Экспозиция Металлообработка №5 by Exposition Metalworking журнал

2014 - 5 октябрь

октябрь 5 - 2014

содержание

Содержание ВЫПУСК: № 5(105) октябрь 2014 г. ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ОФИС: Республика Татарстан, Наб. Челны, Россия Мира, д. 3/14, оф. 145

Персонализированные измерительные приборы: подстройте устройство под себя..........................................................................................5 HTEC приходит в Африку..................................................................................................10

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

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

Miami, FL, USA, 801 Three islands blvd., Suite 217, Hallandale Beach, 33009

Организация эффективной системы циркуляции, перемешивания и фильтрации растворов в гальванической линии.................................................................................12 ТЕХТРАН – раскрой листового материала, версия 7.........................................................14 Использование CAD/CAM-системы ArtCam для производства монет.....................................17

+1 (954) 646-19-08

Hilden, Germany

+49 (1577) 958-68-49

САЙТ: www.mmsv.ru УЧРЕДИТЕЛЬ И ИЗДАТЕЛЬ: ООО «Экспозиция»

Применение CAM-системы PowerMILL в компании FomarStamp для пятиосевой обработки сложных многополостных пресс-форм.........................................................19 Двухканальное числовое программное управление для пятиосных станков...................................................................................................20

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

Концевые фрезы Minimaster Plus......................................................................................21

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР: Шарафутдинов И.Г. / mmsv@expoz.ru

Современные технологии дуговой наплавки.............................................................................22

ДИЗАЙН И ВЕРСТКА: Сайфутдинова Ф.А. / mmsv@expoz.ru

Как подобрать установку плазменной резки................................................................25

РАБОТА С КЛИЕНТАМИ: Трошина А.С. / mmsv4@expoz.ru Замалиев Д.И. / mmsv1@expoz.ru Мерзлякова Т.И. / mmsv2@expoz.ru Новикова Н.С. / mmsv3@expoz.ru

Команда формулы-1. Haas F1 выбирает Скудерию Феррари в качестве технического партнера..........................28

АДРЕС УЧРЕДИТЕЛЯ, ИЗДАТЕЛЯ И РЕДАКЦИИ: 423809, РТ, Набережные Челны, пр. Мира, д. 3/14, оф. 145, а/я 6 ОТПЕЧАТАНО: ООО «Контур», г. Москва, проезд Студеный, 32/1, тел. +7 (495) 203-977 www.printtown.ru № заказа: 1022 ДАТА ВЫХОДА В СВЕТ: 10.10.2014 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.

Вертикальный токарный станок VL 8 от EMAG.............................................................30 Металлический трехмерный принтер промышленного класса....................................31 Зачем учиться операторам, которые итак умеют работать!..........................................37 Компания CERATIZIT представила новую линейку режущих инструментов Cutting Solutions на АМВ 2014..................................................41 Многочисленные задачи обработки материалов группы P по ISO.................................43

КИПиА

2014 - 5 октябрь

Персонализированные измерительные приборы: подстройте устройство под себя Многие стандартные серийные измерительные приборы больше не являются правильным решением для измерения сегодняшних деталей. В дело вступает оборудование с персональными настройками. Сегодня многие сети быстрого питания заново учатся кормить своих клиентов. Даже бургер вы можете «подстроить под себя», выбрав, с чем и как он будет приготовлен. Этот принцип понятен успешным и растущим сетям. Пользователи измерительных приборов тоже люди, и у них тоже могут быть свои уникальные предпочтения. Кажется, что если вы сможете нарисовать деталь, у вас получится построить ее. Поэтому многие стандартные измерительные приборы серийного производства больше не являются правильным решением при проведении измерений. Производителям измерительных приборов следует учесть это и начать выпускать оборудование с возможностью персонализированных настроек. Практические рекомендации • Обычно чем более конкретна цель применения инструмента, тем быстрее его можно эксплуатировать. • Но всегда наступает момент, когда даже ручной инструмент с наиболее узкой сферой применения должен уступить дорогу автоматизации. • Любая мастерская, участвующая в большом производственном цикле, может выиграть от использования специализированного измерительного прибора, который делает проверку более быстрой и легкой. Приборы со «специальной» круглой шкалой Некоторые производители делают индивидуальные циферблатные индикаторы важной частью своего бизнеса. Часто незначительных изменений достаточно, чтобы индикаторы стали пригодны для других нетрадиционных целей. «Специальные» характеристики могут означать, что прибор стал легче, быстрее или более точным. Например, на рис. 1 представлен прибор для измерения диаметра, два референсных контакта обеспечивают преимущество самоцентровки. Но это означает, что измеритель-

Пневмоизмерительные устройства могут также измерять потоки. Поскольку поток измеряется между двумя точками, он аналогичен эталонной системе с минимумом и максимумом в системе традиционных измерений ный контакт измеряет перпендикуляр к хорде, а не сам диаметр. Существует фиксированное соотношение 5:4 между диаметром обрабатываемой детали и этим перпендикуляром. Для компенсации у индикатора есть циферблат для специального соотношения, который показывает пять единиц на каждые четыре единицы движения для измерительного контакта, что делает считывание показаний легким. Циферблат со специальным соотношением экономит время для пользователя, устраняет источник потенциальной ошибки и не требует реинжинирига и внесения изменений в прибор – просто специально напечатанный циферблат. Циферблат можно затемнить для разных целей. При точечных измерениях зеленая зона шкалы показывает, что обрабатываемая деталь находится в пределах допусков, желтая зона предупреждает пользователя о приближении предела, а красная зона означает, что показатель вышел за пределы допусков. Затененная шкала также может использоваться для быстрой сортировки деталей по разме-

ру, с использованием цветных контейнеров в соответствии с цветовой кодировкой шкалы. Для измерения предельного калибра зоны шкалы можно пометить так, что стрелка будет совсем не видна. Если ее не видно, значит, деталь не соответствует норме. Циферблатные индикаторы могут использоваться для измерения безразмерных единиц. Например, при наличии связи между температурой и отражением материала, специальная шкала может использоваться для измерения в градусах температуры. Проникновение датчика в образец металла может быть представлено на шкале в единицах твердости (например, шкала Роквелла). Могут быть разработаны специальные шкалы для показаний в тех единицах, которые требуются отрасли или сфере применения. Другие примеры включают: футо-фунт крутящего момента, градусы угла, фунты ударной нагрузки, усилие пружины или натяжение кабеля, коэффициент сжатия и даже диоптрии.

КИПиА

Предельные калибры Для проектирования предельного калибра инженер должен понимать, какие параметры следует проверять, а во многих случаях – и сам производственный процесс. Возьмем для примера большие подшипники – проверяется не размер шесть дюймов или двенадцать дюймов, а диаметр – шесть или восемь футов. Поверхности подшипника могут быть изогнуты или располагаться под углом, что требует разных параметров обработки поверхности. Но большинство систем отделки поверхности используют силу тяжести, чтобы зафиксироваться вдоль своей оси движения. Это означает, что их нужно выровнять для надлежащего качества работы. Поскольку цель заключается в измерении поверхности качения подшипника, которая перпендикулярна направлению силы тяжести, когда подшипник находится на боку, привод не поможет. Здесь в дело вступает специальное приспособление, которое не только поддерживает прибор для измерения шероховатости поверхности перпендикулярно детали, но и может держать саму деталь, которая порой весит сотни фунтов. С малыми деталями проблем может быть еще больше. Инжекционные отверстия в головках цилиндра представляют собой очень маленькие отверстия, но с очень значимыми требованиями к отделке поверхностей. Они не перпендикулярны ни к какой поверхности, но располагаются под определенным углом к верхней части головки цилиндра. Это создает множество трудностей с проектированием измерительного устройства, включая наклон датчика, защиту датчика при проникновении внутрь, измерении и вытягивании его назад. Зная дизайн головки цилиндра, можно спроектировать специальное устройство, которое наклоняет головку цилиндра, используя ее как исходную точку относительно датчика поверхности, находящегося под правильным углом к отверстию. Специальная муфта защищает датчик, а механический переключатель держит датчик во втянутом состоянии, пока вставка не будет завершена, а датчик не будет находиться в нужной позиции. Для калибровки системы калибровочное устройство моделирует деталь и устанавливает измерительное устройство с нужным наклоном относительно участка поверхности. Циферблат можно затемнить для разных целей. При точечных измерениях зеленая зона шкалы показывает, что обрабатываемая деталь находится в пределах допусков, желтая зона предупреждает пользователя о приближении предела, а красная зона означает, что показатель вышел за пределы допусков.Источник: Mahr При измерении прямолинейности и/или конусности цилиндра важно соблюдение зазоров между близкими струями воздуха. Источник: Mahr Пневмоизмерительные устройства с индивидуальными настройками Пневмоизмерительные устройства – последнее достижение в проведении измерений с персонализированными настройками. Поскольку эти инструменты отличаются ограниченным диапазоном измерений и высокими показателями в эксплуатации, каждый такой инструмент изготавливается для конкретной области применения. Есть стандартные конфигурации пневмоизмерительных пробок и колец, но даже их можно немного подогнать под

октябрь 5 - 2014

Автоматический измерительный прибор обычно экономически эффективен, если деталь должна проверяться каждые 45 секунд или чаще конкретные требования пользователя. Такие аспекты, как конкретное местонахождение струи на определенной высоте, конфигурация струи, вид проверки, должны учитывать требования заказчика. К относительным измерениям относятся расстояние между центрами, конусность и концентричность. Помимо высокого разрешения и оптического увеличения, скорости и воспроизводимости пневмоизмерительные устройства демонстрируют значительную гибкость. Пневмоизмерительные приборы чаще являются более простыми и дешевыми, чем механические. Они не требуют привязки к передаче механического движения, поэтому «контакты» (струи воздуха) могут располагаться очень близко и почти под любым углом. Это позволяет выполнять задачи, которые оказались бы очень сложными или дорогостоящими при механических измерениях. При измерении прямолинейности и/или конусности цилиндра важно соблюдение зазоров между близкими струями воздуха. Измерение проводится одним инструментом, у которого струи располагаются с противоположных сторон диафрагмы. Прибор регистрирует только разницу давления между двумя комплектами струй воздуха и непосредственно показывает степень конусности. Концепция также применима для предельного калибра при измерении нескольких диаметров и конусов за одну операцию. Такое приспособление гораздо проще, чем сопоставимое измерительное устройство с механическими указателями, каждый из которых, возможно, имеет привязку к передаче движения и механизму вытягивания. Пневмоизмерительный инструмент может также иметь электрический интерфейс, чтобы подавать световые сигналы о соблюдении или нарушении допусков, что быстрее, чем считывание показаний на шкале. Одна базовая концепция дает возможность для большого числа опций. Базовый принцип: воздушные цепи, действуя дифференциально, проводят измерения, цепи по противоположным сторонам определяют от-

носительные измерения или разницы между характеристиками. Концепция дает возможность выбора – не принимать во внимание размеры и учитывать только относительные измерения, и наоборот. Оператору не приходится что-то добавлять, вычитать или иным образом манипулировать данными. Все понятно из прямого считывания. Рассмотрим, например, предельный калибр, который позволяет валу вращаться. Две воздушные струи с противоположных сторон шейки точно измеряют диаметр шейки, даже если она отклоняется от круговой траектории вала. По мере вращения вала давление воздуха увеличивается в одной струе, но уменьшается в другой. Общее давление с этой стороны диафрагмы остается постоянным, поэтому можно получить показание диаметра. Измерение потока Пневмоизмерение с учетом индивидуальных особенностей позволяет больше, чем просто совершать измерения. Производителю пластиковых сопел и клапанов нужен способ для проверки целостности отверстия детали большого объема с соблюдением конкретных требований к технологическому потоку. Поскольку отверстия очень маленькие и расположены в труднодоступном месте, нет механического или оптического решения этой проблемы. Поскольку большинство пневмосистем измеряют диаметр, используя противодавление ограниченной воздушной струи в фиксированную проушину, с помощью воздуха также можно замерять поток. Поскольку поток обычно замеряется между двумя точками, он аналогичен эталонной системе с минимумом и максимумом в системе традиционных измерений. Это позволяет использовать простые пневмоизмерительные системы, как, например, измерительную колонку для определенных размеров отверстий, а для большего диапазона размеров отверстий можно применить полную пневмосистему. Для рассматриваемых деталей была выбрана пневматическая система с повторами в

2014 - 5 октябрь

КИПиА

Концепция пневмоизмерений применима также к предельному калибру для измерения нескольких диаметров и конусов за одну операцию

Для измерения шероховатости поверхности инжекционных отверстий на цилиндрических головках специальное приспособление использует головку цилиндра как исходную точку, затем позиционирует датчик под нужным углом к отверстию пределах 0,00005 дюймов (1 мкм) и точностью показаний в пределах 0,0003 дюйма (~8 мкм) или менее. Система также обеспечивает эквивалентную скорость потока в литрах в минуту на основе размерных величин и использует также очень низкие скорости потока, требующиеся в данном случае. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ИЗМЕРЕНИЕ Вот пример для размышления. Автомобильный производитель 2 уровня должен провести 100%-ную инспекцию размерных допусков и нескольких других характеристик алюминиевых штамповок, предназначенных для поршней компрессора системы кондиционирования. Требования проверки включали: размерные допуски на изгиб и скручивание, проверку на заполняемость в четырех позициях, наличие двух радиусов, удаление заусен-

цев в двух позициях. Проблема заключалась в условиях контракта: поставщик должен был сначала поставить, а затем проводить проверку примерно 100 тысяч частей в день. Обычно чем более конкретна цель применения инструмента, тем быстрее его можно эксплуатировать. Но всегда наступает момент, когда даже ручной инструмент с наиболее узкой сферой применения должен уступить дорогу автоматизации. Или придется нанять целый штат инспекторов. Автоматический измерительный прибор обычно экономически эффективен, если деталь должна проверяться каждые 45 секунд или чаще. В эту цифру включается не только сама операция измерения, а целый цикл: помещение детали в измерительный инструмент, работа инструмента и считывание показаний, удаление детали. Также могут потребоваться

и другие действия: запись измерения, сортировка деталей по определенным категориям, удаление отбракованных деталей. Многие дополнительные переменные влияют на скорость, с которой может измеряться деталь, и таким образом, на настройки измерения, как ручного, так и автоматического. Сюда входят: количество проверяемых характеристик, необходимость в размерных показаниях, а не просто результата «годен/не годен», последующего использования данных измерений (например, для экспорта в другую систему или для обратной связи), требуемая степень точности, измерение в технологическом процессе или после него. Такое количество переменных объясняет, почему автоматические измерительные приборы редко покупают, что называется, «с полки». В случае поставщика 2 уровня нам пришлось полностью спроектировать инструмент под нужды заказчика – в результате у него появилась возможность инспектировать одну деталь каждые 3,5 секунды (т.е. 1030 деталей в час, 24720 деталей в день). Было приобретено и установлено 4 идентичных устройства, что в целом дало выход 98 880 деталей в день. При проектировании учитывалась прежде всего надежность обработки деталей. В итоге разработанный механизм использовал наиболее надежный механизм, который когда-либо был придуман: гравитацию. Детали подаются в верхнюю часть оборудования и соскальзывают по желобу под углом 45° до упора, где концевой переключатель запускает блокирующий механизм. Пневмоцилиндр затем поднимает зажимное приспособление, и комплект электронных головок снижается, пока не коснется детали. Измерительное устройство пересекает деталь, проверяет правильность позиции, заполняемость материалом, наличие грата, радиус. Изгиб и скручивание проверяются как независимые характеристики в сравнении с позицией и диаметром на противоположных сторонах поршня. Когда проверка завершена, зажимное устройство опускается и деталь подает в выходной желоб. Показания за пределами допусков активируют устройство, удаляющее бракованные детали, а качественные детали переходят к следующему производственному процессу. Состояние сигнала головки измерительного прибора, обработка и хранение данных контролируются компьютером, откуда ежедневно загружаются измерения. ПЛК контролируют все логические функции прибора. Система доказала свою исключительную надежность, работая круглосуточно месяцами до наступления срока профилактического обслуживания. Редко механические цеха сталкиваются с настолько жестко поставленными задачами, но любая мастерская, участвующая в большом производственном цикле, может выиграть от использования специализированного измерительного прибора, который делает проверку более быстрой и легкой. А для больших цехов, где производственный цикл может длиться год и больше, а требования к выпускаемой продукции очень высоки, автоматизированные измерительные инструменты с индивидуальными настройками могут стать единственным способом эффективного проведения инспекции качества. www.mahr.com

новости индустрии

октябрь 5 - 2014

ГК «ФИНВАЛ» рассказала о будущем станков продольного точения В начале октября Группа Компаний «ФИНВАЛ», ведущий поставщик в области инжиниринговых решений и оборудования, провела семинар на тему «Широкие технологический возможности автоматов продольного точения Hanwha (Южная Корея)». В семинаре приняли участие более 50 российских и зарубежных металлообрабатывающих предприятий. В рамках семинара технический директор ГК «ФИНВАЛ» Дмитрий Кадинский и генеральный менеджер концерна Hanwha в России Вилли Юнг презентовали свои компании, а также рассказали о плодотворном сотрудничестве между ними. Представители ведущих российских и зарубежных металлообрабатывающих предприятий также выразили заинтересованность в теме семинара и приняли активное участие в дискуссии. Так, представитель ОАО «Завод им. В.А. Дегтярева» Кирилл Ласуков представил доклад «От первого лица: опыт эксплуатации автоматов продольного точения в условиях серийного производства», который содержал многие актуальные технические подробности работы на подобном оборудовании. Участники семинара также посетили Центр Технологии Машиностроения ГК «ФИНВАЛ», который вскоре отметит первый год работы. Во время экскурсии по ЦТМ специалисты ГК «ФИНВАЛ» представили гостям новейшее оборудование, установленное в центре, а также продемонстрировали возможности современных автоматов продольного точения на примере тестовых деталей. В завершении семинара специалисты ГК «ФИНВАЛ» представили проекты по специализированной оснастке и инструменту для автоматов продольного точения, а также по подбору режущего, вспомогательного инструмента и средств измерений для авто-

матов продольного точения ведущих мировых изготовителей (Hanwha, Traub, Tornos, Citizen, Star). «Подобные семинары всегда вызывают интерес у представителей ведущих металлообрабатывающих предприятий. Это хорошая возможность обменяться опытом с коллегами, а также узнать о новых тенденциях на рынке», – отметил Владислав Ивочкин, генеральный директор ЗАО «ФИНВАЛ-Индастри».

Концевые фрезы Seco Jabro®- Solid2 нового поколения выводят производительность на новый уровень

Новейшая линейка твердосплавных концевых фрез Jabro-Solid2 компании Seco с расширенным диапазоном применения включает более 470 универсальных видов продукции, применяемых для обработки всех стандартных материалов, от стали до титановых сплавов. Эти концевые фрезы

отличаются новым покрытием NXT, оптимизированной геометрией и специальной обработкой кромки, что обеспечивает более долгий срок службы инструмента и высокую скорость резания, чем у их предшественников. В состав покрытия NXT входит нитрид

титан-алюминия (TiAIN), поэтому метод нанесения покрытия, применяемый Seco, является заметным достижением. Покрытие наносится в один слой за три этапа, которые позволяют контролировать и оптимизировать рост покрытия на уровне атомов. Это обеспечивает большую износостойкость, термостойкость и стойкость к выкрашиванию по сравнению с предыдущими версиями и позволяет более точно прогнозировать срок службы инструмента. Jabro-Solid2 включает широкий диапазон геометрий, типов и размеров концевых фрез трех разных серий: квадратные концевые фрезы серии 510 с углом наклона винтовой линии 46 градусов и улучшенной микрогеометрией режущей кромки; многозубые концевые фрезы серии 520 со специальной обработкой кромки для быстрого и экономичного выполнения стандартных операций; сферическая концевая фреза серии 530 с двумя, тремя и четырьмя зубьями. Концевые фрезы Jabro-Solid2 доступны в размерах по DIN от 1 мм до 25 мм и от 3/64" до 1". Чтобы получить дополнительную информацию о концевых фрезах нового поколения Jabro-Solid2, обратитесь к Вашему представителю Seco или посетите www. secotools.com/jabrosolid2

2014 - 5 октябрь

новости индустрии

октябрь 5 - 2014

HTEC приходит в Африку

Haas открывает первый сертифицированный центр технического обучения (HTEC) в Марокко. г. Завентем, Бельгия. 24 сентября 2014 г. В четверг 11 сентября компания Haas

Automation открыла свой первый центр технического обучения (HTEC) с демонстрационным залом в Африке, в Институте аэронавтики и логистики авиаперевозок (ISMALA) в г. Касабланка (Марокко).

ISMALA – это специализированный объект, который является частью общенационального Управления профессионального образования и содействия занятости (OFPPT) Марокко. Открытый год назад Его Величеством королем Мохаммедом Шестым, институт ISMALA является одним из более чем 300 аналогичных учреждений Марокко, созданных для подготовки молодых кадров к работе в развивающихся секторах экономики страны. Как следует из названия этого учреждения в Касабланке, оно специально создано для подготовки кадров для авиационного машиностроения и других связанных отраслей. В общей сложности, в Марокко представлены более 100 крупнейших мировых производителей деталей для авиации и самолетостроения. Торжественное открытие нового центра технического обучения Haas (HTEC) было организовано совместно представителями ISMALA, OFPPT, Haas Automation Europe и местного представительства Haas (HFO), ответственными за работу дилера французской компании Performer CNC в Марокко. На мероприятии присутствовали корреспонденты местных СМИ, и несколько важных гостей, среди которых следует упомянуть г-на Ларби Беншейха (Larbi Bencheikh), генерального директора OFPPT, который торжественно разрезал ленточку, и г-на Берта Маеса (Bert Maes), управляющего по маркетингу Haas Automation Europe). «Это очень важная возможность для Haas, – сказал г-н Маес. – Программа партнерства учебных заведений с центрами HTEC была разработана, чтобы создать необходимую платформу для подготовки преподавателей и студентов к работе со станками с ЧПУ, и дать им возможность получить лучший опыт и профессиональные навыки. Для Марокко, страны, которая продолжает привлекать все больше и больше зарубежных инвестиций, подготовка молодых кадров является приоритетной задачей. Это событие – только начало сотрудничества компании Haas с организациями в Марокко. Сегодня мы приняли решение открыть как минимум еще три сертифицированных центра технического обучения Haas в институтах OFPPT. Это позволит многим производственным металлообрабатывающим предприятиям в Марокко удовлетворить большую часть своих потребностей в кадрах, получая полностью обученный персонал». Говорит директор ISMALA, г-н Абдельхади Бенмкаддем (Abdelhadi Benmkaddem): «В аэрокосмической промышленности необходимо достичь очень высокого уровня качества. Таким образом, стандарты ISMALA также должны быть очень строгими. Нам нужны доступные, надежные и высокопроизводительные станки с ЧПУ, обеспеченные высококачественной технической поддержкой. Станки Haas и наше партнерство с представительством Haas – компанией Performer CNC – идеально соответствуют этим требованиям. Наши студенты очень скоро будут готовы поступить на работу в местные компании-производители авиационного оборудования, и внести свой ценный вклад в развитие нашей страны».

2014 - 5 октябрь

октябрь 5 - 2014

гальваническое оборудование

Организация эффективной системы циркуляции, перемешивания и фильтрации растворов в гальванической линии Освещены вопросы организации эффективной системы перемешивания растворов на основании моделирования потоков жидкости в гальванической ванне. Развитие отечественной промышленности в условиях ее интеграции в мировую экономику диктует необходимость обеспечения высокого качества продукции гальванических предприятий и цехов при одновременном повышении экономической эффективности технологических процессов. Для того, чтобы сделать гальванический процесс современным, обеспечить постоянство качества покрытий, не допуская остановок процесса и получения брака, и, при этом удешевить стоимость нанесения покрытия, необходимо правильно подобрать весь комплекс вспомогательного оборудования для процесса: насосы, фильтры, нагреватели. Компания ТД «Элма» уже более 10 лет занимается не только поставкой современного гальванического оборудования, но и оказывает инжиниринговые услуги в области подбора и консультирования заказчиков по применению того или другого типа насосов для организации перемешивания гальванических растворов. Основная цель перемешивания рас-

твора – доставка действующего вещества к поверхности детали. Эффективная система перемешивания обеспечивает: • Однородность состава и температуры раствора и как следствие повышение блеска образующихся покрытий; • Увеличение скорости осаждения покрытий за счет возможности увеличения катодной плотности тока; • Предотвращение питтинга; • Улучшение работы ванн обезжиривания за счет интенсификации движения обезжиривающего раствора вдоль обрабатываемой поверхности; • Уменьшение скорости разложения цианидов. Для получения качественного покрытия систему циркуляции раствора необходимо предусмотреть в каждой ванне гальванической линии. Современные методы перемешивания растворов: 1. Перемешивание сжатым воздухом; 2. Перемешивание при помощи движущейся катодной штанги; 3. Перемешивание посредством установки насоса и циркуляции рабочего раствора вдоль поверхности деталей. (см. Таблица 1).

Выбор той или иной системы перемешивания обусловлен сложностью профиля поверхности обрабатываемых деталей, а также объемами ванн, экономической целесообразностью и прочими факторами. Правильная разработка оптимальных схем расположения эжекторов, подбор их размеров и материала изготовления, общее понимание процессов гидродинамики часто играет определяющую роль в работе системы перемешивания. Для моделирования и визуализации течений жидкости в ванне методами компьютерной графики специалисты компании ТД Элма использовали программный комплекс FlowVision, основанный на конечно-объемном методе решения уравнений гидродинамики, и прямоугольную адаптивную сетку с локальным измельчением. Так же учитывались плотность и температура циркулирующей жидкости, диаметры и материал изготовления трубопровода, величина производительности и напора насоса и др. факторы, имеющее непосредственное влияние на поток. Моделирование помогло определить, что наиболее эффективна организация потока с возвратом раствора на дно ванны , т.к. дает более равномерное перемешива-

Таблица 1. Основные преимущества и недостатки методов перемешивания растворов Наименование

Преимущества

Недостатки

Воздушный барботаж

Низкая стоимость Простота конструкции, а следовательно и ее надежность

- над раствором образуется пена, мешающая процессу нанесения покрытий; - происходит интенсивный вынос химикатов пузырьками воздуха, что, естественно, приводит к увеличению затрат и загрязнению атмосферы цеха; - увеличивается расход блескообразователей из-за окисления воздухом; - более интенсивно, чем при других видах перемешивания образуются карбонаты в цианидных растворах; - воздушное перемешивание не предотвращает химическое и термическое расслоение электролита; - с воздухом в ванну могут попасть – возможность попадание в раствор компрессорного масла или инородных частиц, которые портят качество наносимого покрытия

Перемешивание при помощи движущейся катодной штанги

Низкая стоимость Отсутствие воздуха внутри раствора и как следствие исключение недостатков метода воздушного перемешивания

- ограничена скорость движения катода; - ограничена длина хода катода; - низкая интенсивность перемешивания; - не перемешивается весь объем раствора; - происходит температурное расслоение электролита.

Перемешивание посредством циркуляции жидкости

- снижение токсичных испарений над ванной; - снижение затрат на нагрев ванны; - снижение расхода блескообразователей; - снижение образования карбонатов в цианидных растворах, по сравнению с воздушным перемешиванием; - улучшение распределения покрытия по поверхности деталей и, как следствие, экономия металла; - повышение электропроводности раствора, по сравнению с воздушным перемешиванием, что приводит к экономии электроэнергии.

Требуются дополнительные затраты на установку насосного оборудования Система требует постоянного обслуживания

гальваническое оборудование

2014 - 5 октябрь ние в объеме, а также исключает «поднятие» шлама со дна. Для достижения максимально положительного эффекта циркуляции ванны важно рассчитать параметры насоса: напор и производительность. На Рисунках 1 и 2 смоделированы потоки в ваннах одинаковых размеров, но при различных характеристиках насоса. Циркуляция при использовании насоса на рис 2 –более эффективна, отсутствуют «глухие зоны». При обработке деталей сложного профи-

влаге и образуют раствор, способствующий коррозии покрытия и нарушению функциональных характеристик покрытия. Поэтому промывка деталей предназначена для предотвращения загрязнения технологических растворов и обеспечению чистоты поверхности готовых деталей. Поэтому процессам перемешивания в ваннах промывки стоит уделять особое внимание. В соответствии с ГОСТ 9.314—90 «ВОДА ДЛЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА И СХЕМЫ ПРОМЫВОК. Общие требования»

Фильтрация предназначена для удаления механических или органических примесей, а также масла с поверхности ванн обезжиривания. Включение в состав системы перемешивания фильтра снижает производительность насоса на 20%, что необходимо учитывать при проектировании системы. Степень фильтрации установок различная и зависит от выбора типа фильтрующего элемента (диски/ картриджи) и от количества фильтрующих элементов.

Таблица 2. Основные преимущества и недостатки использования различных типов насосного оборудования Наименование

Преимущества

Недостатки

Вертикальные

- Возможность перекачивания с размерами твердых частиц до 4 мм, применяются при наличии большого количества шлама на дне.

- Требуется увеличение объема ванны для установки, и как следствие повышение объемов используемых химических материалов.

Насосы с магнитной муфтой

- Полностью герметичная конструкция; - Установка вне ванны, компактные размеры. - Отсутствие необходимости центровки валов при монтаже электродвигателя, более простое техническое обслуживание.

- Недопустимо попадание твердых и магнитных включений; - Более высокая стоимость по сравнению с традиционными насосами с торцевыми уплотнениями.

Насосы с торцевыми уплотнениями

- Возможность работы с твердыми и магнитными включениями; - Установка вне ванны, компактные размеры.

- Требуется обслуживание торцевого уплотнения для обеспечения работы без утечек жидкости.

ля в последнее десятилетие все более широкое применение находят системы эжекторного перемешивания (см. Рис. 3). Система основана на возникновении эффекта Вентури (разность давления при прохождении жидкости по трубам различного диаметра увлекает за собой дополнительный поток). При использовании эжекторов возникает возможность направлять потоки на сложный профиль, а также существенно экономить на мощности насоса (снижение стоимости насоса, энергопотребления всей гальванической линии). В гальваническом производстве при нанесении покрытий детали обрабатываются поочередно в нескольких растворах, с различными составами и четкими границами интервалов концентраций веществ. При вынимании деталей из технологической ванны вместе с деталью на ее поверхности выносится тонкая пленка раствора, который, попадая в следующую по ходу техпроцесса ванну, загрязняет ее, что в большинстве случаев приводит к появлению брака. В то же время вынесенный деталями раствор из последней технологической ванны при их сушке образует тонкий налет сухих веществ, которые при эксплуатации изделия растворяются в конденсирующейся на поверхности деталей

Рис. 1. Система перемешивания раствора в ванне с использованием насоса производительность 2 м3 в час

существуют несколько методов промывки деталей: погружной, комбинированный, аэрозольный, струйный. Каждый из методов имеет свою область применения, температурный режим и время промывки (см. указанный ГОСТ). Проектирование эффективной системы промывки и подбор соответствующего вспомогательного оборудования будет зависеть от выбранного метода. Типы насосов, используемые при организации циркуляции растворов: 1. Вертикальные центробежные; 2. Горизонтальные насосы с торцевыми уплотнениями; 3. Горизонтальные насосы с магнитной муфтой (см. Таблица 2). Для обеспечения чистоты электролитов в гальваническом производстве используются установки фильтрации с вертикальными или горизонтальными насосами. При выборе систем фильтрации необходимо иметь в виду, что фильтрация только основной процессной ванны не решит проблему качества покрытий. Фильтровать надо и ванны обезжиривания, и другие вспомогательные ванны (травления, хроматирования и т.д.) Для каждого процесса рекомендуется своя кратность обмена электролита при фильтрации.

Рис. 2. Система перемешивания раствора в ванне с использованием насоса производительность 5 м3 в час

Выбор типа фильтрующих элементов должен производиться с учетом типа ванны (химического состава ванны), рабочей температуры и типа фильтрации (механическая, угольная и т.д.) Литература: 1. Виноградов С.С. Промывные операции в гальваническом производстве, Москва, «Глобус» 2007; 2. Лобанов С.А. Практические советы гальванику, «Машиностроение», 1983; 3. ГОСТ 9.314—90 «ВОДА ДЛЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА И СХЕМЫ ПРОМЫВОК. Общие требования»; 4. Технические материалы фирмы LaFonte, Италия. Автор: Григорьева А.Н, ТД «Элма»

Рис. 3. Общий вид эжекторной системы перемешивания

программное обеспечение

октябрь 5 - 2014

Техтран – Раскрой листового материала, версия 7 В этой статье мы обсудим наиболее заметные усовершенствования очередной версии программы Техтран® – Раскрой листового материала. Надо заметить, что на протяжении последних лет прогресс обходил стороной и оставлял без принципиальных изменений один из самых основополагающих механизмов программы раскроя – размещение деталей на листе. Наконец очередь дошла и до размещения: сняты ограничения, добавлена визуализация, усовершенствовано управление. Кроме того, появилось средство автоматизации работы на уровне базы данных – пакетная обработка раскроев листов. Программа планомерно вытесняет человека из сфер, где он совсем недавно мог самозабвенно тратить свои силы и время. Оптимальное размещение деталей на листе Использование листа произвольной формы. До сих пор механизм автоматического размещения работал только с прямоугольными листами. Теперь – с любыми. Где мы сможем воспользоваться нововведением? Листы делового отхода. Достаточно крупные части листа, оставшиеся после обработки, могут возвращаться на склад и сохраняться в базе данных как самостоятельные листы делового отхода. При этом по мере возможности их форма упрощается за счет обрезки. Впрочем, из соображений рационального использования материала иной раз приходится откладывать и круглые фрагменты. Техтран и прежде позволял включать такие листы делового отхода в задание на раскрой наряду с цельными прямоугольными листами. Но размещать детали на листах нестандартной формы приходилось вручную. Теперь правила стали универсальными для любых типов листов (рис. 1). Лист с дефектами. Другая ситуация, где обрабатывается лист нестандартной формы, может возникнуть при наличии дефектов у цельного листа. Чтобы программа

смогла принять во внимание особенности такого листа, при его сохранении в базе данных нужно отредактировать границы, исключив недоброкачественные зоны. Автоматическое размещение деталей производится с учетом не только формы внешней границы, но и ограничений во внутренней части листа (рис. 2). Использование листа, частично заполненного деталями. Появилась возможность автоматически докладывать детали на лист, на котором уже было размещено некоторое количество деталей. Необходимость в такой операции может возникнуть в различных ситуациях. Например, при использовании деталей-заполнителей. Представим себе, что имеется задание на изготовление определенного набора деталей. Все они размещены на необходимом числе листов. Однако нет никакой гарантии того, что между деталями на листах не образовались достаточно обширные пустоты – ведь заказанные детали не обязаны идеально стыковаться между собой. Чтобы наилучшим образом задействовать бесхозные участки листа, их заполняют мелкими деталями, не относящимися к данному заданию. Для этого после размещения деталей задания требуется дополнительно включить в него детали-заполнители, а затем произвести размещение этих добавленных деталей. Таким образом будет достигаться высокий коэффициент использования материала (КИМ) незави-

Рис. 1. Автоматическое размещение деталей на листе делового отхода

симо от состава изделия. Ручное размещение деталей на листе с помощью годографа В режиме ручного размещения пользователь находит желаемое положение детали, перемещая ее по листу с помощью мыши. Во время разработки новой версии подверглось модификации поведение детали под воздействием двигающей ее руки пользователя с одной стороны и препятствующих продвижению деталей и края листа с другой. К этому добавилась визуальная поддержка. Ее задача – наглядно отразить все многообразие вариантов компактного расположения выделенной детали по отношению к остальным. В основе большинства появившихся полезных функций, связанных с размещением деталей, лежит годограф. Визуализация области возможного перемещения детали. В данном случае годограф вектор-функции плотного размещения детали представляет собой кривую, которая объединяет положения центра детали во всех ее предельных позициях по отношению к размещенным деталям. Теперь в режиме размещения Техтран показывает годограф детали в графическом окне (рис. 3). Центр детали, по отношению к которому построен годограф, помечается специальным значком с крестиком. И кроме того отображаются области возможного перемещения детали.

Рис. 2. Автоматическое размещение деталей на листе с дефектами

2014 - 5 октябрь

программное обеспечение

Рис. 3. Визуализация области перемещения и годографа выделенной детали

Рис. 4. Визуализация помогает определить возможность размещения детали в «узких» местах хороший эффект, выбрав для перемещения плотно подогнанную группу деталей и просчитав с помощью годографа, где она будет смотреться наиболее удачно.

Рис. 5. Параметры пакетной обработки Окинув взглядом размещение деталей с годографом и областями перемещения, мы сразу получаем точное представление о том, как в принципе распределена зона контакта стыкуемых объектов. По форме годографа можно оценить, где среди всех вариантов плотного размещения могут находиться наиболее удачные. В первую очередь самые компактные сочетания следует искать в таких положениях, где центр инструмента оказывается на внешних углах годографа. Особенно полезно представлять себе расположение «узких» мест, где деталь оказывается зажатой с разных сторон другими деталями. Это наиболее предпочтительные положения с точки зрения плотности размещения. В таких местах годограф детали, отображаемый в графическом окне, превращается в линию или даже точку. Непросто угадать без подсказки, где обнаружатся такие «островки жизни» (рис. 4). Тем более – точно вписать деталь в подобную ячейку или лабиринт.

Удержание детали в свободной части листа и скольжение вдоль годографа. Собственно, теперь наличие снайперских способностей при работе с системой становится все менее актуальным, поскольку программа сама помещает деталь в ближайшее допустимое положение. Следуя за курсором мыши, деталь будет перескакивать по возможным позициям, если они изолированы друг от друга, и плавно скользить вдоль препятствий, если годограф содержит протяженный участок. Эффект скольжения детали по годографу, как по рельсам, позволяет точно попадать центром детали в его угловые точки. Эти точки в большинстве случаев определяют наилучшие решения. Перемещение группы деталей. Все приведенные соображения справедливы и при одновременном перемещении нескольких деталей. Выделив детали, мы увидим в графическом окне область, пригодную для перемещения жесткой связки уже всей группы деталей. Можно получить

Пакетная обработка Пакетная обработка – режим работы, в котором ряд действий автоматически выполняется над раскроями листов. Данный режим наиболее актуален прежде всего в тех случаях, когда требуется получить результат для большого числа объектов базы данных. Вполне реально, когда задание на раскрой включает сотни раскроев листов. Никто не запрещает производить все операции по отдельности в рамках каждого раскроя, однако для этого придется раз за разом открывать объекты базы данных, а затем повторять рутинное путешествие по командам меню и диалоговым окнам. Даже несколько элементарных действий на пару минут, помноженные на сто, отнимут ощутимую часть рабочего дня. Вместо этого предлагается выделить раскрои листов в списке окна базы данных и единственный раз указать требуемые действия: автоматическая обработка, формирование контуров делового отхода, оформление карты раскроя листа, получение управляющей программы, статистики обработки и т.п. (рис. 5). Импорт файлов в формате DSTV NC Формат DSTV NC дает возможность в дополнение к геометрическим параметрам детали передавать ряд сведений, необходимых для ее изготовления, – как в целом для всей детали (количество, толщина материала), так и для ее элементов (разделка кромок под сварку, разметка порошком, отверстие и т.п.). Эта информация фигурирует в базе данных деталей и служит исходными данными при создании раскроев листов. Передача данных в процессе импорта избавляет пользователя от необходимости заносить большое количество данных вручную. Автор: Владислав Кириленко, НИП-Информатика (Санкт-Петербург)

октябрь 5 - 2014

программное обеспечение

2014 - 5 октябрь

Использование CAD/CAM-системы ArtCAM для производства монет В феврале этого года в Берлине состоялась Всемирная денежная ярмарка, с 1971 года являющаяся одним из самых важных ежегодных событий в мире нумизматики. На ярмарке присутствовало порядка 320 экспонентов, в том числе 60 монетных дворов и центральных банков разных стран. За три дня работы ярмарку посетило около 16 тыс. человек.

Пиникауд (Muriel Pénicaud) заявила: «Мы очень гордимся тем, что наши монеты получили наивысшие награды сразу во всех категориях. Это является признанием качества монет, производимых Monnaie de Paris». Дизайнеры Monnaie de Paris предпочитают создавать рельеф изображения вручную. Сначала они создают гипсовую модель рельефа в уве-

Монета Королевского монетного двора Канады победила в номинации «Самая инновационная монета» Авторитетный среди коллекционеров всего мира нумизматический каталог монет Krause Publication проводит ежегодный конкурс COTY Awards (Coin Of The Year – Монета года), спонсируемый журналом World Coin News. Большинство монетных дворов, получивших премию COTY Awards за последние несколько лет, используют у себя на производстве CAD/CAM-систему ArtCAM (разработка компании Delcam). Отметим, что в число пользователей ArtCAM входят и Московский, и Санкт-Петербургский монетные дворы Гознака, которые представили на ярмарке новые монеты из олимпийской серии «Сочи 2014». В 2014 году престижную награду COTY Awards получил Французский монетный двор Monnaie de Paris за новую серебряную монету номиналом в 10 Евро с изображением французского художника-новатора Ива Кляйна (1928-1962), внесшего большой вклад в становление послевоенного европейского искусства. За основу изображения на аверсе (лицевой стороне) монеты была взята известная фоторабота, на которой Ив Кляйн демонстрирует открытую ладонь, выкрашенную синей краской. Дизайнеры из Monnaie de Paris настолько достоверно передали на монете образ Ива Кляйна, что эта же монета победила в художественной номинации Most Artistic Coin. Другая монета Французского монетного двора (также номиналом в 10 Евро) со стилизованным ностальгическим изображением океанского лайнера победила в категории «Лучшая серебряная монета». Директор по маркетингу Monnaie de Paris г-жа Мюриэль

личенном масштабе и доводят ее до совершенства. Например, рельефные изображения лица и руки Ива Кляйна на аверсе монеты были созданы гравером вручную. Затем гипсовая модель оцифровывается лазерным 3D-сканером, а полученные данные передаются в CAD/CAM-систему ArtCAM. В этой программе компонуется рельефное изображение, моделируются все вспомогательные элементы и создаются окончательные 3D-модели лицевой и тыльной сторон монеты, пригодные для изготовления матрицы и пуансона на гравировальном станке с ЧПУ. Еще один пользователь ArtCAM, удостоенный каталогом Krause Publication двух наград, – Королевский Австралийский монетный двор, изделия которого победили в категории «Лучшая Корона» и «Лучшая монета регулярного чекана». Начальник

инженерной службы Королевского Австралийского монетного двора Доминик Эппэй (Dominique Appay) отметил: «Мы очень рады, что выиграли две награды в этом престижном конкурсе. Это подтверждает высокое качество наших монет, которыми могут гордиться коллекционеры». «Мы используем CAD/CAM-систему ArtCAM, помогающую сократить сроки разработки дизайна монет, повысить точность проектирования и реализовать самые изысканные дизайнерские находки, которые и делают наши монеты столь необычными», – добавил он. Один из самых первых пользователей ArtCAM – Королевский монетный двор Великобритании – также получил две награды. «Мы сотрудничаем с компанией Delcam уже более пятнадцати лет, и все это время используем ArtCAM для создания всех наших монет – как коллекционных, так и регулярного чекана», – заявил главный гравер Королевского монетного двора Великобритании Гордон Саммерс (Gordon Summers). – За это время возможности программы ArtCAM значительно возросли, и она непрерывно развивается в соответствии с нашими потребностями. Наша монета, посвященная Дню памяти, получила награду в категории «Самая вдохновляющая монета», а монета из серии «Лондонские олимпийские игры 2012 года» победила в категории «Важнейшее современное событие». Для нас очень большая честь – получить эти награды», – добавил он. Победу в номинации «Самая инновационная монета» одержала монета еще одного давнего пользователя ArtCAM – Королевского монетного двора Канады. «Мы очень рады, так как, получив эту награду, мы заслужили международное признание, – заявил управляющий директор Королевского монетного двора Канады Ян Е. Беннетт (Ian E. Bennett). – Применение CAD/ CAM-системы ArtCAM способствовало реализации новых инновационных идей и стало важным фактором в деле не только повышения эстетической ценности наших монет, но и увеличения

Посвященная Дню памяти монета Королевского монетного двора Великобритании получила награду в категории «Самая вдохновляющая монета»

программное обеспечение

Монета Французского монетного двора (Monnaie de Paris) победила в номинации «Лучшая серебряная монета» эффективности всего производственного процесса». Награда в категории «Лучшая золотая монета» досталась Итальянскому монетному двору. «Дизайн каждой нашей монеты разрабатывается вручную. Увеличенная в масштабе гипсовая модель также создается опытными граверами вручную, что требует от них высокого мастерства и творческого подхода, – объяснил начальник гравировального отдела Итальянского монетного двора Бруно Скарпеллини (Bruno Scarpellini). – ArtCAM является для нас идеальным технологическим инструментом, позволяющим в точности реализовывать великолепные идеи наших дизайнеров в Лучшей монетой регулярной чеканки штемпельной оснастке. Такой подход гастало изделие Королевского рантирует, что отчеканенные нами монеты Австралийского монетного двора передадут все мастерство, красоту и традиции, являющиеся достоянием Итальянского монетного двора». Разработчик ArtCAM – компания Delcam – является крупнейшим в мире специализированным разработчиком CAM-систем (по данным независимой аналитической компании CIMdata). Delcam предлагает заказчикам пять различных CAM-систем, ориентированные на различные сектора рынка механообработки. Все современные автоматизированные методы обработки на станках с ЧПУ базируются на использовании качественной математической 3D-модели, полностью и однозначно определяющей форму будущего изделия. Как показывает опыт, применение для дизайна и конструирования изделий с Монета Королевского монетного двора декоративными рельефами традиционных Великобритании из серии «Лондонские методов поверхностного и твердотельного олимпийские игры 2012 года» победила в моделирования зачастую оказывается некатегории «Важнейшее оправданно сложным и трудоемким. Как современное событие» правило, рельефные изображения и орнаменты получается проще и быстрее смоделировать с приемлемой точностью при помощи триангулированной поверхности. Поэтому в продуктовой линейке компании Delcam помимо CAD-системы PowerSHAPE (www.powershape.com), предназначенной главным образом для поверхностного и твердотельного 3D-моделирования, присутствует CAD/CAM-система ArtCAM (www. artcam.com), рассчитанная на создание фасетных (триангулированных) моделей с рельефными изображениями. За основу проекта в ArtCAM берутся двумерные векторные эскизы или растровые изображения, трансформируемые в 3D-реМонета с изображением Ива Кляйна, льеф при помощи заданных пользователем произведенная Monnaie de Paris, алгоритмов. При необходимости пользоваполучила звание «Монета года»

октябрь 5 - 2014 тель может взять за основу готовое изображение, выполненное практически в любом векторном графическом редакторе, например, Adobe Illustrator, CorelDRAW и т.п. Если у пользователя отсутствуют базовые художественные навыки, то подходящее векторное изображение можно приобрести через Интернет в фотобанке и доработать под конкретный проект. В ArtCAM реализованы функции так называемого скульптурного 3D-моделирования (на основе интерактивного деформирования поверхностей в режиме реального времени), которые наиболее удобны при работе над художественными изделиями. Базовые элементы 3D-модели могут быть скомпонованы в ArtCAM по слоям и группам, что значительно упрощает работу дизайнера. Еще одно, не менее значимое по важности после 3D-моделирования предназначение CAD/CAM-системы ArtCAM – автоматическая генерация управляющих программ для обработки смоделированных изделий на фрезерных станках с ЧПУ. При необходимости, пользователь может экспортировать 3D-модель готового изделия в стандартный нейтральный STL-файл, чтобы затем «вырастить» прототип изделия на 3D-принетре или установке быстрого прототипирования. Разработчики ArtCAM снабдили программу встроенным модулем для высокореалистичной визуализации KeyShot, что позволяет пользователям этой CAD/CAM-системы уменьшить количество изготавливаемых физических прототипов и создавать изображения для рекламной продукции и каталогов посредством рендеринга 3D-модели. Получаемое в KeyShot изображение почти неотличимо от фотографии реального изделия. В зависимости от спектра решаемых задач и типа производимой продукции, заказчик может приобрести версию ArtCAM с ограниченным набором функциональных возможностей, позволяющих решать лишь фиксированный перечень производственных задач при минимальных финансовых инвестициях. Например, для нестинга 2D-деталей и раскроя листовых заготовок вполне достаточно возможностей доступной базовой версии ArtCAM Express. За простым графическим интерфейсом ArtCAM скрываются очень широкие возможности в области создания рельефных поверхностей, причем освоение этой CAD/CAM-системы не требует наличия у пользователя специальных знаний и навыков в области 3D-моделирования или механообработки, о чем свидетельствует обширная многолетняя практика преподавания основ работы с ArtCAM в школах, как зарубежных, так и Российских. Отметим, что ежегодно компания Delcam проводит среди российских общеобразовательных школ и лицеев конкурс на лучший проект, выполненный учащимися в ArtCAM. Преподавание ArtCAM в школах способствует развитию у детей навыков рисования, дизайна и 3D-моделирования, а также знакомит их с современными методами производства и позволяет им более осознанно подходить к выбору своей будущей профессии. www.delcam.ru

программное обеспечение

2014 - 5 октябрь

Применение CAM-системы PowerMILL в компании Fomar Stamp для пятиосевой обработки сложных многополостных пресс-форм Основанная почти сорок лет назад итальянская компания Fomar Stamp специализируется на проектировании и производстве сложных многополостных пресс-форм для литья пластмассовых изделий. Основатели компании Клименте Фонтано (Clemente Fontana) и Эджидио Марчинолини (Egidio Martinolini) начинали свой бизнес в старом отреставрированном ангаре. Изначально компания Fomar Stamp изготавливала пресс-формы для всех видов литья, но в настоящее время большая часть литейной оснастки производится для машиностроения, косметической и медицинской отраслей. Основные этапы стремительного роста компании Fomar Stamp пришлись на 70-е и 80-е годы XX века. Развитие бизнеса побудило компанию переехать в более просторное и обустроенное помещение в местечке Мезенцана (Mesenzana), расположенном на самом севере Италии (провинция Варезе) в непосредственной близости от границы со Швейцарией. Сегодня приблизительно 90% продукции Fomar Stamp изготавливается для зарубежных заказчиков, большинство из которых работает в Швейцарии. В настоящее время Fomar Stamp эксплуатирует несколько трех- и пятиосевых фрезерных станков с ЧПУ марки Mikron. «Компания Fomar Stamp получила широкую известность за высокую точность и качество производимой продукции, а также за оперативность и своевременность выполнения заказов», – с гордостью заявляет г-н Фонтано. «Чтобы соответствовать современным стандартам отрасли, необходимо не только обладать большим опытом работы, но и использовать новейшие многоосевые станки с ЧПУ и CAD/CAM-системы. Только так можно достичь высокой точности и надежности», – уверен он. Принятая руководством Fomar Stamp стратегия развития компании базировалась на освоении пятиосевого фрезерования, позволяющего существенно повысить производительность обработки и изготавливать многополостную литейную оснастку, которую было бы слишком сложно и дорого обрабатывать на обычном трехосевом оборудовании. Чтобы полностью реализовать весь

производственный потенциал новейших пятиосевых станков с ЧПУ, компании также потребовалась современная CAM-система, позволяющая создавать надежные эффективные управляющие программы для многоосевой обработки. Специалисты компании Fomar Stamp изучили возможности четырех различных CAM-систем конкурирующих разработчиков. Затем среди них были выбраны две наиболее совершенные CAM-системы, которые использовались для обработки тестовых деталей. Результаты тестов убедили Fomar Stamp выбрать для программирования пятиосевых станков CAM-систему PowerMILL (разработка компании Delcam). Такой выбор был обусловлен не только качеством и точностью обработки при помощи разработанных в PowerMILL пятиосевых управляющих программ, но и высокой эффективностью трехосевых стратегий обработки. В CAM-системе PowerMILL реализовано несколько запатентованных компанией Delcam методов обработки, позволяющих значительно повысить производительность фрезерования, в том числе: сглаживание траектории инструмента (raceline machining), трохоидальная стратегия обработки и новейшая стратегия Vortex (основанная на поддержании постоянного угла перекрытия инструмента и материала).

«Несмотря на то что в PowerMILL реализованы самые прогрессивные методы фрезерной обработки, эта CAM-система оказалась очень простой в освоении и повседневном использовании», – утверждает руководитель проектов компании Fomar Stamp Марко Де Виттори (Marco De Vittori). – «Мы сразу отметили, что PowerMILL разработана с глубоким пониманием потребностей производителей литейной оснастки и возникающих перед нами проблем». В итоге для программирования пятиосевой обработки компания Fomar Stamp приобрела два рабочих места с CAM-системой PowerMILL, оснащенных дополнительными модулями для компьютерной 3D-симуляции обработки и верификации управляющих программ. Для доработки, лечения и редактирования импортированных CAD-моделей, а также для конструктивно-технологической проработки литейной оснастки на предприятии используется интегрированный в PowerMILL модуль 3D-моделирования. Программирование электроэрозионной обработки осуществляется в CAM-системе FeatureCAM – еще одной разработке Delcam. Применение CAM-систем Delcam позволило Fomar Stamp значительно повысить производительность и обеспечить постоянно высокое качество выпускаемой продукции.

октябрь 5 - 2014

программное обеспечение

Двухканальное числовое программное управление для пятиосных станков Не так давно компания NUM представила свое новое двухканальное числовое программное обеспечение Flexium+ 8. Данный софт предназначен специально для разработчиков малых и средних станков с четырьмя или пятью осями и обеспечивает исключительно экономичное управление. Во многих случаях полученное решение устраняет необходимость во втором ядре числового программного управления. Одновременно NUM запускает новую версию своего программного обеспечения трехмерного моделирования, которое в настоящее время включает кинематические уравнения для поддержки современных приложений пятикоординатной металлообработки. Ядро Flexium + 8 имеет два канала числового программного управления и охватывает до пяти осей, четыре из которых могут быть интерполированы. В любой момент времени тот или иной канал может быть использован для управления двигателем шпинделя и четырьмя осями, вместо полного пятиосного комплекта. Эта гибкость управления помогает разработчикам снижать стоимость машин со сложными требованиями по синхронизации. Например, на шлифовальном станке один канал может управлять двумя осями, X и Z, а также шлифовальным шпинделем, а другой канал контролировать две задние оси инструмента, U и W, для правки шлифовального инструмента. Каждый канал может управлять своей собственной обрабатывающей программой, функционируя асинхронно и автономно, как если бы он имел выделенное ядро. Или два канала могут быть синхронизированы. Управление осями или шпинделем может быть передано на ходу с одного канала на другой для того, чтобы максимально использовать имеющиеся аппаратные ресурсы. Как и все создаваемые NUM системы числового программного управления, прошивка Flexium + 8 включает RTCP, то есть rotation around tool center point, что означает вращение вокруг центра инструмента, а также функции Inclined Plane, наклонной плоскости. Впервые введенная на рынок компанией NUM, функция RTCP предоставляет огромные преимущества для прецизионных пятиосных обрабатывающих приложений. Очень точно контролируя оси вращения станка, такие, как оси инструментальной головы двойного вращения, или оси стола, или гнезда детали, функция позволяет инструменту постоянно контактировать с деталью под постоянным углом. На протяжении всего процесса обработки. Функция RTCP еще более полезна, если деталь не плоская. Она автоматически вычисляет все смещения в связи с такими факторами, как характеристики головы инструмента и его длина, которые необходимы для поддержания точного инструментального контакта. Как следует из названия, отправной точкой всех связанных с RTCP расчетов является центр инструмента, или точка контакта. Не позиция головы инструмента, которая требует механического определения точки контакта. Разница между этими двумя методами имеет большое влияние на обработку.

Например, если расстояние между кончиком инструмента и центром вращающейся головы составляет 600 миллиметров, ошибка позиционирования головы на всего одну сотую градуса вызовет ошибку острия инструмента на 0,1 миллиметра. Без функции RTCP это может привести к повреждению инструмента или его части. Еще одним важным преимуществом функции RTCP является то, что запрограммированные координаты принадлежат контуру детали, а не станка, что делает станок программно-независимым. А это означает, что корректировать положение инструмента можно без изменений программы. Функция RTCP реализуется в рамках постпроцессора Flexium +, что в еще большей степени обеспечивает портативность программы детали. Не так давно разработчики NUM интегрировали в трехмерно моделирующее программное обеспечение Flexium + алгоритмы комплексного преобразования координаты, они же алгоритмы функции RTCP. Теперь пользователи могут анализировать и оптимизировать кинематическую производительность программ обработки деталей для четырех- и пятиосных станков легко и точно, используя передовые методы трехмерной визуализации. Программное обеспечение включает комплексный мониторинг возможных столкновений и выявление их риска для исключения повреждений инструмента, детали или станка. Для максимальной гибкости NUM предлагает две версии программного обеспечения для трехмерного моделирования Flexium+. Одна предназначена для автоном-

ного использования без системы числового программного управления как инструмент планирования производства для проверки программы обработки детали. Другая полностью интегрирована с Flexium+ HMI, human machine interface, это интерфейс человек-машина, и подключена к системе числового программного управления станка. В отличие от многих конкурирующих систем визуализации CAD/CAM здесь используется код NC, обрабатываемый интерполятором числового программного обеспечения для создания истинного представления работы станка в реальном времени. Программы обработки детали могут быть смоделированы в то же время, что и другие программы, выполняемые на станке, и одна и та же программа может выполняться и моделироваться одновременно. Симулятор визуализирует инструменты, кинематические свойства аппарата и заготовку как трехмерные объемы и показывает центр инструмента и процесс удаления материала по мере того, как инструмент перемещается вдоль пути обработки, определенного программой детали. Программное обеспечение Flexium+ 8 может использоваться с различными приводами от NUM. Для достижения максимальной производительности его лучше всего совмещать с последними модулями цифрового сервопривода NUMDrive X. Эти приводы являются одними из самых маленьких на рынке и предоставляют дизайнерам широкие возможности настройки, чтобы помочь им минимизировать затраты на сборку станка за счет использования технологии осевого соответствия.

2014 - 5 октябрь

новости индустрии

Концевые фрезы Minimaster Plus После того, как в ходе многолетней эксплуатации концевые фрезы Minimaster со сменными твердосплавными пластинами от Seco Tools всесторонне себя зарекомендовали, компания представила свои концевые фрезы Minimaster Plus с расширенными возможностями фрезерования стали, нержавеющей стали, чугуна, алюминия и других труднообрабатываемых материалов. Компания Seco Tools разрабатывает и поставляет металлообрабатывающие средства для фрезерных и токарных работ, для проделывания и обработки отверстий, а также необходимую оснастку. Наиболее заметным новшеством в разработке Minimaster Plus является высокоточный переходник между сменной твердосплавной пластиной и стальным хвостовиком. Пластина, или вставка, имеет внутреннюю резьбу и внешний конус, а хвостовик имеет внутренний конус с резьбовым центральным контактом, что увеличивает надежность и стабильность и минимизирует биение. Кроме того, новый осевой останов на хвостовике увеличивает повторяемость и производительность, позволяя пользователю заменять вставку, не снимая инструмента со шпинделя станка. После чего новая пластина перемещается в осевом направлении в пределах 25 микрон. Предназначенная для решения задач общего машиностроения в аэрокосмической и энергетической отраслях, в автомобильной и медицинской промышленности, в штамповке и формовке, система замены фрезерующих наконечников Minimaster Plus делает переизмерение длины инструмента неактуальным, говорят разработчики. Данная фрезерная система включает

большой выбор вставок и хвостовиков для многочисленных нужд фрезерования. Доступны 24 версии хвостовика, а также вставки с прямоугольными уступами и шарообразными наконечниками. Все эти инструменты обеспечивают сквозную подачу смазочно-охлаждающей жидкости для всех двухзаходных и трехзаходных конструкций для превосходного охлаждения и эффективного удаления стружки. Вставки доступны двух классов для обработки всех типов материалов, для E-гео-

метрии и M-геометрии, что позволяет иметь плавный дизайн резки. Диаметры пластин варьируются от 9,4 до 15,6 миллиметра, радиусы закругления углов от 0,4 до 3,1 миллиметра, что позволяет инструменту соответствовать требованиям дизайна.

Криогенная обработка сегодня Компания Air Products дала лицензию на разработанную ею технологию криогенной обработки компании Advanced Research Systems, производителю промышленного и исследовательского оборудования для криогенных процессов. Получит Advanced Research Systems и конструкторскую информацию о криогенном оборудовании Icefly от Air Products, а также ноу-хау криогенной обработки. Криогенная обработка, резка или точка, включает воздействие на режущий инструмента или на заготовку жидким азотом, имеющим температуру, например, минус 200 градусов, с целью охлаждения поверхности, что позволяет увеличивать скорость подачи и устраняет необходимость применения стандартных охлаждающих жидкостей. Кроме того, путем воздействия на режущую пластину жидким азотом криогенная техника может продлить срок службы инструмента и повысить производительность станка. Оборудование Icefly обеспечивает заданный объем низкотемпературного газообразного азота, применяемого для того, чтобы минимизировать или исключить заусенцы на заготовке. По информации Air Products, оборудование Icefly принято на коммерческой основе

производителями, использующими криогенику для механической обработки металлов и полимерных материалов. Это описано как компактная система, которая может быть легко адаптирована к станкам и обрабатывающим центрам. Advanced Research Systems разрабатывает и производит криогенные технологии, в том числе линейку низкотемпературных криостатов,

а также разрабатывает криогенные приложения для изготовления электроники, сварки, контролирования, проектирования, сборки и испытаний. И будет предлагать на рынке оборудование Icefly от имени новообразованной дочерней компании Industrial Cryogenic Technologies.

октябрь 5 - 2014

сварка

Современные технологии дуговой наплавки При производстве таких изделий, как элементы трубопроводной арматуры, горно-шахтного оборудования, авиационных и ракетных двигателей, промышленных энергоустановок широко применяются комбинированные материалы, представляющие собой слоёную структуру из металла основы и специального слоя, свойства которого определяются требованиями к изделию. Такими специальными свойствами могут являться: коррозионная стойкость, жаропрочность, износостойкость, антифрикционные свойства и другие. Основные способы нанесения функционального слоя — дуговая наплавка в защитных газах или под слоем флюса. В последнее время производство таких изделий возросло за счёт реализации проектов по добыче и переработке нефти и газа, реконструкции электростанций, объектов атомной энергетике и военно-промышленного комплекса. Перед предприятиями-изготовителями стоят две задачи одновременно: • Обеспечение высокого качества продукции с учётом перехода на Международные стандарты, в т.ч Евро 5; • Снижение себестоимости продукции путем сокращения технологических издержек. Традиционные технологии наплавки под слоем флюса (в т.ч. лентой), плазменно-порошковая и аргонодуговая наплавка, далеко не всегда способны решить насущные проблемы. Первые две технологии имеют существенные ограничения, поскольку с их помощью можно наплавить только простые, практически плоские поверхности. Нужно добавить и существенные издержки на покупку флюса и наплавочной ленты. Аргонодуговая наплавка имеет крайне низкую производительность и под силу только высококвалифицированным сварщикам. Наплавка штучным электродом малопроизводительна и характеризуется большим количеством брака и доработок изделий. Все перечисленные издержки поднимают себестоимость продукции, делая производство неэффективным. Предлагается решить эту проблему при помощи высокотехнологичных процессов наплавки TIG Hot Wire (THW) и СМТ. Они позволяют получить широкий спектр комбинированных материалов высокого качества. Эти процессы охватывают материалы всех классов свариваемости вплоть до IV (плохо свариваемые), а также металлургически несовместимые комбинации материалов, такие как алюминий с оцинкованной сталью (СМТ процесс). Область применения процессов THW и CMT распространяется в т.ч. на следующие материалы: • Конструкционные, котельные и трубные стали (типа Сr-Mo, Cr-Mo-V), чугун; • Нержавеющие и специальные стали; • Жаропрочные стали; • Никелевые жаростойкие сплавы турбин, коррозионностойкие Inconel 600, 625, 718 и т.п,; • Сплавы на основе железа с повышенной твёрдостью и

износостойкостью; • Износостойкие «супер-сплавы» на основе кобальта и никеля (стеллиты и квази-стеллиты); • Бронзы (кремнистые БрКМЦ-3-1, алюминиевые БрАМЦ-9-2 и другие). 1) «TIG Hot Wire» – по российским стандартам – это дуговая сварка/наплавка неплавящимся электродом подогретой присадочной проволокой в инертном газе (аргоне, гелии и их смесях). Процесс наплавки THW характеризуется повышенной производительностью, а наплавленные слои – отличным качеством металла, что подтверждено всеми видами контроля. К преимуществам THW процесса нужно отнести: • Повышение производительности наплавки до 1,7…5 кг/час (в зависимости от особенностей применения); • для традиционной аргоно-дуговой наплавки характерно около 0,5-1,5 кг/час; • Высокая скорость наплавки до 40 см/мин (максимальные показатели достигаются при использовании двух присадочных проволок); • для традиционной аргоно-дуговой наплавки характерно не более 20 см/мин; • Легкая адаптация к многослойной наплавке; • Степень перемешивания с металлом основы не более 5-10 % в первом и не более 5% во втором слое. Полное отсутствие дефектов в наплавке. Технологический процесс полностью автоматизирован и управляется контроллером FPA 9000 или HMI в зависимости от требований к наплавленному слою. Реализованы инновационные функции программного обеспечения, охватывающие практически любую геометрию детали и обеспечивающие точное управление процессом, мониторинг качества и дистанционное обслуживание наплавочного комплекса: • Наплавка пересекающихся отверстий/ колодцев Bore-to-Bore (BtB); • Авто-центрирование по 4-м точкам, наплавка канавок, возврат в

прерванную позицию; • Продольные колодцы кольцевых и прямых поверхностей Race-Track (в т.ч. с BtB ); • Прямоугольные колодцы (комбинация прямых участков и скругленных углов), • Задание допустимых пределов сварочных режимов; • Запись /просмотр текущих значений сварочных параметров; • Документирование параметров на внешний диск через Ethernet; • Объемная визуализация процесса в формате 3D; • USB для записи на карты памяти и печать на принтер; • Удалённая диагностика и обслуживание через LAN Ethernet, Интернет; • TWIN наплавка двумя проволоками / Увеличение производительности до ~70% • Система видеонаблюдения за швом и большой ряд горелок. 2) В некоторых случаях для достижения оптимальных свойств наплавленного металла при максимальной производительности целесообразно применять технологию СМТ и CMT TWIN. Процесс Сold Metal Transfer – «холодный перенос металла», СМТ – представляет собой дуговую сварку в защитном газе с переносом металла в сварочную ванну при отключенной дуге путём окунания проволоки за счёт её возвратно-поступательных движений. Частота циклов при этом достигает 130 Гц. К преимуществам CMT наплавки можно отнести следующее: • Высокую скорость процесса 60-80 cм/мин; • Производительность наплавки обычно 6,5 кг/ч, ( в случае MIG/MAG не более 4 кг/час); • Производительность CMT TWIN – «двойная проволока» 12–14 кг/час (в нижнем положении); • Минимальное тепловложение в основной металл по сравнению с другим способами наплавки в защитных газах и высокую стабильность процесса за счёт механического

Рис. 1. Клапан запорной арматуры, наплавленный THW. Слой из жаростойкого никелевого сплава Inconel 625. Диаметр присадочной проволоки 1, 2 мм. Скорость наплавки — 32 см/мин.

2014 - 5 октябрь

сварка

использовать процесс TIG Hot Wire. • Максимальная производительность наплавки достигается при подаче двух проволок. Для СМТ TWIN эта величина составляет 12–14 кг в нижнем положении, поэтому этот процесс может заменить наплавку и сварку под слоем флюса. Авторы: Бычковский С. Л. (генеральный директор), Топоров И. Б. (руководитель отдела автоматизированного оборудования), Кудряшов Н. О. (инженер-технолог), Павлов Е.И. (инженер-технолог). www.tctena.ru Рис. 2. Наплавка уплотнительного выступа в корпусе крана методом CMT. 82,5% Ar + 2,5% CO2. Коррозионностойкий слой. Диаметр присадочной проволоки 1, 2 мм. Скорость наплавки — 60 см/мин слежения за дугой; • Минимальное перемешивание с металлом основы менее 5% в первом и около 1% во втором слое. Одним из характерных примеров применения процесса является наплавка уплотнительного выступа в корпусе крана Ду 600 … 1200 (рис. 2), изготовленного из чугуна ВЧ 40 (GGG 40) без предварительного и сопутствующего подогрева. С использованием проволоки Св-08Х20Н9Г7T и в комбинации с проволокой Св-07Х25Н13, наплавка выполнялась в два слоя со скоростью 60 см/мин. Материал наплавки во втором слое соответствует по химическому составу стали 1.4370 (DIN X15CrNiMn18-8) и ТУ на рос-

сийский аналогСв-08Х20Н9Г7T. Твёрдость слоя: 201-230 НВ. Выводы: • Для качественной наплавки изделий трубопроводной арматуры, горно-шахтного оборудования, авиационных и ракетных двигателей, промышленных энергоустановок рекомендуется применять автоматизированное оборудование наплавки методами TIG Hot Wire и СМТ. • Для плакирования и сварки высокоответственных изделий (коррозионностойкие и жаростойкие слои), а также наплавки труднодоступных мест в отверстиях диаметром от 25 мм и т.п, следует

октябрь 5 - 2014

2014 - 5 октябрь

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-

октябрь 5 - 2014

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»

2014 - 5 октябрь

октябрь 5 - 2014

программное обеспечение

Команда Формулы-1. Haas F1 выбирает Скудерию Феррари в качестве технического партнера промышленным магнатом Джином Хаасом, базируется в городе Каннаполис в штате Северная Каролина, на территории того же кампуса, что и команда Stewart-Haas Racing, обладатель чемпионского титула по автогонкам NASCAR серии Sprint Cup Series. Джин Хаас является основателем компании Haas Automation, крупнейшей станкостроительной компании в Северной Америке, а также главой команды Haas F1. Дополнительную информацию можно получить на сайте www.HaasF1Team.com, на странице в сети Facebook www.Facebook. com/HaasF1Team или Twitter HaasF1Team.

Американская команда Формулы-1 проведет первую гонку в 2016 году при поддержке самой титулованной команды в истории Формулы-1. Команда Формулы-1 Haas F1, которая проведет свою первую гонку в рамках Чемпионата мира в классе Формула-1 2016 года, выбрала в качестве технического партнера Скудерию Феррари. Скудерия Феррари, самая успешная команда в истории Формулы-1, обладатель 16 кубков конструкторов и 15 чемпионских титулов, обеспечит команду Haas силовой установкой, коробкой передач и общей технической поддержкой. Многолетнее соглашение устанавливает прочные партнерские отношения между двумя организациями, что позволит команде Haas составить конкуренцию лидерам в течение своего дебютного периода и в последующие годы. «Более успешной команды в классе Формула-1, чем Скудерия Феррари, не существует. У этой команды самая богатая история. Она стояла у истоков Формулы-1, и теперь будет стоять у истоков успеха команды Haas, – сказал глава команды Haas F1 Джин Хаас (Gene Haas). – Формула-1 – венец автоспорта. В этом классе демонстрируются самые передовые технологии, а конкуренция является самой высокой в мире. Сотрудничество команды Haas с такой опытной и титулованной командой, как Скудерия Феррари, обеспечит нашу команду высокими шансами на успех в 2016 году и последующие годы». «Мы рады объявить о начале важного стратегического партнерства с командой Haas и приветствовать американского игрока в качестве нового участника гонок в классе Формула-1, – сказал глава команды Скудерия Феррари Марко Маттиаччи (Marco Mattiacci). – Несколько месяцев назад мы начали сотрудничать с Джином Хаасом на коммерческом уровне, поэтому новое соглашение стало естественным продолжением

наших партнерских отношений. Нашей целью является развитие программы разработки силовых установок для всех команд, с которыми мы работаем, но мы уверены, что новая договоренность с Haas может вырасти в нечто большее, нежели традиционное соглашение о поставке наших силовых установок и соответствующих услугах. США остаются одним из важнейших рынков для Феррари, где мы видим множество интересных возможностей. Мы обеспечим поддержку команды Haas в ее стремлении стать конкурентным игроком и с нетерпением ждем начала сотрудничества». Силовая установка включает двигатель, две мотор-генераторные установки (MGU-K и MGU-H), накопитель энергии (ES), турбонагнетатель (TC) и управляющую электронику (CE). Коробкой передач с восемью передними передачами пилот управляет при помощи лепестков на руле. «Для команды Haas настали волнующие времена, и иметь поддержку в лице такого партнера, как Скудерия Феррари, – большая честь для нас, – сказал директор команды Формула-1 Haas F1 Гюнтер Штайнер (Guenther Steiner). – В классе Формула-1 никто не может сравниться со Скудерией Феррари по уровню знаний, техническому развитию и нацеленности на победу. Мы знаем, что предстоит много работы, но мы также уверены, что благодаря их технической поддержке мы сможем очень быстро создать команду талантливых людей, чтобы успешно конкурировать с другими командами начиная уже с 2016 года. Мы нацелены на будущее, и нам не терпится узнать, каков будет путь команды Haas в Формула-1». О команде Формула-1 Haas: Команда Haas F1 примет участие в своей первой гонке в рамках Чемпионата мира по автогонкам в классе Формула-1 в 2016 году и станет первой американской командой, принимающей участие в этом классе гонок, с 1986 года. Команда Haas F1, основанная

О компании Haas Automation: Компания Haas Automation – ведущий производитель машинного оборудования с ЧПУ в США. Основанная Джином Хаасом в 1983 году, компания выпускает полный ассортимент вертикальных и горизонтальных обрабатывающих центров с ЧПУ, токарные станки с ЧПУ и ротационные и делительно-поворотные столы. Все станки Haas, предлагающие наилучшее сочетание стоимости и производительности, выпускаются на заводе компании в г. Окснарде (штат Калифорния) площадью 93 000 кв. м. (1 млн. кв. футов) и распространяются всемирной сетью представительств Haas – лучшей сетью обслуживания и поддержки в отрасли. Дополнительную информацию можно получить на сайте www.HaasCNC.com, на странице в сети Facebook www.Facebook. com/HaasAutomationInc или Twitter Haas_ Automation. Официальный представитель компании Haas Automation – компания «АБАМЕТ». «АБАМЕТ» – это эксклюзивный поставщик токарных и фрезерных станков HAAS Automation (США), электроэрозионных станков и установок лазерной резки Mitsubishi Electric (Япония), листообрабатывающих комплексов SafanDarley (Голландия) и листообрабатывающего оборудования собственного бренда Advanced Machinery (Китай, Финляндия). Проводит пусконаладочные работы, обучение специалистов клиента с последующим гарантийным и послегарантийным обслуживанием, поставляет запасные части и расходные материалы, осуществляет технические и финансовые консультации, передает оборудование в лизинг. Дополнительную информацию можно получить на сайте www.abamet.ru, на странице в сети Facebook www.facebook. com/Abamet или Twitter Abamet.

2014 - 5 октябрь

новости индустрии

октябрь 5 - 2014

Вертикальный токарный станок VL 8 от EMAG

Производство коммерческих автомобилей неуклонно растет. Все больше производителей появляется в развивающихся странах, и всем им нужны новое оборудование и новые технологии производства для решения растущего спроса на седельные тягачи и сельскохозяйственные машины, поставляемые в растущие строительные и сельскохозяйственные секторы соответствующих регионов. Конкуренция же поставщиков родила необходимость изготовления качественных деталей по доступной цене. Будущее коммерческого производства автомобилей зависит от того, насколько быстро, энергоэффективно и гибко удается создавать их компоненты. Вертикальный токарный станок VL 8 от EMAG для точки деталей до 400 миллиметров в диаметре означает высокоэффективный подход к отделке крупногабаритных отливок для изготовления компонентов коммерческих автомобилей. Большие транспортные средства требуют больших компонентов, но изготовление особо крупных и тяжелых компонентов, например, силовых агрегатов для полуприцепов грузовых автомобилей, экскаваторов или автобусов, создает особые проблемы. Как может большой компонент быть обработан и экономично, и в то же время с высокой точностью? Как не дать высоким требованиям привести к неуправляемо длительным производственным процессам? Одна из новинок EMAG, вертикальный токарный станок VL 8, дает ответы на эти вызовы. Все преимущества серии VL воплощены в станке, специально разработанном для манипулирования крупными компонентами, в котором различные токарные и фрезерные операции осуществляются в одном циклически замкнутом производственном процессе.

Комплексная автоматизация обеспечивает оперативность производства, а вертикальное расположение высокую степень целостности процесса, где поток стружки не вызывает никаких проблем. Субподрядчики и поставщики комплектующих выигрывают от сокращения времени простоя, повышения качества компонентов и снижения затрат на единицу продукции. Основные конструктивные нюансы VL 8 близко воспроизводят особенности предыдущих серий VL. Основными характеристиками являются прочная конструкция, динамичные оси и простые операции. Конструкции этих станков основаны на совершенно новой станочной концепции, делающей возможным объединение различных технологий мягкой и твердой обработки, что позволяет достигать очень привлекательного соотношения цены и качества. Станина, изготавливаемая из полимербетона Mineralit, обеспечивает станку стойкость к вибрации и способствует увеличению срока службы инструмента и повышению качества обработки. Передняя часть станины имеет слайд-соединение, несущее вертикальный главный шпиндель, который динамически пересекает оси X и Z. При диаметре патрона 500 миллиметров диаметр заготовок достигает, как уже было сказано, 400 миллиметров. Мощность привода главного шпинделя 60 киловатт, что обеспечивает крутящий момент до 1220 ньютонметров и частоту до 2850 оборотов в минуту. Револьверная головка вмещает 12 токарных или, по желанию, 12 сверлильных и фрезеровальных инструментов. Заготовки загружаются в несущие призмы конвейерной ленты и располагаются по оси NC. Шпиндель берет заготовки с транспортерной ленты и помещает их в зону обработки. Короткий ход миними-

зирует временной промежуток от одной стружки до другой. Очень гибкий процесс обработки делает возможным использование большого разнообразия инструментов. Кроме того, можно скомпоновать два станка и станцию оборота компонентов в гибкую производственную ячейку для того, чтобы полностью обрабатывать первую и вторую стороны заготовки за один цикл, например. Кроме этого, то, что ось Y интегрирована в револьверную головку, позволяет обрабатывать детали с более сложной геометрией. Другие конструктивные особенности обеспечивают точность в процессе обработки. Например, шпиндель сконструирован с малыми расстояниями между подшипниками. Опорные подшипники в конце шпинделя компенсируют длину, формируя особо прочную конструкцию, что важно для микрометрически точных токарных процессов. Точность поддерживается путем интеграции в цикл проверочного процесса. Соответствующий датчик установлен вне зоны обработки и проверяет заготовку в то время, как она все еще зажата. Любое корректирующее данное передается в систему числового программного управления, и процесс соответствующим образом корректируется. Это гарантирует неизменно высокую точность даже в автоматическом режиме. Все блоки обслуживания легко доступны, и инструмент при том, что расстояние от оператора до револьверной головки всего 400 миллиметров, меняется быстро и легко. www.emag.com

новости индустрии

2014 - 5 октябрь

Металлический трехмерный принтер промышленного класса За последние 28 лет компания 3D Systems поставила производителям, инженерам и новаторам некоторые из лучших на рынке трехмерных принтеров пластмассовых изделий. Чак Халл, соучредитель компании, ее технический директор и изобретатель ее определяющей технологии стереолитографии, сыграл важную роль в рождении всей трехмерной полиграфической промышленности, подарив миру свой первый опыт быстрого прототипирования еще в 1980-е, а затем способствовал тому, чтобы эта полимероосновная система заняла свое место в современном мире. Но теперь компания достигла кое-чего поновее. На прошедшей с 8 по 13 сентября в Чикаго выставке International Manufacturing Technology Show 2014 она продемонстрировала первый прямой металлический трехмерный принтер промышленного класса. Предназначенный для удовлетворения потребностей различных производств, прямой металлопринтер ProX 200 способен генерировать химически чистые, повсеместно плотные металлические и керамические детали с точностью, отвечающей требованиям обрабатывающих допусков EN ISO 2768, и с повторяемостью около 20 микрон. Принтер делает это из целого ряда материалов, в том числе из титана, стали, алюминия и керамики. Появление такого трехмерного принтера означает важный скачок со времен быстрого прототипирования, отклик на производственные требования мира станочной обработки. В условиях жесткой конкуренции для производителей каждой из отраслей важно обладать самыми современными из доступных сегодня инструментов производства, объяснил, выступая на выставке, Ави Рейхенталь, президент и исполнительный директор компании 3D Systems. Наши продукты и услуги в области трехмерного проектирования и производства позволяют производителям стать более расторопными и оперативно преобразовывать свой бизнес, сокращая время, требующееся для оценки. Помимо принтера ProX, на стенде 3D Systems было продемонстрировано множество технологий и инструментов, готовых к использованию как в промышленных, так и в инженерных областях. Это принтер ProJet 5500X, который одновременно печатает и сплавляет воедино гибкие и жесткие слои композитных материалов различных цветов и оттенков, в том числе непрозрачных, прозрачных, черных, белых, а также многочисленных оттенков серого. Это и принтер ProJet 3500 HDMAX, характеризующийся большим сборочным конвертом и высокоскоростным режимом печати, который в рекордно короткие сроки производит функциональные пластиковые детали высокой четкости и производственного класса. А трехмерные принтеры CubePro обеспечивают наибольший объем печати в своем классе и могут генерировать из множества материалов. Три модели выпускаются с одинарной, двойной и тройной печатающими головками и позволяют работать в гамме шириной до трех цветов. Эта профессиональная серия настольных 3D-принтеров не дороже 5 тысяч долларов включает простран-

ственно контролируемые печатные камеры. С помощью таких устройств производят изделия высокой геометрической точности и безусловного соответствия проектным и нормативным требованиям. Наконец, компания продемонстрировала стопроцентно цифровую нить, которая позволяет пользователям вносить изменения в инженерные объекты, воссоздавать и улучшать существующие объекты в проектной среде и физически воспроизводить объекты по требованию. Демонстрация осуществлена при помощи трехмерного сканера Geomagic Capture, первого в отрасли интегрированного решения в части дизайна и контроля на основе сканирования, наряду с набором программных решений Geomagic и новой версией программного обеспечения Geomagic Verify для первоочередного контроля характеристик генерируемых деталей.

Шлифовальный станок Magerle MFP 100 На выставке International Manufacturing Technology Show 2014, прошедшей в Чикаго с 8 по 13 сентября, компания United Grinding North America продемонстрировала высокоточный шлифовальный станок Magerle MFP 100, созданный в ответ на потребность в прецизионном инструменте для производства таких крупномасштабных систем, как буровая техника, самолеты, промышленные двигатели или даже шпиндели определенных станков. Это один из шлифовальных центров, разработанных конструкторами названной компании для больших пакетных операций, или для таких, которые требуют снятия больших объемов материала, а также соответствия

чрезвычайно высоким допускам по точности. Это мощный шлифовальный и обрабатывающий центр с непрерывной правкой шлифовального круга с 50-киловаттным приводом шпинделя, разработанный для экономичной комплексной обработки больших и сложных деталей. И там, где это возможно, за одну установку. Особенно хорошо данный станок подходит, в частности, для обработки турбинных направляющих и рабочих лопаток и тепловых экранов. Помимо компактной конструкции и высокой производительности он отличается возможностью быстрой и гибкой смены инструмента и двойной системой захвата. Стандартная версия инструментообмена

охватывает в общей сложности 30 различных инструментов. Например, 15 шлифовальных кругов и 15 алмазных контурных роликов, которые необходимы для непрерывной правки в процессе шлифовки. Максимальный диаметр шлифовального круга 300 миллиметров. Максимальный диаметр правильного ролика 160 миллиметров. Кроме того, любой другой инструмент, сверло ли, фреза ли, шлифовальный ли круг из нитрида бора или измерительный зонд, может быть автоматически загружен либо разгружен с помощью инструментообменника. Новый захват всегда одновременно обменивает два предыдущих инструмента на два новых, поэтому сменный цикл

новости индустрии

особенно краток. Опционально емкость такого чейнджера может быть доведена до 60 инструментов. Система же управления инструментальными данными может охватывать до 500 различных инструментов. Компактный дизайн, высокая производительность, краткие циклы замены инструментов и универсальность MFP 100 в сочетании с высокой степенью готовности станка в результате обеспечивают очень низкие расходы на компоненты. В стандартной комплектации этот шлифовальный центр поставляется с двухосным программно управляемым столом, опционально с трехосным. Для станка такого размера его габариты в плане по-прежнему способствуют экономии внутрицехового пространства. Тем не менее на нем могут обрабатываться большие, диаметром до 615 миллиметров, длиной до 547 миллиметров, детали. Заготовки могут быть загружены и выгружены и спереди, и сверху, и инструментообменник легко загружать и разгружать извне. Эргономичный дизайн машины позволяет иметь легкий доступ к рабочей зоне и заготовке. Техническое обслуживание возможно через задний лючок. Станок MFP 100 может быть оснащен новым 16-кратным автоматическим обменником форсунок подачи смазочно-охлаждающей жидкости. Это чейнджер может автоматически загружать то сопло, которое является оптимальным для соответствующего процесса. Таким образом, шлифовальные процессы надежно протекают с максимальной приводной мощностью и максимальным давлением охлаждающей жидкости. Это оптимизирует поток охлаждающей жидкости и сокращает количество отходов. Кроме того, шпиндель оснащен системой подачи смазочно-охлаждающей жид-

октябрь 5 - 2014

кости через инструмент. Теперь могут осуществляться такие мощные сверлильные и фрезерные операции, которые ранее интенсивно изнашивали инструмент на труднообрабатываемых материалах, обычно применяемых в авиадвигателях. Шлифовальный шпиндель имеет интегрированную систему балансировки с модулем балансировки во фланце и передающим устройством в рабочей зоне, что позволяет вести непрерывную и полностью автоматическую коррекцию любого возможного дис-

баланса шлифовального круга. Дополнительные средства, предназначенные для повышения стабильности процесса, включают датчики, предназначенные, например, для непрерывного мониторинга температуры, давления и скорости потока охлаждающей жидкости. Эти датчики особенно ценны при запуске машины в автоматическом режиме, так как гарантируют постоянство качества деталей.

Компания Seco добавляет токарные оправки в диапазон продукции Steadyline™ Вдохновившись успехом фрезерных оправок Steadyline, компания Seco включает токарные оправки в патентованную линейку виброгасящих инструментов, отличающуюся превосходной производительностью при обработке с большим вылетом. Новое патентованное соединение GL, используемое на этих токарных инструментах, позволяет выполнять вращательные и статические операции при помощи одной и той же оправки. Эти токарные оправки с высокой жесткостью и устойчивостью эффективно снижают вибрации, возникающие в сложных условиях резания, за счет "пассивной системы динамической амортизации” в корпусе оправки, в которой амортизирующая масса противодействует вибрации. Продукция этой линейки позволяет сократить время цикла на 50% при стандартных применениях с большим вылетом, снизить напряжение на шпиндель и обеспечить высокие скорости съема металла, качество обработанной поверхности детали и длительный срок службы инструмента. Соединение GL отличается повышенной точностью с многогранным соединением по торцу и фаске с двумя положениями на 180 °, что позволяет располагать режущие кромки

лицевой стороной вверх или вниз для эффективного стружкообразования. Кроме того, соединение обеспечивает прочное и удобное крепление за счет одного зажимного кольца, которое втягивает головку инструмента, обеспечивая надежный и устойчивый контакт по торцу и фаске. Токарная оправка позволяет устанавливать и менять головки, не изменяя настройки системы, кроме того, соединение GL на токарной оправке Steadyline позволяет использовать только гаечный ключ, чтобы ослабить или затянуть крепление головок. Инструменты представлены в размерах 6xD, 8xD и 10xD и в разнообразных типах, включая Seco-Capto™ C4, C5 и C6, и предназначены для обширного диапазона головок для пластин CN, DN, WN, CC, DC, TC, TN и RN и головок для нарезки резьбы Snap-Tap®. Эти инструменты используются для разнообразных применений и операций, включая черновую и чистовую обработку, нарезание резьбы и обработку канавок. Кроме того, эти оправки оснащены каналами подачи СОЖ для улучшенного удаления стружки. Чтобы получить дополнительную информацию о новых токарных оправках Steadyline,

обратитесь к Вашему представителю Seco или посетите сайт www.secotools.com.

2014 - 5 октябрь

октябрь 5 - 2014

2014 - 5 октябрь

новости индустрии

Функция Turn-Cut от Okuma облегчает токарную обработку на горизонтальном обрабатывающем центре Один из мировых лидеров производства станков с числовым программным управлением, Okuma America Corporation, вводит разработанную ее специалистами функцию Turn-Cut, которая позволяет обрабатывать заготовки на горизонтальных обрабатывающих центрах без необходимости использования вторичного токарного оборудования. Функция Turn-Cut доступна в качестве опции на горизонтальных обрабатывающих центрах серий MA и MB, а также может быть установлена на существующем обрабатывающем центре Okuma. Turn-Cut является программной опцией, доступной на горизонтальных обрабатывающих центрах Okuma, что позволяет создавать на таком станке отверстия как круглые, так и полигональные. Это делает возможной токарное формование различных мест больших несбалансированных деталей на той же платформе, на которой выполняется стандартная обработка с числовым программным управлением, что устраняет необходимость приобретения специальных станков, технологической оснастки, приспособлений или дополнительных компонентов. Оснащение обрабатывающего центра функцией Turn-Cut не мешает производительности или долговечности машины, и часто повышает производительность с добавлением оптических линеек AbsoScale для абсолютного позиционирования и в некоторых случаях программного обеспечения Super-NURBS. Резка производится на горизонтальном обрабатывающем центре с функцией Turn-Cut, при этом синхронизируется круговое движение оси подачи с токарным углом шпинделя. Иными словами, осуществляется контроль положения острия инструмента. Поверхности, создаваемые Turn-Cut, могут быть либо на внешнем, либо на внутреннем диаметре обрабатываемой детали. Преимущества Turn-Cut включают обеспечение оптимизации процесса без необходимости привлечения специализированного инструментария и крепежа, упрощение крепления и сокращение

времени настройки. Кроме того, отпадает необходимость в дорогостоящих индексируемых патронах при изготовлении небольших клапанов. А также в сложных головках или специализированной оснастке для управления траекторией инструмента.

www.okuma.com

EXSYS Tool предлагает новые адаптеры для своей Modular Tooling System Компания EXSYS Tool расширила свою линейку EXSYS/ EPPINGER Preci-Flex высокоточных модульных систем оснастки, включив в нее новые расширенные адаптеры Type 02 и новые адаптеры горячей посадки Shrink-Fit. Предназначенные для оснащения большинства токарных центров с числовым программным управлением, системы Preci-Flex предлагают единый базовый держатель и несколько адаптеров, которые используют цанговый карман ER. Кроме того, компактная конструкция системы обеспечивает максимальную передачу крутящего момента и жесткость. Последний адаптер Type 02 добавляет новое измерение к системе замены инструментов в виде увеличенного цангового патрона, который позволяет располагать фрезу ближе к шпинделю или патрону. Увеличенная длина позволяет адаптерам избегать любых проблем, связанных со столкновениями инструментов. В числе многих различных типов адаптеров Preci-Flex, которые примыкают к передней поверхности цангового кармана, адаптеры Type 02 позволяют использовать цанги меньшего диаметра, ближе к диаметрам используемого режущего инструмента. Эта опция обеспечивает более надежное удерживание инструмента и возможность зажатия оснастки на больших расстояниях от патрона, но с той же жесткостью, что и при использовании стандартного держателя. EXSYS добавила преимущества технологии горячей посадки своей системе Preci-Flex, разработав новые адаптеры горячей посадки. Адаптеры обеспечивают стопроцентную фиксацию и возможность охвата всей окружности хвостови-

ка инструмента, создавая силу удержания, жесткость и точность, гарантируемые горячей посадкой держателя инструмента. www.exsys-tool.com

инструмент

октябрь 5 - 2014

Предложение для автомобильной промышленности включает широкий выбор решений для обработки валов трансмиссии

Ассортимент решений от Sandvik Coromant для изготовления автомобильных деталей включает обширный выбор инструментов и режущих пластин, предназначенных для оптимизации операций обработки валов трансмиссий. На стадии точения незакалённых деталей высокоэффективные сплавы пластин GC4325 и GC4315 для операций внутренней и наружной обработки обеспечивают высочайший уровень износостойкости, способность работать при высоких температурах резания и длительное сохранение исходного состояния режущей кромки. На стадии «твёрдого» точения первым выбором являются пластины CBN для точения закалённых сталей твёрдостью 58-65 HRc. Пластины из CBN от Sandvik Coromant могут иметь геометрию Wiper, оптимизированную для особых видов обработки: геометрия WH (wiper для «твёрдого» точения) обеспечивает низки силы резания для получения высокого качества обработанной поверхности, в то время как геометрия WG (wiper общего назначения) позволяет увеличить подачу.

Инструменты CoroCut® 1-2 для обработки канавок предлагают ряд преимуществ при изготовлении трансмиссионных валов. К примеру, патентованное пружинное крепление гарантирует жёсткое закрепление пластин с требуемым зажимным усилием, а система верхнего и нижнего высокоточного подвода СОЖ легко подсоединяется с помощью адаптеров «подключай и работай». Кроме того, пластины CoroCut 1-2 теперь доступны в сплаве GC4325 для высокоэффективной обработки стали. Несомненно, обработка приводных валов включает многочисленные операции фрезерования зубьев и шлицев. К инструментам, которые идеально подходят для данной области, относится CoroMill 176. Это инновационная фреза со сменными пластинами, предназначенная для высокопроизводительной обработки зубчатых колёс с модулем от 4 до 10 мм. Также при обработке валов трансмиссии широко применяется дисковая модульная фреза CoroMill 172 для фрезерования высококачественных профилей зубьев и, подобная ей, фреза CoroMill 171 для зубьев

с меньшим модулем. Последняя оснащается пластинами с двумя режущими кромками, при этом в одном корпусе фрезы могут закрепляться пластины для получения зубьев разного профиля. Некоторые профили зубьев и шлицев на валах трансмиссии могут быть выполнены методом InvoMilling™, представляющим собой уникальное решение от Sandvik Coromant для обработки прямозубых и косозубых цилиндрических зубчатых колёс с использованием фрез со сменными пластинами, в том числе CoroMill 161 и 162. Один набор инструментов для многоцелевых станков и пятикоординатных обрабатывающих центров позволяет обработать различные профили зубьев за счёт простого изменения программы ЧПУ. Более подробную информацию об ассортименте инструментальных решений для обработки валов трансмиссии, включая специальные и оптимизированные решения для крупносерийного производства, вы можете найти на сайте: http://www.sandvik.coromant. com/ru-ru/industrysolutions/automotive/ transmission/pages/shafts.aspx

Обработка трансмиссий сплавами GC4325 и GC4315 для точения стали Новые технологические разработки, появляющиеся на горизонте автомобилестроения, ужесточают требования к качеству, надёжности и эффективности производства в этой отрасли. Новые сплавы GC4315 и GC4325 от Sandvik Coromant с технологией Inveio™ призваны обеспечить непревзойдённую надёжность процессов механообработки в автомобильной промышленности. Крупносерийное производство с низкой себестоимостью продукции Изготовление трансмиссий – это крупносерийное производство с низкой стоимостью обработки в расчёте на деталь. Огромное значение имеет высокая надёжность процесса резания, небольшое время

цикла обработки и постоянный уровень качества, которые необходимы для сокращения сроков изготовления деталей и производственных затрат. На первом этапе выполняется токарная обработка элементов трансмиссии в «мягком» состоянии, за которой следует процесс поверхностного упрочнения деталей. Благодаря высокой износостойкости и долговечности, сплавы GC4315 и GC4325 позволят значительно повысить эффективность токарных операций. Прогнозируемая работоспособность для надёжного производства Сплав первого выбора для точения на «мягкой» стадии в стабильных условиях – GC4315 – разработан для высокоскоростного точения стали с длительной и прогно-

зируемой стойкостью инструмента. GC4325 – это более прочный сплав для той же области применения, но он способен работать при прерывистом резании с неравномерным припуском на высоких скоростях. Оба сплава обеспечивают требуемое качество обработки даже при высоких режимах резания. Если ограничение частоты вращения шпинделя не позволяет использовать весь потенциал скорости резания, то максимальная производительность может быть достигнута за счёт увеличения подачи. Два этих сплава – отличный выбор для наружного продольного точения, контурной и профильной обработки, который гарантирует прогнозируемую эффективность и надёжность производства трансмиссий.

новости индустрии

2014 - 5 октябрь

Зачем учиться операторам, которые итак умеют работать? Резонный вопрос, который справедливо задаст каждое предприятие на предложение об обучении их операторов. Действительно, зачем учиться, если оператор итак работает, производство идет, детали обрабатываются, и проблем, казалось бы, нет? Ставить диагнозы заочно, равно как и описывать спектр проблем каждого предприятия – задача неблагодарная и бессмысленная. Гораздо интереснее понять, как именно умеют работать операторы, например, на одном из крупных производственных заводов. Случилось как то на заводе происшествие. Детали, производимые на относительно новом станке, перестали соответствовать заданной точности. То есть, производился брак. За месяц брака произвели на миллион рублей. После чего быстро смекнули, что есть проблемы. И сразу же обратились за помощью в сервисную службу. Сервисный инженер начинает производить замеры. В результате внимательной и кропотливой работы выясняется, что геометрия станка соответствует заданным техническим характеристикам. То есть, станок полностью исправный. О чем инженер незамедлительно сообщает руководству завода. Руководство завода не вняло полученной информации. «Нужен результат, а результата, то-бишь, качественной продукции, – нет! Делайте что хотите, а станок приводите в порядок!». Тем временем для пущей верности, операторы обработали деталь по той же технологии на двух других станках этой же марки. По результатам проверки служба контроля оглашает: деталь в пределах допустимых значений! Ввиду недопустимого простоя производства и упущения всех сроков руководство завода начинает торопить ремонтную службу. Происшествие на грани ЧП. В связи со сложившейся ситуацией в цех направляют признанного гуру в области ремонта и эксплуатации станков. Профессионализм и универсальность знаний данного специалиста отличается широким спектром навыков от устройства станка до тонкостей его эксплуатации. Этот человек – энциклопедия еще и программы писать умеет и детали обрабатывать. Его первым вопросом был: «Операторов спросили, как они деталь на станке обрабатывают?». Но ответа не поступило, и никого он не интересовал. А зря. Гуру начинает проводить уже известную нудную работу по измерению геометрии станка. В свою очередь сервисные инженеры для чистоты эксперимента не сообщают ему полученные ранее цифры. К концу дня гуру получает результат идентичный предшествующим замерам. Но что делать, когда делать нечего, а ответственным назначили тебя? Слова к делу не пришьешь. Гуру, не видя иного выхода, сам начинает проводить настройку станка и обработку детали. А перед этим

снял со станка приспособление. Под приспособлением для удержания заготовки лежала посторонняя частица. На ней приспособление и качалось в процессе обработки детали. Отсюда и брак. Небрежность подготовки к работе и в настройке станка одного человека обошлась производству в весьма не иллюзорную сумму. Далее гуру получает идеальную деталь практически без отклонений! На этом вопрос участия в данной работе сервисных инженеров был исчерпан. Станок сдали в эксплуатацию. Операторы приступили к работе. Как руководство завода отнеслось к данному эпизоду – не известно. Зато известно, сколько стоил месяц брака, вынужденный простой станка и бессмысленные работы, проводимые ремонтной службой. И это только один эпизод из рядовой «жизни» рядового предприятия. Руководство завода не проводило анализ подобных случаев и не считает, что гораздо выгоднее обучить операторов, нежели регулярно нести убытки подобные тем, что описаны выше. А ведь обучение стоит в разы меньше одной подобной затраты! Если врача попросить лечить несуществующую болезнь, - он будет ее лечить. Если платное образовательное учреждение получило заказ, - его обязательно выполнят. Заказчик опасается подобных перспектив и поэтому не делает ничего. А ведь с описанной проблемой можно справиться. Достаточно ввести собственную систему анализа и оценки умений специалистов, а также требования к ним. Только это должна быть не формальная система ради «галочки». А конкретный перечень навыков, «написанный кровью». Как дорожные правила. Для предприятия «кровью» являются убытки производства, подобные тем, что описаны в этой статье. По перечню имеющихся требований при тестировании становится ясно, каких знаний сотрудникам недостает. С целью оценки уровня компетенции сотрудников можно также привлечь сторонних специалистов. В России квалификацию и умения опе-

раторов не принято считать весомым фактором в эффективности производства. При этом не секрет, что по последним социологическим и экономическим исследованиям, человеческий фактор является одним из решающих в деле повышения качества работы любого предприятия. Именно по этим причинам наши западные коллеги ввели в правило ежегодное обучение всех специалистов, постоянное повышение квалификации и уровня знаний. Обмен опытом с более опытными коллегами, умение находить быстрые и правильные решения, знание особенностей работы станка неизменно отражаются на работе любого специалиста, связанного со станками с ЧПУ. Так, по результатам проведения обучения на одном Новосибирском предприятии, уровень поломок снизился до 35%! Конечно, было бы глупо обещать результат в виде снижения простоев станков на 30-40% каждому заказчику. Но про увеличение количества деталей, изготавливаемых в расчетную единицу времени, можно заявлять с полной уверенностью! В качестве примера можно привести деятельность молодой девушки оператора, которая прошла обучение за свой счет и устроилась вместо уволившегося специалиста. Новый оператор за один рабочий день успевала превысить сменное задание, и при этом реализовывала собственные творческие разработки. Конечно, имеет смысл сказать про неотработанную технологию, неправильные расчеты норм выработки. Но также имеет смысл сказать и о том, что данные аспекты удалось грамотно рассчитать и реализовать одному умелому специалисту. Вот и получается, что можно работать, а можно работать эффективно. И пока, к сожалению, российская действительность такова, что производственников часто устраивает обыкновенная работа. А значит, и результаты получаются такие же. Не выходящие за рамки обыкновенности. Авторы: Семиколенова Н.В., Москалев Д.П.

октябрь 5 - 2014

2014 - 5 октябрь

октябрь 5 - 2014

инструмент

2014 - 5 октябрь

Компания CERATIZIT представила новую линейку режущих инструментов Cutting Solutions на AMB 2014

Пластина CERATIZIT GOLDSTAR

CERATIZIT впервые продемонстрировала все свои достижения в области твердосплавного инструмента

На выставке AMB была продемонстрирована новая линейка продукции компании CERATIZIT, которая получила название Cutting Solutions. Среди представленных новинок было отмечено универсальное сверло MaxiDrill 900, твердосплавные спиральные сверла для глубокого сверления и обновленная версия универсального инструмента EcoCut. Также компания CERATIZIT представила новые фрезерные сплавы. Выпустив новое наименование режущих инструментов Cutting Solutions, компания CERATIZIT смогла расширить охват рынка и предложить покупателям уникальный ассортимент режущих пластин и твердосплавных инструментов. Являясь экспертом в области твердых сплавов, компания дополнила презентацию твердосплавных инструментов новым сверлом MaxiDrill 900 и усовершенствованной версией многофункционального инструмента EcoCut. «Широкий ассортимент специализированной продукции позволяет нам охватывать самые разнообразные сферы производства, – поясняет Уве Шлайнкофер, кандидат наук, руководитель отдела разработки режущих инструментов CERATIZIT. – Мы стремимся предоставить покупателю максимально производительную продукцию с минимальными требованиями к условиям хранения». Компания также продемонстрировала новые сплавы для фрезерования стали, чугуна и нержавеющей стали. «Мы разработали решения сразу для трех групп материалов – P, M и K по классификации ISO, – добавил Шлайнкофер. – Новые модели отличаются высокой производительностью благодаря использованию передовых систем нанесения покрытия в сочетании с особыми процедурами чистовой обработки». осетители выставки смогли задать свои вопросы относительно «Cutting Solutions» представителям компании и своими глазами увидеть всю представленную продукцию. Сверление глубоких отверстий твер-

Обновленный инструмент EcoCut

Пластина CERATIZIT GOLDSTAR

досплавными сверлами CERATIZIT В качестве альтернативы однокромочным сверлам для глубокого сверления, CERATIZIT предлагает твердосплавные спиральные сверла для отверстий до 50xD. Преимуществом использования такого сверла является достижение высоких скоростей подачи. Во время тестирования данных инструментов подача достигала 256 мм в минуту, в то время как подача ружейного сверла ограничивается 70 мм в минуту. Твердосплавное сверло сокращает время обработки в 3,6 раза, снижая тем самым затраты и увеличивая производительность. Кроме того, оптимальная форма стружки и ее свободный поток обеспечивают постоянную силу резания и безопасность процесса сверления. EcoCut: высокое качество сверления и эффективная наружная обработка Универсальный инструмент EcoCut от CERATIZIT является передовым решением в сфере обработки внутренних и внешних контуров, а также отверстий с плоским дном. EcoCut подходит для сверления в сплошном материале и для токарной обработки. По случаю 20-й годовщины с момента создания данного инструмента его конструкция была полностью обновлена. Усовершенствованный держатель EcoCut снижает вибрацию, обеспечивает высокую точность и качество обработки. Для разных условий обработки на выбор предложены три сплава с покрытием, охватывающие все материалы из групп P / M / K / S по ISO; все модели входят в линейку COLORSTAR™ . Сплавы CTCP425 и CTCP435 являются термостойкими и обеспечивают повышенную устойчивость режущей кромки, а CTPP430 отличается непревзойденной прочностью и износостойкостью. Внедрение таких инноваций позволяет увеличить срок службы EcoCut в два раза. MaxiDrill 900: широкий спектр применения, точность и надежность работы Благодаря высокой скорости подачи MaxiDrill 900 позволяет сверлить отверстия глубиной от 2xD до 5xD. Работать со сверлом очень легко, поскольку режущие пластины, расположенные в центре и по периферии, аналогичны по геометрии и материалу. Твердосплавный материал CTPP430 сделал MaxiDrill 900 особенно устойчивым к износу, и испытания показали увеличение ресурса стойкости более чем на 30%. Выверенная геометрия режущей пластины и угол наклона винтовой канавки обеспечивают стабильность работы, плавное врезание в металл и безопасность даже в сложных ситуациях. Тщательно спроектированные канавки легко справляются с отводом стружки. Новые материалы фрезерных пластин

октябрь 5 - 2014

инструмент

2014 - 5 октябрь

Высокая скорость подачи Maxi Drill позволяет сверлить отверстия глубиной от 2xD до 5xD Семь новых сплавов для фрезерных пластин из линейки «Cutting Solutions» охватывают практически все области применения. Пластины BLACKSTAR™ из сплава CTCP230 и SILVERSTAR™ из сплава CTPP235 обеспечивают превосходное качество поверхности и оптимальный отвод стружки. Еще одно отличительное качество этих инструментов – высокая износоустойчивость. Особая структура покрытия создается с помо-

Пластина CERATIZIT BLACKSTAR

щью современных технологий нанесения и оптимизированного процесса заключительной обработки. Это обеспечивает исключительную прочность инструмента и отличную адгезию покрытия, что делает данные пластины особенно эффективными при обработке материала без применения СОЖ. Изготовленная из сплава CTCK215 режущая пластина модели BLACKSTAR прекрасно подходит для сухой обработки чугуна на

высоких скоростях подачи. В свою очередь, модель SILVERSTAR из сплава CTPK220 разработана для резания труднообрабатываемых материалов с применением СОЖ. Износоустойчивые модели SILVERSTAR из сплавов CTPM225 и CTPM240 используются для обработки нержавеющей стали. Для сталей общего назначения и мартенситных сталей предусмотрена модель BLACKSTAR из сплава CTCM235.

Многочисленные задачи обработки материалов группы P по ISO В соответствии с классификацией материалов по ISO, группа P включает в себя металлы, называемые сталями. Стали не представляют таких очевидных сложностей при обработке, как, например, жаропрочные сплавы для аэрокосмической промышленности, однако стальные сплавы и чугуны являются материалами, широко используемыми во всех областях. В результате такой широты применения было разработано множество стальных сплавов с различными физическими свойствами, и, как следствие, возникло множество трудностей, связанных с обработкой металла. Из-за этих трудностей, а также экономических факторов, обусловленных высокими объемами производства, обработка сталей группы P по ISO становится очень непростой задачей как для производителей деталей, так и для производителей инструментов для их обработки. Система ISO В соответствии с системой классификации по ISO обрабатываемые материалы делятся на 6 групп. Группа K включает чугуны. К группе S относятся жаропрочные суперсплавы, в том числе сплавы на основе никеля и титана. Основной характеристикой материалов группы H является их твердость, поэтому она

объединяет в основном стали, упрочненные до 45-65 HRc. Нержавеющие стали – сплавы с содержанием хрома более 12% – составляют группу M. Категория N включает цветные металлы, главным образом, алюминий, медь и латунь. Наконец, группа P объединяет нелегированные, низколегированные и высоколегированные стали, включая сплавы, упрочненные до 400 HB, и нержавеющие стали с содержанием хрома не более 12%, а также некоторые ковкие чугуны с длинной стружкой. Классификация основана, главным образом, на основных физических свойствах различных материалов. Эти свойства во многом определяют поведение материала во время обработки и особенности процесса обработки. Для металлов группы K характерна высокая абразивность, что повышает износ инструмента. Жаропрочные сплавы группы S, как правило, обладают низкой теплопроводностью, приводящей к концентрации тепла в зоне резания, что может стать причиной деформации режущего инструмента. Твердость металлов группы H приводит к высокому давлению на инструмент, а также к теплообразованию. Отличительной чертой группы M является образование наклепа, при котором материал заготовки становится тверже в

результате деформации в процессе резания. Повышенное давление резания и теплообразование могут привести к образованию бороздок и другим проблемам. Металлы группы N демонстрируют тенденцию к налипанию, что приводит к образованию наростов на кромке, низкому качеству обработки поверхности и поломке режущего инструмента. Поскольку каждая из пяти групп ISO, указанных выше, имеет более или менее выраженное отличительное физическое свойство, при разработке режущих инструментов можно до определенной степени предусмотреть средства, компенсирующие негативное воздействие материала на инструмент. Например, инструменты для обработки материалов группы H обладают высокими прочностными свойствами, а инструменты для обработки металлов категории N отличаются остротой и конструкцией, максимально предотвращающей налипание при сходе стружки. Обработка материалов, относящихся к группе P по классификации ISO, однако, представляет собой более сложную задачу. Стали в целом и разнообразные стальные сплавы в частности могут демонстрировать множество свойств (или все), которые негативно сказываются на режущих инструментах, хотя, как правило, не критически. Это создает непро-

октябрь 5 - 2014

инструмент

компонентов гидравлического оборудования и деталей станков. При обработке таких сплавов стружка, как правило, формируется и отламывается без труда, но при этом инструмент подвержен воздействию высокого давления и температур. Если методом ковки или литья была получена необработанная заготовка, черновая поверхность и возможные включения, попавшие из формы, потребуют использования режущего инструмента, обладающего прочностью и устойчивостью к абразивному износу.

стые условия для разработки инструмента, например, часто инструмент с острой кромкой, разработанный с высокой устойчивостью к налипанию при обработке низколегированной стали, может не соответствовать условиям обработки стали другого состава из-за ее абразивности. Кроме того, разработка специализированных стальных сплавов продолжает развиваться, так как производители создают материалы, соответствующие определенным требованиям к производительности деталей.

резанием подразумевает высокий уровень трения. Стружка формируется и взаимодействует с инструментом, при этом возникает трение и так называемые трибологические эффекты (трибология изучает поверхности, взаимодействующие друг с другом при определенных температурах и давлении, и определяет степень их взаимного влияния). Все эти силы и взаимодействия дают различные результаты, из которых наиболее важным является, пожалуй, износ инструмента.

Суть обработки металла При обработке стальных сплавов искать эффективный баланс свойств, обеспечивающих производительность инструмента, – все равно что удерживать равновесие на тонком канате. Этот процесс требует понимания природы обработки металла и взаимодействия материала заготовки с режущим инструментом. Обработка металла резанием не похожа на резание обычным ножом. При обработке металла инструмент давит на материал заготовки до его деформации и схода в виде стружки. Процесс резания сопровождается многими побочными эффектами. Механические усилия, необходимые для надлежащей деформации материала, обеспечивают достаточное давление и тепло, в результате чего возникает температура около 800-900 ˚C. Прерывистое резание или обработка деталей с твердыми включениями подвергают режущий инструмент ударам. Помимо механических факторов, высокие температуры и давление могут вызывать химические реакции между материалом режущего инструмента и материалом заготовки, что приводит к химическому износу в виде диффузии или лункообразования. И наконец, обработка металла

Разные стали, разные инструменты Особенности обработки стальных заготовок отличаются в зависимости от состава стального сплава и технологии его производства. Нелегированные стали с содержанием углерода менее 0,25%, к примеру, были разработаны для производства деталей, например, автомобильных валов, для которых важны такие свойства, как прочность, ударная прочность и стойкость к образованию трещин. При обработке этих катаных или кованых заготовок, полученных из сплавов, образуется стружка, которая с трудом отламывается и контактирует с поверхностью режущего инструмента, что приводит к лункообразованию и налипанию. Для материалов с таким составом разработан режущий инструмент с острой кромкой, обеспечивающей эффективность резания, и покрытием, устойчивым к химическому износу и обеспечивающим гладкость поверхности. С другой стороны, высоколегированные стали с примесью легирующих более 5% (включая марганец) могут подвергаться термической обработке. Это необходимо для производства из них компонентов, требующих износостойкости и жесткости, например,

Экономические факторы Как правило, главной целью операций обработки является производство большего количество деталей за меньшее время, что требует применения самых высоких режимов резания. Однако на эту простую цель влияют и другие условия. Экономические факторы играют важную роль в выборе параметров резания. Объемы производства таких деталей, как компоненты для аэрокосмической промышленности, изготавливаемые из редких сплавов, чаще всего невелики. Скорость обработки таких деталей на производстве обусловлена обеспечением максимальной надежности процесса и экономией дорогостоящего материала заготовки и времени производства. В результате скорость и подача, применяемые для обработки современных материалов заготовки, обеспечивают производительность, но являются устаревшими. Методы обработки стальных компонентов часто различаются. Многие стальные детали производятся в больших объемах и с предельной возможной скоростью, чтобы максимально увеличить окупаемость затрат на обработку относительно простых деталей, изготовленных из менее дорогостоящих материалов. Увеличение скорости резания – традиционный способ повышения производительности – требует применения материала основы режущего инструмента, способного сохранять прочность при повышенных температурах. С учетом расширения ассортимента стальных сплавов производителям и техническим специалистам может потребоваться консультация производителей инструмента, чтобы узнать, какая геометрия и какой сплав пластины лучше всего подойдет для того или иного применения. Современные разработки направлены на создание инструмента, который справится с многочисленными проблемами, возникающими при обработке стальных сплавов. Производителям нужен инструмент, который будет острым и прочным, а варианты его геометрии и покрытия выдержат воздействие температур и давления, а также будут

инструмент

2014 - 5 октябрь

стойкими к химическому износу и налипанию. Забота об окружающей среде Этот относительно недавний фактор также влияет на выбор параметров обработки стальных материалов. В настоящее время многие производители поддерживают инициативу экологически безопасной или "зеленой" обработки. Она подразумевает сокращение расхода энергии и минимизацию брака. И если при обработке редких материалов на первом месте остается решение сложных технологических задач, то при обработке сталей возрастает актуальность экологического фактора. Одним из способов сократить расходы энергии является применение пониженных скоростей резания. В большинстве случаев операторы могут обеспечивать производительность, пропорционально повышая скорость подачи и глубину резания. Такой подход может не только обеспечить экономный расход энергии, но и увеличить срок службы инструмента. Это снижает процент брака, так как сокращается расход режущих кромок и изнашиваемых пластин на обработку определенного количества деталей. Применение пониженных скоростей резания обеспечивает меньшее тепловыделение, а значит, сокращает нежелательный расход СОЖ при обработке металла.

Заключение Поскольку стали группы P по классификации ISO считаются хорошо изученными и широко применяются для производства обычных деталей, операции обработки сплавов не являются предметом интенсивного анализа. Однако когда производители поймут, что обработка сталей связана с множеством сложных задач, которые можно решить

за счет правильного выбора инструмента, при увеличении объемов производства даже небольшие улучшения производительности обработки могут стать важными факторами эффективности производства и даже сохранения окружающей среды.

ООО «Секо Тулс», г. Москва

DC170 – новый этап сверления Революционный дизайн для большей производительности: прочная конструкция с усиленными направляющими ленточками – именно там, где это больше всего требуется – при вершине сверла, в направлении силы резания. Сверло DC170 выдерживает даже очень высокие механические нагрузки при засверливании в наклонную поверхность или при обработке пересекающихся отверстий и эффективно распределяет температуру, возникающую в зоне резания, вдоль режущих кромок. Благодаря специальной геометрии и расположению режущих кромок вибрации сведены к абсолютному минимуму, что обеспечивает исключительную плавность обработки и гарантирует непревзойденную эксплуатационную надёжность сверления. Сверло DC170 – это новый эталон сверления. Направляющие ленточки делают это сверло новым эталоном производительности. Эффективнее, чем когда-либо, благодаря максимально прочной конструкции При эксплуатации в режиме максимальной производительности режущие кромки обычного сверла быстро достигают физических пределов из-за недостаточной прочности. Механические усилия, возникающие, в частности, при засверливании в наклонную поверхность или обработке пересекающихся отверстий, требуют инструмента, обладающего высокой прочностью. Инновационное исполнение ленточек сверла обеспечивает оптимальную эффективность и при обработке менее сложных отверстий благодаря значительному преимуществу в стойкости. Дополнительный объём твёрдого сплава непосредственно за режущей частью гарантирует исключительную износостойкость и увеличивает стойкость к термическим нагрузкам, возникающим при обработке.

Непрерывное управление Значительный эффект особого расположения ленточек заключается в том, что вибрации во время обработки сводятся к абсолютному минимуму. Сверло работает практически непрерывно, обеспечивая победу «по всей линии фронта». Весь процесс сверления теперь отличает исключительная плавность обработки. Результат налицо: по сравнению с обычными свёрлами сверла DC170 выполняют обработку отверстий с высоким качеством. Подвод СОЖ на 360° Благодаря использованию СОЖ обеспечивается устойчивость к высоким термическим нагрузкам, возникающим при обработке. Если при обработке обычными свёрлами обычного исполнения СОЖ подается только в зону резания, то у DC170 она дополнительно равномерно распределяется вдоль направляющих ленточек. Данный способ подвода охлаждения является уникальным и эффективным. Расчёты потока СОЖ подтверждают конструктивное преимущество инновационной геометрии направляющих ленточек. Ноу-хау для повышения эксплуатационной надёжности: наличие неглубоких канавок специальной геометрии обеспечивает беспрепятственное подвод СОЖ и эффективный отвод стружки. Как определить экономическую эффективность: шкала переточки Стандартные свёрла часто утилизируются преждевременно, хотя сервис Walter по восстановлению инструментов может обеспечить их многократное восстановление до уровня качества, сопоставимого с характеристиками нового инструмента. Решающим критерием для полноценного использования является надёжное определение фактического потенциала ин-

струмента. Благодаря хорошо заметным охлаждающим канавкам, которые дополнительно выполняют функцию индикаторов износа, можно легко определить потенциал восстановления DC170. Когда инструмент новый, на нем видны восемь канавок, восстановление инструмента возможно производить до трех раз, до тех пора, пока две оставшиеся канавки не укажут на то, что предел переточки достигнут.

октябрь 5 - 2014

2014 - 5 октябрь