную нагрузку для каждого инструмента. Эта информация необходима для того, чтобы оператор мог задать предельные значения для каждого инструмента, используя функцию Tool-Load Monitoring (Контроль нагрузки на инструмент). Преимущества По словам Вима Меуса, сочетание функции контроля нагрузки с опциями WIPS (беспроводная система интуитивного программирования) делает станки Haas очень эффективными. WIPS – это полностью интегрированная беспроводная система измерительных щупов, устанавливаемая на станки Haas. Она обеспечивает плавную настройку станка, быстрое выполнение процессов обработки, а также надежный контроль инструментов и деталей во время обработки. «Система также проверяет, правильно ли выполнена обработка, необходимо ли изменить смещение, а также нужно ли осуществить подгонку нового инструмента», – говорит Меус. Еще одним преимуществом управления Haas является импортирование данных. «У многих пользователей есть готовые чертежи, обычно составленные в САПР наподобие Autocad, – говорит специалист по технической поддержке Меус. – САПР можно использовать для создания файла DXF, который можно напрямую использовать в системе управления. Это означает, что программа готова к использованию в мгновение ока». При необходимости, благодаря функции редактирования системы управления Haas, пользователь может редактировать параметры, изменять порядок операций или даже переместить их в другие программы – все это осуществимо в системе управления без использования компьютера. Сотрудники Haas прекрасно знают, что оператор обычно не в восторге от необходимости освоения новой системы управления. Именно поэтому в Haas создали настолько простое управление, насколько это возможно. Кроме того, управление Haas оснащено функциями, которые операторы изучили в процессе эксплуатации других систем управления, например, функциями IPS. «Каждый, кто ранее использовал другие системы управления, и кто знаком с CAD/CAM, не будет испытывать никаких трудностей при работе с управлением Haas, – подчеркивает Вим Меус, координатор по технической поддержке. – Через несколько недель операторы говорят, что научились пользоваться управлением Haas быстрее, чем какой-либо другой системой управления, с которой они встречались ранее». После короткого периода ознакомления различные виды работ могут быть выполнены на станках Haas намного быстрее, в особенности благодаря тому, что во многих случаях не требуется программирование управления. Многочисленные программы, созданные для блоков управления Fanuc, к примеру, могут быть перенесены на станки Haas с минимальными изменениями. Конвертер системы управления автоматически преобразует программу для системы управления Haas. «Фактически, для этого мы применяем контроль согласно стандарту ISO, – объясняет Меус. – Существует несколько циклов Haas, для которых потребуется очень мало изменений». Однако конвертировать программы системы управления Heidenhain для использования на станках Haas не так просто. «Типичные задачи для изготовления пресс-форм, инструментов и штампов можно также быстро запрограммировать при помощи управления Haas», – говорит Меус. Haas собирается продемонстрировать это в следующем году. Йенс Синг, исполнительный директор Haas Automation Europe, отмечает: «На выставке Moulding Expo 2015 в Штутгарте мы обратим внимание на преимущества наших станков при изготовлении пресс-форм, инструментов и штампов. На наших быстрых станках мы продемонстрируем процесс многопроходной обработки 3D-форм. Мы уверены в том, что можем сделать выгодное предложение производителям пресс-форм, инструментов и штампов на немецком рынке». Йенс Синг считает, что полное обслуживание станка одним специ-

металлообрабатывающее оборудование

алистом – это значительное преимущество. «У нас нет работников, специализирующихся на обслуживании систем управления или станков, либо обслуживающих оборудование определенных марок – Siemens, Fanuc или Heidenhain. Наши специалисты по техническому обслуживанию работают как со станками, так и с системами управления», – говорит глава европейского подразделения компании. Связь со станком Будучи разработанным специалистами Haas, блок управления Haas тесно связан со станком. Это становится очевидным при смене инструмента, а также при использовании динамической адаптации скоростей для каждого запуска программы. Благодаря этому также стали возможными такие опции как высокоскоростная обработка (HSM), позволяющая сократить время цикла и существенно повысить точность. Используя алгоритм движения, названный «ускорением перед интерполяцией» в сочетании с предварительным просмотром всех блоков программы, опция HSM обеспечивает более высокую скорость подачи, не оказывая негативного влияния на запрограммированную траекторию движения. Запрограммированные движения ускоряются перед интерполяцией таким образом, чтобы движение по каждой оси не превышало инерционную способность станка. Алгоритм предварительного просмотра определяет максимальную скорость подачи, при которой каждый рабочий кадр плавно и без остановки переходит в следующий кадр. Это обеспечивает повышение точности, улучшение плавности движения и увеличение фактической скорости подачи даже при обработке деталей со сложной геометрией. Многие опции устанавливаются на станки Haas непосредственно при изготовлении, включая программируемые сопла для подачи СОЖ. При выполнении программы струя СОЖ следует за инструментом, подавая СОЖ именно туда, куда необходимо. Для этого положение сопла для подачи СОЖ сохраняется в таблице инструментальных гнезд, чтобы для каждого инструмента можно было задать соответствующее значение. Функция подачи СОЖ через шпиндель, важная при изготовлении пресс-форм, интегрирована в систему управления в качестве опции. Несмотря на то, что система управления является закрытой, применение контроля согласно стандарту ISO в Haas дает нам такое преимущество, как возможность подключения дополнительного оборудования – например, устройств смены паллет или роботов. 1. Haas использует одну и ту же систему управления на всех станках – как токарных станках, так и на вертикальных и горизонтальных обрабатывающих центрах. 2. Многие функции можно выполнить одним нажатием кнопки. 3. Собственная система управления делает возможной высокоскоростную обработку. 4. Техническое обслуживание систем управления, произведенных Haas на собственном заводе в США, и самих станков осуществляется одним специалистом. 5. Полностью интегрированная беспроводная система измерительных щупов WIPS позволяет существенно увеличить производительность станка. 6. При необходимости доступ оператора к функциям станка может быть ограничен включением и отключением питания станка, а также нажатием «Cycle Start» (Начало цикла). 7. Маховичок управления, установленный на станках Haas, можно использовать для переходов в рамках программы для быстрого редактирования, совокупного изменения и коррекции частоты вращения шпинделя, проверки смещений и параметров. 8. Дистанционный пульт управления позволяет оператору выполнять различные действия, находясь в рабочей зоне.

№2 - 2015

новости индустрии

Чешские производители на российском рынке

Со времени своего основания в 1942 году, предприятие АО «TOS KUŘIM» всегда было первопроходцем во внедрении в практику новых технологий, а торговая марка фирмы стала всемирно известным символом надежных и точных станков с длительным сроком эксплуатации. Братская ей компания АО «ČKD BLANSKO-OS» также является крупным чешским машиностроительным предприятием с богатой традицией. Еë история затрагивает период промышленной революции в Европе. Она специализируется на развитии, конструкции и производстве тяжелых вертикальных обрабатывающих центров, одним словом, каруселей. Расширение производственных мощностей компании АО «TOS KUŘIM» позволило

перенести в свои просторы производство братской компании АО «ČKD BLANSKO-OS». Объединение этих компаний позволило создать уникальное производственное предприятие с широкой шкалой предлагаемых станков и с сильной технологической базой. Результатом этого стала самая высокая эффективность исследовательской и производственной деятельностей. Непрерывные поиск и развитие позволяют компании демонстрировать исключительные технологические решения и новинки. Качество, надежность и творчество отражаются в современном дизайне, который с этого года имеет вся шкала предлагаемых станков. Станки под маркой АО «TOS KUŘIM» и

АО «ČKD BLANSKO-OS» кроме массивной конструкции, современных технологий и конкретных проектных решений, могут сегодня похвастаться и современным дизайном. В производственную шкалу обеих компаний сейчас опять возвращаются небольшие станки, которые отличаются своей универсальностью и сочетанием цена/ производительность.

Технология нанесения покрытия Seco Duratomic® повышает стандарт токарной обработки стали Когда в 2007 году компания Seco представила технологию Duratomic, это было первое в этой отрасли текстурированное покрытие с α-основой A2lO3, которое установило новый стандарт обработки металла. В настоящее время, после нескольких лет непрерывных исследований и разработок технологии и конструкции, компания усовершенствовала покрытие из оксида алюминия и ввела определение изношенной кромки, чтобы новейшие сплавы типа TP стали лучшими в своем роде благодаря их надежности и производительности. Сплавы пластин TP2501, TP1501 и TP0501 представляют новое поколение технологии покрытия Duratomic. Они обеспечивают улучшенную прочность, теплостойкость, химическую инертность и самый долгий срок службы инструмента, позволяя применять еще большие скорости резания. По данным Seco, новейшая технология Duratomic, использованная в сплавах TP2501, TP1501 и TP0501, повышает среднюю производительность токарных операций не менее чем на 20% по сравнению с прежними сплавами Seco TP2500, TP1500 и TP0500. Благодаря общим усилиям сотрудников компании эти новые сплавы способны работать в более широком диапазоне скоростей, что позволяет производителям применять их с повышенными или пониженными скоростями при сопоставимом сроке службы. Кроме того, технология следующего поколения Duratomic, представленная в новых сплавах TP, включает определение изношенной кромки, чтобы операторы могли быстро и точно определить ее невооруженным глазом. Основываясь на результатах исследований, показавших, что более 10% кромки утилизируемых пластин остаются неиспользованными, Seco считает, что эта функция даст производителям необходимое преимущество. Главное преимущество определения изношенной кромки Chrome на пластинах из сплавов TP2501, TP1501 и TP0501 – это высококонтрастные индикаторы износа, которые не влияют на производительность инструмента или характеристики обработки, такие как параметры ре-

зания. Это позволяет производителям обрабатывать больше деталей на режущую кромку, ограничить время простоя и снизить процент брака. Сплавы TP2501, TP1501 и TP0501, используемые для чистовых, промежуточных и черновых операций, – лучший выбор сплавов для обработки стали с универсальной, сбалансированной или высокоскоростной производительностью. TP2501 – это универсальный сплав, обладающий надежной прочностью кромки, которая обеспечивает стабильную производительность и качество деталей при общей токарной обработке. Он предпочтителен для операций, выполняемых с учетом множества требований к материалу заготовок и сложных условий обработки. TP1501 – это универсальный сплав с прекрасно сбалансированными свойствами, благодаря которым он идеально подходит для обработки заготовок из низколегированной стали, требующих высокой износостойкости. Кроме того, сплав позволяет применять повышенные скорости резания, а высокая точность и надежность обеспечивают качество детали. TP0501 – это стандартный сплав, лучше всего подходящий для стабильных условий обработки и при необходимости высокой производительной мощности. Он обладает наибольшей для серии TP износостойкостью и/или скоростью резания при токарной обработке высоколегированных и абразивных сталей. Кроме того, чрезвычайная термостойкость сплава TP0501 позволяет получить высокую интенсивность съема металла без подачи СОЖ.

2015 - №2

инструменты

Компания KENNAMETAL® открывает новые возможности ToolBOSS™ Vending Solution, соединяя ToolBOSS с NOVO™ Руководствуясь принципом «Новое мышление – лучшее мышление», компания Kennametal продолжает совершенствовать NOVO™, запуская новый сервис. Появилась возможность совместного использования системы инструментообеспечения ToolBOSS™ и облачного хранилища технологических данных об инструменте NOVO™. Решение, ориентированное на рынок Жесткая конкурентная борьба, стремление к сокращению расходов, а также увеличивающаяся нехватка профессиональных рабочих определяют настоящую и будущую действительность производственных цехов. Идея объединения систем ToolBOSS и NOVO компании Kennametal возникла на основе потребностей клиентов в простой интеграции проектировочных систем CAD/CAM в реальное производство. Недавние исследования показали, что до 70% руководителей производством сосредоточены на совершенствовании рабочих процессов и бизнеса, ускорении продаж и обеспечении мгновенного доступа к технологическим данным в цехах. Теперь при работе в системе NOVO™, объединенной с последней версией ToolBOSS, можно сразу проверить наличие на складе инструмента, предложенного для выполнения той или иной операции. Это значительно повышает эффективность и скорость процессов планирования. «Добавляя учетные данные ToolBOSS в свой профиль пользователя, клиенты с легкостью могут проверять номенклатуру имеющегося у них инструмента», - говорит Дэниэл Джиллиг, менеджер по глобальным услугам ToolBOSS компании Kennametal. «Они могут получить наглядное представление о позициях, имеющихся в их цеху». Объединение мощных решений Объединение ToolBOSS – NOVO дает клиентам возможность быстро найти нужный инструмент по его ID и получить информацию о его наличии. Благодаря такому взаимодействию обеспечивается быстрый переход от проектирования к производству. Это сочетание также упрощает заказ новых инструментов, обеспечивает безопасное резервное копирование данных и проводит диагностические проверки и обновления ToolBOSS. «Благодаря объединению этих двух решений, – объясняет Джон Джако, вице-президент и директор по маркетингу компании Kennametal, – наши клиенты могут тратить на 20–50% времени меньше на формирование запросов, программирование, наладку и процесс обработки, поскольку большинство из этих этапов теперь осуществляется автоматически на основе базы знаний об инструменте и быстрой интеграции этих данных».

Облачное хранилище данных об инструменте в сочетании с современными методами управления его запасами оптимизируют продуктивность работы цеха. Наличие информации по складским запасам инструмента при планировании производственных процессов может сыграть заметную роль в экономии времени. Совместная работа систем NOVO и ToolBOSS обеспечивает явное преимущество, позволяя избежать простоев и необходимости в дорогостоящей срочной доставке.

Партнерство лидеров индустрии Объединение ToolBOSS и NOVO стало возможным благодаря партнерству Machining Cloud и компании Supply Point Systems (SPS), поставщику ToolBOSS Vending Solutions. SPS является мировым лидером в области разработки и производства надежных систем управления складской номенклатурой на местах использования. Machining Cloud – лидирующий производитель, обеспечивающий доступ к всеобъемлющей и актуальной базе данных о режущем инструменте, металлообрабатывающем оборудовании и приспособлениях. Запуск Kennametal ToolBOSS Vending Solutions совместно с NOVO планируется начать в США, а в течение последующих 18 месяцев и в других странах мира. «Данная инновация основана на нашем премиальном решении ToolBOSS, дополненном необходимыми для наших клиентов функциями, позволяя им более эффективно внедрять новые технологии и ускорить текущие техпроцессы. Нашей целью является распространение этих цифровых решений, помогающих нашим клиентам полностью оптимизировать их рабочий процесс», – заявил Джесвант Джилл, вице-президент компании Kennametal и исполнительный вице-президент промышленного сегмента. www.kennametal.com

новости индустрии

№2 - 2015

Сервис Seco My Pages стал доступен в России

Клиенты Seco в России теперь могут пользоваться My Pages, новым полезным сервисом, доступным онлайн или в качестве приложения для смартфонов и планшетов. My Pages, объединяющий беспрецедентный объем данных в простой и удобной форме, демонстрирует постоянное стремление Seco к оптимизации работы в области металлообработки. Заказчики могут оценить преимущества My Pages, зарегистрировавшись на сайте mypages. secotools.com. Внешний вид и функциональность My Pages не зависят от среды использования, только размер слегка меняется в зависимости от используемого устройства, чтобы оптимизировать отображение и навигацию. My Pages состоит в основном из портлетов – элементов интерфейса, которые перенаправляют пользователей к определенной информации. Они включают поиск продукции, заказы, результаты испытаний и программу Threading Wizard. Поиск продукции My Pages содержит доступную информацию по каждому стандартному режущему инструменту Seco, включая данные о наличии и стоимости продукции в реальном времени. Рекомендации по режимам резания для любой продукции Seco можно получить, указав информацию о продукции или просканировав QR-код или штрих-код на ярлыке продукции с помощью приложения. Заказы My Pages может быть полезен при покупке и складировании инструмента, так как с его помощью проще размещать заказы на пополнение складских запасов и быстро просматривать данные обо всех текущих и прошлых заказах. Пользователи также могут редактировать полномочия сотрудников своих предприятий, создавать списки пожеланий для будущих заказов и отслеживать доставку заказов в реальном времени. Результаты испытаний My Pages дает пользователю доступ к результатам испытаний и расчетам экономической эффективности применяемого инструмента.

Программа Threading Wizard Пользователи My Pages могут запускать популярную программу Seco Threading Wizard и быстро создавать программный код для систем ЧПУ для нарезания любого вида резьбы. Этот код может быть получен в виде текстового файла или отправлен непосредственно на ЧПУ через Bluetooth. My Pages – удобное и многофункциональное приложение, которое продолжает развиваться за счет постоянного введения новых функций и портлетов. Приложение дает клиентам Seco возможность моментального доступа ко всей необходимой информации, когда бы она им ни понадобилась.

Компания Seco Tools, штаб-квартира которой находится в г. Фагерста, Швеция, заслужила мировую репутацию за развитие инновационных решений по металлообработке и за тесное сотрудничество с заказчиками, позволяющее лучше понять и удовлетворить их потребности. В штате компании работает более 5000 человек в 50 странах мира. Мы расширяем возможности наших сотрудников путем обучения, развития, программ по признанию достижений сотрудников, а также путем создания открытой среды общения. Наши сотрудники привержены трем основным ценностям – энтузиазм в помощи клиенту, семейный дух и личная вовлеченность. Эти ценности определяют наш подход к бизнесу и то, как мы взаимодействуем друг с другом, с нашими клиентами, поставщиками и другими партнерами. Узнать больше о нашей компании можно на сайте www.secotools.com.

2015 - №2

лабораторное оборудование

MarForm MMQ 150 – новый вклад в технику измерения цилиндрических деталей Новый настольный профилеизмерительный прибор MarForm MMQ 150 фирмы Mahr является автоматическим средством измерения для контроля формы деталей и обнаружения отклонений от допусков. При хорошем соотношении цена/качество он является идеальным высокоточным средством, обеспечивающим гарантию качества заготовок. Использование данного прибора на производстве или в измерительной лаборатории позволяет также снизить и производственные издержки. Измерительная система MarForm MMQ 150 от фирмы Mahr представляет собой комплексное решение для контроля формы и обнаружения отклонений от допусков, обеспечивающее гарантию качества заготовок на промышленных предприятиях. Компактная измерительная система проста в эксплуатации и позволяет оперативно производить высокоточные измерения. Высокоточные, не требующие технического обслуживания механические подшипники Использование в пневматических компонентах только высокоточных, не нуждающихся в техническом обслуживании подшипников избавляет от необходимости в регулярном обслуживании и замене этих деталей. Механические подшипники осей вращения показали себя с хорошей стороны в течение многолетнего использования в других моделях измерителей профиля фирмы Mahr, например, в настольном профилеизмерителе MarForm MMQ 400 и в образцовом измерителе профилей MarForm MFU 100. Оптимизированное взаимодействие поворотной и вертикальной осей Взаимодействие поворотной и вертикальной осей было оптимизировано таким образом, чтобы MarForm MMQ 150 в наивысшей степени подходил для измерения геометрических отклонений цилиндрических деталей. Также, безусловно, в соответствии со стандартом DIN EN ISO 1101 могут контролироваться отклонения от допусков других геометрических параметров, таких как закругленность, прямоли-

нейность, параллельность, концентричность или соосность. Управляющее и измерительное программное обеспечение MarWin EasyForm Управляющее и измерительное программное обеспечение MarWin EasyForm фирмы Mahr упрощает практическое использование прибора: оператору не требуется специальных знаний в области программирования, измерения проводятся в несколько шагов, включая сохранение результатов. Использование данной измерительной системы позволяет снизить процент бракованных деталей, сэкономить время и сократить производственные затраты. Благодаря этим преимуществам данное устройство быстро окупается. Автор: Карин Рейли (Reilly Karin) www. Mahr.com

Возможности современных штангенрейсмасов: превзойти лучшие показатели В данной статье речь пойдет о малоизвестных возможностях современных штангенрейсмасов, которые помогут не только выполнить необходимые измерения, но также ускорить и упростить процесс. Цифровые высотомеры-рейсмасы с увеличенным ходом могут показаться гигантскими калибрами, однако при этом они не уступают в точности измерений более сложным настольным измерительным системам. Как таковые, цифровые штангенрейсмасы в высшей степени универсальны и способны быстро и надежно выполнять широкий круг метрологических задач. Кроме того, они просты в настройке, использовании и обслуживании. Цифровой высотомер-рейсмас состоит из основания, измерительного щупа и устройства управления и индикации показаний. Штангенрейсмас обеспечивает одномерное измерение координаты в вертикальном направлении, и поэтому используется для измерения диаметров и расстояний между двумя точками на поверхности измеряемой детали. Двумерные измерения также возможны, если измеряемая деталь может быть наклонена на 90˚, а устройство управления и индикации показаний имеет функцию пересчета для прямоугольных систем координат. Предел измерений штангенрейсмаса ограничен размерами основания и измерительного наконечника. Некоторые высотомеры позволяют производить измерения размеров до 1000 мм и более, но большинство приборов работают в диапазоне до 600 мм, при этом чаще всего используются для измерения величин в диапазоне 300 мм. Поскольку основание штангенрейсмаса является частью измерительной системы, качество его поверхности имеет значение. Измерители высоты должны быть смонтированы на гранитных поверочных плитах класса 0 или 1. Гранитная плита измерителя должна быть зафикси-

лабораторное оборудование

№2 - 2015

при работе с современными средствами измерения, где процесс автоматизирован, и используется специальная оправка, позволяющая задать диаметр шарика автоматически. Ниже приведены несколько советов, которые помогут использовать щупы с максимальной эффективностью.

рована на поверхности, не подверженной воздействию вибрации, чтобы избежать передачи механических колебаний от штамповочного оборудования, обрабатывающих центров, проезжающих поблизости погрузчиков и т. д. Качество результата измерения зависит от качества измерительного прибора и от аккуратности оператора во время подготовки и проведения измерения. Оператор может повысить точность результатов при помощи простых действий.

зуются для измерения высоты. Но наш мир не так прост – существуют также диаметры, межцентровые расстояния, разметки расположения болтовых отверстий, тончайшие выступы и углубления и еще множество элементов деталей, кажущихся недоступными извне, с которыми необходимо работать. Ниже приведены малоизвестные возможности современных высотомеров-рейсмасов, которые помогут не только выполнить нужные измерения, но и ускорить и упростить процесс.

Прибор требует ежедневной подготовки перед началом измерений: • Протирание стола и контактного щупа, очистка места эксплуатации прибора; • Включение прибора и ожидание окончания автоматического определения «нулевого» опорного положения; • Повторное обнуление через минуту для проверки повторяемости. Несмотря на то, что диаметр измерительного щупа сохранен в памяти большинства штангенрейсмасов, время от времени не повредит повторная установка этого параметра. Перечисленные базовые процедуры применимы, пожалуй, к 80% случаев использования штангенрейсмасов. Как правило, электронные штангенрейсмасы исполь-

Щупы на все случаи жизни Из опыта известно, что для использования штангенрейсмаса необходимо после его установки на постоянное рабочее место задать два важных рабочих параметра. Первым параметром является нулевое положение для измерительной системы. Современные штангенрейсмасы включают в себя автоматическую систему, позволяющую устанавливать нулевое положение путем перемещения щупа вниз до его соприкосновения с гранитной плитой. Вторым и наиболее важным параметром является корректирующее значение диаметра щупа. Если прибор будет использоваться для измерения размеров пазов, диаметров и положений отверстий, диаметр щупа будет влиять на результат и поэтому должен учитываться. Это не представляет сложности

Сохранение в памяти диаметров нескольких щупов Многие штангенрейсмасы имеют встроенную функцию, позволяющую сохранять в памяти контроллера измерительной системы несколько диаметров шарика. Это означает, что измерительный щуп общего назначения, обычно снабженный шариком диаметром 10 мм, может применяться для большинства необходимых измерений. Однако система также может быть перенастроена для использования другого щупа, используемого по мере необходимости. Это может быть, например, щуп с шариком 2 мм для особо узких пазов. Когда оператору требуется установить щуп для измерения ширины узких пазов, достаточно просто выбрать в памяти диаметр шарика вновь установленного щупа. По окончании измерений постоянно используемый щуп возвращается на место, и соответствующий диаметр шарика считывается из памяти. Эта возможность устраняет необходимость калибровки при смене щупа в процессе измерительного цикла. Щупы с двумя измерительными наконечниками В большинстве наборов дополнительных щупов для штангенрейсмасов имеется щуп с двумя измерительными наконечниками, расположенными под прямым углом относительно друг друга. Горизонтальный наконечник выполняет большую часть функций, а вертикальный используется для работы с глухими отверстиями и пазами. Контроллер высотомера может быть запрограммирован для запоминания диаметра шарика горизонтального наконечника и опорного значения для вертикального наконечника. В процессе измерения оператор может задать нужный тип измерительного щупа и опорное значение, которые будут автоматически учтены

2015 - №2 при вычислении результата измерения. Или, если эта операция является частью сохраненной программы измерений, нужный тип измерительного щупа будет установлен автоматически. Щупы с отклонениями Существуют специальные измерительные щупы, предназначенные для малых отверстий очень большой глубины. Ввиду своей конструкции такие щупы имеют тенденцию к прогибу. Прогиб является одним из самых больших врагов высокоточных измерений. Однако, путем небольших экспериментов, в ходе сравнения стандартных и специализированных щупов можно рассчитать поправку на отклонение наконечника. В некоторых измерителях высоты предусмотрена функция запоминания и использования таких поправок как составляющих процесса измерения, что позволяет получать более точные результаты. Измерительные щупы с цилиндрическими наконечниками Со стандартным сферическим измерительным наконечником измерение диаметров – задача элементарная. Существуют автоматические функции развертки отверстия и расчета диаметра с привязкой центра отверстия к опорному положению. Но иногда отверстия имеют не прямолинейную, а конусообразную или клиновидную форму, и стоит задача измерения угла раствора. Для таких метрологических задач используются щупы с цилиндрическими наконечниками, позволяющими измерить угол конусности. Для расчета угла конусности необходимо знать два значения диаметра и расстояние между уровнями измерения. Таким образом, вопрос заключается в следующем: если измерение диаметров проводится с помощью шкалы высоты, то каким образом может быть измерено расстояние между уровнями измерения по горизонтали? Для выполнения этой задачи используется прием, заключающийся в использовании обработанной опорной поверхности, расположенной на нижнем торце наконечника для измерения высоты. Эта поверхность выступает в качестве горизонтальной координатной плоскости для детали. Используя калиброванную прокладку, можно с высокой точностью отодвинуть деталь от измерительного наконечника, чтобы задать расстояние, необходимое для расчета угла: • При установленном цилиндрическом наконечнике производится измерение его диаметра. Процедура аналогична измерению диаметра сферического наконечника; • Необходимо придвинуть коническое отверстие к щупу прибора и зафиксировать его положение для измерения большего диаметра. Далее требуется измерить больший диаметр. После этого между деталью и штангенрейсмасом следует поместить калиброванную прокладку 10 мм, отодвинув таким образом измеряемую деталь на 10 мм. Далее производится измерение меньшего диаметра; • В памяти контроллера штангенрейсмаса хранится процедура обработки двух измеренных диаметров с учетом установленной толщины калиброванной прокладки, равной 10 мм. По окончании расчета на устройстве индикации отображается значение угла конусности. Несколько нулевых положений Если бы жизнь была совсем проста, инженеры-разработчики могли бы принять одну из поверхностей за опорную и определить все размеры детали относительно нее. При использовании штангенрейсмаса такой метод был бы идеален, достаточно было бы просто приложить деталь опорной поверхностью к поверочной плите, задать опорное значение для стандартно используемого щупа системы и начать измерение расстояний. Конечно, не всегда все столь просто, но это не повод беспокоиться. Существует множество возможностей использования нескольких опорных плоскостей. Для некоторых деталей в качестве опорной плоскости используется одна из ее обработанных поверхностей. Относительно нее могут быть измерены все размеры. При использовании штангенрейсмаса в качестве опорной поверхности принимается поверхность установочной плиты, и для определения высоты различных точек детали относительно опорной поверхности, казалось бы, требуется множество вычислений (постоянное вычитание). Это не так: в большинстве высотомеров предусмотрена возможность задать в качестве новой точки отсчета любую поверхность детали. Это достаточно просто: «нулевое» опорное положение для измерительной системы уже задано после установки прибора на рабочую гранитную плиту. После этого измерительный щуп следует подвести к той поверхности, которую нужно использовать в качестве отсчетной, и измерить величину этого

лабораторное оборудование

перемещения. По окончании измерения следует выбрать <Workpiece zero point 01> (опорная точка заготовки 01) и задать новую опорную поверхность. С этого момента все измерения будут производиться относительно новой точки «0». Фактически, большинство высотомеров-рейсмасов позволяют задать на поверхности детали одну, две или три таких нулевых точки и в процессе измерения переходить от одной к другой. Таким образом, не требуется никаких дополнительных вычислений, а результаты легко воспринимаются оператором. Когда ноль становится числом Аналогично тому, как мы использовали в качестве опорной точки определенную измеренную величину, существует возможность присвоить нулевой точке значение, отличное от нуля, и выполнять измерения от этого значения. То есть вместо того чтобы считать опорное положение за ноль, ему может быть присвоено значение 20 мм или любое другое. Для чего требуется множество точек отсчета и предустановленные значения? Иногда на заготовке отсутствуют плоские поверхности для прижима к плите. Вместо того чтобы пытаться найти положение равновесия при расположении детали на боку (в случае круглой детали), для ее фиксации под нужным углом и в нужном месте используется специальный зажим. Затем штангенрейсмас располагается нужным образом относительно зафиксированной детали, и задается опорная точка. «Полученная» поверхность принимается за нулевую точку или за точку с заданным определенным значением. В данном примере установочная плита является опорной поверхностью для прибора, но для детали найдена и определена другая точка отсчета и принята за начало координат, относительно которого будут рассчитываться все последующие результаты измерений. Все это обеспечивается вычислительной мощностью контроллера штангенрейсмаса. Увеличение предела измерений прибора Как правило, приборы для измерения высоты поставляются с одним из трех типовых пределов измерения: 350 мм, 600 мм или 1000 мм. Но то, что боковое перемещение ограничено этой длиной, не значит, что измерение деталей большего размера невозможно. Используя длинную калиброванную прокладку и повернув щуп на 1800, можно настроить прибор для измерения больших размеров. Если при наличии штангенрейсмаса с пределом измерений 600 мм требуется произвести замеры детали немного большего размера, например 650 мм, следует использовать калиброванную прокладку, длина которой превышает длину штатного кронштейна, в котором фиксируется щуп. В приведенном примере будет удобно использовать прокладку длиной 150 мм. Необходимо закрепить калиброванную прокладку в кронштейне, закрепить щуп и использовать функцию автоматического определения нулевого положения для перемещения щупа вниз до соприкосновения с плитой и задания этого положения в качестве опорного. Результат измерения высоты теперь будет равен «0» в верхней части прокладки. В этом примере функция предустановки добавит 150 мм к наибольшему пределу измерения устройства. После этого данной опорной точке следует присвоить значение, равное 150 мм. Теперь в самом верхнем положении щупа устройство индикации будет отображать значение, равное не 600, а 750 мм. Таким образом, совсем не обязательно приобретать новый прибор – достаточно просто увеличить предел измерения существующего.

Автор: Георг Шютц (George Schuetz) www. Mahr.com

инструменты

№2 - 2015

HORN DG – cистема сменных фрезерных головок с внутренней подачей СОЖ

Модульная система DG, предназначенная для фрезерования уступов и канавок, зенкования, копировального фрезерования и фрезерования с высокими подачами, теперь доступна в варианте с внутренней подачей СОЖ. Инструмент разработан для обработки сталей. Твердосплавные сменные головки выпускаются с тремя размерами диаметров (10, 12 и 16 мм) и имеют канал для охлаждающей жидкости, расположенный на передней кромке. Система подачи СОЖ позволяет добиться надежного удаления стружки из зоны резания. Внутренняя подача охлаждающей жидкости – особое преимущество при фрезеровании канавок. Прочность, концентричность и эффективность модульной конструкции, состоящей из хвостовика и сменной головки, придают системе дополнительные плюсы. Сменные головки доступны в различных вариантах: кромка с фаской, с радиусным скруглением и с острым углом, а также с любой геометрией, выполненной на заказ. Все твердосплавные корпусы оснащены внутренней подачей СОЖ, а сами головки состоят из двух частей: стального крепления и твердосплавной режущей головки.

Secomax™ CBN010 – универсальный и экономичный сплав без покрытия Secomax™ CBN010 – это сплав, содержащий небольшую долю КНБ (кубического нитрида бора) со средним размером зерна 1,5 мкм, и карбид титана (TIC) в качестве связующего вещества. Использование новейших технологических методов при производстве CBN010 гарантирует чрезвычайно однородную микроструктуру с равномерным распределением мелкозернистого КНБ по всему объему керамической связки, обеспечивая улучшенные свойства и оптимальную износостойкость при эксплуатации инструмента. Повышенная стойкость к выкрашиванию обеспечивает высокое качество режущих кромок, что является важнейшим фактором для высокоточной обработки и превосходной чистоты поверхности, необходимой в условиях современной промышленности. Secomax™ CBN010 рекомендуется для обработки множества материалов в самых разных условиях. В основном данный сплав предназначен для чистовой обработки и используется в пластинах четырех форматов – цельные, полнопрофильные, с одним или несколькими наконечниками – каждый из которых имеет несколько исполнений с зачистной кромкой (Wiper). CBN010 доступен также в виде ряда пластин MDT. Он позволяет выполнять практически любые операции: нарезание канавок, копировальная обработка, точение, врезное точение, обработка торцов и внутренних поверхностей. Сплав Secomax™ CBN010 без покрытия – это действительно универсальный сплав, который экономит средства. Автор: Пер Ола Йонандер (Per Ola Jönander)

инструменты

2015 - №2

Надежное фрезерование канавок Новая фреза CoroMill® QD для обработки канавок от Sandvik Coromant – это внутренний подвод СОЖ и специализированные геометрии режущих пластин для фрезерования с высокой надёжностью. Главной трудностью при фрезеровании канавок зачастую является эвакуация стружки. Проблемы со стружкой часто вредят эффективности производства, снижают качество детали или являются причиной поломки инструмента, особенно при обработке узких и глубоких канавок. Специально предназначенная для фрезерования канавок и отрезки, фреза CoroMill QD решает задачи эвакуации стружки благодаря оптимизированным геометриям пластин и уникальному внутреннему подводу СОЖ. Стружка деформируется за счет геометрии режущей пластины, приобретая более узкую форму, а затем вымывается с помощью СОЖ. В сочетании с продолжительной прогнозируемой стойкостью CoroMill QD является надёжным решением и обеспечивает безопасность и бесперебойность производственных процессов. Новые фрезы дополнены широким ассортиментом адаптеров. Эти адаптеры позволяют использовать фрезы CoroMill QD на станках различных типов – небольших, средних или крупных обрабатывающих центрах или же многоцелевых станках. Для обработки

с большим вылетом предлагаются адаптеры Silent Tools™. Внутренний подвод СОЖ представляет собой четырёхканальную подачу смазочно-охлаждающей жидкости через адаптеры к фрезе. Внедрение этой технологии на новых адаптерах для CoroMill QD позволяет подавать СОЖ прямо в канавку.

Новые концевые фрезы Jabro® компании Seco для быстрой и эффективной обработки композитных материалов Компания Seco представляет новые серии концевых фрез JabroJPD и Jabro-JC, разработанные специально для обработки композитных материалов. Эти концевые фрезы выполнены в четырех новых геометриях, обеспечивающих эффективную обработку углепластиков, стеклопластиков и армированных углепластиков (CRFP). Группа твердосплавных фрез JPD, включающая концевую фрезу JPD880, сферическую концевую фрезу JPD850 и фрезу «шевронного» типа JPD840, отличается напайными пластинами из поликристаллического алмаза и обеспечивает быструю и эффективную обработку и долгий срок службы. Фрезы имеют каналы подачи СОЖ для удаления стружки и пыли. Концевые фрезы JPD880 и JPD840 доступны в диаметрах от 6 мм до 16 мм. Фрезы JPD850 охватывают диапазон от 4 мм до 16 мм. Кроме того, JPD880 представлены с двумя вариантами длины напаек: стандартные и удлиненные. Группа твердосплавных концевых фрез JC, куда входит твердосплавный роутер JC875, позволяет получать превосходную шерохо-

ватость поверхности благодаря специальной подготовке режущей кромки, предотвращающей износ и обеспечивающей максимальный срок службы инструмента. Дополнительное алмазное покрытие еще более повышает износостойкость инструмента, компенсируя высокую абразивность композитных материалов. Инженеры Seco также придали концевой фрезе специальную конструкцию, позволяющую отделять стружку и отводить ее из зоны резания. Диапазон диаметров JC875 составляет от 3 мм до 12 мм, доступны также дюймовые варианты от 0,250 дюйма до 0,500 дюйма. Все четыре представленные геометрии спроектированы так, чтобы заготовка не повреждалась во время обработки. Это обеспечивает контролируемый процесс резания и высокое качество обработанной поверхности.

инструменты

№2 - 2015

Эффективное удаление стружки: как решить проблему

Дизайн режущих инструментов критичен для эффективного управления удалением стружки. При обработке металлических сплавов каждый производитель сталкивается с вечной проблемой: удаление стружки во время резания следует организовать таким образом, чтобы она не повлияла на качество резания и срок службы инструмента. Проблему рассмотрели эксперты – представители пяти известных производителей режущего инструмента – и объяснили, как ее устранить. Эти советы пригодятся всем, кто заинтересован в отточенном ходе операции резания с идеальным контролем отвода стружки и ее эффективным удалением. Хотя контроль стружки важен для любых процессов резания, при подготовке данного материала автор статьи расспросила поставщиков оборудования об удалении стружки в ходе фрезерных и сверлильных работ. На управление удалением стружки влияют три основных фактора: условия резания (режим подачи, глубина резания, скорость резания); рабочий материал (тип и твердость сплава, термообработка); геометрия инструмента (угол резания). Например, что касается обрабатываемого материала, разные сплавы генерируют стружку разной длины и толщины. «Скажем, стружка от мягкой стали толще, чем от твердой, но во втором случае стружка закручивается сильнее», – поясняет Джон Митчелл (John Mitchell), генеральный директор Tungaloy Canada (Брентфорд, Онтарио). У Билла Фиоренцы (Bill Fiorenza), менеджера по штампам и пресс-формам компании Ingersoll Cutting Tools (Рокфорд, Иллинойс), есть одна веская причина агитировать за изучение принципов работы режущих инструментов. «Когда клиенты хотят найти оптимальный способ управления стружкой или стремятся расширить рабочую зону, я обычно предлагаю начать работать с обычной пластиной на нашей линии фрезерных станков. Я делаю это по одной простой причине – вы должны понять, как работает режущий инструмент, поскольку разные геометрические параметры обеспечивают разные результаты фрезерования». Изменение формы Сегодня доступны инструменты с разнообразными геометрическими параметрами. Цель такого разнообразия – более эффективное резание материалов и удаление стружки из рабочей зоны. Геометрия инструмента включает сложные профили поверхности (круглые, овальные пластины, со скошенной кромкой) с боль-

шим количеством режущих кромок. Заостренность режущих кромок определяет толщину и образование стружки. Например, более острая геометрия фрезерных пластин, как правило, больше подходит для ковких материалов, потому что способствует снижению температуры в зоне резания и нагартовки. Как отмечает Тим Айдт (Tim Aydt), менеджер по фрезерным инструментам с индексируемыми режущими пластинами компании Seco Tools Inc. (Трой, Мичиган), выбор правильных геометрических параметров частично зависит от материала, который вы режете. «Когда перед вами несколько материалов, для каждого требуется своя геометрическая форма при выполнении различных операций на станке». «Поэтому целесообразно применять правильные геометрические параметры для правильного материала», – подводит итог Шерил Кинкэнон (Cheryl Kincanon), инженер по сверлильным инструментам компании OSG. В качестве примера Тим Айдт приводит серию индексируемых твердосплавных пластин Double Octomill производства Seco с 16-ю кромками. Недавнее прибавление в семействе пластин выполнено из стали марки MS2050 и предназначено для работы с титаном. В наличии имеется большой диапазон геометрических параметров с положительным углом для ступенчатого, торцового, копировального фрезерования и фрезерования на больших подачах. Кинкэнон упоминает новое сверло OSG – WDO-SUS, чтобы проиллюстрировать ту значимую роль, которую геометрия играет в управлении удалением стружки. «Новая геометрия канавок включает выступ, благодаря которому стружка из нержавеющей стали или титана закручивается быстрее и разламывается на более мелкие части, которые легче проходят по канавкам». «Новое сверло также имеет большее в сравнении с традиционным отверстие для подачи охлаждающей жидкости, благодаря чему объем подачи СОЖ увеличен на 33 % в сравнении со стандартными сверлами», – говорит Кинкэнон, отмечая улучшенную эвакуацию стружки. Все чаще на режущих инструментах появляются канавки специальной геометрической формы, поскольку это улучшает способность стружки закручиваться и распадаться на более мелкие части, что способствует лучшему ее удалению. По словам инженера по фрезерным инструментам OSG Алиссы Уолтер (Alyssa Walther), дизайн канавки определяет то, насколько хорошо закручивается стружка. Это важно, поскольку стружка не должна налипать на

иснтурменты

2015 - №2

ломы) дают пользователям ряд преимуществ. Мелкая стружка легко удаляется из рабочей зоны, и усилие резания уменьшается, особенно в зонах глубокой досягаемости, со значительным вылетом и большим отношением длины к диаметру. Также данная технология помогает сократить объем выделяемого в процессе резания тепла, что, в свою очередь, увеличивает срок службы инструмента. Стружколомы могут снизить скорость съема материала. Поэтому Фиоренца советует при использовании стружколомов пересмотреть рабочие параметры инструмента (режим подачи и скорость). Но не всегда при этом требуется снижать скорость подачи. На IngersollTV можно посмотреть видеоролик, где фреза Form Master R с зубчатой пластиной достигает показателя 5,9 метра в минуту, что сопоставимо со скоростью подачи для технологий без стружколомов.

инструмент. «В зависимости от формы канавки вы получаете более гладкую стружку, тепла генерируется значительно меньше, и удаление стружки происходит быстрее», – так объясняет она преимущества использования подобных инструментов, ссылаясь на новый дизайн концевой фрезы UVX-NI производства OSG, предназначенной для работы со сплавами на никелевой основе. «Дизайн канавки также имеет значение для контроля образования стружки и ее удаления при сверлении», – отмечает Рэнди Макичерн (Randy McEachern), специалист по продукции для обработки отверстий и инструментальным системам Sandvik Coromant (Миссиссога, Онтарио). «Если стружка, выходящая со стороны режущей кромки, больше канавки, она застрянет и будет отрицательно влиять на процесс резания. Я рекомендую клиентам просверлить два отверстия, собрать стружку и поместить ее в канавку сверла таким образом, как она выходила бы в процессе резания. Вы можете либо снять сверло со станка, либо использовать сменное. Если стружка будет иметь нужный размер, то со сверлом CoroDrill 870, имеющим сменный наконечник, вы увидите, что стружка будет той же формы, что и канавка. Она подходит идеально, как перчатка. Таким образом, стружка будет проскальзывать по канавке и быстро выходить из нее. Если стружка меньше канавки, проблем не возникнет, если больше, то она вполне может застрять». Что касается сверла со сменным наконечником/стальным корпусом, линейка Gold-Twist компании Ingersoll «предлагает несколько вариантов уникальных геометрических параметров режущей кромки (Р, М и К), соответствующих стандартам ISO по материалам и способствующих продлению срока службы инструмента», – рассказывает менеджер по инструментам для обработки отверстий Ingersoll Сьюзан Валенти (Susan Valenti). Новая геометрия инструмента с плоским основанием обеспечивает действительно плоское основание, не принося при этом в жертву процесс контроля стружки. Технология дробления стружки «Поставщики начали обращать внимание на дизайн фрезерных пластин лет 10-12 назад, – поясняет специалист Ingersoll Билл Фиоренца. – Сегодня можно видеть, что, например, фрезы с круглыми пластинами имеют режущие пластины с положительным передним углом и зубцами для измельчения стружки. Такая геометрия позволяет эффективно направлять усилия резания в тех случаях, когда требуется значительное отношение длины к диаметру». Пластины с элементами для дробления стружки (зубья и стружко-

Рабочие углы инструментов Управлять удалением стружки в процессе резания можно с помощью переднего угла и угла в плане, либо с помощью угла при вершине сверла при сверлении. Положительные и отрицательные передние углы влияют на усилие резания и помогают направлять поток стружки. При выборе режущих инструментов производителям приходится искать компромисс. Например, положительный передний угол помогает формировать непрерывную стружку при обработке ковких материалов и предотвратить образование нароста на резце, но с ним инструмент становится более острым и направленным, что снижает его силу. Отрицательный передний угол «затупляет» инструмент и делает его воздействие и усилие резания более сильным, но это создает повышенное трение и повышает температуру в рабочей зоне, что ускоряет износ инструмента. По словам Айдта, такой же компромисс необходимо искать и в случае с величиной входного угла. «Если вы делаете разрез глубиной 3 мм инструментом с углом в плане 90°, 3 мм кромки находятся в материале. Но если входной угол составляет 45° с той же глубиной реза, при этом задействуется больше площади пластины, чем при 90°. Вы добились утончения стружки при величине угла 45°, то есть средняя толщина стружки начинает уменьшаться, и можно увеличить скорость подачи». «На самом деле это базовый принцип, лежащий в основе фрезерования с большой подачей», – напоминает Джон Митчелл из Tungaloy, который комментировал проблему углов в плане в статье Cutting Tools Tech Tips (Советы по выбору углов резания) в номере за август 2014 года. «Благодаря входному углу обычный инструмент для фрезерования на больших подачах обеспечивает среднюю толщину стружки менее 20% программируемой стружки на зуб, что позволяет достичь высокой скорости. Усилие резания направляется вниз на деталь и вверх по направлению к шпинделю, что увеличивает срок службы инструмента». «В случае с инструментами для обработки отверстий углы при вершине сверла, как и углы в плане при фрезеровании и токарной обработке, играют важную роль в управлении удалением стружки», – отмечает специалист Sandvik Coromant Рэнди Макичерн. «Есть четыре характеристики, от которых зависит контроль стружки от любого материала и ее удаление: геометрические параметры режущей кромки, угол при вершине сверла, угол наклона винтовой линии и глубина канавки». Прислушайтесь к стружке Для лучшего понимания того, как процесс резания влияет на управление удалением стружки, производители используют видеомоделирование, чтобы оценить размер и форму стружки и выбрать подходящий инструмент. Но, как отмечает Рэнди Макичерн из Sandvik Coromant, одной лишь программы недостаточно. «Вам нужно послушать, какие звуки издает ваш станок, особенно при сверлении. Вы не можете видеть, что происходит в этом отверстии, особенно учитывая современные технологии подачи СОЖ под давлением. Поэтому вам нужно прислушаться к стружке. Если стружка стучит по дверце станка – это хороший признак того, что система удаления стружки работает. Но если вы слышите низкий рокочущий звук, это может означать, что стружка не удаляется нужным образом».

Автор: Мэри Скьянна (Mary Scianna) Shop Metalworking Technology (SMT)

инструменты

№2 - 2015

Твердосплавные борфрезы расширяют ассортимент инструментов Dormer-Pramet Dormer Pramet расширила ассортимент инструмента для механической обработки рядом твердосплавных борфрез. Широкий ассортимент борфрез впервые выпускается под маркой Dormer и включает в себя сферические борфрезы, эллиптические, факелоподобные, с углом зенковки 60° и 90°, а также в форме различных конусов и обратных конусов. Презентация этих борфрез является частью широкой кампании по выводу продуктов Dormer Pramet на рынок, которая стартует 1 апреля 2015 г. и станет первой совместной презентацией с момента объединения компаний Dormer и Pramet, состоявшегося в прошлом году. Широкий ассортимент борфрез Dormer позволяет осуществлять механическую обработку широкого спектра материалов различными способами, включая обработку закаленной стали, цветных металлов и пластмасс. Использование твердосплавной головки и стального хвостовика (более 6 мм) обеспечивает идеальное сочетание жесткости и прочности. Данная особенность снижает вибрации, обеспечивая надежность и безопасность, а также увеличивает ресурс стойкости инструмента. Конструкция борфрез Dormer с двойной насечкой обеспечивает высокую жёсткость и прочность, повышает скорость удаления металла и измельчает стружку до приемлемого размера. Кроме того, геометрия борфрез выполнена со стружкоразделительными канавками, что улучшает качество резания ближе к центру, снижает возможность скопления стружки и повышает сопротивление деформации материала. Кроме того, благодаря геометрии, созданной для алюминия (AL), они стали лучшим выбором для обработки цветных металлов и пластмасс. Благодаря острому переднему углу и большому шагу винтовой

Ассортимент новых борфрез Dormer Pramet канавки, обеспечивается удаление большого объема стружки даже при высоких скоростях обработки. Борфрезы Dormer выпускаются с покрытием TiAlN, что увеличивает ресурс стойкости инструмента в сложных условиях обработки и препятствует образованию нароста на режущей кромке, что является стандартной проблемой для режущего инструмента с небольшим объемом стружечной канавки. Дополнительную информацию о борфрезах Dormer Вы можете получить на сайте www.dormerpramet.com или обратившись в Ваше представительство Dormer Pramet. Dormer является торговой маркой компании Dormer Pramet.

SpiroGrooving™ – революционное решение для обработки канавок под уплотнительные кольца SpiroGrooving™ – разработанный компанией Sandvik Coromant инновационный метод получения канавок под уплотнительные кольца – обеспечивает высокую производительность обработки высококачественных деталей и отвечает жёстким требованиям к надёжности. Процесс осуществляется системой CoroBore® XL со спирографической траекторией перемещения инструмента для получения канавок под уплотнительные кольца с жёсткими допусками. Задачи обработки Канавки под уплотнительные кольца, являясь ответственными элементами многих деталей для нефтегазовой промышленности, требуют обеспечения жёстких допусков и высокого качества обработанной поверхности. Традиционные методы обработки канавок под уплотнительные кольца зачастую замедляют производство и имеют низкую надёжность. Ещё одна причина потерь времени — многооперационный подход, где черновая и чистовая обработка следуют одна за другой. При этом часто используются низкопроизводительные концевые фрезы, имеющие склонность к вибрации. Проблемы усугубляются из-за широкого применения труднообрабатываемых материалов, таких как Inconel 718 и плакированный Inconel 625. SpiroGrooving — это очень надёжный и производительный метод обработки, осуществляемый с помощью системы CoroBore® XL, где применяется спирографическая траектория перемещения инструмента для получения канавок под уплотнительные кольца с жёсткими допусками. Высокое качество деталей и надёжность процесса обработки Это решение идеально для обработки канавок под уплотнительные кольца на деталях из плакированной и нержавеющей стали. Уникальная система внутреннего подвода СОЖ инструмента CoroBore XL облегчает обработку материалов повышенной твёрдости. Черновая и чистовая обработка выполняются за одну операцию, что значительно

SpiroGrooving™ — разработанный компанией Sandvik Coromant инновационный метод обработки канавок под уплотнительные кольца сокращает время обработки и повышает производительность. В целом, обеспечивается высокое качество и надёжность процесса при обработке канавок под уплотнительные кольца. Как это работает? SpiroGrooving использует спиральное перемещение инструмента со сходом на конус. Это уменьшает толщину стружки, обеспечивает низкие силы резания и позволяет увеличить подачу. Отдельные участки режущей кромки пластины работают в режиме прерывистого резания, что исключает наматывание длинной стружки на инструмент и шпиндель. Благодаря уникальному генератору NC-кодов процесс SpiroGrooving программируется в несколько простых этапов.

2015 - №2

новости индустрии

Автоматизация технологических и производственных процессов в металлообработке при применении ЧПУ ФАГОР

Современное станкостроение и металлообработка неразрывно связаны с системами ЧПУ, системами управления перемещением, электроприводами, датчиками и измерительными системами, протоколами передачи данных, для управления комплексными системами автоматизации, технологическими процессами и робототехническими комплексами. Данная статья посвящена новым системам ЧПУ фирмы Фагор 8065/60 и даны примеры последнего математического обеспечения для применения данных ЧПУ в различных отраслях металлообработки, производственных и технологических процессах. Компания Fagor Automation разработала множество продуктов для аэрокосмической промышленности, таких как ЧПУ 8065 и 8060. Эти два продукта дают конкурентные преимущества для производителей, потому что они позволяют получать более высокую скорость обработки и более высокую точность поверхности при механической обработке крупногабаритных деталей и литьевых форм. ЧПУ 8065, ведущее решение для 5-осевой обработки. ЧПУ 8065 была разработана, чтобы легко адаптироваться к большой номенклатуре машиностроительных конструкций и позволяет управлять стандартной кинематикой (параллельной кинематикой, сферическими шпинделями, поворотными столами и т. д.) и позволяет интегрировать то, что было создано станкостроителями адаптировано к инновационным конструкциям станков на сегодня. В 5-осевой обработке, управление такими конструкциями, в сочетании с математической RTCP (Rotation Tool Center Point) интерполяцией, позволяет добиться хороших результатов в высококачественной отделке деталей. Пользователь просто вводит программу обработки, которую он создал и ЧПУ адаптирует движение элементов кинематики, постоянно компенсируя положения инструмента в процессе обработки. Помимо 5-осевой обработки, ЧПУ 8065 также позволяет производить механическую обработку и в наклонных плоскостях без необходимости ослаблять и переустанавливать деталь. Как только инструмент был вручную или автоматически сориентированный, достаточно просто определить наклонные плоскости и, таким образом, осуществить все виды механической обработки, карманы, повороты и т. д. Одно из преимуществ ЧПУ FAGOR является гибкость и многочисленные возможности, которые она предлагает клиенту, когда он должен вмешаться в процессе обработки. Например, обработки зон которые можно было пропустить: неровные поверхности или повторно обработанные участки детали, которые не обрабатывались должным образом из-за повреждения инструмента. Еще одной эксклюзивной особенностью Fagor Automation является способность пользователя

динамически контролировать поведение станка в процессе обработки. Если на станке идет дробление, он может улучшить плавность с более высоким качеством поверхности и если программа работает медленно, он может ускорить процесс и сократить время обработки. Движение инструмента возможно независимо от положения шпинделей и поворотных столов это еще одна особенность ЧПУ 8065, о которой стоит упомянуть. Идеальное решение для прецизионной обработки литьевых форм На ЧПУ 8060 применены расширенные функции для изготовления пресс-форм, с достижением максимальной точности с улучшенной отделкой поверхности и циклов обработки аналогичных, как и для ЧПУ 8065. Благодаря системе обработки HSSA (High Speed Surface Accuracy), пользователь получает два преимущества: высокое качество отделки детали, плюс снижение механических напряжений на станке и поэтому увеличения срока его полезного использования. Функция HSSA включает в себя 3 режима обработки: FAST (БЫСТРО), которая обеспечивает наилучшую производительность на высокой скорости механической обработки, отдавая приоритет времени обработки. ACCURACY (ТОЧНОСТЬ), для точной механической обработки, которая предназначена, чтобы близко отслеживать определенные траектории перемещения. И режим SURFACE (ПОВЕРХНОСТЬ), т.е. предлагает идеальный баланс между скоростью и качеством поверхности при оптимизации значений скорости резания. Инструментальная диаграмма BODE предлагается на ЧПУ 8060 как стандартная функция, которая измеряет частотную характеристику станка, и предлагает возможность применять фильтры для уменьшения вибрации и шума при различных условиях эксплуатации и окружающей среды. Использование функции Dynamic Override, пользователь может скорректировать динамику машины в любое время, даже во время выполнения программы обработки детали. Функция доступна через клавиши переключения и регулировки и осуществляется с помощью мыши или клавиш со стрелка вправо/влево. Функция Dynamic Override позволяет оператору адаптировать динамику станка в режиме реального времени для получения наилучшего возможного поведения. Если движение станка прерывисто, это позволяет сглаживания его поведение, чтобы получить деталь с более высоким качеством поверхности. Если обработка происходит медленно, вы можете «Оживить» путем уменьшения времени механической обработки. В аэрокосмической отрасли, CAD/CAM программы, сгенерирован-

новости индустрии

№2 - 2015

ные для проектирования сложных деталей являются большими и требуют особой обработки системы ЧПУ для достижения максимальной скорости с заданной точностью. Решение, осуществленное в системе CNC 8060, чтобы обработать произведенные программы CAD/CAM, состоит в объединяющихся сплайнах и полиномиальные переходов, а также интерпретации формата NURB используемого CAD/CAM программами. Этот процесс помогает достичь высоких скоростей обработки, сохраняя при этом исключительную точность, требуемую для всей геометрии обработки и значительному сокращению времени изготовления детали. Благодаря возможности связи Ethernet, можно легко и быстро интегрировать ЧПУ 8060 как отдельный узел в компьютерной сети компании для быстрого и легкого обмена данными. С ЧПУ 8060, также возможно выполнить программу, расположенную на другом ПК через порт Ethernet, следовательно, повышается производительность производственного цеха. Вся эта технология объединена с исключительным программированием IIP Fagor Automation,, позволяя оператору выбрать операцию, просто нажав на соответствующий значок. Затем оператор просто вводит данные непосредственно из чертежа. Этот метод не требует, какого либо опыта программирования ЧПУ. Как и в предыдущих системах ЧПУ Fagor, основанное на символическом программировании, предлагает клиенту графический экран, где будут все необходимые переменные для работы, в том числе данных для чистового прохода, что, таким образом, устраняется необходимость определения нескольких страниц для того, чтобы ввести данные обработки. Метод, чтобы работать с ЧПУ 8060 стал еще проще благодаря ЧПУ навигации, основанной на POP-UP-выскакивающих меню. Эта навигация может также быть настроена по мере необходимости путем фильтрации информации, что требуются оператору и, скрывая другую информацию, которая не требуется, это упрощение, позволяет конфигурировать вывод необходимой информации на экране ЧПУ. Кроме того, бесплатный симулятор ЧПУ 8060 для ПК доступен на корпоративном сайте Fagor Automation, что позволяет создания программ обработки деталей на любой рабочей станции ПК. ЧПУ 8060 предлагает Solid Graphics в качестве стандартной функции, а в качестве опции, графику высокой четкости. Графика доступна как в режиме моделирования (симуляции) и режиме выполнения программы обработки, и позволяет визуальное вращение части графики, увеличивать и уменьшать масштаб и отображать несколько представлений одновременно включая отображение сечений деталей с помощью нескольких параллельных или перпендикулярных плоскостей. Графическое представление детали определяется быстро и легко и так же выбор точки просмотра. Другая дополнительная функция дистанционного управления механической обработки с использованием собственного приложения Fagor Automation «Process Informer» , которая автоматически уведомляет после остановки программы или ошибки в условиях безлюдного производства путем отправки сообщения на телефон или на компьютер. Помимо автоматического преобразования файлов DXF, ЧПУ8060 может автоматически конвертировать программы, сгенерированных в старых моделях ЧПУ Фагор, что позволяет использовать программы, которые уже были испытаны. Также возможно редактирование программ старого формата до преобразования их в язык ЧПУ 8060. ЧПУ также включает в себя руководства по программированию и эксплуатации интегрированных непосредственно в ЧПУ. Простым нажатием клавиши HELP, вся необходимая информация к текущей операции автоматически отображается для пользователя.

Сенсорная точность Эксперт компании АББ в области дуговой сварки Марк Окслейд рассказывает о роботизации сварочных работ в условиях промышленного производства. Автоматизация сварочных работ при производстве крупногабаритных промышленных изделий – непростая задача. Без базового понимания специфики данной проблемы и при отсутствии необходимой поддержки она может стать непосильной. Зачастую возникают дополнительные сложности, например, когда предприятие выпускает изделия различных типов и модификаций, в основном – небольшими партиями. Но есть и хорошие новости: при выполнении определенной последовательности шагов риск производителя, отважившегося на роботизацию сварочных работ сложных промышленных изделий себя оправдает. Уместно начать с перечня тех изделий, производство которых стоит автоматизировать. Составляя список, вы можете сгруппировать компоненты на основе тех или иных критериев: тип соединения, тип материала, продуктовая линейка, технологические ограничения и т.п. Далее в порядке возрастания издержек и трудоемкости описаны три возможных решения по автоматизации сварочных работ сложных промышленных изделий. Наш эксперт в области дуговой сварки рассказывает о роботизации сварочных работ в условиях промышленного производства. Использование тактильного датчика В системах данного типа электрическое напряжение подается на проводник, горелку или даже на телескопический щуп, который служит роботу средством контактного измерения. Далее робот выполняет поиск в различных плоскостях для определения соответствия между исходной запрограммированной точкой и текущим положением сварного соединения. Системы с использованием тактильного датчика нашли широкое применение в промышленности и зарекомендовали себя в качестве надежной и экономически эффективной технологии позиционирования робота для сварки сложных конструкций. Благодаря внедрению новейших лазерных датчиков данный подход был значительно усовершенствован.

новости индустрии

2015 - №2

живания сварного шва при дуговой сварке. С помощью специального модуля сопротивления система может измерять напряжение и ток в процессе сварки в результате обеспечивается оптимальная траектория. Если на траектории изменяется объем сварного шва, то адаптивная сенсорная система способна вносить изменения в процесс сварки для компенсации несоответствия. При необходимости выполнения многопроходных сварных швов, сенсорная технология зафиксирует и разместит последующие швы с требуемым отступом для обеспечения должных характеристик плавления, проникновения и наполнения.

Лазерный датчик измеряет расстояние с точностью до микрона. Являясь лучом света, он может проникнуть в места, недоступные для других датчиков. Отслеживание соединений при дуговой сварке После определения того, каким образом робот будет искать сварное соединение, возникает следующий вопрос – сможет ли робот завершить операцию без дополнительного вмешательства? Если на его пути есть препятствия, может потребоваться новый поиск. В случае, когда сварные швы пересекаются или зазор между свариваемыми поверхностями изменяется, необходимы дополнительные уровни измерения. Адаптивная сенсорная система предлагает два уровня отсле-

Лазерный/видео контроль Системы лазерного или видео контроля обычно востребованы в случае выполнения сложных сварных соединений, когда технология отслеживания швов не может предоставить достаточно данных для управления роботом. В последние годы наблюдается непрерывное улучшение этих систем в плане стоимости и функциональности. Системные интеграторы, устанавливающие собственные системы лазерного/видео контроля на оригинальное сварочное оборудование, создают системы, которые позволяют получать точные и достоверные данные при производстве наиболее сложных сварных швов. Такие системы способны определять положение манипулятора в пространстве и учитывать все критически важные параметры сварки для того, чтобы робот мог выполнить каждое сварное соединение оптимальным образом. Роботизированные сварочные операции в условиях промышленного производства не должны быть окутаны ореолом таинственности, когда глаза робота внимательно наблюдают за процессом. www.abb.ru

Роботизированная сварка в гибких производственных модулях в области общего машиностроения Повышение требований к производительности и гибкости все чаще ведет к применению гибких производственных модулей в области роботизированной сварки в целом и тяжелого машиностроения в частности. Один из важных аспектов этого решения – упрощение процесса благодаря тому, что из него практически «выпадают» прихваточная и крепежная оснастка. Системы типа Pick & Place позволяют выполнять сварку без оснастки, за счет взаимодействия нескольких роботов, разделяющих между собой задачи сварки и манипулирования, в рамках одной ячейки. Наряду с существенным повышением штучной производительности на первом месте стоит обеспечение и соблюдение требований к качеству. Не менее важен и вопрос об укомплектовании квалифицированным персоналом. При традиционном производстве отдельные компоненты вручную устанавливаются в прихваточную оснастку и прихватываются. Затем заготовка вынимается и устанавливается в крепежную оснастку для выполнения сварки. При переходе на другой тип детали необходима переналадка оснастки, что означает дополнительные

затраты времени и ресурсов. Именно здесь на сцену выходят преимущества гибких производственных модулей: робот захватывает отдельный компонент, приставляет его к заготовке и удерживает, в то время как второй робот осуществляет приварку. Однако необходимым условием такой технологии является высочайшая точность подготовки деталей и упорядоченное перемещение робота. Автоматическая сборка и роботизированная сварка позволяют легко переходить с одного типа детали на другой без сложной прихваточной и крепежной оснастки. Условия Необходим робот-манипулятор с высокой – примерно от 60 кг – грузоподъемностью, оснащенный захватами. Оптимальным решением будет система смены инструмента с магазином для хранения различных захватов. Далее, нужен сварочный робот традиционного типа с грузоподъемностью около 10 кг, предназначенный для сварки MIG/MAG. Дополнительно понадобится паллета для подачи отдельных компонентов. При наличии этих узлов система Pick & Place может успешно работать. Также может потребоваться место складирования деталей, которое можно использовать для их переворачивания в случае, если не удается полностью обварить заготовку в одном положении. Сенсоры Для сварки потребуется меньше сенсоров, так как положение деталей задается самими роботами, что позволяет сократить поисковые движения по сравнению с обычными установками. Готовые детали помещаются на передаточную станцию для дальнейшей транспортировки или обработки. Программирование выполняется в режиме оффлайн и считается довольно сложным, так что для него требуются опытные программисты и сварщики, особенно если предполагается совместная работа нескольких роботов. Координация шагов, учет опасности столкновений и согласование отдельных рабочих шагов для обеспечения как можно более равномерной загрузки – задача непростая, однако выполнимая, что подтверждают успешно реализованные проекты.

ленточнопильные станки

№2 - 2015

Рекомендации по выбору режимов распиловки конструкционных сталей на ленточнопильных станках Обработка на современных ленточнопильных станках, нормируется согласно универсальным рекомендациям производителя оборудования, которые не всегда учитывают все особенности процесса. Правильный выбор технологических режимов обработки и конструкторских параметров процесса резания на ленточнопильных станках позволяет реализовать максимальную эффективность распиловки сталей. Ленточнопильные станки применяются на мелко и крупносерийном производстве для резки заготовок. Данный тип оборудования используется в основном на заготовительных участках. Постоянное совершенствование конструкций ленточнопильных станков и используемого режущего инструмента (ленточных пил) определяют возрастающий спрос на данное оборудование. Ленточная пила позволяет обеспечить минимальный отход металла в стружку (толщина 0,6-2 мм), одновременно достигается высокая производительность процесса и малый расход энергии. Возможность использования специальных пил, оснащенных твердым сплавом или алмазной кромкой, позволяет резать труднообрабатываемые материалы (абразивы, цветные металлы и некоторые твердые сплавы). Конкурентоспособность современного промышленного предприятия, в первую очередь, связана с возможностью реализовать требования потребителя в кратчайшие сроки, обеспечив при этом минимальную стоимость продукта. В этих условиях становится особенно важным реализовать максимальную эффективность процесса производства на всех этапах, начиная с заготовительной операции, что достигается за счет выбора наилучших режимов обработки, с учетом специфики процесса. Обработка на современных ленточнопильных станках, нормируется согласно универсальным рекомендациям производителя оборудования, которые не всегда учитывают все особенности процесса. К примеру, выбор рабочей подачи пильной рамы, зачастую, осуществляется табличным методом и зависит от обрабатываемого материала и мощности оборудования при этом шаг зубьев пилы и геометрия заготовки не учитывается. Такой подход не позволяет выбрать рациональную подачу, в результате чего наблюдается преждевременный выход ленточной пилы из строя. Богатый аналитический и экспериментальный опыт изучения процесса резания металлов на ленточнопильных станках позволяет адаптировать научные результаты к конкретному случаю обработки и изложить их в виде конкретных рекомендаций для наиболее часто встречающегося на производстве случая распиловки заготовок из конструкционных сталей. Обработка на ленточнопильных станках происходит за счет двух прямолинейных движений, а именно, главного движения резания (характеризуется скоростью движения зубьев ленточной пилы – V, м/мин) и движения подачи (характеризуется перемещением пильной рамы S, мм/мин). Кинематическая схема процесса резания приведена на рис. 1. Дополнительным параметром, характеризующим процесс, является подача на зуб Sz, мкм, численно равная толщине срезаемого каждым зубом слоя металла.

Рис. 1 Кинематическая схема процесса резания на ленточнопильных станках Подача на зуб численно равна: где t – шаг зубьев, мм. Отличительной особенностью процесса обработки на ленточно-

пильных станках является тонкий слой стружки, удаляемый каждым зубом пилы (от 0,5 до 20 мкм). Экспериментальные исследования показывают, что величина подачи на зуб, при обработке конструкционных сталей, должна лежать в пределах интервала от 7 до 8,5 мкм, при меньших подачах процесс резания затрудняется, стружка становится тонкой и порошкообразной, вместо резания начинает происходить процесс пластического деформирования. При увеличении Sz на стружке появляются цвета побежалости. Примем требуемое значение подачи на зуб 8 мкм. Шаг зубьев пилы является важным фактором, оказывающим влияние на процесс обработки. Рекомендации по выбору шага зубьев близки между собой и отличаются лишь привязкой к определенным маркам и типам пил различных производителей. Приведем универсальные рекомендации по выбору шага зубьев. Ударное врезание зубьев в заготовку не позволяет значительно уменьшить шаг, а увеличение шага зубьев будет связано со значительным увеличением силы резания. Таблица 1 определяет шаг зубьев ленточной пилы в зависимости от ширины разрезаемого материала. Как выбрать рациональный режим обработки? В качестве примера рассмотрим нормирование процесса распиловки на полуавтоматических ленточнопильных станках Metal Master серии BSG моделей 220, 250. Данное оборудование широко распространено в заготовительных цехах мелко- и среднесерийных производств, а также ремонтных и инструментальных цехах.

Размер шага пилы для резки сплошного металла Постоянный шаг

Переменный шаг

Ширина материала, в мм

Зубьев на дюйм

Ширина материала, в мм

Зубьев на дюйм

< 10

< 25

10/14

10 - 30

15 - 40

8/12

30 - 50

25 - 50

6/10

50 - 80

35 - 70

5/8

80 - 120

40 - 90

5/6

120 - 200

50 - 120

4/6

200 - 400

80 - 180

3/4

ленточнопильные станки

2015 - №2

Рис. 2 Полуавтоматический ленточнопильный станок Metal Master BSG 250 Отличительной особенностью данного оборудования является возможность бесступенчатого регулирования рабочей подачи, что позволяет осуществлять обработку на наиболее благоприятных режимах резания. Станки Metal Master BSG 220 и Metal Master BSG 250 позволяют реализовать две скорости резания 45 и 90 м/мин. Конкретное значение выбирается согласно рекомендациям производителя в зависимости от характеристик обрабатываемого материала и используемого инструмента. На рис. 2 изображен полуавтоматический ленточнопильный станок Metal Master BSG 250, в котором бесступенчатое регулирование подачи осуществляется за счет гидроцилиндра. Зная скорость резания, и используя

Рис. 3 График определения рациональной подачи в зависимости от выбранной конструкции пилы и скорости резания для станков MetalMaster BSG 220 и 250

рис. 3, можно определить рациональное значение рабочей подачи с учетом шага зубьев пилы. Определим параметры процесса обработки для случая распиловки заготовки прямоугольного сечения B=100 мм., из стали 45 на станке Metal Master BSG 250, скорость резания, по рекомендации производителя примем V=45 м/мин, режущий инструмент – биметаллическая ленточная пила 3/4 (таблица 1). Воспользовавшись графиком, представленном на рисунке, определим рабочую подачу S=65 мм/мин. Резюмируя выше сказанное, на первом этапе необходимо определить требуемое количество зубьев на дюйм пилы в зависимости от геометрии обрабатываемой заготовки, далее выбрать скорость глав-

ного движения резания, в соответствии с рекомендациями производителя оборудования. Учитывая, оптимальную подачу на зуб, для конструкционных сталей 8 мкм, выбрать подачу пильной рамы. Использование данных рекомендаций на практике позволит повысить эффективность процесса обработки, а именно увеличит стойкость пилы, улучшит качество наружной поверхности обработанной плоскости, а также позволит избежать «увода пилы», за счет создания наиболее благоприятных условий резания. Автор: Канатников Никита Владимирович, к.т.н., эксперт центра НИОКР Metal Master

Устройство для очистки деталей и сбора охлаждающей жидкости Компания Custom Service Solutions вводит 12-дюймовое устройство MiJET очистки деталей и сбора смазочно-охлаждающих жидкостей. Эта новая модель имеет больший диаметр отверстия, что позволяет пользователям очищать детали, более крупные, чем это было возможно с помощью исходной 8-дюймовой модели. Используя магистраль сжатого воздуха, коей оснащен станок с числовым программным управлением, пневматический привод MiJET очищает детали и экономит деньги, улавливая дорогие охлаждающие жидкости для повторного использования. Кроме того, этот доступный по цене аппарат собирает стружку для ее утилизации. И минимизирует вред здоровью работников, которым иначе приходится вдыхать аэрозоль охлаждающей жидкости. Наконец, если этот аэрозоль не собирать, он оседает на пол, что делает пол скользким и создает опасность травмирования. Простое управление в одно касание позволяет легко обдувать и чистить детали сразу после обработки, в то время как станок продолжает нарезать изделия. Такой подход способствует оптимизации цикла и повышению производительности. Одновременно с извержением воздуха из сопла вакуум всасывает охлаждающую жидкость в контейнер. Отработанный воздух фильтруется до уровня чистоты, соответствующего положениям Закона об охране труда. Качество воздуха повышается, содержание в нем аэрозоля снижается, а полы становятся чище, поэтому уменьшается время технического обслуживания цеха и сокращается расход дорогих чистящих средств. Поскольку MiJET использует существующую магистраль сжатого воздуха, устройство это, которому не требуется электроэнергии, легко включить в рабочую ячейку. Дополнительные аксессуары включают ролики для легкости перекатывания, корзину для хранения деталей во время их чистки, а также малошумное воздушное сопло Silvent.

№2 - 2015

новости индустрии

Современные решения для пожаротушения представили в Академии МЧС России Компания «3М Россия» приняла участие в IV Международной научно-практической конференции «Пожаротушение: проблемы, технологии, инновации» в Академии Государственной противопожарной службы МЧС России, которая прошла 19 и 20 марта 2015 года в Москве Международная конференция «Пожаротушение: проблемы, технологии, инновации» традиционно проводится в Академии в честь памяти Героя России Евгения Чернышева, погибшего на пожаре при исполнении служебного долга 20 марта 2010 г. На прошедшем мероприятии присутствовало высшее руководство Академии Государственной противопожарной службы МЧС России, Департамента пожарно-спасательных сил и специальных формирований МЧС России, представители министерств по чрезвычайным ситуациям республики Южная Осетия, Армении, Вьетнама, представители отрасли пожарной безопасности и др. Всего в работе секций и круглых столов конференции приняли участие более 500 делегатов, было заслушано свыше 50 докладчиков. В рамках секции, посвященной современным средствам противопожарной защиты, с докладом выступил Константин Буланов, руководитель отдела технологий электронной промышленности компании «3М Россия». В ходе доклада участникам конференции были представлены аспекты применения инновационного огнетушащего вещества 3М™ Новек® 1230 в автоматических установках газового пожаротушения, а также общий взгляд на необходимость дальнейших инноваций в этой сфере. Потребность в новых разработках сегодня продиктована растущим кругом задач, которые должна решать современная система пожаротушения для таких важных объектов, как центры обработки данных, музеи, архивы, библиотеки или объекты связи. Прежде всего, речь идет о безопасности персонала при срабатывании системы пожаротушения, а также об изменениях в российском законодательстве в области сокращения выбросов парниковых газов. С учетом растущих требований по безопасности и экологичности огнетушащих веществ, многие из ранее распространенных агентов (хладоны, ГФУ) уже не могут в полной мере обеспечить безопасность людей на объекте и отсутствие долгосрочного неблагоприятного воздействия на окружающую среду, хотя и тушат возгорание. При этом уже сейчас доступны и широко внедряются современные альтернативы хладонам, не обладающие данными недостатками, среди которых наиболее перспективным является разработанный компанией 3М фторкетон ФК 5-1-12, известный также под наименованием Новек® 1230. На сегодняшний день системы пожаротушения на основе огнетушащего вещества компании 3М обеспечивает безопасность крупных культурных объектов РФ: Государственный музей изобразительных искусств им. А.С. Пушкина, Музей музы-

кальной культуры им. М.И. Глинки, Международный центр-музей им. Н.К. Рериха, Государственный центральный театральный музей им. А.А. Бахрушина и другие. Научная часть конференции завершилась пленарным заседанием, на котором выступили руководители департаментов и управлений, научных и образовательных учреждений Министерства, прозвучали доклады на темы организации пожаротушения в Российской Федерации, перспективах технического переоснащения пожарно-спасательных подразделений, научного обеспечения деятельности МЧС России и др.

Компания 3М использует достижения науки, чтобы ежедневно совершенствовать жизнь людей. Объем продаж компании составляет 32 миллиарда долларов США. Более 90 000 сотрудников работают в 200 странах мира. Узнайте о созидательных и творческих решениях глобальных мировых проблем, предлагаемых компанией 3М, на сайте www.3mrussia.ru

инструменты

2015 - №2

Асимметрия придает сверлению точность и производительность Точность имеет жизненно важное значение в производстве дорогих деталей, в частности, точность сверления. Геометрическая точность и качество отделки полости под коленчатый вал в блоке цилиндров двигателя непосредственно влияет на энергетическую и топливную эффективность, а время, необходимое для достижения этой точности, находит свое отражение в финансовых результатах производителя двигателя. Такие отверстия должны удовлетворять жестким допускам, но точность сверления может быть целью дорогостоящей и труднодостижимой. Малейшая ошибка превращает потенциально ценный продукт в металлолом. Компания Kennametal признает эту проблему производителей и предлагает средство асимметричного сверления. Продукт, который она позиционирует как революционный. Сверление, в отличие от бурения, представляет собой процесс обработки, при котором внутренние диаметры выполняются в истинном отношении к осевой линии шпинделя. Это обычно осуществляется путем обеспечения неподвижности заготовки при одновременном вращении режущего инструмента и продвижения его в заготовку. При этом сверление выполняется в одинаковой степени режущим инструментом и манипулированием обрабатываемой деталью. Общие аспекты сверления включают увеличение или отделку вырезанных, пробитых или просверленных отверстий и оконтуривание внутренних поверхностей. Операции, иногда выполняемые одновременно со сверлением, включают точку, подрезку, снятие фасок, обработку канавок и нарезание резьбы. Представим себе небольшой блок цилиндров с пятью шейками вала в линию, которые требуют кривошипных полостей. Традиционный подход, например, включает использование многолезвийной развертки со следующим предлагаемым процессом, обозначаемым здесь как Вариант 1.0. Пилотная развертка отделывает первое отверстие. Многолезвийная же подается вслед и отделывает отверстия со второго по пятое. Наконец, развертка втянута. Преимущество этого способа в том, что он пригоден для использования на горизонтальных или многоосевых обрабатывающих центрах с числовым программным управлением и не требует специализированного сверлильного станка со специализированными инструментодержателями. Тем не менее, в зависимости от размера заготовки, станок должен быть достаточно жестким. В противном случае качество отделки отверстий существенно ухудшается. Кроме того, ввод и вывод инструмента из отделанного отверстия должны выполняться медленно и точно. Иначе неизбежно повреждение режущих кромок. Еще одним вариантом обработки такого рода отверстия является линейное сверление, Вариант 2.0. Основной вопрос состоит в определении того, как лезвия и направляющие колодки могут пройти через неотделанные отверстия меньших диаметров. Строители станков с числовым программным управлением используют обычные стержни линейного сверления и контрподшипниковые возможности их оборудования. Процесс выглядит следующим образом. Заготовочная зона станка поднимает блок цилиндров. Линейно-расточная оправка подается через компонент в подшипник на противоположном конце. Блок цилиндров опускают и зажимают. Отверстия отделаны, блок цилиндров поднят, сверло втянуто. Процесс ускоряет подачу и вывод. Поскольку же инструмент поддерживается с обоих концов, геометрия готового ствола улучшается по сравнению с развертыванием по Варианту 1.0. С другой стороны, функции подъема требуют особого крепления и числового программного управления. А необходимость наличия контрподшипника на крепежном устройстве делает невозможной любую дополнительную заднестороннюю обработку. Многоосные станки с наклонными рабочими столами и наклонными шпинделями совместно с более развитыми сверлильными стержнями вносят определенный вклад в линейно-сверлильный Вариант 2.1 с расширяющимися направляющими колодками. Тогда процесс протекает следующим образом. Пилотная развертка подается внутрь и отделывает пятое отверстие. Компонент или станочный стол оказывается повернутым на 1800. Ось XY обрабатывающего центра регулируется под внецен-

тренную подачу сверлильного стержня. Последний вместе с направляющими пластинами центрально подается в пятое отверстие. Направляющие колодки разведены. Отделаны отверстия с первого по четвертое. Направляющие колодки подаются обратно, втягиваются. Сверлильный стержень внецентренно втягивается. Вариант 2.1 использует многоосевую регулируемость станка. Он сохраняет преимущества Варианта 1.0, устраняя необходимость подъема или контропирания, и Варианта 2.0 с поддержкой на обоих концах инструмента. К недостаткам можно отнести то, что сложная внутренняя механика этого типа расточной оправки является дорогостоящей и трудноуправляемой. Недостаточная смазка может повредить чувствительную внутреннюю механику, и если не контролируется точность, инструмент может заклинить в заготовке, что может привести к повреждению станка, крепежа, инструмента и детали. В сотрудничестве с изготовителями блоков цилиндров инженеры Kennametal расширили диапазон вариантов сверления асимметрично линейным сверлением, Вариантом 3.0. Это геометрический скачок вперед, который подчеркивает преимущества развертывания и линейного сверления, фактически устраняя недостатки обоих подходов. Как и в большинстве современных решений, принцип, положенный в основу данного подхода, довольно прост. Нормальные направляющие диаметры полностью состоят из материала или из трех или большего числа направляющих колодок. При этом не возникает ни одной степени свободы от стенки скважины во время подачи и вывода. Подход Kennametal подразумевает наличие в установке одной направляющей колодки, похожей на типовую направляющую планку развертки, но направляющая планка, как правило, расположенная под углом 1800 к режущей кромке, развернута таким образом, что в результате конструкция обеспечивает свободу входа и выхода направляющей части даже при прохождении через необработанные отверстия. Эта геометрия позволяет подавать стержень через необработанные отверстия на внецентренном пути. Процесс выглядит следующим образом. Пилотная развертка подается внутрь и отделывает пятое отверстие. Компонент или станочный стол оказывается повернутым на 1800. Асимметричное сверло внецентренно подается с помощью оси XY обрабатывающего центра. Инструмент перемещается к центру и одновременно отделывает отверстия с первого по четвертое. Инструмент отводится от центра и быстро выводится. Такое асимметрично-линейное сверление сохраняет все преимущества принятой технологии линейного сверления. Это высокая точность получаемых отверстий и поддержка обоих концов инструмента. В то же время не требуется никаких дорогостоящих подъемных функций, мешающих контрподшипников или механизмов внутри инструмента. Кроме того, подающее и выводное движения могут выполняться на повышенных скоростях подачи на обычных обрабатывающих центрах, что добавляет эффективности этому процессу. Сменные же пластины, предусматриваемые этим внецентренно-сверлильным решением, также имеют усовершенствования. Высокоточные пластины RI8 имеют восемь режущих кромок с предварительно определенным задним уклоном, что делает возможной высокую скорость подачи. Диаметр может быть отрегулирован с точностью до одного микрона. Высокое зажимное усилие, обеспечиваемое коническим зажимным винтом, позволяет избегать проседания. Как пластины, так и асимметричное сверло сконструированы таким образом, что пластины вжимаются непосредственно в тело сверла. Это устраняет необходимость в картриджах и требуемых ими дополнительных допусках и пространствах. Короче говоря, асимметрично-линейное сверление увеличивает надежность обработки и скорость процесса, а также сокращает время на обслуживание инструмента. Все это совместимо с обрабатывающими центрами с числовым программным управлением.

№2 - 2015

2015 - №2

лазеры и плазма

Как подобрать установку плазменной резки? Среди способов раскроя металла самым популярным и экономичным является плазменная резка. Этот способ раскроя подходит большинству видов металла и сплавов и применяется практически во всех областях промышленности, где требуется быстрая и качественная резка металла. Кроме того данная технология обладает значительным преимуществом по параметру максимальной толщины обработки при резке, по легкости и скорости перенастраивания на конкретную конфигурацию детали, по простоте обучения и подготовки квалифицированного специалиста для работы на ней. В основе работы плазменных установок заложена простая и удивительная физика – взаимодействие электричества и газа. В станке производится непрерывная подача определенного вида газа в столб дуги, дополнительно сжимаемой вихревым потоком газа. Благодаря этому создаётся источник тепловой энергии. Энергия дуги воздействует на газ, и происходит процесс его ионизации. При этом температура газа повышается, и он превращается в плазменную струю. Этой направленной струей и производится резка металла. При этом скорость потока составляет более 2 000 км/ч, что почти в 2 раза превышает скорость звука. А температура достигает 10 000°С, для сравнения температура на поверхности Солнца равна 6 000° по Цельсию. Самыми важными узлами в установке плазменной резки являются: • Источник плазменной резки; • Горелка;

Рис. 1. Источник плазменной резки тируют качество реза на заявленных толщинах только при наличии такой системы. Эта система предназначена для управления приводом опускания и поднятия горелки в процессе плазменной резки металлов. Устройство обеспечивает работу машины в автоматическом и ручном режиме с использованием одного или двух лифтовых устройств. Система оснащена выносной графической панелью, позволяющей производить корректировку параметров и режимов работы. Система использует напряжение дуги плазмы, чтобы управлять физической величиной высоты, расстоянием между резаком и обрабатываемой деталью в течение процесса плазменной резки. Метод обнаружения поверхности достигается контактным сенсором плазменного резака или ограничением силы столкновения резака с обрабатываемой поверхностью.

опрометчивость приводит к тому, что источник не выдает указанных характеристик при работе. Например, установка с максимальной толщиной разрезаемого металла 40 мм не может прорезать заготовку толщиной 40 мм. Производителя нельзя винить в обмане покупателя, так как данный расчет произведен на углеродистую сталь с идеальной подачей электроэнергии и достаточное давление газа. Следует учитывать и знать то, что в технической документации значения всегда максимальны, т.е. это все, на что способно данное оборудование, но это не значит, что аппарат будет постоянно работать в таком режиме. Если вы преимущественно производите раскрой металла толщиной до 20 мм, то вам необходимо приобретать аппарат, который режет толщины не менее 38-40 мм. На пробой такой аппарат прорежет максимум 16-18 мм. Пример максимальных характеристик для источников плазмы одного из популярных в России производителей приведены в таблице 1.

Таблица 1. Максимальные характеристики для источников плазмы Единица измерения

HPR130XD

HPR260XD

HPR400XD

Максимальная производительность резки при высоком качестве (MS) (кромки)

Характеристика

мм

Максимальная производительность резки при высоком качестве (MS) (прожига)

мм

Максимальная скорость позиционирования X / Y

м/мин

Максимальная скорость резки

м/мин

Точность позиционирования

мм

+/-0,1

Повторяемость

мм

0,1

Выходной ток

130

260

400

Текущий диапазон регулирования

30-130

30-260

30-400

• Система автоматического контроля и управления высотой горелки(THC); • Рабочий стол; • Система управления станком. Источник плазменной резки Самым важным этапом при выборе установки является выбор источника плазменной резки. В наше время существует множество производителей таких источников с разными характеристиками и показателями по эксплуатации. Есть дорогие импортные источники, которые хорошо зарекомендовали себя при работе в «российских» условиях, и есть отечественные, цены на которые гораздо ниже. При выборе источника покупатель смотрит на технические характеристики максимального значения толщины разрезаемого металла, при этом зачастую он не обращает внимание ни на тип металла, ни на способ резки. Эта

На рис. 2 представлена схема горелки, самой эксплуатируемой части плазменного станка. Чаще всего замене подлежат сопло и электрод. Их износ оказывает значительное влияние на качество резки. Самые популярные причины выхода горелки из строя, помимо естественного износа, являются низкая квалификация оператора, большая влажность воздуха, частое использование интенсивных режимов. При выборе станка обращайте внимание на скорость поставки запасных частей. Использование оригинальных деталей от производителя продлит срок службы установке. Система автоматического контроля и управления высотой горелки (THC) Современные технологии плазменной резки делают обязательным использование системы контроля высоты горелки. Производители установок плазменной резки гаран-

Рабочий стол Сам стол для машин плазменной резки представляет собой жесткую конструкцию, предназначенную для укладки листов толщиной до 200 мм. В нижней части расположена система удаления дыма и частиц металла. Она состоит из секций размером примерно 500х500 мм, каждая секция может работать автономно, то есть при резке удаление отходов происходит только под задействованной в резке секцией. Такие установки наиболее энергоэффективны. При резке плазмой на больших токах выделяется очень много металлической аэрозоли, которая впоследствии превращается в металлический абразив. Поэтому узлы стола рассчитаны работать в очень жестких условиях. В столах используется специальная пылезащищенная пневматика. Все узлы легкодоступ-

№2 - 2015

лазеры и плазма

Рис. 2. Схема горелки

Рис. 4. Установка плазменной резки от турецкого производителя ны, поэтому в случае необходимости их легко заменить. Столы шириной от 2,5 метров имеют каналы для дымоудаления с двух сторон. Рабочая поверхность стола чаще всего изготовлена из стальных пластин. Расстояние между пластинами бывает разное, его нужно выбирать исходя из размеров деталей, которые вы планируете вырезать, чтобы они не проваливались. Дополнительные пластины вы всегда сможете нарезать на самой установке. Обычно завод-изготовитель бесплатно поставляет программу раскроя таких пластин. Чаще всего рабочий стол бывает двух типов: 1) Рабочий стол интегрирован с координатной системой; 2) Рабочий стол и координатная система расположены на разных фундаментах. Выбор конструкции установки обусловлен ограничениями по производственным площадям и максимальной толщиной металла, который планируется резать. Для металла до 10 мм подходит первый вариант, потому что он занимает меньше площади на производстве. Если же толщина металла более 10 мм, то целесообразным будет выбор второго варианта. Дело в том, что при резке больших толщин стол нагревается и со временем деформируется. Поэтому лучше будет, если направляющие будут смонтированы отдельно от рабочего стола. Типовые размеры рабочего стола обычно имеют следующую классификацию: 1500x3000 мм,

2000х6000 мм, 2000х12000 мм. Конечно, размеры стола могут быть и другими, но это уже нужно уточнять у завода-изготовителя. Система управления станком При подборе плазменного станка оцените удобство и качество ЧПУ. Не секрет, что благодаря системе ЧПУ достигается высочайшее качество резки. При помощи ЧПУ машина плазменной резки точно согласовывает перемещения горелки и работу источника плазмы, включая, в том числе, и управление подачей газа. Благодаря тотальному контролю с ЧПУ и обширной обратной связи машина плазменной резки может точно, а главное, заблаговременно диагностировать события, которые могут привести к сбою в работе или поломке. В этих случаях машина выдает информацию об ошибках или, если необходимо, блокирует неправильные команды/работу. Сенсорный экран с большой диагональю, понятный, продуманный интерфейс – все это делает машину не только эффективной, но и эргономичной, понятной и удобной в эксплуатации. И, конечно, лучше выбирать систему ЧПУ со встроенным модемом, чтобы специалисты сервисной службы поставщика могли удаленно посмотреть ошибки и изменить машинные параметры. Специальное программное обеспечение предназначено для создания карт раскроя и вывода управляющих программ для станков

Рис. 3. Схема рабочего стола плазменной установки плазменной резки. Такое ПО позволяет выполнить оптимальную укладку необходимых деталей на лист в автоматическом или ручном режиме, произвести расчет необходимого материала, рассчитать время, необходимое на обработку, выводить различные технологические и экономические отчеты, связанные с расчетом стоимости деталей, коэффициента использования листового металлопроката и т.д. Существует огромное число различных программ, но выбирать нужно ту, которая обладает удобным интерфейсом, с корректным русским переводом и в полной мере соответствует вашим критериям по функциональности. Я рекомендую такие программы, как PRONEST, LANTEK или METALIX. Опросник для подбора установки плазменной резки Мы рассмотрели основные узлы плазменных машин и особенности, которые нужно учитывать при подборе данного вида оборудования. В заключении я представляю вашему вниманию краткий список вопросов, ответ на которые поможет вам подобрать оптимальный для вас станок: 1) Какой тип металла вы будете раскраивать? 2) Какова минимальная и максимальная толщина резки? 3) На какой максимальной толщине вам необходима врезка (прошивка)? 4) Какие требования к чистоте и точности реза? 5) Нужно ли вырезать окружность, диаметр которой равен или меньше толщины листа? 6) Нужно ли осуществлять рез под углом? 7) Какой размер листа вы планируете резать? 8) Сколько часов в сутки планируется эксплуатировать установку? 9) Какое количество деталей необходимо раскраивать в смену/месяц/год? 10) Какие есть ограничения по производственным площадям? 11) Какие есть ограничения по электрической сети? 12) На какой бюджет вы рассчитываете? Ответ на эти вопросы и определит технические параметры для подбора подходящей установки.

Автор: А.Д. Коротин, Руководитель отдела листовой обработки металла корпорации «Интервесп»

2015 - №2

программное обеспечение

№2 - 2015

Пакет EdgeCAM 2015 R1, пятьдесят новых функциональных возможностей Новые продукты из разряда систем автоматизированного проектирования появляются почти ежемесячно. Во всяком случае, в начале каждого очередного года. И в 2015 году не случилось никаких изменений в этой тенденции. Совсем недавно EdgeCAM, САПР-платформа Vero Software, выпустила свой пакет 2015 R1. Это более 50 новых и улучшенных аспектов функциональности. В числе новых черт волнообразная токарная обработка, поддержка последовательности нескольких видов обработки, обновление интерфейса, в том числе ленточного, а также электроэрозионная функциональность. Все это означает, что EdgeCAM 2015 R1 является не последним козырем для механических цехов и производителей, конкурирующих в мировой экономике. Директор Vero по стратегическим продуктам Раф Лобато сказал, что новая версия Edgecam включает черновую волнообразную токарную обработку перед фрезерованием, что было в разработке в течение последних двух лет. И что возможность эта также доступна для токарных стратегий в EdgeCAM 2015 R1. Компания Vero Software разрабатывает и поставляет программное обеспечение для проектирования, конструирования и производства. В числе брендов AlphaCAM, Cabinet Vision, EdgeCAM, Machining Strategist, PEPS, Radan, Smirt, SurfCAM, WorkNC и VISI. А также система производственного контроля Javelin. По мнению некоторых производителей, эти новые функции особенно ценны в плане снижения затрат. В начале 2014 года мы инвестировали в новый токарно-фрезерный станок, который сокращает время цикла, объяснил Роб Дункан из Linkham Scientific Instruments. Но, используя новое поколение средств EdgeCAM волнообразной траектории инструмента для токарной обработки, можно достичь гораздо большего. Мы рассматриваем EdgeCAM как важный инструмент. Последние же усовершенствования мы используем для того, чтобы получить наилучшую отдачу от наших значительных станочных инвестиций. Одной из новых функций EdgeCAM 2015 R1 является Rough Waveform Turning, новый токарно-черновой цикл, основанный на технологии волнообразного фрезерования. Траектория поддерживает постоянную нагрузку резания, что позволяет обрабатывать заготовки резанием значительно быстрее и существенно продлевает срок службы инструмента. Как и другие токарные команды, цикл чувствителен к состоянию обрабатываемого металла, что помогает избегать холостых резов. Новая версия также вводит больше рабочих усовершенствований, поддерживая ряд установок как в токарной, так и во фрезерной сфере. Это означает, что все элементы обработки, и заготовки, и инструмент, и держатели, могут быть переданы на последующие этапы обработки. Это усовершенствование позволяет использовать один CAM-файл для размещения нескольких

установок обработки. Так обрабатываемое остается доступным всем установкам. Пользователи EdgeCAM 2015 R1 отметят, что лента умолчания может быть настроена и сохранена как тема. Темы могут быть экспортированы в другие объекты EdgeCAM и развернуты по всей сети, а пользователи могут персонализировать свои индивидуальные темы с часто используемыми командами, даже с добавлением пользовательских макросов. Теперь EdgeCAM Workflow Solids, программное обеспечение моделирования внутренних массивов, включает множество новых команд. Файлы графического обмена могут быть импортированы с целью ускорения процесса проектирования. В EdgeCAM Workflow Solids могут быть выделены как внутренние, так и внешние потоки. Могут быть введены такие способствующие экономии времени команды, как процедуры копирования и перемещения, а также возможность создания круговых рабочих плоскостей. Проволочно-электроэрозионная функция EdgeCAM 2015 R1 теперь доступна в среде Workflow. Пакет EdgeCAM 2015 R1 предлагает полную станочную симуляцию, в том числе поперечные разрезы. Введена новая конфигурация станка, так что на фрезерном станке

можно запрограммировать токарную обработку. Для моделирования траектории инструмента доступны как точный вывод кода, так и полная станочная графика. EdgeCAM 2015 R1 представляет пользователю больше возможностей для трехмерных поверхностей. Продукты Parallel Lace, Constant Cusp, Rest Finishing и Pencil Mill Cycles усовершенствованы для обеспечения прямого комплектования. Это означает, что могут быть выбраны отдельные поверхности без необходимости создания границ. Новая команда обработки Engraving Cycle позволяет формировать углы сложной геометрии и обрабатывать профили прямо-таки художественные. Используя возможности прямого комплектования, цикл работает с различными объектами и предлагает четыре различных типа стратегий. И, наконец, новая функция Optimize Path добавлена как к черновому, так и к профилировочному циклу, предоставляя оператору возможность большего контроля траектории. В частности, пользователи могут экономить на холостых движениях, диктуя порядок обработки областей заготовки. www.edgecam.com

2015 - №2

муталлургия

Способ получения отливок в условиях изоляции от внешних механических воздействий Исследования авторов показали, что внешние механические воздействия (микро-сейсмы Земли и вибрации воздушного пространства) влияют на характер пластических деформаций любых напряженных материалов как кристаллической, так и аморфной структуры, вызывая в них скачки деформаций, остаточные подвижки [5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 17; 18; и др.]. Высокочувствительные измерения деформаций в лабораторных условиях на различных образцах горных пород и других материалов, а также в естественных условиях земной коры – в штольнях, скважинах и зонах возникновения землетрясений показали, что чисто пластической деформации в связи с внешними механическими воздействиями в природе не существует, вся она является скачкообразной. И эти воздействия существенно влияют на свойства напряженных сред, включая расплавленные застывающие металлы. Скачки деформаций создают в застывающих металлах микродефекты, нарушения кристаллической решетки и нитевидных кристаллов – «усов», вызывают появление плоскостей скольжения, которые в дальнейшем под действием диффузий газов (проникновением воздуха) образуют трещины, приводят к ослаблению прочности среды, коррозии. Расплавленные металлы в период кристаллизации проходят через вязко-пластическую стадию, в которой скачкообразность пластических движений вызывается приложением даже небольшой внешней нагрузки (около 30 г/см2 и менее), соизмеримой с напряжениями от температурного градиента, гравитации. Исследования природы пластических движений напряженных сред известны еще с начала 19 века и далее, в которых анализируется физика и математика теории пластичности [1; 2; 3; 4; 14; 15; 16;19; и др.]. На базе проведенных исследований авторами в 1983 году разработан способ получения отливок (Авторское свидетельство на изобретение № 1039087) из металла в условиях изоляции места плавки от внешних механических воздействий [12]. Заявка № 2983723/02 на Патент была оформлена 08.09.1980 года и опубликована 27.06.2014 года в Бюллетене ФИПС № 18. На протяжении более 30 лет способ не подлежал публикации в открытой печати. Изобретение относится к области металлургии и предназначено для получения отливок и различных деталей повышенной прочности и корозиеустойчивости, а также качественных монокристаллов. Цель изобретения – повышение физико-механических свойств металлов путем снижения внешнего механического

Рис. 1 Схема установки для осуществления отливок металлов в условиях изоляции от внешних механических воздействий. 1 – упругие элементы (подвеска в виде мягких резинок); 2 – опорный стол; 3 – кокиль; 4 – демпфер (поролон), ограничивающий перемещения опорного стола вниз и вверх; 5 – телескопический стержень

воздействия на отливку (со стороны формы отливки – убрать) до значений амплитуд, сопоставимых с уровнем колебаний, обусловленных тепловыми флуктуациями. При этом, чем большая изоляция достигается от внешних механических воздействий, тем выше физико-механические свойства отливок. Были проведены многочисленные эксперименты по плавке различных металлов (железо, медь, алюминий и др.), которые показали, что внешние механические воздействия (вибрации) влияют на свойства застывающих металлов, вызывая в них остаточные подвижки. Причем, это не только ощутимые механические воздействия, но и слабые естественные микроколебания Земли (микросейсмы), а также вибрации воздушного пространства. Эти воздействия, а точнее, отдельные пиковые амплитуды воздействий, которые превышают средний фон колебаний примерно в 2 и более раз, вызывают полную скачкообразность пластических движений всех материалов, оставляя в них будущие плоскости скольжения и трещины. Следует отметить, что вибрации влияют не только на качество выплавляемых металлов, но и на эффективную разрядку накопленных напряжений в напряженных средах, в результате чего авторами был дополнительно разработан способ снятия упругой энергии в земной коре для предотвращения разрушительных землетрясений с учетом приливных движений Земли [13], который преобразовывает энергию сильных землетрясений в большую серию слабых неразрушительных толчков и большие относительно плавные суммарные подвижки. В разработанном Способе получения отливок [12], включающем заливку сплава в литейную форму (кокиль) на опорном столе с упругими элементами и последующее охлаждение металла, собственный период колебаний системы литейная форма – опорный стол увеличивают до 1-10 сек. При изоляции застывающего сплава от микросейсм Земли на подвешенной литейной форме, на нее начинают действовать уже более слабые по энергии колебания воздушного пространства (звуки от пролетающего самолета, тяжелого проходящего транспорта, вибраций фундамента и стен помещения). И для изоляции плавки от высокочастотных колебаний воздушного пространства, нами использовались поролоновые листы толщиной более 3 см, которыми покрывались пол и внутренние стены помещения. Это способствовало снижению частоты колебаний воздушного пространства в месте получения отливок примерно до 50 Гц и ниже. Предложена следующая формула изобретения. Формула изобретения Способ получения отливок, включающий заливку сплава в литейную форму на опорном столе с упругими элементами и последующее охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения физико-механических свойств отливок путем снижения механического воздействия на отливку со стороны литейной формы до значений амплитуд, сопоставимых с уровнем колебаний, обусловленных тепловыми флуктуациями, в процессе заливки и охлаждения собственный период колебаний системы литейная форма – опорный стол увеличивают до 1-10, причем процесс ведут в условиях пониженного давления до 10-4 бар и менее. На рис. 1 приведена схема осуществления разработанного способа [12]. Установка содержит опорный стол 2, упругие элементы 1, кокиль 3, демпфер с поролоном 4 на телескопическом стержне 5. Более сложный герметизированный вариант от воздушного пространства на рис. 1 не показан. Данная схема используется в практике оценки сейсмических воздействий на модели крупных плотин разного масштаба с целью расчета сейсмостойкости реальных высотных плотин [12]. Периоды плавных колебаний подвешенной платформы на рис. 1 могут достигать 1-10 сек и более. Для повышения эффективности снижения внешних механических воздействий после изоляции кокиля от микросейсм Земли, процесс получения отливок может прово-диться при пониженном атмосферном давлении, что несколько усложняет технологию процесса. Однако, и при обычном атмосферном давлении, как показали эксперименты с изоляцией места проведения плавки от микросейсм

№2 - 2015

муталлургия

и высокочастотных звуковых колебаний, эффективность получения коррозиеустойчивых и прочных отливок является высокой. На рис.2 приведен график (также используемый при расчетах сейсмостойкости моделей плотин) зависимости ускорений колебаний опорного стола с отливкой (а, мкм/сек2) от периода собственных колебаний опорного стола Т,сек при разных амплитудах колебаний А,мкм, построенный по формуле: а = А/Т2 [12]. Силы воздействия внешних механических колебаний на кристаллизующиеся металлы на подвешенной платформе, изолированной от Земли, рассчитываются по формуле F = m × а, где m – масса металла и а – ускорение воздействия (рис. 1, рис. 2). Естественные микросейсмы Земли имеют амплитуды, достигающие десятков микрон в области частот 10-30 Гц. И при средних значениях амплитуд колебаний земной поверхности А1=0,5 мкм и среднем периоде колебаний Т1=1/20 сек (20 Гц), ускорение воздействия имеет величину: а1 = А1/Т12 = 2 × 102 мкм/сек2. Подвешенная платформа в наших экспериментах трансформировала колебания поверхности Земли в плавные с периодом Т2 = 2 сек. Ускорения воздействия при этом на линии графика А = 0,5 мкм достигают значений: а2 = А2/Т22 = 1,25 × 10-1 мкм/сек2. Как видно, ускорения а2 снижаются по сравнению с а1 более, чем на три порядка, что является весьма существенным. Для расчета силы внешних механических колебаний на подвешенную платформу необходимо умножить ускорения а1 и а2 на одну и ту же массу m. И если увеличение периодов колебаний подвешенного устройства достигнет большего периода, чем Т2 = 2 сек, то это приведет к еще большему уменьшению ускорения а2 и силы воздействий F на застывающий металл. На рис. 3 приведен расчетный график зависимости ускорений звуковых колебаний частиц воздуха а, мкм/сек2 для разных частот f на подвешенной платформе (рис. 1), изолированной от земных микросейсм при проведении плавки, который также используется при расчетах сейсмостойкости моделей плотин [12]. Для проведения работ по плавке металлов место проведения плавки, а именно, стены и потолки подвала, были изолированы поролоновыми плитами толщиной более 3 см, что обеспечивало изоляцию от внешних шумовых помех до уровня J = 20 дб и ниже. Частоты шумовых помех, проникающих в помещение, практически не превышали при этом 50 Гц. Самая нижняя прямая зависимости

изменений амплитуд колебаний а,мкм/с2 на рис. 3 соответствует частоте f = 50 Гц, а выше идут нормативные прямые для других частот – 100, 200, 500 Гц и т.д. Для прямой, соответствующей частоте f = 50 Гц на уровне шумовых помех, равных J = 20 дб, ускорения воздействий на застывающий металл не превышают выше полученной величины а2 = 1,25 х 10-1 мкм/сек2, равной ускорениям колебаний подвешенной платформы. Поэтому сейсмические воздействия от колебаний воздушного пространства с частотами выше 50 Гц в данном случае могут не учитываться. Плавка металлов в наших экспериментах проводилась в кокиле, установленном в отдельной закрытой емкости с электронагревателем в периоды, когда отсутствовали шумовые помехи от пролетающих самолетов и тяжелого транспорта. Длительность периода застывания расплавленных металлов, как правило, не превышала 1 мин. Ниже приведен пример плавки стержней из алюминия при температуре 9000С0 на изолированной от Земли платформе. В двух графитовых кокилях выплавлялась серия из 10 стержней длиной 180 мм и диаметром 15 мм. Средние результаты прочности на разрыв и корозиеустойчивости для всех стержней приведены в Таблице 1. Как видно из таблицы, металл, выплавленный на платформе, увеличивается по прочности на разрыв примерно на 17%. При этом, корозиеустойчивость металла увеличивается на 90%, что является весьма эффективным и металл получает более чистое звучание на слух. Важно также, что разброс значений прочности алюминия на разрыв, выплавленного на подвешенной платформе, как это видно из таблицы, заметно уменьшается по сравнению с плавкой на Земле, что свидетельствует о более высоком качестве этих отливок. Подобные результаты получаются и при испытаниях алюминиевых (и других) стержней на изгиб. Усилие на изгиб стержней, выплавленных на подвешенной плат-форме, увеличивается, примерно, на 16%. Аналогичные результаты плавки получены для свинца и меди. Металлы, выплавленные в условиях проведенной изоляции от внешних механических воздействий, имеют меньшую зернистость и проявляют более яркий блеск, сохраняющийся в течение десятков лет. При проведении работ по плавке металлов следует иметь в виду важный момент. Повышенная температура плавки способствует более длительному периоду застывания и кристаллизации расплавленного металла, и, следовательно, более длительному

Таблица 1 Плавка на Земле

Плавка на платформе

Увелич. прочности

Увел. корозиеустойчивости

3127±318 кг

3847±247 кг

17%

19%

Рис.2. График зависимости ускорений колебаний опорного стола с отливкой (а, мкм/сек2) от периода собственных колебаний опорного стола (Т,сек) при разных амплитудах его колебаний (А,мкм), построенный по формуле а = А/Т2

Рис. 3. График зависимости ускорений колебаний частиц воздуха (а, мкм/сек2) при разных частотах колебаний f = 1/Т, построенный по формуле а = а/Т2, где а – амплитуды колебаний воздуха при разных интенсивностях J, дБ, Т = 1/f – период колебаний воздуха Здесь же отложены значения звуковых давлений Р, бар, соответствующих уровням в децибелах J, дБ

муталлургия

2015 - №2 периоду внешних механических воздействий. Эти воздействия несколько увеличивают количество возможных дефектов в кристаллизующихся металлах. Поэтому плавку целесообразно проводить, по возможности, при меньших температурах для сокращения времени кристаллизации. Разработанный Способ является аналогом плавки металлов в космосе. Не исключено, что искусство древних мастеров по отливке церковных колоколов состояло в интуитивном понимании необходимости изоляции отливок при их кристаллизации от сотрясений, что они и осуществляли путём обкладывания мест отливок (колоколов) мощными слоями глины. К аналогичному эффекту – дополнительному сжатию имеющихся микротрещин и упрочнению внутренней структуры материала, приводит, как известно, и интенсивная ковка раскаленных металлов. Для широкого внедрения разработанного способа плавки металлов и получения корозиеустойчивых отливок больших размеров, например листов для изготовления трубопроводов, потребуется увеличение емкостей форм отливок и заинтересованные спонсоры. Литература 1. Классен-Неклюдова М. В. О природе пластических деформаций // ЖРФО, 1927, т. 59. С. 509. 2. Классен-Неклюдова М. В. Закономерности скачкообразности деформации // ЖРФО, 1928, т. 60. С. 373. 3. Классен-Неклюдова М. В., Конторова Т. А. Развитие современных теоретических представлений о природе пластической деформации // УФН. 1944. Т. 26. вып. 2. 4. Классен-Неклюдова М. В. (Ред.). Вопросы физики пластических кристаллов. М.: Изд-во АН СССР, 1960. 5. Мирзоев К.М. Группирование землетрясений Таджикистана // Изв. АН Таджик-ской ССР/ Отд. физ.-мат. наук. Душанбе: Дониш, № 1, 1980. С. 62-70. 6. Мирзоев К.М., Азизова А.А. Статистические закономерности группирования коровых землетрясений Таджикистана и прилегающих территорий В кн.: Землетрясения Средней Азии и Казахстана, 1981 // Междуведомственный Совет по сейсмологии и сейсмостойкому строительству при Президиуме АН СССР, Региональный Центр Прогноза Землетрясений Средней Азии и Казахстана. Изд.-во «Дониш». Душанбе. 1983. С. 48-68. 7. Мирзоев К.М., Виноградов С.Д., Рузибаев З.Р. Влияние микросейсм и вибраций на акустическую эмиссию // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1991. № 12. С. 69-72. 8. Мирзоев К.М., Негматуллаев С.Х.

Возбужденная сейсмичность в зонах водохранилищ на примере района Нурекской ГЭС // Сб. Советско-Американских работ по прогнозу землетрясений, т.2, кн.1. Душанбе-Москва: Дониш. 1979. С. 124-151. 9. Мирзоев К.М., Негматуллаев С.Х. Влияние механических вибраций на выделение сейсмической энергии // Прогноз землетрясений. № 4 (гл. редактор акад. Садовский М.А.). Душанбе-Москва: Дониш. 1983. С. 365-372. 10. Мирзоев К.М., Негматуллаев С.Х. Влияние механических вибраций на сейсмичность // ДАН СССР. 1990. Т. 313, №1. С. 78-83. 11. Мирзоев К.М., Негматуллаев С.Х. Влияние механических вибраций на сейсмичность и пластические деформации (ред. Садовский М.А.). Душанбе: Дониш. 1992. 51 с. 12. Мирзоев К.М., Негматуллаев С.Х., Саломов Н.Г. Способ получения отливок // Авторское свидетельство на изобретение № 1039087. 3 мая 1983 г. 13. Мирзоев К.М., Николаев А.В., Лукк А.А., Юнга С.Л. Патент на изобретение № 2289151. Способ снятия упругой энергии в напряженных средах для предотвращения землетрясений. Приоритет изобретения 28 декабря 2005 года, зарегистрирован в Государственном реестре изобретений РФ 10 декабря 2006 года. 14. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел. М.: ИИЛ. 1954. 15. Прагер В. П., Ходж Ф. Г. Теория идеально пластических тел. М.: ИИЛ. 1956. 16. Рожанский В. Н. Неравномерности пластической деформации кристаллов // УФН. 1958. Т.LXV. вып. 3. С.387-406. 17. Садовский М.А. О естественной кусковатости горных пород // ДАН. 1979. Т.247. №4. С.829-831 18. Садовский М. А., Мирзоев К.М., Негматуллаев С. Х., Саломов Н. Г. Влияние механических микроколебаний на характер пластических деформаций материалов // Известия АН СССР, cер. Физика Земли. 1981. № 6. С. 32-42. 19. Хилл Р. Математическая теория пластичности. М.: Гостехиздат. 1956.

Авторы патента: Мирзоев К.М., доктор физ.-мат. наук, член-корр. АН Таджикистана, Главный научный сотрудник ИФЗ РАН; Негматуллаев С.Х., доктор техн. наук, академик АН Таджикистана, Директор Института сейсмостойкого строительства и сейсмологии АН Республики Таджикистан (ТИССС); Саломов Н.Г., кандидат физ.-мат. наук, Ведущий научный сотрудник ТИССС

№2 - 2015

2015 - №2

№2 - 2015

металлообработка

Обработка композитных материалов В ходе исследовательской работы в нашем научно-исследовательском центре в Шеффилде я изучила множество отчетов и статей. Каждый год я делюсь обзором литературы со своими коллегами, а поскольку многие из наших читателей принадлежат к научным кругам, я хотела бы поделиться этим обзором и с вами. В этой статье вы найдете ряд по-настоящему интересных научных работ на тему механизмов деформации и резания, а также особенностей пакетов углепластик/металл и альтернативы механической обработке. Деформация Интерес научного сообщества к механическим испытаниям обработанных деталей явно вырос [i]. Были разработаны специальные испытательные стенды, позволяющие создать напряжение в области «стенки отверстия» просверленной детали и оценить таким образом последствия расслоения детали во время сверления. Никакой связи между шероховатостью поверхности отверстия и механическими свойствами обнаружить не удалось. Тем не менее, в промышленности до сих пор проводятся измерения шероховатости поверхности. Было доказано, что шероховатость увеличивается от входа в отверстие к выходу из него, причиной чего считается снижение плотности остаточного материала по мере сверления, вызывающее усиленные вибрации [ii]. Также существуют различия в шероховатости на основе различий в ориентации волокон, при этом максимальное значение достигается при ориентации волокон под углом -45° относительно режущей кромки, где вытягивание волокон будет максимальным. В области обработки кромок также предполагается, что степень шероховатости поверхности не всегда служит показателем качества [iii], поскольку во время резания формируются абразивные частицы (при определенной ориентации волокон), которые затем «сглаживают» поверхность детали после обработки. Это, несомненно, дает с виду «хорошую» поверхность, но не позволяет четко определить наличие трещин, которые могли образоваться во время первичной обработки. Степень возникающего истирания тесно связана со структурой переплетения волокон в тканевых композитах: чем ближе кромка к точке пересечения двух волокон, тем меньше вероятность истирания [iv]. Одна представляющая интерес научная

работа [v] посвящена размеру частиц пыли, возникающих во время механической обработки, и вероятности проникновения пыли, образующейся при обработке различными инструментами в различных условиях резания, в чувствительные части легких. Частицы пыли меньшего размера более опасны для легких, при этом особую угрозу представляют частицы размером менее 12,5 микрон. Еще одним направлением работы ученых является визуализация и обнаружение расслоения с помощью различных методов, включая широко применяемый метод лазерно-ультразвукового исследования [vi]. Несмотря на меньший интерес, обусловленный разрушающим характером (за исключением самых малых элементов), компьютерная томография просверленных отверстий в углепластике дает нам все новые и новые знания в области повреждений подслоя, возникающих при обработке [vii]. Помимо очевидных преимуществ, связанных с определением повреждений подслоя, она позволяет анализировать большую площадь (без деления на секции) с последующим исследованием растровым электронным микроскопом. Данный метод дает ученым возможность гораздо более точно определять количество дефектов по сравнению с оптическими технологиями.

Механизмы резания Значительная часть работ посвящена принципам механизмов резания углепластика. До недавнего времени большинство исследований проводилось в области ортогонального резания, но с развитием сенсорных технологий стали изучаться и другие методы. В недавней интересной разработке исследователи попытались измерить силы, возникающие при прохождении режущей кромки через различным образом направленные волокна просверливаемого образца, и сравнить этот процесс с результатами, полученными при ортогональном резании [viii], [ix]. В ходе обоих исследований было выявлено, что минимальное усилие реза достигается при резании волокон, расположенных под углом -45° к направлению реза. При расположении волокон под углом 60° и 90° усилия резания наиболее высоки, но также в большой степени зависят и от величины заднего угла (зависимость в случае волокон с другой ориентацией незначительна). Влияние способа укладки слоев на обрабатываемость изучалось одной из исследовательских групп [x], которая выяснила, что этот эффект обусловлен шероховатостью поверхности. Из результатов стало ясно, что оп-

Рис. 1 Масса опасных частиц (диаметром менее 12,5 мкм), достигающих альвеол легких, на 1 л воздуха

Рис. 2 Шероховатость поверхности отверстия при двух различных способах укладки слоев

2015 - №2

металлообработка

Также было установлено, что срок службы инструмента при этом может быть увеличен на 300% [xiv]. Одно интересное исследование [xv] было посвящено такому вопросу: является ли износ инструмента при обработке пакетов углепластик/титан лишь суммой двух разных механизмов износа? Оно выявило значительную взаимозависимость. Углепластик существенно увеличивает срок службы инструмента в сравнении со сверлением титана в отдельности, поскольку углеродные волокна удаляют скопившийся на режущей кромке титан до того, как он сможет вызвать выкрашивание. Доля износа задней части резца от общего объема износа может быть рассчитана путем простого складывания показателей для титана и углепластика, сверлимых по отдельности.

Рис. 3 Механизмы, обуславливающие износ задней поверхности резца при обработке композитных материалов тимальная конфигурация укладки варьируется в зависимости от скорости подачи, хотя в сделанном авторами заключении этот вопрос не был рассмотрен. В то же время способы укладки двух прилегающих друг к другу слоев с ориентацией волокон -45° создают особые трудности, поскольку они вызывают формирование в материале широких неровных бороздок (изображение справа, рис. 2). Интересно, что в одном исследовании также отмечалась разница в износе инструмента при резании волокон разной ориентации. Дальнейшее исследование также выявило связь основных механизмов резания с типом износа [xi]. Было доказано, что максимальный износ по задней поверхности происходит при резании волокон, расположенных под углом -45° к режущей кромке. Это связано с тем, что оставляемая позади резца «рваная» поверхность трется о его заднюю грань (Рис. 3). Такой вывод оказался неожиданным, поскольку, как было замечено ранее, при такой ориентации усилие резания должно быть наименьшим. Альтернативы механической обработке В 2014 году сохранилась тенденция к увеличению числа публикаций о гидроабразивной и лазерной резке углепластика. Относительно новой разработкой можно назвать использование жидкой двуокиси углерода под высоким давлением (3000 бар) для резания деталей из углепластика. По своим преимуществам этот способ близок к обычной гидроабразивной резке, но не требует последующей чистки и сушки заготовки. В ходе механических испытаний, где сравнивалось использование гидроабразивной резки, борфрезы и алмазного инструмента для грубого шлифования, было доказано, что [xii]: • Детали, прошедшие гидроабразивную обработку, показали лучшие результаты в испытаниях на сжатие; • Детали, обработанные шлифовальным инструментом, обладали самой высокой межслоевой прочностью; • Обработка борфрезой придала заготовкам лучшую усталостную стойкость. Поскольку главным механическим свойством, представляющим интерес для авиакосмических предприятий, обычно является усталостная прочность, такие результаты представляются хорошей новостью для производителей оборудования. Другой интересный момент, отмеченный в той же работе, касается расположения дефектов в композитном материале. Для режущих инструментов деформации ограничены слоями с особой ориентацией волокон. Однако при использовании шлифовального и гидроабразивного инструмента дефекты образовывали «прожилки» по всей толщине материала. Пакеты углепластик/металл Сверление с помощью вибрации широко используется в промышленности для обработки пакетов углепластик/алюминий. Исследование сверления пакетов углепластик/титан в сопровождении низкочастотных колебаний показало значительное снижение температуры [xiii], хотя неясно, произошло ли это из-за прерывистого характера сверления, более эффективного удаления стружки или лучшего доступа смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания.

Список литературы: [i] Heinrichs, M. Voß, R., Tanaka, H., Kuster, F., Wegener, K., Analysis of Material Weakening in CFRP after a Drilling Operation, Procedia CIRP 24 (2014) pp44-48 [ii] Xu, J., An, Q., Chen, M., A comparative evaluation of polycrystalline diamond drills in drilling high-strength T800S/250F CFRP, Composite Structures, Volume 117 (2014), pp 71-82 [iii] Voß, R., Henerichs, M., Kuster, F., Wegener, K., Chip Root Analysis after Machining Carbon Fiber Reinforced Plastics (CFRP) at Different Fiber Orientations, Procedia CIRP, Volume 24 (2014) pp 217-222 [iv] Hintze, W., Cordes, M., Koerkel, G., Influence of weave structure on delamination when milling CFRP, Journal of Materials Processing Technology, Volume 216 (2014), pp 199 – 205. [v] Haddad, M., Zitoune, R., Eyma, F.,Castanie, B., Study of the surface defects and dust generated during trimming of CFRP: Influence of tool geometry, machining parameters and cutting speed range, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing Volume 66 (2014), pp142-154 [vi] Sun, G., Zhou, Z., Application of laser ultrasonic technique for non-contact detection of drilling-induced delamination in aeronautical composite components, Optik – International Journal for Light And Electron Optics, Volume 125 (2014), pp3608-3611 [vii] Pejryd, L., Bono, T., Carmignato, S., Computed Tomography as a Tool for Examining Surface Integrity in Drilled Holes in CFRP Composites, Volume 13 (2014), pp 43-48 [viii] Heinrichs, M. Voß, R., Tanaka, H., Kuster, F., Wegener, K., Machining of carbon fiber reinforced plastics: Influence of tool geometry and fiber orientation on the machining forces, CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, (2014) IN PRESS [ix] Eneyew, E.D., Ramulu, M., Experimental study of surface quality and damage when drilling unidirectional CFRP composites, Journal of Materials Research and Technology, Volume 3 (2014), pp 354-362 [x] Eneyew, E.D., Ramulu, M., Experimental study of surface quality and damage when drilling unidirectional CFRP composites, Journal of Materials Research and Technology, Volume 3 (2014), pp 354-362 [xi] Ramirez, C., Poulachon, G., Rossi, F., M’Saoubi, R., Tool Wear Monitoring and Hole Surface Quality During CFRP Drilling, Procedia CIRP, Volume 13 (2014), pp 163-168 [xii] Haddad, M., Zitoune, R., Bougherera, H., Eyma, F., Castanie, B., Study of trimming damages of CFRP structures in function of the machining processes and their impact on the mechanical behaviour, Composites Part B: Engineering, Volume 57 (2014), pp 136 – 143 [xiii] Pecat, O., Brinksmeir, E., Low Damage Drilling of CFRP/Titanium Compound Materials for Fastening, Procedia CIRP, Volume 13 (2014), pp1-7 [xiv] Pecat, O., Brinksmeir, E., Tool Wear Analyses in Low Frequency Vibration Assisted Drilling of CFRP/Ti6Al4V Stack Material, Procedia CIRP, Volume 14 (2014), pp 142-147 [xv] Wang, X., Kwon, P.Y., Sturtevant, C., Kim, D., Lartrip, J., Comparative tool wear study based on drilling experiments on CFRp/Ti stack and its individual layers, Wear, Volume 317 (2014), pp 265-276

Автор: Элеонора (Eleanor) Composite Machining

инструменты

№2 - 2015

Seco представляет цельные твердосплавные головки с уменьшенной длиной зубьев для фрез серии Minimaster ®Plus Компания Seco продолжает расширять технологические возможности фрезерной системы со сменными режущими головками Minimaster Plus. К последним разработкам относятся режущие головки с более короткой режущей частью, способные работать на максимальных режимах в условиях высоких сил резания при черновой и получистовой обработке. Новые головки сохраняют все преимущества и характеристики существующих, и при этом длина режущей части составляет 0,7 x D, вместо 1,2 x D, что увеличивает жесткость инструмента. Благодаря увеличенной жесткости эти головки прекрасно подходят для выполнения сложных операций и 5-осевой обработки. Идеальными условиями работы для этих головок является фрезерование всем диаметром на небольшую глубину. Как и существующие режущие головки, версии с короткими зубьями доступны в двух сплавах (F40M и MP3000), применяемых для обработки всех типов материалов, а также с двумя геометриями E и M, обеспечивающими стабильность процесса резания. Диаметры пластин – 10 мм, 12 мм и 16 мм, а радиусы угла находятся в диапазоне от 0,4 мм до 3,1 мм. Кроме того, доступны пластины для обработки уступов и сферические пластины с внутренними каналами подачи СОЖ. Система Minimaster Plus предназначена для фрезерной обработки в авиакосмической, энергетической, автомобильной и медицинской промышленности и в производстве пресс-форм. Она без труда обрабатывает сталь, нержавеющую сталь, чугун, алюминий, а также труднообрабатываемые материалы, позволяя избежать после

смены головки перепривязки инструмента по длине. Одной из наиболее примечательных характеристик является высокоточное крепление головки на хвостовике. Базирование по конусу и торцу с закреплением высокоточной резьбой обеспечивают надежный зажим и радиальное биение на уровне 10 микрон. Кроме того, базирование по торцу повышает повторяемость положения и производительность процесса обработки в целом, благодаря замене пластины без снятия инструмента со шпинделя станка. Максимально допустимое осевое биение составляет 25 микрон.

Компоненты успешного торцового фрезерования В случае эффективного стружкообразования при работе концевой фрезы выигрывают все: конечный пользователь, покупатель, производитель режущего инструмента и дистрибьютор. Достичь этого, если имеющийся инструмент движется по правильной траектории и работает с параметрами, повышающими его продуктивность, можно только при наличии правильной геометрии, основы и покрытия концевой фрезы. «Все дело в оптимизации», – утверждает Шерри ДеПерно (Sherry DePerno), президент и главный исполнительный директор компании Advanced Tool Inc. (г. Мерси, штат Нью-Йорк, США), которая производит исключительно твердосплавные концевые фрезы. Оптимизировав все параметры концевой фрезы для выполнения определенных работ, во время изготовления инструмента важно обеспечить стабильность результатов. «При каждой установке нового инструмента оператор должен получать одинаковое количество деталей. Какие-либо отклонения здесь недопустимы». Инженер-аналитик компании M.A. Ford Manufacturing Co. Inc. (г. Давенпорт, США) Гэри Шмидт (Gary Schmidt) подтверждает, что важно изучить все аспекты сферы применения, чтобы разработать не просто приемлемую, а идеальную твердосплавную концевую фрезу. «Правильный инструмент можно найти только тогда, когда вы знаете, какой результат хотите получить». Одним из ключевых аспектов при выборе режущего инструмента является обрабатываемый материал. Шмидт вспоминает одно авиакосмическое предприятие, которое столкнулось с проблемой обработки редкого, трудно поддающегося резанию материала. Компания M.A. Ford проводила сравнительный анализ материала заказчика с подобным материалом, для обработки которого уже была разработана геометрия. «В конце концов мы порекомендовали использовать стандартную высокопроизводительную концевую фрезу, но с небольшими изменениями, – поясняет он. – Сравнительный анализ обрабатываемых материалов оказался очень полезен». Разрабатывая новые решения, компания Advanced Tool проводит фирменную проверку износостойкости, которая включает микроскопическое исследование процесса износа концевой фрезы, а также анализ методом конечных элементов для определения даль-

Ленточка этой двузубой концевой фрезы со сферическим торцом производства Advanced Tool имеет правильную толщину, а перемычка расположена по центру фрезы. Режущая кромка имеет форму буквы «S» (спиральная кромка), которая проходит сверху вниз. Спиральная кромка концевой фрезы отличается усовершенствованной геометрией, позволяющей сократить контакт с заготовкой и снизить давление на кромку нейшего направления работы. Опираясь на полученные результаты, производитель определяет необходимость изменения основы, геометрии или покрытия. «Мы изменяем лишь один или два элемента и отталкиваемся от этого, – говорит ДеПерно. – Затем устанавливаем инструмент, делаем еще одну проверку на износостойкость и анализируем, получилось ли у нас приблизиться к нужному результату». ДеПерно отмечает, что, например, при сильном износе инструмента специалисты компании Advanced Tool исследуют его геометрию, поскольку зачастую причиной является именно она. Для повышения производительности может потребоваться коррекция толщины стержня, задних или передних углов, угла подъема вин-

инструменты

2015 - №2

Данная четырехзубая высокопроизводительная концевая фреза от M.A. Ford имеет улучшенную защиту углов и усовершенствованную геометрию

Перемычка этой двузубой концевой фрезы со сферическим торцом «brand X» очень тонкая. Из-за этого инструмент не работает должным образом, так как секция слишком слабая и может сломаться в процессе работы. Фреза также отличается низким качеством обработки поверхности: это видно по мелким горизонтальным линиям на режущей кромке

Эта двузубая концевая фреза со сферическим торцом «brand Y» имеет очень толстую перемычку. А это значит, что есть большая «мертвая зона», которая не подвергается обработке, и во время работы концевая фреза находится под большим давлением. Это может привести к ее преждевременному выходу из строя или поломке. Кроме того, данный инструмент имеет прямую ленточку – в отличие от спиральной фрезы кромка выполнена не в форме буквы «S». С такой фрезой необходимо прилагать больше усилий в процессе работы, при этом инструмент будет затупляться быстрее товой линии. Дефекты изготовления инструмента также могут вызывать проблемы. Например, если перемычка слишком тонкая, в верхней части инструмента образуется «мертвая зона». Из-за этого обработка будет проводиться под сильным давлением, что, в свою очередь, приведет к преждевременному износу фрезы. Инструмент может быстро изнашиваться и неэффективно работать

и в том случае, если пользователь не знает особенностей инструмента. «Безусловно, все хотят, чтобы установка инструмента была максимально простой: вставить фрезу в цангу и начать работу. В конечном счете все же нужно ориентироваться на результат», – отмечает ДеПерно. Чтобы достичь желаемого результата, основа должна соответствовать обрабатываемому материалу. «Есть один малоизвестный факт: алюминий склонен сцепляться с кобальтом, содержащимся в твердом сплаве, – поясняет Шмидт из M.A. Ford. – Твердосплавная основа содержит не более 6% кобальта, что идеально подходит для обработки алюминия». Также он добавляет: чем ниже процент содержания кобальта, тем выше прочность твердого сплава, поэтому концевые фрезы с 6% содержанием кобальта могут обрабатывать абразивные материалы. Но если используется инструмент с большой поперечной прочностью на разрыв, содержание кобальта должно достигать 12%. Кобальт является связующим элементом для частиц вольфрама в сплаве. Поскольку кобальт мягче карбида, уменьшение его содержания в сплаве делает инструмент более жестким. Увеличение процента содержания кобальта сделает инструмент не таким жестким, но более прочным, в частности, в плане сопротивления поперечному разрыву. По мнению Шмидта, хотя для оптимизации работы концевой фрезы должна быть задействована вся геометрия, определяющую роль играет режущая кромка. Однако при проектировании инструментов приходится идти на компромиссы. Например, инструмент с большим передним углом легко режет материал и минимизирует деформацию, но не всегда является долговечным. С другой стороны, нанесение покрытия на кромку может повысить износостойкость, но на малых подачах может привести к истиранию и деформации поверхности заготовки. Тепло – еще один враг режущего инструмента, но оно может быть минимизировано за счет покрытия. Шмидт поясняет, что высокий уровень тепла при обработке, например, очень пластичных материалов улучшает процесс образования и удаления стружки. «Во многих случаях нанесение на концевые фрезы покрытия, используемого на закаленных материалах, может оказаться полезным ввиду его устойчивости к высоким температурам». Шмидт добавляет, что предварительная обработка концевой фрезы перед нанесением покрытия улучшает поверхность твердого сплава и адгезию будущего покрытия. А обработка после нанесения повышает качество отделочного покрытия и оптимизирует удаление стружки. Оптимизация концевой фрезы под конкретное применение требует дополнительных денежных средств, но результат стоит того. «Когда мне говорят, что наши инструменты стоят слишком дорого, я в свою очередь спрашиваю, всегда ли они получают одно и то же количество продукции на выходе, – говорит ДеПерно. – Если ответ отрицательный, значит, их инструмент обходится гораздо дороже нашего». Несмотря на все вышесказанное, не только производители инструментов должны принимать активное участие в оптимизации концевых фрез. В идеале клиент, по словам ДеПерно, должен определять рабочие показатели концевой фрезы, ведь усовершенствовать инструмент без измерений на рабочем месте очень сложно. При поиске идеальной концевой фрезы Шмидт рекомендует пользователям постоянно искать более совершенные методы и решения. «Они всегда рядом».

Автор: Алан Рихтер (Alan Richter) Cutting Tool Engineering (CTE)

новости индустрии

№2 - 2015

Новая версия NOVO™ 1.6 для планшетов и ПК Мощное облачное приложение с цифровыми технологическими данными и аналитическими инструментами улучшает производственную, инвентарную и электронную коммерческую мобильность и позволяет оптимизировать производительность цеха. Чтобы облегчить управление техпроцессом, необходимы, прежде всего, более удобные инструменты. После успешного запуска приложения NOVO™ для цифрового планирования производства от Kennametal в 2013 году, разработчики программы продолжают совершенствовать ее, добавляя новые инструменты и технические возможности. Приложение экономит десятки часов работы инженерам-технологам, экономистам и специалистам по планированию производства. Им больше не нужно изучать каталоги и строить предположения о возможных результатах обработки. А с выходом обновленной версии 1.6, приложение, доступное на ПК и планшетных устройствах, стало еще более эффективным. По словам Кейти Ричардсон, директора по программному управлению продукта NOVO в Kennametal, NOVO™ – это удивительный пример того, насколько продуманным может получиться решение по улучшению производительности для наших клиентов. Версия 1.6 для ПК и планшетов получила новые функции, которых не было в более ранних версиях. My Machines Используя опцию «My machines», вы можете ввести в приложение характеристики имеющегося у вас оборудования, такие как стоимость станкочаса, максимальная частота вращения шпинделя, максимальный крутящий момент. После этого рекомендации NOVO будут оптимизированы под ваши конкретные условия. Виртуальные библиотеки данных могут быть доступны нескольким пользователям. Кроме того, в версии 1.6 появилась возможность подбора инструмента для отрезки. Теперь Tool Advisor на основании большой базы знаний NOVO выберет отрезной резец, который наиболее точно соответствует выполняемой операции. Дополнительную эффективность приложению NOVO Версии 1.6 для ПК и планшетов обеспечивает наличие связи с номенклатурой клиента. Многие клиенты используют собственную номенклатуру, и после однократного ввода такой перекрестной ссылки приложение сохранит эту информацию и будет выводить ее при каждом использовании NOVO. В результате можно легко соединить систему выбора с внутренними системами клиента. Всеобъемлющая информационная база и быстрый доступ к ее данным – это залог эффективности производства. Благодаря открытой архитектуре приложение NOVO™ предоставляет безграничные

NOVO™ от Kennametal: кардинальное изменение представления об эффективном производстве. возможности. NOVO в очередной раз доказывает, что «новое мышление – лучшее мышление». Скачайте приложение NOVO и подпишитесь на обновления. Посетите наш канал на YouTube и посмотрите информационный ролик о приложении NOVO.

Двусторонний многошпиндельный токарный станок с числовым программным управлением Не так давно INDEX Group, один из крупнейших конструкторов и производителей токарных станков, предложил новый многошпиндельный токарный автомат. Конструкция агрегата включает блок из шести инструментодержателей и один контршпиндель напротив главного шестишпиндельного барабана, что позволяет выполнять обработку сложных заготовок, требующую множества инструментов, с высокой точностью в один процесс. Станок INDEX MS40P с числовым программным управлением есть новая концепция, которая, по информации разработчика, обеспечивает контрактных производителей возможностью на 85 и более процентов заменить шесть или более двухголовочных токарных станков с числовым программным управлением одним, гибким, высокоскоростным и высокоточным. Агрегатом, который может работать без присмотра в течение трех смен. Введя MS40P, станкостроитель INDEX Group расширил свою серию многошпиндельных станков на еще один многошпиндельный токарный автомат с числовым программным управлением. Новинка в еще большей степени усилила сильные стороны серии своей гибкостью и простотой переоснащения. Гибкость и производительность стан-

ка делают его хорошо подходящим как для серийного производства, так и для обработки семейств деталей. Переднеконечный и заднеконечный варианты обработки позволяют эффективно и наиболее полно обтачивать детали сложной геометрии. Главной частью конструкции является компактный шпиндельный барабан станка. Шесть жидкостно охлаждаемых бесступенчатых двигателей с полым валом способны обеспечивать привод обработки стержней диаметром до 40 мм. При этом заготовки обрабатываются независимо друг от друга. Другими характеристиками шпиндельного барабана являются высокий крутящий момент и не требующая обслуживания продвинутая синхронная конструкция с небольшой рамой. Концепция станка основывается на сочетании дополнительной, барабанной стороны A и противоположной стороны B с блоком инструментодержателей. Кроме инструментодержателей на барабанной стороне станка, еще шесть инструментодержателей и контршпиндель объединены в жесткий моноблок. Размещение инструментального суппорта в рабочей зоне без продольного ползуна означает, что можно использовать более одного инструмента на каждом шпинделе. Попасть в крупно-

2015 - №2

размерную рабочую зону легко через раздвижные дверцы с обеих сторон станка. Это удобно для пользователя и значительно сокращает время установки. Стружка падает непосредственно в базу станка. На стороне A в соответствии с модульной системой INDEX смонтирована пользовательская конфигурация до 12 кросс-слайдов с числовым программным управлением на гидростатических подшипниках, несколько Y-осей и многочисленные стационарные и подвижные инструменты для переднесторонней обработки, обеспечивающие широкий спектр видов обработки за один установ. Это и внецентренное сверление, и глубокое, и наклонное, и перекрестное, и обычное сверление, и нарезание резьбы, и фрезерование контура, и зубофрезерование, и мультитокарная обработ-

новости индустрии

ка. И это только некоторые из многих возможностей. Характерное для INDEX V-образное расположение несущих инструментов означает, что оптимальная последовательность обработки является единственным фактором, определяющим процесс. Например, внешние и внутренние операции механической обработки с использованием стационарных или подвижных инструментов могут быть выполнены в каждой позиции. При обработке пользователь может запрограммировать оптимальную для каждого независимого шпинделя скорость, которая может изменяться в процессе резки. Результатом является отличное качество поверхности, короткие сроки изготовления одного изделия и продление срока службы инструмента. Кроме того, можно изменять скорость во время индексации барабана, что позволяет избежать каких-либо дополнительных вторичных дообработок. Это означает возможность обработки сложных материалов, никаким иным образом не могущих быть обработанными на многошпиндельных автоматах. Если вариантов обработки на стороне A, где шпиндельный барабан, недостаточно, в дело вступают приспособления на стороне B. Позиции с первой по пятую оснащаются слайдами, то есть направляющими скольжения, которые могут быть использованы для обработки заготовок на стороне A. В шестой позиции есть контршпиндель, перемещающийся в направлении Z, так что пользователь может обрабатывать заготовки в позициях 6.2 и 6.4. Кроме того, слайд 6.2 может быть использован для обработки стороны А или для боковой или задней торцевой обработки на контршпинделе с использованием до трех инструментов. Позиция инструмента 6.4 также имеет обратную сверлильную напраляющую скольжения, которая может быть оснащена тремя сверлильными или токарными инструментами, или подвижными инструментами. В целом на стороне А может быть одновременно задействовано до трех инструментов, и еще шесть инструментов доступны для окончательной обработки задней части. Еще одним преимуществом является большое расстояние перемещения контршпинделя по оси Z. Это делает возможной продольную и поперечную обработку длинных деталей, например, деталей валов. Поворотный блок размещает детали на конвейерной ленте, которая увлекает их на себе. При этом захват может уже двигаться перекрестно движению детали во время заднесторонней обработки, что экономит время. Вместо размещения готовых деталей на встроенной конвейерной ленте они могут также передаваться в перегрузочную систему.

Пятиосевые станки Hurco с числовым программным управлением

Hurco Companies представляет пять новых моделей пятиосевых станков с числовым программным управлением. Новинки интересны возможностью пятисторонней обработки в стандартных трехосевых условиях, распространяющихся на все пять поверхностей. Станкостроитель выступил с инициативой Take 5 for 5-axis, должной стимулировать производителей к оценке достоинств пятисторонней обработки. Мы стремимся помочь мастерским увеличить прибыль и производительность путем разработки

сложной технологии управления, интуитивно понятной и простой как в освоении, так и в использовании. А так как мы знаем, что принятие на вооружение пятистороннего процесса является наиболее эффективным способом немедленно увеличить прибыль на существующих материальных ресурсах, в последнее десятилетие мы посвятили немало времени и прочих ресурсов пятиосевой технологии и значительно расширили наш модельный ряд, говорит Мэгги Смит, менеджер Hurco Companies по маркетингу. В рамках этой пятиосевой инициативы компания Hurco ввела пять новых пятиосевых моделей, это VMX30UHSi, VMX42HSRTi, VMX84SWi, VMX60SWi и VMX60Ui. Приобретение пятиосевого станка есть действительно инвестиция в будущее, дивиденды с которой поступают уже сегодня, продолжает она. Когда мастерская инвестирует в пятиосевую фрезу, которую иногда называют 3+2, и обрабатывает на ней свои детали, она сразу же сокращает время установки, повышает точность и сокращает время цикла. В дальнейшем такая мастерская может участвовать в конкурсе на более сложную пятиосевую одновременную работу. Она не только расширяет свои возможности и клиентскую базу, но и помогает своим сотрудникам расширять свои навыки, говорит Смит. Помимо выпуска новых моделей инициатива Take 5 for 5-axis включает образовательный сайт 5-axis.org, а также вебинар и несколько живых семинаров в рамках отраслевых мероприятий во всей Северной Америке. www.hurco.com

№2 - 2015

новости индустрии

Опции добавляют пятиосевому шлифовальщику дополнительные возможности Не так давно основу гибкости и функциональной универсальности станков с числовым программным управлением представляли пятиосевые установки. Теперь ожидания и возможности производителей и механических мастерских вышли за пределы пятиосевых конструкций. И станкостроители реагируют на ситуацию. Недавно компания Schuette представила свой станок 325linear, пятиосевой шлифовальщик с числовым программным управлением с расширенным диапазоном перемещений по осям X и Y, а также с двумя вспомогательными направляющими скольжения для зажима заготовки и улучшенной траекторией движения шлифовального круга по всей зоне обработки. На этом станке, как правило, работающем в диапазоне 2500-4000 оборотов в минуту, могут быть размещены микроинструменты, ружейные сверла, нарезатели червячной резьбы и детали сложной геометрии. Дополнительные вторые вспомогательные направляющие позволяют оснащать 325linear средствами управления инструментом, поддержки деталей, задней бабкой или поддонами для деталей. Помимо набора опций настройки, станок расширяет возможности пользователей в части автоматизации достижениями в области замены шлифовального круга и роботизированной обработки детали. В частности, на оси А пользователь может установить цанговые патроны, гидравлически расширяющиеся патроны или патроны мультидиапазона. С помощью устройства автоматизированной смены цангового инструмента заготовки различных диаметров могут быть зажаты с высокой степенью концентричности. А-осевая конфигурация Schuette 325linear делает возможным позиционно-ориентированное зажимание деталей без вращательной симметрии. Таким образом, заготовки с различными требованиями по черновой и чистовой обработке могут быть последовательно заданы на станке для непрерывной обработки. Кроме того, система шлифова-

ния Schuette предлагает масштабируемую автоматизацию со 140-позиционной системой смены инструмента, магазином на 5-24 шлифовальных круга и гибким роботизированным захватом инструмента для замены мельчайших микроинструментов. Один и тот же базовый станок может использоваться для непрерывного производства одной детали в рабочей ячейке или для последовательной разовой работы, по мере необходимости. В составе 325linear есть универсальная ось вращения А с высоким уровнем концентричности и точности подачи, в то время как XYZ-осевое разрешение поддерживается в пределах 0,1 микрона. Основной двигатель шпинделя работает с частотой до 12 тысяч оборотов в минуту. Максимальная приводная мощность 15 киловатт, максимальная частота вращения шлифовального шпинделя 24 тысячи оборотов в минуту. Размах по линейным осям станка, X, Y и Z, составляет 480 на 250 на 275 мм соответственно. Станок 325linear поставляется с программным обеспечением SIGSpro, то есть Schuette Integrated Grinding Software, в качестве фирменного интерфейса управления, поэтому пользователи и программисты могут назначать варианты зажима для каждого выполняемого шлифования. Когда используется система управления и поддержки инструмента, заданные расстояния от шлифовального круга до детали могут быть определены и поддерживаются постоянными. В трехмерном режиме все шаги цикла могут быть смоделированы, контролируемы и оптимизированы для точного оценивания, предотвращения столкновений и даже внешней интеграции рабочей станции с другими деталями. Все движения на этом новом шлифовальщике поддерживаются числовым программным управлением Siemens 840D sl с совместимой технологии привода.

2015 - №2

выставки 2015

№2 - 2015

2015 - №2

№2 - 2015

2015 - №2