Экспозиция Металлообработка журнал №4 (июль) by Exposition Metalworking журнал

июль 2013

2013 июль

июль 2013

Представление универсального обрабатывающего центра UMC-750 Haas Инвестиции в станок с ЧПУ не требуют стальных нервов. Однако для владельцев небольших и средних по размеру производственных цехов с необходимостью в высокопроизводительной 5-осевой обработке, нужны были именно стальные нервы. Высокая стоимость и сложность управления зачастую требовали неимоверной выдержки от владельцев таких цехов. Но не сейчас Haas Automation представляет универсальный обрабатывающий центр Haas UMC-750 для 3+2 и одновременной 5-осевой обработки. Гибкая, 5-осевая обработка предлагает решение, позволяющее снизить время наладки и повысить точность обработки сложных деталей с нескольких сторон. Новый универсальный центр Haas предлагает все эти преимущества по приемлемой цене, также как и присущую Haas простоту и абсолютное спокойствие для владельцев. Haas UMC-750 предлагает перемещения по оси 762 × 559 × 508 мм и интегрированный двухосевой поворотный стол. Станок оснащен несильно нагреваемым шпинделем с прямым приводом с размером конуса ISO 40 (частота вращения 8100 или 12000 об/мин) и стандартно комплектуется боковым устройством смены инструмента на 40+1 гнездо. Поворотный стол устанавливает детали практически под любым углом для 5-сторонней (3+2) обработки или обеспечивает полное одновременное движение по 5 осям для контурной или сложной обработки. Станок обеспечивает наклон от +35 до -110 градусов и поворот на 360 градусов для создания необходимого зазора инструмента и предоставления возможности работы с большими деталями. «Универсальный обрабатывающий центр был разработан и создан на основании советов наших клиентов в отношении универсального станка, — говорит исполнительный директор Haas Automation, г-н Алан Рейнвоет (Alain Reynvoet). — В двух словах, это высокопроизводительный станок с ЧПУ за мизерную цену для станка такой производительности и уровня качества. Наши клиенты ждут от нас инновационных, недорогих решений без компромисса для производительности и надежности. Они не будут разочарованы этим новым станком от Haas».

Широкий ряд высокопроизводительных дополнительных возможностей доступен для UMC-750, включая конвейер ленточного типа для удаления стружки, системы подачи СОЖ высокого давления через шпиндель, программное обеспечение для высокоскоростной обработки, беспроводную интуитивную измерительную систему с датчиком Haas, расширенную память программ и многие другие. Для обрабатывающих цехов, которые находятся в поиске экономичного, точного и на-

дежного станка для снижения времени наладки и повышения точности обработки деталей и поверхности, Haas UMC-750 является идеальным решением.

2013 июль

Новые обрабатывающие центры от компании Hurco ВЫПУСК: № 4 (97) июль 2013 г. ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ОФИС: Республика Татарстан, Наб. Челны, Россия Мира, д. 3/14, оф. 145

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

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

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

Hilden, Germany

+49 (1577) 958-68-49

САЙТ: www.mmsv.ru УЧРЕДИТЕЛЬ И ИЗДАТЕЛЬ: ООО «Экспозиция» ДИРЕКТОР: Шарафутдинов И.Н. / ildar@expoz.ru ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР: Шарафутдинов И.Г. / mmsv@expoz.ru ДИЗАЙН И ВЕРСТКА: Сайфутдинова Ф.А. / mmsv@expoz.ru работа с клиентами: Трошина А.С. / mmsv4@expoz.ru Чернов Е.В. / mmsv1@expoz.ru Чебыкин Д.В. / mmsv2@expoz.ru Игнатьева С.Е. / mmsv3@expoz.ru АДРЕС УЧРЕДИТЕЛЯ, ИЗДАТЕЛЯ И РЕДАКЦИИ: 423809, РТ, Набережные Челны, пр. Мира, д. 3/14, оф. 145, а/я 6 отпечатано: Типография «Логос» 420108, г. Казань, ул. Портовая, 25А тел: +7 (843) 231-05-46 № заказа: 05-13/15-1 дата выхода в свет: 10.07.2013 тираж: 10 000 экз. цена: свободная СВИДЕТЕЛЬСТВО: Журнал зарегистрирован 27 июля 2006 года ПИ № ФС77-25309 Федеральной службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия.

Компания Hurco представила новые модели вертикальных обрабатывающих центров с инновационной системой контроля. Четыре станка характеризуются высокой технологичностью и качеством, которое отличает все устройства компании. Две модели - VMX24HSi и VMX42HSi, имеют высокоскоростной шпиндель с мощностью 35 кВт, вращательным моментом 120 Нм и частотой вращения 18 000 оборотов в минуту. Скорость быстрых перемещений равна 45 м/мин, время от реза до реза – 4 с. Линейный ход по осям большей по размерам модели составляет 1 060 х 610 х 610 мм. Самым небольшим из представленных станков является VM10UHSi, размер рабочей зоны которого составляет 760 х 355 мм, а линейный ход по осям равен 660 х 405 х 510 мм. Это высокоскоростной 5-осевой станок, оснащенный шпинделем с частотой вращения 30 000 оборотов в минуту, прямым кодировщиком на наклоняемом поворотном столе и имеющий скорость быстрых перемещений 30 м/мин. Последняя модель - VMX42SRTi – это 5-осевой обрабатывающий центр с поворотной шпиндельной головкой на оси В, шпинделем с частотой вращения 12 000 оборотов в минуту (возможно увеличение до 18 000 оборотов в минуту) и горизонтальным поворотным столом с прямым приводом, расположенным так, что вместе с несъемной планшайбой составляет дополнительные 90 мм линейного хода по оси Z. Такое расположение также облегчает переключение на обработку на 3 / 5 осях. По сторонам поворотного стола достаточно пространства для обработки лицевой стороны на 4-х осях и повторного закрепления детали в случае необходимости обработки со всех шести сторон. Все новые модели от компании Hurco разработаны с применением новейших технологий, имеют оптимальное соотношение мощности и скорости для выполнения широкого спектра операций. Усовершенствованная контрольная система увеличивает надежность и упрощает работу оператора.

Шлифовальные щетки NamPower для автоматической финишной обработки поверхности К о м п а н и я Brush Research Manufacturing выпустила профессиональные шлифовальные щетки NamPower для автоматического удаления зазубрин и заусенцев и финишной обработки поверхности. Высокоэффективные щетки изготовлены из термопластов, армированных волокном, и имеют керамические и карбидокремниевые нити. По словам представителей компании-изготовителя, такой состав позволяет гарантировать более качественное удаление зазубрин и высокое качество обработанной поверхности. Инструменты предназначены для использования на автоматических устройствах для обработки металла, обрабатывающих центрах с ЧПУ, автоматических линиях и роботизированных комплексах. Щетки выпускаются с различными типами абразивов и имеют различную зернистость, что обеспечивает их универсальность и возможность применения с широким спектром материалов: металлических сплавов, сверхпрочных сплавов, пластмасс, композитных материалов, металлических матриц, керамики и др. в зависимости от типа, щетки применяются для стандартного либо тяжелого режима шлифования. Инструменты всех типов имеют диаметр 100, 125, либо 150 мм и длину ворса 18 или 38 мм. Стандартная шлифовальная щетка NamPower имеет контейнер для прямой подачи охладителя. Многоразовый контейнер обеспечивает движение охладителя от центра щетки, предотвращая перегрев инструмента при глубокой обработке.

июль 2013

2013 июль

июль 2013

8 НОВОСТИ

Сверлильные станки для глубоких отверстий от компании Mollart Выставка EMO 2013 в Ганновере – отличная возможность для компании Mollart продемонстрировать возможности своих новых сверлильных станков. Данные устройства, по словам специалистов компании, предназначены для сверления глубоких отверстий высокой точности. Диаметр полученного отверстия составляет от 0,5 до 150 мм при глубине до 3 000 мм. Станки имеют также дополнительную насадку, которая предназначена для сверления отверстия глубиной до 12 000 мм. Еще одной особенностью новых устройств является возможность осуществления сверлильной и фрезерной обработки с одного установа. Возможно также выполнение кольцевого сверления заготовок с диаметром от 80 до 300 мм и получения отверстия глубиной в 600 мм. По словам директора компании, сверлильные станки отвечает всем требованиям, предъявляемым к подобным устройствам, и могут применяться в таких сферах промышленности, как нефтепереработка, производство медицинского оборудования, гидравлических деталей, пресс-форм и др. На выставке посетители смогут посмотреть устройства в действии. Также на своем стенде на выставке компания Mollart продемонстрирует серию среднегабаритных сверлильных станков с двумя шпинделями Mark 3. Диаметр обрабатываемой устройствами данной серии заготовки варьирует от 2 до 25 мм, при этом глубина полученного отверстия варьируется от 750 до1500 мм.

Станки могут оснащаться одним из четырех вариантов шпинделя. Мощность шпинделя составляет 5,5 кВт, частота вращения – 6 000 оборотов в минуту, хотя возможно увеличение данного показателя до 12 000 оборотов в минуту при обработке небольших отверстий. Управление станками осуществляется посредством контрольной системы Fanuc Powermate iD на базе разработанного компанией Mollart программного обеспечения для контроля шпинделя, скорости подачи и давления охладителя. Станки характеризуются высокой точно-

стью обработки отверстия. Качество оборудования компании Mollart доказано многолетним опытом данной компании, а также положительными отзывами клиентов, в том числе крупных мировых компаний. Chessington Industrial Estate, Roebuck Rd., CHESSINGTON Surrey, KT9 1EU Tel +44 (0)20 8391-2282 Fax +44 (0)20 8391-6626 info@mollart.co.uk www.mollart.com

Для настройки и измерения дисковых фрез Оборудование ZOLLER разрабатывается этой компанией для быстрого, простого, точного до микрона и надежного измерения металлообрабатывающего инструмента. Наличие измеренных и предварительно настроенных инструментов минимизирует брак и простои станков. Одновременно повышаются качество продукции и экономическая выгода. В числе заказчиков ZOLLER такие компании, как Daimler, Bosch, Trumpf, Mahle и Festo. Вот, например, прибор gemini для настройки и измерения дисковых фрез для обработки и протяжки коленвалов. С его помощью настройка и измерение осуществляются быстро и просто, а оператор прибора, он же контролер инструмента, получает эргономичное рабочее место, на котором работается легко и качественно. В числе характеристик и составных элементов стабильного и технологичного прибора gemini программный модуль для обработки изображений ZOLLER pilot, эргономичные элементы управления, постоянное использование брендовых компонентов, сенсорная клавитура для силового зажима шпинделя, универсальный держатель насадки, автоматический фокус и датчик ROD, система числового программного управления и посадочное место для поверяемых фрез, предназначенных для обработки коленвалов. Прибор является гибко адаптируемым к любому металлообрабатывающему производству. Что же касается вышеупомянутого модуля pilot, то он разработан ZOLLER специально для приборов для настройки и измерения, как ручных, так и с числовым программным управлением. Предназначен для решения как малых, так и крупных производственных задач. С его помощью выполняются быстрая и удобная настройка, измерение, контроль и управление инструментом любого вида. Возможен перенос данных через интерфейсы станков к другим системам. Модульная конструкция способствует максимальной гибкости. Для вывода данных через систему управления pilot 3.0 ZOLLER предлагает свыше 100 разных форматов выдачи данных. Больше не требуется вводить данные вручную, так как они вносятся напрямую через названную систему управления. Существуют следующие возможности вывода измеренных данных инструмента. Они могут печататься на этикетках, которыми маркируется измеренный инструмент. Могут считываться сканером. А могут закладываться в чип в державке инструмента и позже считываться системой управления станка. Самый быстрым и удобным представляется перенос данных через DNC. При этом данные инструмента посылаются напрямую от прибора для настройки и измерения инструмента в систему управления станка.

2013 июль

июль 2013

2013 июль

июль 2013

2013 июль

НОВИНКИ 13

Инновационные устройства от компании Tornos на выставке EMO На выставке EMO-2013 компания Tornos представит ряд инновационных станков EvoDeco 32, Almac CU1008, Almac SwissNano F, SwissNano, MultiSwiss 6X14 и др. EvoDeco 32 – это линейка станков с максимальным диаметром обрабатываемого прутка от 2 до 32 мм. Станки характеризуются высоким качеством обработки, которое отличает все модели данной компании, а также высоким уровнем технологичности, что повышает их конкурентоспособность. Особенностью станков EvoDeco 32 является новый шпиндель со встроенный синхронным двигателем. Такой шпиндель впервые используется при изготовлении станков с наклонной станиной. Постоянный вращательный момент обеспечивает выполнение большего количества операций по токарной обработке. По словам заказчиков, которые опробовали данный станок, секрет успеха заключается в увеличении скорости ускорения и снижения оборотов двигателя, что позволяет увеличить производительность на 30%. Подобная технология шпинделя также весьма экологична. В дополнение, станок имеет усиленную конструкцию, что увеличивает устойчивость устройства и, как следствие, качество обработки поверхности. Наличие модульного вращательного элемента, трех шпинделей и 19 фрез увеличивает производительность. Станок MultiSwiss 6X14 – это многофунк-

циональное, точное и простое в управлении устройство. Токарный станок имеет несколько шпинделей, максимальный диаметр обрабатываемого прутка составляет 14 мм. Применение данного устройства также позволит увеличить производительность и эффективность обработки. Многошпиндельные устройства намного более эффективны, нежели одношпиндельные. Токарный станок MultiSwiss имеет 6 шпинделей для продольного точения с высокомоментным двигателем. Высокая скорость обработки сокращает продолжительность производственного цикла. Среди преимуществ устройства также эргономичный дизайн, простота управления, облегченный доступ в рабочую зону, многозадачная контрольная система и быстрая смена инструмента. В результате, использование станка позволит снизить стоимость одной обрабатываемой детали. Для небольших мастерских компания Tornos представит инновационный станок Swiss Nano, который не требует доступа с задней стороны. При необходимости возможно разместить данный станок возле стены. Рабочая зона защищена с помощью специального щита, доступ к ней возможен со всех сторон.

Сфера применения данного устройства – обработка небольших точных деталей, например, для производства часовых механизмов. Размер платформы устройства – 1,8 х 0,65 х 1,6 м, максимальный диаметр обрабатываемой детали – 4 мм. Станок имеет 7 токарных инструментов с максимальный диаметром хвостовика 8 х 8 мм. Возможно размещение в задней части устройства еще трех инструментов с диаметром до 16 мм и двух дополнительных инструментов для обработки обратной стороны детали. Помимо вышеперечисленных моделей на выставке будет представлен станок ST26B серии Swiss ST. Это токарный станок среднего размера, предназначенный, в основном, для обработки деталей сложной формы. Устройство имеет 7 линейных осей, две оси С, ось В. К характеристикам станка относятся высокая производительность и доступная цена. Станок может оснащаться 36 инструментами, в том числе 20 фрезами. Фрезы оптимально рассредоточены по рабочей зоне. К дополнительным приспособлениям относятся инструмент для обработки многогранных деталей, инструменты для радиальной и фронтальной фрезерной обработки и сверления, инструменты для сверления/фрезерной обработки под углом, инструмет для вихревого нарезания резьбы и быстроходный шпиндель. Возможно также оснащение станка такими периферийными устройствами, как насосы высокого давления, устройства удаления масляного тумана и поддержания оптимальной температуры охладителя. Посетители выставки EMO смогут также ознакомиться с другими устройствами от компании Tornos.

TORNOS SA Rue Industrielle 111 CH-2740 MOUTIER Suisse Тел. +41 (0) 32 494 44 44 Факс: +41 (0) 32 494 49 03 www.tornos.com

июль 2013

14 НОВОСТИ

Зубофрезерование становится легче с CoroMill® 172 Простота и эффективность производства зубьев и шлицев. CoroMill 172 – это новая дисковая фреза со сменными пластинами от Sandvik Coromant, которая является универсальным решением для обработки цилиндрических колес, эвольвентных шлицев, а также зубчатых реек. Благодаря новой конструкции со сменными твердосплавными пластинами и надежной системой крепления iLock, фрезу можно применять на обычных станках с ЧПУ, зубофрезерных станках и станках для фрезерования зубчатых реек. Имея более высокие скорость резания, подачу и стойкость по сравнению с аналогичными фрезами из быстрорежущей стали, CoroMill 172 является высокоэффективным решением для мелко- и среднесерийного производства цилиндрических колес наружного и внутреннего зацепления, шлицев и зубчатых реек. Предлагаемая конструкция фрезы позволяет обрабатывать профиль впадины как прямой, так и эвольвентный одной пластиной, в отличие от дисковых фрез с тангенциальным креплением (2 пластины). Рекомендуемые режимы резания для этой фрезы: скорость резания 140-200 м/ мин, подача 0,12-0,20 мм/зуб. За один установ. Фрезы CoroMill 172 имеют диаметр от 63 до 254 мм и предназначены для обработки цилиндрических колес с модулем 4-8 мм и шлицев с модулем 4-9 мм. Основным преимуществом фрезы является возможность обработки за один установ: один станок для различных операций и один корпус фрезы для различных типов режущих пластин. Более того, обработка твердосплавными пластинами из сплава

GC1030 может осуществляться без применения СОЖ, что позволяет еще больше сократить затраты. Режущие пластины изготавливаются по запросу заказчика, в соответствии с профилем впадины зуба: протуберанец, профиль со смещением, а так же наличие фланка. Корпуса фрез могут выполняться по специальному запросу, так как их конструкция зависит от формы режущей пластины. Инструмент может иметь правое или левое исполнение, а корпус может быть выполнен с возможностью установки в нем пластин различного профиля для многономенклатурного производства деталей с зубчатыми зацеплениями. Надежная обработка. Сверхвысокая надежность и точность гарантируются за счет крепления iLock – инновационного соединения между режущей пластиной и корпусом от Sandvik Coromant. Данная технология применяется совместно с новым клиновым креплением, обеспечивая высокую точность позиционирования пластин, и исключает микросмещения пластины в гнезде, что повышает стойкость инструмента. Фреза CoroMill 172 является лучшим выбором для обработки всех материалов группы ISO P (стали), широко применяемых в промышленности.

CoroMill 172 - новая дисковая фреза со сменными пластинами от Sandvik Coromant - универсальное производительное решение

Настольные заточные станки GS и GM Переточка инструмента является важной составляющей на этапе производства. При заточке сверл, фрез и метчиков особое внимание уделяется соблюдению геометрии инструмента: углов при вершине, симметричности режущих кромок. Не каждый заточник вручную сможет обеспечить необходимую точность. Настольные заточные станки гарантируют качество заточки режущего инструмента. РОСНА Инжиниринг НТ предлагает выгодное решение для заточки спиральных и корончатых сверл, фрез и метчиков - настольные заточные станки GS и GM. Сверла, фрезы и метчики после заточки имеют заданные геометрические параметры инструмента в полном соответствии со стандартами. Конструкция станков гарантирует точную установку затачиваемого инструмента и контроль процесса заточки. Выдерживается идеальная симметричность режущих кромок. Заточка на профессиональных станках GS и GM продлевает срок службы сверл, фрез и метчиков. Это ведет к снижению расходов на приобретение нового инструмента. Станки позволяют затачивать левые и правые спиральные сверла, сверла по листовому металлу, корончатые сверла, сверла с двухплоскостной затыловкой и крестообразной подточкой перемычки, сверла для высокопроизводительной обработки; 2-х, 3-х, 4-х перовые концевые фрезы по торцу и по ленточке, прямые и спиральные метчики, что

делает эти станки уникальным на российском рынке. На станки GS и GM предоставляется гарантия 1 год. ООО «РОСНА ИНЖИНИРИНГ» 192029, Россия, Санкт-Петербург, пр. Обуховской Обороны, д. 51, лит. «К», БЦ «Приневский», оф. 205. Телефон/факс: (812) 677-37-31 www.rosna.spb.ru

2013 июль

ИЗМЕРИТЕЛЬЕЫК ТЕХНОЛОГИИ

Беспрецедентная точность измерения – 1 пм – с новым профилометром от фирмы Nikon Metrology Специалистам Nikon Metrology удалось добиться беспрецедентной точности измерения в 1 пм, которая была реализована в новых сериях оптических профилометров BW-D50X и BW-A50X. Помимо этого уникального показателя, данное оборудование сочетает в себе лучшие характеристики промышленных микроскопов Nikon и передовые разработки в области оптических технологий. Благодаря новым интерференционным объективам и собственному программному алгоритму Nikon для анализа изображений, разрешение по высоте в оптических профилометрах серий BW-D50X и BW-A50X может достигать 1 пикометра[1] (1 пм = 0,001 нм = 0,000001 мкм = 0,000000001 мм). Сертифицированное значение разрешения составляет 8,9 нанометров. В одном измерительном режиме доступно измерение профиля поверхностей в диапазоне высот от субнано до миллиметра.

Кремниевая полупроводниковая пластина

• кремниевые кристаллические пластины.

Синтетический алмаз

Отличительной особенностью серии BW-D50X является высокая скорость сканирования профиля. Время сканирования на глубину 10 мкм при разрешении до 0,1 мкм составляет всего 4 секунды. Преимущество серии BW-А50X – высокое разрешения получаемых снимков. При использовании 100 кратного интерференционного объектива разрешающая способность профилометра – 0,08 мкм. Современное программное обеспечение позволяет измерять такие величины, как среднее арифметическое отклонение профиля – Ra, высоту неровностей профиля по десяти точкам – Rz, среднее квадратическое отклонение профиля – Rq, шаг неровностей профиля (Sz, Sq, Sa).

Оптический профилометр Nikon Теперь оптические профилометры Nikon гарантируют еще более широкие возможности для анализа поверхностей и проведения измерений и обеспечивают высокую воспроизводимость и точность результатов в следующих областях применения: • абразивы; • авиационная и космическая техника; • автомобилестроение; • энергетика; • микроэлектроника; • металлургия; • печатные платы; • бумажная промышленность; • полимеры.

[1] - Теоретическое разрешение по высоте

Знаете ли Вы? В своем оборудовании фирма Nikon использует линзы исключительно собственного производства, что позволяет гарантировать качество и надежность каждой системы.

ООО «СОВТЕСТ АТЕ» Бесплатный номер 8-800-200-54-17 Курск (4712) 54-54-17 e-mail: info@sovtest.ru www.sovtest.ru

июль 2013

CAD/CAM СИСТЕМЫ

Способы интерполяции на СЧПУ Sinumerik 840D solution line Рассмотрены способы интерполяции, которые применяются в СЧПУ Sinumerik 840D solution line при изготовлении деталей сложной формы на 5-осевом станке. Ключевые слова: система ЧПУ, интерполяция, 5-осевой станок, большой круг, сингулярность. Введение. Рассмотрим задачу обработки полусферы определенного диаметра D (рис.1) на 5-осевом станке с кинематикой разного типа (P, M, T) (рис. 2). Для каждого из этих случаев потребуется CAD/CAM среда и постпроцессор, в которых будет создана полусфера и получен G-код для обработки программы на станке. При этом не будем рассматривать вопросов, связанных с материалом полусферы, ее зажима, инструмента и т.д. Сконцентрируемся на понимании процесса обработки с точки зрения системы ЧПУ (СЧПУ) [1, 2]. Линейная интерполяция. Полусфера, созданная в CAD-системе (рис.3), представлена в виде большого числа полигонов (рис.4), у каждого из которых есть нормаль к поверхности. На основе этих полигонов создается траектория движения инструмента (рис.5), которая впоследствии преобразуется в линейные перемещения, описываемые следующим образом: G1 X… Y… Z… A… ( или B…) C… F…. , где X, Y, Z – координаты вершины инструмента, мм; A, B, C – углы вращения вокруг геометрических осей X, Y, Z, градусы; F – скорость подачи в районе кадра, мм/мин. Данный способ программирования зависит от кинематики станка, то есть программа не может быть перенесена на станок с другой кинематикой. В результате такого описания СЧПУ отрабатывает не сферическую траекторию, а траекторию, приближенную к полусфере, созданную в виде большого числа линейных участков. Но если бы СЧПУ отрабатывала эти перемещения на основе только программного кода, движения инструмента были бы прерывистыми, то есть в начале кадра вершина инструмента должна ускоряться, а в конце тормозиться. Все это привело бы к осцилляции в процессе обработки детали. Для улучшения качества обработки поверхностей и устранения описанных явлений в СЧПУ Sinumerik применяется специальный алгоритм, названный LookAhead. Эта функция позволяет СЧПУ в процессе просчета траектории движения смотреть на группу кадров вперед (рис.6) и тем самым устанавливать более или менее постоянную скорость движения инстру-

Рис. 1 мента на этой группе кадров. Тем не менее, на границе кадров возникает ускорение инструмента, то есть переход через кадры не может быть произведен с той же скоростью, которая была в его центре. Данную проблему можно решить несколькими способами. Один из них – это использование высокого такта интерполятора положения (меньше 0,5мс), который будет разбивать траекторию на очень маленькие линейные перемещения, что позволит максимально приблизиться к траектории движения. Но при этом управляющая программа станка значительно увеличится, и для ее выполнения потребуется наличие большого объема памяти, а также наличие большого числа кадров LookAhead. Другое решение данной проблемы - это возможность использования специальных режимов управления траекторией, которые на СЧПУ Sinumerik программируются модально: • G64 - режим управления траекторией со снижением скорости согласно коэффициенту перегрузки; • G641 - режим управления траекторией со скруглением по критерию пути; • G642 - режим управления траекторией со сглаживанием с соблюдением определенных допусков; • G643 - режим управления траекторией со сглаживанием с соблюдением определенных допусков (внутри кадра); • G644 - режим управления траекторией со сглаживанием с максимально возможной динамикой; • G645 - режим управления траекторией со сглаживанием углов с тангенциальными переходами кадров с соблюдением

Рис. 2

определенных допусков. Данные режимы управления траекторией определяют поведение вершины инструмента при переходе через кадры (рис.7), а именно: будет ли зона перехода скруглена или сглажена. Под скруглением будет подразумеваться преобразование зоны перехода в частью окружности, а под сглаживанием – преобразование зоны перехода в сплайн (полином третьего порядка). Использование данных режимов управления позволяет модифицировать траекторию для достижения плавной скорости движения. При этом для уменьшения рывка может использоваться команды SOFT и включаться предуправление FFWON. Группы команд, описанных выше, представляются в виде единого цикла высокоскоростной обработки. Именно использование критерия управления траекторией и команд, воздействующих на качество управления, а также на ускорение движения достигается различное поведение инструмента при различных видах обработки: чистовой, получистовой и черновой обработки. В СЧПУ Sinumerik используется также функция компрессора, например, COMPCAD. Данная функция выбирает группу кадров и преобразует их к траектории, более приемлемой для достижения оптимальной скорости движения, модифицируя всю траекторию движения (рис.8), а не только зоны переходов, при этом процесс сжатия зависит от допуска, за который траектория не должна выходить. Компрессор преобразует траекторию движения в полином пятого порядка. Все описанные функции в СЧПУ Sinumerik входят в цикл CYCLE832 и могут быть запрограммированы в диалоговом режиме (р. Использование данного цикла позволяет получить очень хорошее качество и скорость обработки поверхности при небольшом объеме управляющей программы (рис. 9). Вышеописанные функции присутствуют во всех современных СЧПУ, характеризуются единым принципом работы, но имеют разный синтаксис. При этом синтаксис программы может быть также: • в векторном виде: G1 X… Y… Z… A3=.. B3=..

2013 июль

Рис. 3

Рис. 4

Рис. 5

Рис. 6

CAD/CAM СИСТЕМЫ C3=.. F…; • в углах RPY или углах Эйлера: G1 X… Y… Z… A2=.. B2=.. C2=.. F… Основные же принципы перехода от одного кадра к другому основаны на нормалях к поверхности. На этом можно было бы сказать, что задача по достижению постоянной скорости движения и ускорения на траектории решена, и закончить эту статью, но все не так просто. Дело в том, что разбиение траектории на полигоны приводит к получению непостоянной скорости и ускорению движения. Процесс заключается в разбиении траектории на группу дискретных точек, определении скорости в этих точках и попытке достичь примерно постоянной скорости движения в промежутках. Но по факту скорость в разных точках будет отличаться, что скажется на качестве поверхности при обработке поверхностей высокой кривизны. Для получения более качественного результата необходим иной способ интерполяции – интерполяции большого круга. Интерполяция большого круга. Код G группы 51 отвечает за тип интерполяции, установленный по умолчанию в СЧПУ. Значение 0 говорит о том, что движения траектории будет определяться линейной интерполяцией в системе координат станка или детали. Значение 1 позволит использовать интерполяцию большого круга и такие команды, как ORIAXES, ORIVECT, ORIPLANE, ORICONxx и ORICURVE. Команда ORIAXES будет означать линейную интерполяцию при G коде группы 51, установленной в 1. Это сделано, чтобы можно было использовать разные типы интерполяций в одной программе обработки. Основным отличием данного типа интерполяции является способ пересчета движения инструмента. Он представлен в виде вектора, который раскладывается на тройку единичных векторов (базисов). При этом процесс перехода от одной ориентации вектора к другой осуществляется по наикратчайшей траектории (Рис.10). А движение вершины вектора опре-

деляется полиномом пятого порядка. В статье не будет рассматриваться математический аппарат процесса интерполяции, он описан в патенте. Основным преимуществом данного типа интерполяции является получение практически постоянных скорости и ускорения движения вершины инструмента на базе нормалей к поверхности. Но необходимо обратить особое внимание на поведение осей станка, которое при обработке детали может отличаться от запрограммированной стратегии. Например, возьмем 5-осевой станок с типом кинематики T. При этом введем допущение, что ось А, которая вращается вокруг оси X, имеет ограничение на поворот в диапазоне -90…90°. При 5-осевой обработке детали, описанной в векторном виде или в углах RPY и Эйлера, СЧПУ может проверять возможность наезда на концевые программные выключатели. Чтобы не допустить прерывания обработки детали СЧПУ производит поворот одной или двух круговых осей на 180°, и таким образом инструмент всегда находится в зоне обработки. Подобный способ программирования позволит переносить программу обработки на станки с разным типом кинематики. В примере, будем рассматривать процесс обработки без данной функции, то есть ориентация инструмента всегда будет находиться в рабочей зоне станка без пересечения границ программных концевых выключателей. Запустив одну и ту же программу обработки на одном и том же станке, но при разных типах интерполяции получим разное поведение инструмента при обработке. При линейной интерполяции СЧПУ будет работать идентично стратегии, заложенной в CAD/CAM-систему. При интерполяции большого круга работа СЧПУ будет направлена на поддержание постоянной скорости движения инструмента при его перемещении по наикратчайшей траектории при переходе от одного кадра к другому. Это может привести к повороту одной из круговых осей на 180° при интерполяции рядом с областью полюса – в зоне, где ось инструмента совпадает с вектором круго

Рис. 7

Рис. 8

Рис. 9

июль 2013

18 CAD/CAM СИСТЕМЫ концевого выключателя. Возникает два уместных вопроса. 1. Почему СЧПУ совершает движения, которые не показывает верификатор? 2. Почему этот поворот в принципе происходит? Ответ на первый вопрос прост. Дело в том, что верификатор не понимает данного типа интерполяции и отрабатывает процесс обработки, как при линейной интерполяции. Это приводит к коллизии на станке. Для не допущения данной ситуации CAD/CAM-система или программа верификации должна понимать принципы работы ядра СЧПУ Sinumerik – это возможно при наличии модуля VNCK в составе программного продукта. Данный модуль позволяет пропускать управляющую программу через ядро СЧПУ, обрабатывать его согласно настройкам конкретного станка и воспроизводить движения осей в 3D модели, которая создана в постпроцессоре. Для ответа на второй вопрос, представим, что человек находится на экваторе Земли. И ему необходимо из экватора попасть на полюс, двигаясь с постоянной линейной скоростью по поверхности земли. При этом относительно центра земли он можете перемещаться в координатах X, Y, Z и осуществлять поворот вокруг одной из круговых осей – первая круговая ось. Ось вращения Земли будет второй круговой осью. Тогда линейная скорость человека будет равна 1666 км/ч в момент, когда он неподвижно стоите на экваторе. Достигая полюса, его скорость начнет расти и в момент, когда ось его тела будет параллельна оси вращения Земли, скорость должна быть теоретически равна бесконечности – точка сингулярности. Что в принципе не возможно, так как это приведет к повреждению исполнительных механизмов. Для не допущения данной ситуации область полюса ограничивается телесным углом равным 5°, и при достижении этой области СЧПУ осуществляет движение с ограниченной скоростью, согласно интерполяции ORIAXES, и поворота не происходит (рис 12). Теперь рассмотрим ситуацию движения рядом с областью, где еще действует интерполяция большого круга. При подходе к меридиану, перпендикулярному траектории движения,

Рис. 10

Рис. 11

Рис. 12 овой оси станка, например, оси С (рис.11). Сингулярности. Поворот одной из круговых осей является большой неожиданностью для программиста и оператора станка, незнакомых с данным видом интерполяции, так как многие программы после выхода из постпроцессора проверяются на верификаторе, который не показывает данного поворота. Напомним, что поворот происходит не из-за наезда на границу программного

человеку придется осуществить следующий «трюк». Ему нужно будет при небольшом перемещении по траектории движения сделать резкий поворот первой круговой оси, чтобы достичь нужной ориентации. Но этот поворот приведет к рывку, который повлечет нарушение контура и остановку процесс обработки. Для этого необходимо будет провернуть вторую круговую ось на 180°, чтобы скомпенсировать

инерцию (рис.11). В случае с человеком, двигающимся и проходящим через меридиан, его задача будет сводиться к повороту вокруг оси своего тела на 180° и после прохождения меридиана движению к экватору спиной. Подобное поведение возможно только при постоянной скорости движения с интерполяцией большого круга - ORIVECT. Поведение в области полюса может быть определено через машинные данные станка, различные варианты могут представлены на (рис.13), а детальное описание – в документации по программированию СЧПУ Sinumerik. Заключение. После ознакомления с данной статьей у читателя может возникнуть желание попробовать описанные возможности на станке. Автору хотелось бы донести до читателя простую истину: работает, не трогай, а если меняешь что-либо, то делай это с пониманием того, что ты хочешь получить. В общем случае линейная интерполяция применяется для создания поверхностей свободно ориентируемой формы при обработке в 5-осях, например, импеллер, интерполяция большого круга применяется при изготовлении авиационных деталей, а сам принцип движения вектора применяется при конических интерполяциях и двойной сплайн интерполяции. Чтобы оценить преимущества различных типов интерполяции, читатели могут рассмотреть пример профиля созданного на основе 60 точек и попробовать сделать свою программу на базе ПО Sinutrain Operate, которое можно скачать с сайта www.CNC4YOU.siemens.com. Желательно показать читателям результат, так как знания, не опробованные на практике есть НЕ знания, при этом читатель не должен быть ограничен в праве выборе, он может и не делать эту деталь, но могут появиться те кто захотят попробовать. Главная программа: ПРИМЕР_ORICURVE.MPF N100 CYCLE800(0,"TAB LE",200000,57,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,,1) N101 CYCLE800() N102 G54 N103 WORKPIECE(,,,"RECTANG LE",64,0,-50,-80,110,110) N104 T="TOROID_D16_R3" N105 M6 N106 S5000 M3 N107 G54 G0 X0 Y-70 N108 G0 Z10 N109 TRAORI N110 ORIWKS N111 CUT3DC N112 ;TOFFR=0.2 N113 ;TOFFL=0.2 N114;***ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПАРАМЕТРЫ С CYCLE832*** N115 CYCLE832(0.005,3,1) N116 ORISON N117 OTOL=0.5 N118 CALL "ПРИМЕР_6_BSPLINE" ;SUBPROGRAM CALL N119 G0 Z100 N120 TRAFOOF N121 TRANS N122 ORISOF N133 G0 C0 A0 N134 M30

2013 июль

CAD/CAM СИСТЕМЫ

Рис. 13 Подпрограмма: BSPLINE_1.SPF N100 ORIVECT N101 G1 Z-18.3 F500 N102 G1 G41 X0 Y-54.44 A2=-20 B2=0 C2=0 N103 ORICURVE N104 SPLINEPATH(1,X,Y,Z) N104 BSPLINE SD=2 N105 X0 Y-54.44 Z-18.3 XH=0 YH=-47.59 ZH=0 ;P01------------------------------------------------N162 X9.980 Y-54.13 Z-18.3 XH=9.980 YH=-47.27 ZH=0 ;P60 N163 X0 Y-54.44 Z-18.3 XH=0 YH=-47.27 ZH=0 ;P01 N164 ORIVECT N165 G1 G40 X0 Y-70 A2=0 B2=0 C2=0 N166 M17

Список литературы. 1. Бретшнайдер Дж. Решения для автоматизации металлообрабатывающих станков на основе инновационной системы ЧПУ // Автоматизация в промышленности. №5. 2012. 2. Кудинов А.С. Системы ЧПУ Sinumerik 840D solution line: компенсация ошибок, влияющих на качество производства // Автоматизация в промышленности. №5. 2010.

Автор: А.С. Кудинов (ООО «Сименс») ООО «СИМЕНС» Департамент «Технологии приводов» 115184, Россия, Москва, ул. Большая Татарская, д.9 www.siemens.ru/sinumerik

июль 2013

20 ЛАЗЕРЫ

ЛЕГЕНДА ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ Лазерная резка является одним из методов термической обработки листового металла. Лазерный луч формируется в источнике лазерного излучения (резонаторе) и направляется через зеркало или транспортное волокно в режущую головку машины, где с помощью линзы фокусируется в точку с очень маленьким диаметром и высокой мощностью. Сфокусированный лазерный луч попадает на листовой металл и расплавляет его. Bystronic использует источники лазерного излучения двух типов: CO2-лазер и волоконный лазер.

Универсальность. Область применения лазерной резки чрезвычайно широка. С помощью установок для лазерной резки можно резать, помимо плоских заготовок, также трубы и профили. Пре- жде всего, лазерная резка применяется для обработки таких материалов, как сталь, нержавеющая сталь и алюми- ний. При этом толщина обрабатываемого материала может составлять от 0,8 до 25 мм.

CO2-лазеры. В CO2-лазерах для формирования лазерного луча используется смесь газов. Необходимое высокое напряжение в резонаторе генерируется за счет износостойких полупроводниковых модулей возбуждения. Bystronic делает ставку на такие модули, так как они более компактные по размеру, эффективные и надежные, чем традиционные варианты. Технология CO2 практически универсальна, так как она подходит для обработки заготовок из самых различных материалов с самой различной толщиной.

их помощью можно резать цветные металлы (медь и латунь).

Режущий газ. Лазерный луч фокусируется с помощью линзы в режущей головке и направляется через специальное сопло на заготовку. Одновременно через это сопло подается режущий газ. В качестве режущего газа может использоваться кислород, азот или сжатый воздух, в зависимости от ситуации.

Задачи и решения.

Bystronic может предложить подходящую установку для лазерной резки для любого набора требований. Все модели машин обладают целым рядом уникальных преимуществ, таких как быстрая обработка заказов, высокая технологическая безопасность, минимальное время подготовки, а также простое и понятное управление. К этому можно также добавить также энергоэффективные источники лазерного излучения и многочисленные возможности для автоматизации процесса.

Источники лазерного излучения.

Широкий выбор источников лазерного излучения различной мощности – отличительная особенность Bystronic. Все лазеры отличаются высоким качеством и потрясающей энергоэффективностью – не в последнюю очередь благодаря своему высокому КПД. Ассортимент включает как CO2-лазеры, так и волоконные лазеры.

Волоконный лазер. Волоконные лазеры – это новейшая разработка в области лазерной резки. Лазерный луч формируется в активном волокне и направляется по транспортному волокну в режущую головку машины. Волоконные лазеры значительно меньше по размеру, чем CO2-лазеры и при аналогичном потреблении тока обладают в два раза большей мощностью. Волоконные лазеры подходят, прежде всего, для обработки металлических листов малой и средней толщины. Кроме того, с

2013 июль

ЛАЗЕРЫ 21

• Низкие эксплуатационные расходы благодаря износостойкой полупроводниковой системе возбуждения, износостойкому конденсатору на магнитах, высокому КПД и низкому потреблению газа за счет использования лазерного газа Premix.

BySoft 7

ByAutonom

•

• •

•

Вы ставите задачу, машина ее решает. Потребительские преимущества. Высокая степень автономности благодаря системе Collision Detection, устройству для смены кассет линз, устройствам для смены и автоматического центрирования сопла. Это уменьшает непродуктивное время и повышает технологическую надежность. Оператору не придется часто вмешиваться в технологический процесс, поэтому он сможет полностью сосредоточиться на планировании и контроле. Эргономичный дизайн и оптимальный доступ к зоне резки делают эту машину исключительно простой в управлении. Maintenance Messenger (сигнализатор ТО): система управления сигнализирует оператору о необходимости проведения технического обслуживания машины и источника лазерного излучения. Condition Messenger (сигнализатор состояния): система управления постоянно выполняет сбор данных о состоянии узлов машины. При необходимости проверки того или иного узла система сигнализирует об этом оператору. Исключительно высокая производительность при обработке листовых заготовок любой толщины и при обработке труб.

Современные технологии обработки листового металла немыслимы без высокоэффективного программного обеспечения. BySoft 7 включает в себя широкий набор функций и позволяет легко смоделировать прецизионные детали и одним нажатием кнопки сгенерировать схемы раскроя и программы гибки. Кроме того, с помощью этой программы можно эффективно планировать и контролировать производственные процессы. Ваши заказы будут выполняться с минимальными издержками и оптимальным отслеживанием этапов их обработки. Модульное программное обеспечение CAD/CAM с 2D- и 3D-CAD-системными опциями, а также с расширенными функциями для планирования и контроля производственных процессов. Потребительские преимущества. • Легкое считывание и обработка уже имеющихся чертежей и моделей. • Снижение стоимости деталей – BySoft 7 автоматически произведет оптимальную комповку будущих изделий на листовой заготовке. Исходный материал используется полностью. Это относится и к обработке труб и профилей. • Схемы раскроя и программы гибки генерируются одним нажатием кнопки. Автоматически назначаются необходимые технологии резки, а также моделируется и контролируется весь процесс гибки. • Широкие возможности для планирования и контроля производственных процессов. • Гарантия максимальной прозрачности – все технологические данные машины и заказа всегда доступны для просмотра. • Удобное подключение к системам ERP/PPS.

июль 2013

22 ЛАЗЕРЫ

ByVision

ByVision – это разработан- ная Bystronic высокопроизводительная система управления установками лазерной и гидроабразивной резки, а также листогибочными прессами. Эта система гарантирует максимальную производительность и оптимально адаптирована к работе с установками Bystronic. ByVision как никакая другая система управления подходит для эффективного управления оборудованием. Простая и эффективная система управления с дружественным пользовательским интерфейсом для установок лазерной и гидроабразивной резки, а также для листогибочных прессов (Hämmerle 3P, Xpert и Xcite) Потребительские преимущества. • Гибкая высокопроизводительная система управления для увеличения. • Интуитивно понятный интерфейс с сенсорным экраном. • Интегрированный план-график технического обслуживания обеспечивает оптимальную готовность оборудования. • Высокая скорость передачи данных. • Инструменты для диагностики неисправностей. • Большой выбор языков интерфейса.

Лазер и его здоровье. Хотелось бы Вам когда-нибудь попасть в сказку, превратиться в Данилу-мастера?Попасть во дворец на бал, сразиться с драконом и победить его, померяться силами с хозяйкой медной горы, помочь Золушке и вместе с Элли и Тотошкой отправиться в Изумрудный город. Такие разнообразные желания возникают , когда человек здоров. Часто ли мы задумаемся о здоровье, а ведь это один из показателей нашей трудоспособности, самочувствия человека. Быть чутким , слышать ,чувствовать не только себя, но и окружающую действительность, жить с интересом , беречь время и вовремя принимать решительные меры. Время нельзя купить и нельзя возвратить. Мы часто теряем очень много из-за того , что упустили время. Жить настоящими думать о будущем , подготавливая его день за днем. Организм лазера , если можно так выразится очень схож с организмом человека. Сердце лазера – это квантрон, его выбор во многом определяет все свойства будущего лазера. Я коснусь давно наболевшей темы - заботы о здоровье твердотельного лазера и его питания технологических установок с ламповой накачкой лазера- это лазеры технологических установок для размерной обработки, резки, лазерной импульсной сварки, лазерные маркеры. Несмотря на развитие более эффективных твердотельных лазеров с диодной накачкой, лазеры с ламповой накачкой не утратили своей актуальности Примером таких установок, являются ЛТУ типа Квант, которые на предприятиях России несут свою трудовую вахту - это Квант10, Квант16, Квант18 и . Квант12, Квант15, Квант 17- установки импульсной лазерной сварки. Лазеры этих установок по технологическому режиму и параметрам частоте, длительности , энергии импульса , плотности мощности отлично зарекомендовали себя в различных областях промышленности. Критерием лазерной сварки–является качество сварного шва, прочность сварного соединения . Но качество связано со здоровьем лазера , с его уравновешенностью-термостабильностью, за которую отвечает в ЛТУ устройство охлаждения УО-1. Хотя не надо забывать и о неблагоприятном влиянии недоброкачественного металла. То какое меню закладывают -технологический режим и то насколько стабильно , устойчиво и разнообразно питается лазер отвечает блок питания лазера в зависимости от требований технических характеристик для технологического режима. Система управления , накопительный блок , блок поджига отвечают за меню -характеристики технологического режима и питают лазер. А лазер

получая заданную человеком пищу выполняет свою миссию - генерирует излучение. От того насколько здоровы его органы –блоки , комплектующие зависит качество и работоспособность всей установки. Оптическая система лазера –линзы, зеркала , доставляющая излучение к объекту. , также требует заботы и защиты, особенно объектив, фокусирующий пятно на материал. От его чистоты –зависит качество сварного шва, плотность мощности. Загрязненная линза, зеркало теряют свою оптическую силу, проявляясь в потере выходной мощности, а чтобы ее не упустить ,не потерять перегружают насилуют блок питания, который в свою очередь делает тоже самое с лампой накачки . ЗИП из защитных стекол – всегда необходим. От состояния устройства охлаждения , его ухоженности , чистоты, внутреннего контура охлаждения , уровня дистиллированной воды , давления охлаждающей жидкости , обеспечивающих термостабильность активного элемента от перегрева зависит работоспособность всей установки. Любая протечка, нарушенная плотность соединений УО , загрязнение воды могут спровоцировать взрыв лампы накачки, нанести тяжелую травму активному элементу или совсем вывести его из строя , а также травмировать отражатель квантрона, а часто и нарушить его целостность . Как важно для здоровья лазера его работоспособности проводить его профилактику , возвращая его к качественной жизни, вовремя проводить трансплантацию его внутренних органов , ведь оптика лазера имеет свой эксплуатационный ресурс. Лазеру необходимы оптические донары (ЗИП) для замены выработавших свой ресурс активного элемента ,отражателя , зеркала при их повреждении, являющихся следствием не-

соблюдения правил эксплуатации и регламента обслуживании . Не все знают, что активный элемент и отражатель квантрона лазера сами могут быть донорами лазеру – для это их надо просто восстановить. При этом рачительный хозяин не теряет материальные ресурсы, а умный делает это еще и заранее , думая о завтрашнем дне., создавая ЗИП. Главное вовремя , не теряя время обеспечит производство комплектующими -ЗИПом, а не когда ситуация выходит из-под контроля –горит план, Заказчик грозит , все на ушах А что происходит на самом деле-работают до износа, а потом кричат караул. Сердце лазера должно биться, а не умерать от перегруза. А человек - хозяин лазера, отьюстировав зеркала лазера, обеспечит форму пятна излучения и мощность лазера. И наемный помошник -лазер с благодарностью ответит человеку в его деятельности.

ООО «РЕЗЕРВ НК» Адрес: Москва, Ул. Электрозаводская д.21 (бывший "МЭЛЗ") центральная проходная Телефон: (495) 585-51-38 www.laser-reserv.ru

2013 июль

СВАРКА

Уникальная технология сварки Исследования в области перемешивающей сварки трением (ПСТ) ведуться нами с 2002 года и являются одной из передовых технологий в России. Институт получил патенты как на способы самой технологии, так и на инструмент и оборудование. На предприятии освоены методики моделирования процесса перемешивающей сварки трением с использованием компьютерных программ, позволяющие определить результат воздействия твердого тела (инструмента) на вязкопластичную среду (свариваемый материал), а также решить задачу теплообмена между материалом, инструментом и оснасткой. С использованием теории подобия решена проблема разработки критериальных зависимостей, позволяющих использовать экспериментальные результаты, полученные при сварке малоразмерных образцов для

Специалисты предприятия внедрили технологические режимы сварки некоторых алюминиевых сплавов, конструкционной, легированной стали, титановых сплавов, технологию «пакетной» сварки трением (когда несколько

необходимость использования громоздкого дорогостоящего оборудования для получения швов высокого качества и отсутствие оборудования и технологии для проведения полевых ремонтно-восстановительных работ.

Рис. 1. Сварка трением перемешиванием образцов - элементов конструкции фюзеляжа самолёта из алюминиевого сплава 1163 РДТВ проектирования процессов сваривания конкретных изделий другой толщины и из других материалов с учетом масштабных факторов и коррекций технологических режимов. Для решения этой проблемы разработчики установили ряд расчетных критериев, что особенно важно при разработке нового промышленного оборудования и расчета его необходимых технических показателей. Также институт спроектировал и изготовил ряд сварочных инструментов, предназначенных как для сварки легких сплавов (таких как алюминий), так и тяжелых (таких как сталь и титан). Некоторые из разработанных ВНИИАЛМАЗ инструментов успешно внедрены и используются на предприятиях-партнерах. Так, на данный момент разработками института успешно пользуется Чебоксарское предприятие «Сеспель», которое внедрило технологию ПСТ в производство цистерн из алюминиевых сплавов.

листов свариваются внахлест) и технологию точечной сварки трением. По заказу корпорации «Иркут» выполнялись работы по перемешивающей и точечной сварке трением элементов конструкции фюзеляжа самолета (рис. 1). В рамках этой работы были установлены влияние режимов и условий сварки на структуру сварных швов из алюминиевого сплава 1163 РДТВ, распределение остаточных напряжений в поперечном сечении сварного шва и другие параметры. Кроме того, была изготовлена опытная установка высокоскоростной перемешивающей сварки трением (ВСПСТ) (рис. 2), на которой была успешно проведена отработка технологии сварки алюминиевых сплавов толщиной 2 мм и установлены зависимости осевой силы от технологических параметров. ВСПСТ является одним из новых направлений исследований в области ПСТ. Эта технология решает основные проблемы ПСТ –

ВСПСТ дает возможность значительно сократить размеры, массу, а также стоимость оборудования для ПСТ за счет снижения сил, воздействующих на конструкцию. Снижение осевой силы происходит за счет увеличения частоты вращения сварочного инструмента. Это видно из формулы 1: Где Q - количество тепла, необходимое

для протекания процесса; ω – угловая скорость; µ - коэффициент трения; P – нормальная осевая сила; r0 – радиус бурта инструмента; rp– радиус профильного наконечника (пина) инструмента. Из этого следует, что большое значение осевой силы необходимо для компенсации низкого значения скорости вращения шпин-

Рис. 2. Установка для исследования процесса высокоскоростной сварки трением перемешиванием.

июль 2013

СВАРКА

деля. Поэтому машины, работающие на не больших скоростях, обладают не достаточной гибкостью для сварки деталей сложных форм и конструкций. Перемешивающая сварка трением (ПСТ) является одним из новейших способов сварки. Патент на данное изобретение был получен в 1991 году компанией TWI, однако существует информация об авторском свидетельстве № 195846 на «Способ сварки металлов трением» полученном Юрием Клименко в 1967 году. Количество внедрений ПСТ в производство растет с каждым годом: почти все ведущие предприятия мира переводят соединение деталей из алюминиевых сплавов на сварку трением. На сегодняшний день ПСТ используется для соединения деталей из алюминиевых сплавов толщиной 0.5-50 мм. Согласно данным компании TWI, этот способ сварки трением позволяет за два прохода с разных сторон сваривать алюминиевый лист толщиной 100 мм. Отличительной особенностью ПСТ является экологичность и, следовательно, отсутствие необходимости в специальном оборудовании помещений, в котором располагается сварочная установка. Кроме того, стоимость перемешивающей сварки трением намного ниже, чем у сварки плавлением, за счет отсутствия расходных материалов. Сварочного инструмента хватает до 1 км сварного шва (если брать для алюминиевых сплавов). ПСТ является процессом, происходящим в твердой фазе состояния материала – этим она и отличается от традиционных способов сварки (сварки плавлением). Сваривание деталей осуществляется за счет процесса трения- перемешивания возникающего между поверхностями элементов конструкции сва-

рочного инструмента и свариваемого материала и состоит из нескольких этапов (рис.3). Сначала специальный сварочный инструмент, вращаясь, внедряется в стык предварительно установленных и закрепленных заготовок на определённую глубину. При этом происходит разогрев материала за счет сил трения и сил деформации, возникающих при воздействии сварочного инструмента на материал, с последующей его пластификацией и перемешиванием специальным профильным наконечником сварочного инструмента. После некоторого времени выдержки сварочного инструмента в стартовой позиции (времени, в течение которого материал разогревается до температуры, необходимой для выполнения процесса) ему сообщается поступательное движение в направление стыка свариваемых деталей, с формированием сварного шва. При этом, качество шва напрямую зависит от конструкции рабочих частей сварочного инструмента и технологических параметров процесса (частота

вращения, скорость подачи, осевая сила). Основными преимуществами ПСТ являются высокая прочность сварного шва, малый расход энергии (в три раза меньше, чем у традиционных способов сварки), уменьшение производственного цикла на 50-75% по сравнению с традиционной сваркой, отсутствие необходимости в обработке шва после сварки и практически полное отсутствие коробления и термических деформаций.

Автор: В.В. Качко Начальник конструкторского отдела ОАО «ВНИИАЛМАЗ»

LINCOLN ELECTRIC CV425, CV510 Второе поколение сварочных источников Зарекомендовавшие себя как мощные, надежные аппараты для тяжелых промышленных условий аппараты Lincoln Electric серии CV стали еще надежнее. Аппараты созданы для работы в тяжелых индустриальных условиях и длительного срока службы. Оба источника имеют класс защиты IP23, что позволяет работать в самых тяжелых условиях окружающей среды. Машины сконструированы так, что все чувствительные компоненты заключены в отсеке, не доступном для пыли и отделены от воздушного потока воздуха системы охлаждения. Источники CV, протестированных при температуре 40 С и рассчитан на 60% ПВ. Оба источника питания будут работают со всеми аналоговыми механизмами подачи проволоки из доступного диапазона, но чаще всего используется с LF33, который обеспечивает прочность, мобильность и простоту использования. Обширный набор функций LF33 включают в себя: регулировку подачи проволоки и напряжения, вольт- и амперметр, 2/4шаговый режим / дожиг, 4 ролика Ø 37 мм., холостую подачу / продув газа. ОСОБЕННОСТИ. • Отличные свойства дуги – цифровой контроль параметров обеспечивает отличные и стабильные параметры на выходе;

• Повышенная надежность - полностью защищенная плата управления (USM14) находится в беспылевом отсеке и полностью залита компаундом; • Инновационная разработка платы - защита электронных компонентов и цифровая регулировка параметров; • Новейшая разработка контроля температуры элементов оборудования - полная зашита, постоянный процесс измерения температуры увеличивает безаварийность и производительность работы; • Дизайн в стиле LE - корпус как у семейства Powertec, модульная конструкция, металлический корпус; • Модульная конструкция - простое переоборудование для работы с жидкостным охлаждением - просто добавьте блок охлаждения Coolarc 25; • Новые опции - возможность установки цифровых дисплеев A/V на источниках тока;

• Плата управления готова к будущему новая плата позволяет работать с цифровыми механизмами подачи проволоки, работающими на протоколе ArcLink. • Три года гарантии! Methods Machine Tools Headquarters 65 Union Avenue Sudbury MA 01776 Tel: 978-443-5388 Fax: 978-440-9405 sales@methodsmachine.com www.methodsmachine.com

2013 июль

июль 2013

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

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

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

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

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

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

2013 июль

июль 2013

2013 июль

Применение и особенности линейных прямоходных механизмов на примере продукции компании «Сервомеханизмы» Приводная техника — неотъемлемая часть современной промышленности. Она используется практически на любом современном производстве. Среди большого спектра оборудования, включающего понятие приводной техники можно смело выделить значительную механическую часть и её разновидность — технику линейного перемещения, о которой пойдет речь в данной статье. Понятно, что основная задача линейных приводов — прямолинейное перемещение рабочего органа, но какой тип механического привода выбрать?.. У каждого из них свои преимущества и недостатки. У опытных специалистов есть давно сложившиеся мнения, что один тип привода лучше чем другой, точнее или быстрее работает и подходит в каждом конкретном случае, однако в большинстве случаев это устаревшие стереотипы. В последнее время в промышленности чаще используется электроприводы, нежели пневматические и гидравлические приводы. Производители пневматики уверяют в ее точности, однако пневмооборудование требует значительного технического обслуживания и дополнительного оборудования – компрессоров для своей работы. Гидроприводы также требуют значительных эксплуатационных расходов и возможно в каких-то отдельных областях применения они и являются оптимальным выбором. Компания «Сервомеханизмы» убеждена, что использование линейных прямоходных механизмов с электродвигателем является наиболее удачным решением для промышленных и производственных предприятий. Приводы линейного перемещения имеют много названий: линейные приводы, линейные актуаторы, механизмы электрические прямоходные, электроцилиндры,

электромеханизмы, исполнительные механизмы, электроприводы и т.п. Все эти слова могут встречаться в материале, но означать одно и то же устройство. (рис. 1, 2, 3) Преимуществ у электроприводов масса, сейчас мы расскажем подробнее, наиболее значительные из них – это компактность и точность работы. Масса и габариты современных приводов с электродвигателем позволяют легко монтировать и подключать их на любое оборудование без грузоподъемных механизмов. Требуется только крепление корпуса с опорой и крепление штока с рабочим органом или грузом. Например, можно легко и компактно использовать МЭП на элементах конструкции и трубопровода. Благодаря простоте конструкции, для работы электромеханизмов не требуется особого технического обслуживания, однако рекомендуется смазывать их 1 раз в год. Экономный расход энергии – она потребляется только при перемещении груза. Возможна эксплуатация при высоких и низких температурах, и при неблагоприятных условиях окружающей среды. Механизмы работают фактически бесшумно. Приводы можно комплектовать в системы, используя несколько одновременно, синхронизировать, тем самым реализуя движение по двум и более направлениям. Также при шарнирной установке возможно реализовать любое криволинейное движение. (рис. 4) Основная сфера применения линейных приводов — машиностроение, станкостроение, оборудование для металлургической промышленности. Они предназначены для объектов, где необходимо, выполнять или контролировать линейное движение при перемещении, передаче или подъеме

Рис. 1 груза. Погрузочно разгрузочные устройства, открывание крышки, затворы, поднятие – опускание какой-либо части устройства, натяжители троса, перемещение дверцы, шлагбаумы и т.п. (рис. 5) Механизм электрический прямоходный может удерживать нагрузки в любом положении, а также самоблокироваться, если использован электродвигатель с тормозом, и удерживать нагрузку даже при выключении питания. Исходя из требований, управление механизмом возможно автоматизировать, подключить к числовой системе управления. Для того, чтобы выбрать наиболее подходящий линейный механизм, сначала необходимо проанализировать применение

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

июль 2013

Рис. 5.

Рис. 6 — Шахтное оборудование (открывание крышки) для определения требуемых технических характеристик и условий эксплуатации: • Линейная скорость; • Усилие на штоке (на сжатие или растяжение); • Ход штока;

Рис. 7 — Прокатный стан • Длина рабочего хода штока; • Тип электродвигателя. Диапазон нагрузок от 10 до 1000 000 Н Диапазон скоростей от 0,01 до 1000 мм/сек. Длина хода штока возможна любая. Электродвигатель переменного или

постоянного тока. Перемещение тока может ограничиваться концевыми выключателями, механизмы могут комплектоваться кодирующими устройствами, тахогенератором (для электродвигателя) и потенциометром (датчиком положения), которые позволяют контролировать расположение и управлять перемещением штока. При изменении нагрузки, скорость перемещения штока не меняется. Вот несколько примеров применения линейных приводов. (рис. 6, 7, 8) Более подробно о выборе линейного механизма мы расскажем в ближайших статьях.

ООО НПП «Сервомеханизмы» г. Челябинск, ул. Каслинская, 77 Тел.: +7 (351) 236-01-55 Факс: +7 (351) 790-11-16

Рис. 8 — Привод для солнечных батарей

sales@servomech.ru info@servomech.ru www.servomech.ru

2013 июль

июль 2013

2013 июль

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

www.millerwelds.com

СВАРКА

июль 2013

Подготовка кадров c «Акор Директ» — залог успеха Изменение структуры машиностроительной отрасли России привело к изменению как количественного, так качественного состава персонала предприятий. Многие предприятия в 90-х годах прошлого века прекратили свое существование в связи с отсутствием госзаказа или перепрофилировались. В результате отсутствия востребованности профессионализма и инновационного подхода к решению производственных задач большое количество специалистов, как инженерных, так и управленческих кадров, перешли из реального сектора экономики (производства) в торговлю, банковское, страховое дело и другие отрасли. Застойные явления и недостаточное финансирование образования (высшего и специального профессионального) в 1990-х существенно снизили качество выпускников учебных заведений. Стартовые условия для молодых специалистов не позволяли закрепить молодые кадры в машиностроении, а «туманные перспективы» и отсутствие внятной государственной политики в производственном секторе экономики способствовали оттоку перспективных кадров. С 2008 г. по Федеральной программе «Образование» учебным заведениям России по заявленным проектам были выделены значительные денежные средства на приобретение современного оборудования для учебного процесса. В Новосибирской об-ласти по данной программе были созданы Ресурсные центры: в

мецкими обрабатывающими центрами. Такое же оборудование находится на ведущих предприятиях Новосибирска, и это существенно сокращает время процесса адаптации молодых специалистов и выпускников профессиональных заведений. Другой отличительной чертой проекта «Академия Металлообработки» явля-

С 2008 по 2013 г. в России при активном участии ГК «Акор Директ» создано 9 учебных и Ресурсных центров: в Новосибирске — 4, в Томске — 2, в Омске — 1, в Иркутске — 2, в Воронеже — 1. В 2010–2011 гг. в Сибирском федеральном округе по Программе опережающего обуче-

ется последующее сопровождение подготовки и переподготовки преподавателей Ресурсных центров в учебных заведениях России и на предприятиях-изготовителях оборудования в Германии и Польше. Методические пособия и другие учебные материалы были предоставлены DMG Training AKADEMIE GmbH — партнером группы компаний «Акор Директ» в Германии.

ния потенциальных безработных на базе Ресурсных центров НГТУ, ПУ-1 было подготовлено более 600 специалистов в области металлообработки. С 2011 г. успешно проводится повышение квалификации специалистов предприятий машиностроения России — от ОАО «ААК «Прогресс» имени Н. И. Сазыкина» г. Арсеньев (Приморский край) до Воронежского механического завода им. Хруничева. С 2011 г. ГК «Акор Директ» совместно с «Акор Директ ГмбХ» (Нюрнберг) обучает сервисных специалистов на предприятиях-изготовителях концерна DMG в Плжеве (Польша), Билефельде, Пфронтоне (Германия). Практические занятия на оборудовании в Ресурсных центрах позволяют приобрести компетенции, невозможные при другом обучении. В 2011– 2012 гг. вместе с сервис-инженерами России обучались специалисты Украины и Беларуси. В настоящее время работа по заявке на обучение от предприятия предполагает изначально анализ потребностей предприятия, анализ компетенций персонала, выявление проблем в использовании программных продуктов и инструмента. Это позволяет предложить предприятию оптимальное решение в повышении компетенции персонала, а также произвести минимальные затраты по модернизации производства. Так, например, внедрение нового режущего инструмента и режимов высокоскоростной обработки на массовой детали на ОАО «НЗХК» привело к снижению времени обработ-

Обучение в Германии Новосибирском государственном техническом университете, в Профессиональном училище № 1 (ПУ-1) и др. Социальным партнером учебных заведений, оплатившим 50% расходов на организацию Ресурсных центров, выступила ГК «Акор Директ» (проект «Академия Металлообработки»). Особенностью комплектации Ресурсных центров стало их оснащение не-

Обучение в ПУ-1

Обучение на производстве

2013 июль ки в 4 раза. Внедрение новых технологических процессов всегда сопровождается обучением персонала — как новым методам работы, так и обращению с новыми приспособлениями и инструментом. В 2012 и 2013 гг. на Международных выставках в номинации «Образование и инновационные технологии» ГК «Акор Директ» совместно с Новосибирским государственным техническим университетом и ПУ-1 награждена пятью «Золотыми медалями» за большой вклад в продвижение передовых инновационных технологий в образовательном процессе. К новинкам 2013 г. следует отнести открытие учебной лаборатории по подготовке специалистов-наладчиков станков с ЧПУ в ПУ-1 Новосибирска. Ресурсный центр «Авиастроение» в ПУ-1 является признанным лидером в авиационной отрасли. В 2012–2013 гг. авторитетная комиссия во главе с Президентом ОАО «Объединенная авиастроительная корпорация» Погосяном М. О. присудила Ресурсному центру в ПУ-1 первое место в России и денежную премию в размере 200 млн руб. на развитие Ресурсного центра. С сентября 2013 г. на занятиях в лаборатории Ресурсного центра в ПУ-1 учащиеся учебных заведений (ПУ-1 и Новосибирского государственного технического университета) будут приобретать знания и практические навыки по сборке и регулировке шпинделей, проверять качество деталей оборудования, производить настройку узлов и блоков управления станками. В этой лаборатории обязательно пройдут тестирование и повышение квалификации все работники соответствующих служб машиностроительных предприятий Новосибирска и других городов России. Также готовится программа модульной компетенции специалистов

Александр Рубцов (слева), директор ООО «Академия Металлообработки», Сергей Беляев, директор ПУ-1: итоги выставки, получение медалей за совместные проекты с учетом развития и модернизации предприятия «Новосибирский авиационный завод им. В. П. Чкалова». В настоящее время в образовательном процессе с каждым годом появляются новые идеи, новое оборудование, новые компетенции. ГК «Акор Директ», используя накопленный опыт и связи, осваивает новые направления. В мире все большее распространение получают композитные материалы, и мы готовы создать новое направление в учебных центрах России. Важно готовить для каждого специалиста траекторию повышения квалификации, и ГК «Акор Директ» готова к конструктивному диалогу с каждым предприятием России. Успех — всегда

результат совместных усилий! И главное звено — профессионал!

Автор: Александр Рубцов, директор ООО «Академия Металлообработки», ГК «Акор Директ» (Новосибирск) ул. Новогодняя 24/1, 630064, г.Новосибирск, Россия. Тел. +7 (383) 347-28-75, 347-76-62 +7-913-371-28-88 contact@akordirekt.de www.akordirekt.ru

июль 2013

Ручная плазменная резка металла Область применения. Не секрет, что применение аппаратов обусловлено причинами связанными с необходимостью увеличения производительности (скорости) ручной и автоматизированной резки различных металлов и сплавов с одновременным решением задачи по уходу от последующих операций механической обработки. Это реализуется благодаря тому, что при таком раскрое мы имеем существенный прирост как в скорости ручной резки так и в качестве кромки, которую получаем после обработки. Для наглядности предлагаем ознакомиться с фото и показателями по скоростям резки одного и того же образца из низколегированной стали методом автогенного и плазменного способах раскроя. Это даст некоторое представление о существенных плюсах, которые имеет второй способ. Выбор плазмотрона ручной резки: как подобрать нужный и угадать в цене. Однажды столкнувшись с проблемой выбора инструмента ручной плазменной резки мы, пытаемся понять каким образом правильно сделать выбор, и какие показатели являются определяющими и в полной мере характеризует оборудование. Пробуем разобраться в данном вопросе. Толщины металла для раскроя и ток. Определяющим показателем при выборе аппарата ручной резки листового черного и цветного металла является диапазон толщин металла, который мы предполагаем обрабатывать. Данные характеристики производители как правило указывают в технической документации на оборудование и что интересно – определенному показателю толщины материала соответствует некоторое усредненное значения тока. Поэтому фиксируем – толщина металла и значения тока при котором производится резка являются величинами взаимозависящими. И понять какой именно источник подходит для решения Ваших задач можно по одному из эти показателей. Дополнительно ориентироваться можно на следующее соотношение - для раскроя 20 мм «черной стали» необходимо порядка 80 ампер. При резке нержавеющих сталей

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

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

2013 июль

июль 2013

38 НОВИНКИ

Фрезерование и сверление труднообрабатываемых материалов Современная тенденция к уменьшению веса летательных аппаратов способствует более широкому применению новых передовых материалов в авиакосмической промышленности, таких как композиты, титановые сплавы и сплавы Инколень. Поскольку эти материалы значительно легче и прочнее традиционных сплавов, каждый из них создает ряд трудностей при обработке, в особенности, при фрезеровании и сверлении. Для операций фрезерования и сверления производители из аэрокосмической отрасли часто выбирают цельные твердосплавные инструменты и/или инструменты из быстрорежущей стали. Во время этих операций они стремятся получить максимально высокое качество, что нередко достигается посредством строгого контроля и поддержания уровня безопасности производственного процесса. Очевидно, что сложность обработки повышает себестоимость детали, но, в большинстве случаев, производство качественных продуктов имеет наивысший приоритет, при этом увеличение производительности уходит на второй план. Производители аэрокосмической продукции стремятся обеспечить надежность и стабильность процессов за счет предсказуемой работы станков и инструментов. Для этого необходимо иметь фрезы и сверла с практически идентичным сроком службы. Но даже если производители аэрокосмической продукции точно знают срок службы своих инструментов, они регулярно проводят их замену, не дожидаясь полного износа. Благодаря новейшим технологиям режущих инструментов и обработки такие материалы, как композиты, титановые сплавы и Инконель, уже не считаются неподдающимися обработке, и производители аэрокосмической отрасли уверенно и эффективно работаю с ними. Применяя обработку цельными твердосплавными инструментами на сверлильных и фрезерных станках с поворотным столом, они обеспечат стабильность и надежность процессов. При использовании различных инновационных покрытий и геометрий в сочетании с передовыми методами и стратегиями обработки эти специализированные инструменты смогут не только обеспечить безопасность технологических процессов, но и увеличить скорость работы и производительность.

Сверла PCD, 3-канавочные, с покрытием CX1 для обработки углепластика.

растет большими темпами. Однако эти композитные материалы продолжают быть сложными для обработки из-за высокой прочности и абразивного воздействия на инструменты. Кроме того, расслоение углеродного волокна — это еще одна проблема при работе с углепластиками. Все эти проблемы помогут решить острые цельные твердосплавные фрезы со специальными покрытиями. Покрытия наносятся двумя основными способами: физическим осаждением из паровой фазы (PVD) и химическим парофазовым осаждением (CVD), в то время как сам режущий инструмент изготавливается из поликристаллического алмаза (PCD). Покрытия PVD создаются физическим осаждением и содержат нитрид алюминия, нитрид хрома и нитрид титана твердостью примерно 3000 кгс по Виккерсу. Фрезерование. Алмазные покрытия, наносимые химическим Композиты. Объем рынка углепластиков осаждением CVD, в три раза тверже, что равня(CFRP) для авиакосмической промышленности ется 10000 кгс по Виккерсу. Инструменты PCD имеют цельные пластины из PCD, которые напаиваются на твердосплавные корпуса инструментов. С точки зрения геометрии, фрезы для эффективной обработки композитов должны иметь небольшие углы наклона винтовой линии, позволяющие уменьшить осевые силы и предотвратить разделение слоев материала. Геометрии фрез как с леJC845, новый инструмент для черновой обработки с двойной восторонней, так и с спиралью и стружколомами.

правосторонней спиралью, также эффективны при обработке композитных материалов. Эти типы фрез, известные как компрессионные фрезеры, направляют сжимающие усилия резания к центру заготовки (при боковом фрезеровании), чтобы не задеть слои материала. Эти геометрии фрез также позволяют обеспечить более свободное резание композитов. Компрессионные фрезы считаются классикой, вместе с тем некоторые производители, такие как компания Seco, разработали компрессионные фрезы с новыми геометриями, например, с двойной спиралью ("шевронного типа"). Seco создала два типа инструментов с двойной спиралью. Один из них – это многозубый инструмент с ровными режущими кромками. Другой имеет меньшее число зубьев, что обеспечивает пространство для отвода стружки, а также стружколомы на режущих кромках. Последний инструмент больше подходит для черновых операций, в то время как многозубая фреза без стружколомов показывает превосходные результаты на чистовых операциях. Если рассматривать методы обработки, то параметры резания композитов часто зависят от различий самих материалов. Обычно цельные твердосплавные фрезы обрабатывают композиты со скоростью 150 м/мин, а скорость подачи составляет около 0,07 мм. Но следует отметить, что в данной группе материалов используются различные связующие, каждый из которых должен обрабатываться с соответствующей скоростью и подачей. Выбор указанных параметров для резания композитов зачастую зависит от точки плавления соответствующего связующего. Состав и направление плетения волокон также оказывают существенное влияние на управление скоростями резания и подачей,

2013 июль

НОВИНКИ 39 Инконель значительно отличаются от геометрий для обработки титановых сплавов. Геометрии для сплава Инконель характеризуются большим задним углом; они минимизируют контакт между фрезой и материалом. Этот факт очень важен, так как Инконель обладает памятью формы, то есть он "приспосабливается" к воздействующим на него силам режущего инструмента. Поэтому чем дольше время контакта фрезы и материала заготовки, тем сильнее абразивный износ и меньше срок службы инструмента. Чтобы дополнительно снизить трение фрезы об обрабатываемый материал, компания Seco использует покрытие из нитрида титан-алюминия, которое позволяет создать очень гладкую и ровную поверхность инструмента.

JC840 в действии. а также траекторией перемещения режущего инструмента в процессе обработки. Титановые сплавы. В аэрокосмической промышленности титановые сплавы применяются в трех основных областях: детали фюзеляжа летательного аппарата, компоненты холодных секций реактивных двигателей и системы посадочных шасси. Здесь широко распространен титановый сплав 5553, который близок по структуре к бета-сплаву; он используется для деталей посадочных шасси. TiAl6-4 — это альфа-бета сплав; он чаще других титановых сплавов используется для деталей фюзеляжа. Такие факторы, как теплопроводность, высокая адгезия и упрочняющие добавки, усложняют работу с титановыми сплавами и значительно снижают показатели обрабатываемости. Титановые сплавы имеют низкую теплопроводность, а это означает, что во время обработки создаваемое тепло передается фрезе, вместо того чтобы удаляться из зоны резания со стружкой. Из-за высокой адгезии титана стружка задерживается во фрезе, становится очень длинной и в отличии от короткой стружки сложнее удаляется из зоны резания. Под действием давления, создаваемого в процессе обработки, упрочняющая добавка образует небольшой более прочный слой материала в зоне контакта инструмента и заготовки. Титановые сплавы могут обрабатываться в том числе и универсальными цельными твердосплавными фрезами, предназначенными для различных материалов. Но применение фрез, разработанных с учетом характеристик титановых сплавов, почти на 100 % гарантирует успешный результат. Эти специальные фрезы обеспечивают превосходную производительность, но они не всегда применимы для обработки других материалов. Например, компания Seco имеет в своем ассортименте фрезу из быстрорежущей стали (HSS), предназначенную для обработки титана и нержавеющих сталей. Фрезы из серии Jabro® HPM (высокоэффективная обработка) специально предназначены для особых материалов, таких как титан. Их геометрии и конструкции оптимизированы для обработки титана. Угол наклона винтовой линии у фрез с

новыми конструктивными качествами и геометриями довольно большой и составляем 40-50 градусов; наличие внутренних каналов подачи СОЖ предотвращает налипание стружки и способствует ее эффективному удалению, а также быстрому охлаждению зоны резания; неравномерный шаг зубьев позволяет снизить вибрацию при глубоком врезании; покрытие новых фрез сочетает карбид и нитрид хром-алюминия. Во избежание химической реакции между материалами фрезы и заготовки нитрид титана не используется. Выбор между цельным твердосплавным инструментом и инструментом HSS обусловлен многими факторами, главный из которых диаметр фрезы. Цельные твердосплавные инструменты следует применять, когда требуется меньший диаметр фрезы и когда заготовка имеет очень сложную геометрию, а также в случае, если необходимы большие глубины резания (ap). Фрезы HSS рекомендованы для высокопроизводительной обработки заготовок с менее сложным профилем в случаях, когда необходимо достичь большой ширины (ae) и глубины резания (ap). Когда обработка проводится на старых традиционных станках с высоким крутящим моментов и мощностью, следует учитывать тип инструментов. Инконель. Детали из сплава Инконель для аэрокосмической промышленности считаются очень дорогими не столько из-за стоимости самого материала, сколько из-за времени, затраченного на их производство еще до стадии обработки. Производители терпят огромные убытки, если после нескольких часов или дней обработки случайно повреждается или отламывается часть детали. Инконель и титановые сплавы имеют несколько общих черт. С точки зрения обрабатываемости, сплавы Инконель (суперсплавы на основе никеля) — это самые труднообрабатываемые материалы. Они имеют очень низкую теплопроводность и высокую степень деформационного упрочнения (выше, чем у титана). Инконель также имеет высокую адгезию, поэтому при традиционных методах обработки силы резания редко превышают 25 или 30 м/мин. Геометрии фрез для обработки сплава

Четыре стратегии обработки титановых сплавов и Инконеля. Существует 4 основные технологии (или стратегии) обработки титановых сплавов и сплава Инконель. Во первых, традиционная обработка, при которой ae относится к ap как 1x1; это означает, что обработка проводится при задействовании полного диаметра фрезы (1*Dc), определенной глубине резания (до 1 диаметра фрезы) и средней скорости подачи. Вторая стратегия — это высокоэффективная обработка (HPM), при которой применяются специальные фрезы для титановых сплавов и сплава Инконель, например, из диапазона фрез HPM производства Seco. Эти фрезы проводят обработку при большой ap (до 1,5*Dc) и максимальной ae. Съем значительного количества материала за короткий промежуток времени позволяет повысить производительность. Третья стратегия — обработка с высокой подачей (HFM); используется небольшая осевая ap и максимальная ae, поэтому ширина резания равняется 1*Dc. В рамках данной стратегии специальные геометрии фрез позволяют направлять силы резания на шпиндель станка, поэтому она особенно эффективна в нестабильных условиях обработки

JC840, инструмент для чистовой обработки с двойной спиралью и покрытием Dura.

июль 2013

40 НОВИНКИ (за счет большого вылета инструмента) и для создания сложных элементов профиля, например, карманов глубиной 5*Dc и больше. Четвертая стратегия — это высокоскоростная обработка (HSM), при которой применяются относительно небольшие радиальные глубины резания ae и большие глубины резания ap. Поскольку радиальная глубина резания невелика, создается малая дуга контакта, что помогает уменьшить нагрев в зонах резания за счет меньшего времени контакта, а также обеспечить компенсацию и повысить производительность, увеличив скорости резания. Усовершенствования станков и режущих инструментов сделали эти стратегии возможными. Например, геометрии фрез HPM производства Seco отличаются особыми характеристиками: неровным шагом зубьев и изогнутой спиралью, которые обеспечивают стабильность, необходимую в стратегиях высокопроизводительной обработки. При высокой подаче и скорости показатели обработки зависят от возможностей станка и геометрий фрез. Станки и режущие инструменты должны в большинстве случаев работать в унисон, чтобы удовлетворить требования по обработке особых материалов, предъявляемые производителями аэрокосмической отрасли. При этом необходимо правильно выбирать как станки, так и режущие инструменты, что особенно актуально при обработке с высокими подачами и скоростями, для которой необходимы станки не только с возможностью большой подачи, но и с ЧПУ для крупных программ и файлов NC, связанных с операциями фрезерования с большими подачами и скоростями. Сверление. Композиты. В аэрокосмической промышленности отверстия в деталях из композитных материалов должны быть обработаны идеально чисто, не иметь истертых или разорванных волокон на поверхности, так как это может негативно повлиять на качество последующих операций сборки. При сверлении композитов производители сталкиваются с двумя основными трудностями: расслоением и неразрезанными волокнами, особенно с противоположной стороны заготовки или на выходе отверстия. Во время сверления усилие инструмента выталкивает материал по мере того, как сверло приближается к выходу будущего отверстия. На последнем этапе формирование отверстия из-за чрезмерно усилия сверло может провалиться в отверстие, а не прорезать его. В результате на кромке образуются разорванные волокна, что может привести к расслоению материала. Для преодоления этих трудностей производители инструментов стремятся увеличить усилие подачи при сверлении композитов, устанавливая разные углы при вершине и углы наклона винтовой линии сверл. Следует отметить, что некоторые геометрии фрез создают меньшие усилия резания и лучше всего подходят для указанных целей. Например, инструмент с углом 140 градусов при вершине (наиболее распространенный для цельных твердосплавных сверл) хорошо просверлит только несколько отверстий в композитном материале. К сожа-

лению, при затуплении такого инструмента его эффективность теряется. Цельное твердосплавное сверло с алмазным покрытием C1 производства Seco сочетает в себе два вида углов при вершине: угол в 130 градусов в центре и угол в 60 градусов у фаски сверла. В процессе обработки центральная точка сверла первой проникает в конец отверстия, снимая некоторый объем материала. Кроме того, при наличии 60-градусного угла у фаски усилия подачи сверла резко уменьшаются. Таким образом, расслоение происходит реже, а неразрезанные волокна практически отсутствуют. В дополнение к двухканавочным сверлам с алмазным покрытием специалисты Seco разработали уникальную геометрию сверла с 3 канавками и напайкой PCD, позволяющую более эффективно обрабатывать композиты. В стандартных условиях обработки новая геометрия сверла PCD обеспечивает гораздо лучшие результаты благодаря трем, а не одной режущей кромке. Сверла имеют более острые режущие кромки и создают меньшее усилие подачи на оборот, особенно при входе в отверстие. Кроме того, наконечник PCD, в отличии от алмазного покрытия, продлевает срок службы сверла до 4 раз в различных областях применения. Титановые сплавы. Большинство деталей для авиакосмической отрасли имеют отверстия небольшого диаметра. Для создания отверстий диаметром от 1 до 20 мм в заготовках из титанового сплава, а также сплава Инконель, широко применяются цельные твердосплавные сверла. Как и при фрезеровании титана, тепло, создаваемое в процессе сверления, передается в инструмент, вместо того чтобы отводиться из зоны резания вместе со стружкой. Для устранения этого эффекта геометрии сверл обычно предполагают очень острые режущие кромки. Как правило, на сверла для титана наносятся специальные покрытия для того, чтобы сохранить остроту режущих кромок. Хотя покрытия в том числе могут увеличить трение, которое приведет к выделению дополнительного тепла. Также очень важно учитывать фактор сжатия материала после обработки. Поэтому здесь необходим больший обратный конус на корпусе сверла. Инконель. В связи с тем, что Инконель – труднообрабатываемый абразивный материал, для работы с ним нужно использовать те же эффективные геометрии сверл, что и для титана. В данном случае, покрытия помогают уменьшить износ и трение. Компания Seco применяет покрытия из нитрида титан-алюминия для защиты и продления срока службы своих сверл для сплава Инконель. Сверление сплавов Инконель происходит при низких скоростях и подачах, главным образом потому, что это твердый и сложный для резания материал. При сверлении сплава Инконель как никогда остро стоит вопрос его обрабатываемости. В авиакосмической промышленности глубина отверстий в компонентах из инконеля обычно составляет только 3 x D. Покрытия играют очень важную роль в повышении безопасности процессов сверления и производительности в аэрокосмической отрасли, поэтому производители

инструментов, и среди них компания Seco, продолжают создавать новые средства для режущих кромок сверл. Используя эффективные покрытия, например, нитрид титан-алюминия, и совершенствуя режущие кромки, Seco удалось разработать сверла, которые смогут работать при удвоенных скоростях и подачах. В будущем, существующие геометрии сверл претерпят многочисленные изменения, которые обеспечат еще больший рост производительности. Многие из этих небольших изменений статут возможны только благодаря современным передовым технологиям обработки. Производители авиакосмической продукции, которым приходится сверлить миллионы отверстий, уже обратили свое пристальное внимание на подобные специализированные сверла. Заключение. Для эффективной обработки современных сложных материалов для аэрокосмической отрасли крайне необходимо получить не столько продукт, сколько комплексное производственное решение. Такое решение должно включать соответствующую геометрию и конструкцию, а также профессиональную инженерную поддержку. Если объединить глубокие знания и опыт специалистов и передовые инструменты, то можно создать комплексное решение и добиться непревзойденных результатов. Для производства качественных деталей и безопасности процессов необходимы самые лучшие инструменты, разработанные для сложных условий обработки, таких как фрезерование или сверление композитов, титановых сплавов или сплава Инконель. Эти инструменты следует приобретать только у проверенных поставщиков, которые обеспечат техническую поддержку и предложат способы достижения оптимальной производительности. Образование и профессиональная подготовка — вот ключевые факторы, позволяющие раскрыть все преимущества современных режущих инструментов при обработке материалов для аэрокосмической промышленности.

Тен ван Астен, Специалист по маркетингу, (Seco Tools) Вилько ван ден Боогаард, Специалист по фрезерованию, (Seco Tools) Рэр Нордберг, Ведущий инженер проекта и НИОКР, Seco Tools www.secotools.com

2013 июль

Как определить износ инструмента

Одной из самых распространенных проблем при использовании режущих инструментов является их быстрый износ и связанное с ним снижение производительности и качества обработки. Менеджер по развитию компании Seco Tools рассказал, как определить, что пришло время заменить инструмент. Самая изнашиваемая часть инструмента – это режущая кромка, поскольку именно на нее приходится основная нагрузка. На износ режущей кромки влияют такие факторы, как тип обрабатываемого материала, условия обработки, скорость подачи и др. И даже очень прочные твердосплавные режущие пластины с покрытием Duratomic от компании Seco со временем изнашиваются. Ранее оценить износ режущего инструмента было гораздо проще по состоянию боковой грани и лунки износа. Оператор мог прервать выполнение операции и заменить режущую пластину. Сейчас же данная процедура осложнена в значительной степени. Как заявляет представитель компании

Seco, в современном инструменте режущая кромка выглядит как новая в течение долгого времени, а потом неожиданно ломается, повреждая обрабатываемую деталь. Поэтому важно знать те «сигналы», которые позволяют определить правильный момент для замены режущей грани. Правильная оценка состояния инструмента позволит увеличить производительность, уменьшить риск повреждения детали, увеличить надежность и снизить стоимость обработки за счет своевременного предотвращения дополнительных расходов. Чтобы вовремя заменить инструмент, оператору необходимо помнить несколько особых сигналов. Среди них – возникновение «серых зон» на режущей кромке, едва заметных зазубрин или трещин, которые можно заметить только через увеличительное стекло, а также изменение цвета или формы стружки. Компания Seco разработала специальную контрольную программу, позволяющую определить износ инструмента при обработке деталей из различных материалов, - STEP (Seco

Technical Education Programme). Применение данной программы позволит оператору постоянно быть в курсе состояния режущей кромки и таким образом избежать непредвиденных поломок и повреждений. Компания Seco заявляет, что благодаря последним разработкам в этой области проблема определения износа инструмента больше не будет волновать операторов и сказываться на качестве обрабатываемых деталей.

SECO В РОССИИ 123242, г.Москва, ул. Малая Грузинская, д. 3, БЦ "Тропикано", 4 этаж +7(495) 739 46 48 / +7 (495) 739 46 49 www.secotools.com/ru

июль 2013

НОВОСТИ

Больше функциональности и эффективности с обновленным токарно-фрезерным софтом Компания Methods Machine Tools подготовила версию 6.0 программного обеспечения CAMplete TurnMill, которая включает несколько обновлений. Расширена поддержка макросов языка, усовершенствована обработка ошибок, стало больше возможностей, связанных с последующей обработкой данных. Программное обеспечение CAMplete TurnMill представляет собой интегрированный пакет написанных с помощью G-кода инструментов редактирования, оптимизации, анализа и проверки, которые предоставляют полный спектр токарно-фрезерных функций. Данное программное обеспечение поставляется в качестве стандартной CAM-программы для многозадачных токарных центров Nakamura-Tome. Компания Methods Machine Tools является эксклюзивным поставщиком в США станков NakamuraTome. Изначально программное обеспечение CAMplete TurnMill было разработано с целью объединения G-кода CAM-систем и G-кода ручного кодирования в набор программ, которые могут быть смоделированы, доработаны и оптимизированы с помощью подробных трехмерных моделей станков Nakamura. Новая версияCAMplete включает дополнительную поддержку языка Fanuc Macro B, в том числе обращения G# и M#, обращения макроса G65, местные, общие, системные и общие переменные, мате-

матику переменных, операторы IF и GO TO и обращения к подпрограммам.Кроме того, новая версия дает программистам возможность создавать собственные макросы, которые могут быть вставлены в любуюG-кодированную или отформатированную программу. Еще обновление включает улучшенные системы обработки ошибок, отчетности и навигации. Улучшенный дисплей процесса моделирования отображает обращения к вложенным программам. Добавлены новые элементы управления регенерацией, чтобы в любой момент показывать активную программу и текущее местоположение в ее рамках, в том числе номер строки. Поддержка после обработки расширена в версии 6.0, дабы быть совместимой с программным обеспечением PowerMILL CAM фирмы Delcam для 3+2-фрезерования и 5-осевого фрезерования. Программное обеспечение Mastercam поддерживается файлами NCI, послеобработочное программное обеспечение hyperMILL от OPEN MIND файлами POF. Оба вида программного обеспечения работают с сериями ATC и WT токарных, фрезерных и 5-осевых фрезерных станков. Версия 6.0 CAMplete TurnMill содержит обновления, которые будут способствовать дальнейшему совершенствованию нашего многозадачного решения для Nakamura. Теперь к услугам пользователей

ряд новых функций, что повысит производительность, подчеркивается в заявлении департамента разработки приложений компании Methods Machine Tools. Другие обновления включают создание сырьевой базы для работы основного и вспомогательного шпинделей и новое моделирование удаления материала. Версия 6.0 CAMplete TurnMill предлагает полную 64-разрядную поддержку для размещения больших программ и обеспечивает повышенную производительность. Инструментальная библиотека перепроектирована и улучшена с целью повышения быстродействия и упрощения пользования.

Methods Machine Tools Headquarters 65 Union Avenue Sudbury MA 01776 Tel: 978-443-5388 Fax: 978-440-9405 sales@methodsmachine.com www.methodsmachine.com

Токарные центры Romi ориентированы на производительность Бразильская компания Indústrias Romi, разработчик и производитель станков, представила несколько новых токарных центров на выставке Feimafe 2013 в Сан-Паулу. Мы упорно трудились, намереваясь удивить посетителей выставки этого года, подчеркнул Эрмес Лаго, бизнес-директор Romi по станкам и инструментам. И они узнали, каким образом нам удалось расширить и улучшить наши линии горизонтальных и вертикальных токарных центров GL и VTL. Компания делает значительные инвестиции в новые исследования и разработки, позволяющие создавать прочные, надежные и высокоточные станки, которые, являясь весьма эффективными, обеспечивают производителям большую гибкость в самых различных областях механической обработки. Главной своей целью компания, как заявили ее представители на выставке, видит вооружение производителей той продуктивностью и эффективностью, которая позволяет им быть конкурентоспособными на мировом рынке. Помимо строительства металлообрабатывающих станков, Romi разрабатывает и производит агрегаты для переработки пластмасс и является одним из крупнейших игроков рынка необработанного и обработанного литья. Представители Romi подчеркнули, что новые токарные центры, представленные компанией на Feimafe 2013, демонстрируют более высокую мощность, больший потенциал обработки, а также универсальность конструкции. На горизонтальном токарном центре Romi GL 400, оснащенном 30-сильным мотором, можно обрабатывать заготовки диаметром до 400 миллиметров и длиной до 1000 миллиметров. Серия GL серия разработана для средних и больших объемов производства, для тех, кто работает с высокой эффективностью и производительностью. Вертикальный токарный центр Romi VTL 700 MR оснащается 46-сильным мотором, что делает его способным вы-

тачивать детали до 700 миллиметров в диаметре. Еще на VTL 700 MR можно фрезеровать, сверлить и нарезать резьбу, что также является весомым вкладом в общий фонд полезности линии. Кроме того, компания Romi представила платформу числового программного управления для своих легких токарных центров Centur. Indústrias Romi S.A. Av Pérola Byington 56 - Centro 13453 900 Santa Bárbara d’Oeste SP Brasil www.romi.com.br

2013 июль

июль 2013

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

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

Пружина Рм

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

Рк Мембрана Компенсатор Рпр

Шток Рвых

Рвх

Клапан

Схема(1) регулятора FGR • пропускная способность этих регуляторов невелика.» http://www. gazovik-gaz.ru/directory/reg/choise.html «… их выходная характеристика является нелинейной, поскольку их система с нагрузочной пружиной вызывает большое падение давления, проявляющееся в процессе работы регулятора. (Падение определяется как

Схема(2) регулятора FGR ло, расположена в выходной магистрали, диаметр которой больше Ду регулятора. Чтобы при больших расходах поддерживать в выходной магистрали давление, равное требуемому, в выходной полости регулятора давление должно быть больше контролируемого. Рассмотрим силы, действующие на рабочий клапан регулятора: где Рпр – сила, создаваемая

2013 июль

рабочей регулировочной пружиной. Рабочая пружина – это задатчик контролируемого давления, регулировка её усилия производится при помощи регулировочного винта и нажимной шайбы в процессе настройки выходного давления после регулятора. В регуляторах FGR пружина длины достаточной, чтобы обеспечить её относительную деформацию при полном ходе рабочего клапана не более 3% (в пределах точности регулирования, для того, чтобы изменение усилия пружины при перемещении от нижней рабочей точки до верхней было меньше 3% от номинального ). Рм – сила, действующая на мембрану регулятора, равная произведению давления в точке отбора импульса на площадь мембраны. Чем больше площадь мембраны, тем меньшее изменение выходного давления требуется для преодоления сил трения, перемещения рабо-

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

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

P2=0,002 P2=0,03

P1=0,01

P1=0,03

P1=0,07÷0,08

P1=0,09÷0,1

P1=0,28÷0,32

P1=0,6

160

360

520

650

1500

2500

490

570

1650

3050

Таблица 1 чего клапана и приведения системы сил Рпр и Рм в равновесие. В регуляторах FGR площадь мембраны ок. 600 см², т.е. при изменении давления на 0,5 кПа возникает усилие порядка 3 кгс, а совокупная сила трения в исполнительном механизме серийного регулятора FGR – ок. 1,5 кгс. Рк – сила, действующая на компенсатор рабочего клапана; Рвх – сила, действующая на рабочий клапан. Эти силы уравновешивают друг друга за счёт равенства эффективных площадей компенсатора и рабочего клапана и при изменении входного давления остаются в равновесии, выходное давление не меняется. Рвых – сила, равная произведению площади клапана на давление в выходной полости регулятора. Эта сила направлена на закрытие клапана. На малых расходах, когда давление в выходной полости равно контролируемому, эту силу легко скомпенсировать рабочей, задающей пружиной регулятора. Были проведены опыты, в ходе которых выяснилось, что с увеличением расхода давление в выходной

там корда (перекосы, растяжения, складки), да и качество резиносмеси оставляет желать лучшего как в плане эластичности, так и морозостойкости. В импортной технике используются формованные мембраны из, например, армированной NBR+PVC/нитрил-резины. Они очень качественные, прочные, элластичные, морозостойкие, долговечные. Но, во-первых, очень дорогие, во-вторых, в России технологии по их изготовлению отсутствуют. Был проведен анализ смежных отраслей промышленности, и выяснилось, что в вакуумных прессах, которые используются, например, в мебельной промышленности, применяют мембраны из силиконовой резины. Это плоский рулонный материал, который лучше любой резины как по эластичности, так и по прочности, морозостойкости и другим качествам. Технологически несравнимо формование мембран при помощи дорогостоящего оборудования из дорогих материалов на дорогой оснастке и изготовление мембран из рулонного материала. Их просто вырезают. Что имеем в итоге? Лучшую мембрану за не-

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

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

июль 2013

2013 июль

ЛАЗЕРЫ

Технико-экономическая эффективность технологий лазерной наплавки. (обзор) В настоящее время разработано достаточно много технологий наплавки с целью восстановления геометрических размеров изношенных деталей машин, механизмов, а также придания заданных функциональных свойств поверхностному слою.[1] Каждая из существующих технологий наплавки имеет свои преимущества и недостатки, которые характеризуются конкретными технико-экономическими показателями, определяющими её эффективные области применения. Однако ни один из существующих способов нанесения покрытий не является универсальным, функциональные свойства наплавленных слоев далеко не всегда удовлетворяют современным техническим требованиям эксплуатации машин и механизмов, а технико-экономические показатели технологических процессов наплавки не всегда соответствуют современным требованиям экономической эффективности. При всём многообразии существующих технологий наплавки инженеру-технологу достаточно сложно обосновать и выбрать технологию восстановления изношенных поверхностей детали, так как это свзяно с тщательным анализом технико-экономических показателей технологического цикла изготовления всего изделия и условий его эксплуатации. Каждый из сварочных источников энергии, применяемых для наплавки, характеризуется вполне определенными технико-экономическими параметрами процесса, среди которых главными являются коэффициент сосредоточенности источника энергии, удельная плотность мощности, погонная энергия, создаваемая в зоне обработки, производительность и себестоимость технологического процесса. Три первых параметра являются доминантами в технологическом процессе наплавки, влияющими на качество наплавленного слоя, сохранении геометрических размеров наплавляемой детали в поле допуска и формирования структурно-фазового состояния наплавляемого поверхностного слоя. Технология наплавки является родственной технологии сварки плавлением. Однако не смотря на общность металлургических процессов, протекающих в зоне обработки, следует отметить различие между сваркой и наплавкой, заключающееся в том, что доля основного металла в металле шва составляет 70 – 80% [1]. При наплавке же требуется получение минимального значения коэффициента перемешивания наплавленного слоя с основным металлом. При применении для наплавки концентрированных сварочных источников энергии (газовое пламя, электрическая дуга) требуемые функциональные (служебные) свойства поверхности достигаются только в третьем-пятом наплавленном слое по причине высокого значения коэффициента перемешивания наплавляемого материала с основой.[1] Так электродуговая наплавка сварочной проволокой характери1зуется: - долей основного металла в первом наплавочном валике (первом слое) до 70 – 80%. - необходимостью переплавки предыдущего валика минимум на 1/3 для получения сплошности наносимого слоя и необходимых функциональных свойств наплавленного слоя в третьем-пятом слое. Все эти недостатки приводят к неоправданным дополнительным затратам электроэнергии, сварочных материалов и времени. Применение высококонцентрированных сварочных источников энергии для наплавки – электронного или лазерного луча позволяют сформировать заданные служебные свойства наплавленного слоя практически за один про-

Рис. 1. Функциональная схема процесса газопорошковой лазерной наплавки ход.[2,3] В настоящее время технологии лазерной наплавки начинает всё больше применяться в промышленности технологически развитых странах, так как обеспечивает заданные функциональные свойства наплавленного слоя за один проход, при оптимальных технико-экономических показателях. Луч лазера, как сварочный источник энергии, который можно использовать для наплавки, является единственным энергетическим источником, который, при атмосферных условиях, позволяет получить плотности мощности в зоне наплавки – Wp 106  Вт/см2. Столь высокие удельные энергетические характеристики потоков энергии позволяют сформировать мелкодисперсное структурно-фазовое состояние поверхностного слоя, обладающего улучшенными механическими и триботехническими свойствами поверхности, что позволяет уменьшить практически все виды износа – абразивный, адгезионный, кавитационный, эрозионный, а также повысить жаропрочность и жаростойкость поверхности. В настоящее время разработаны и внедряются в производство различные технологии лазерной наплавки: • газопорошковая лазерная наплавка; • лазерная наплавка проволокой; • импульсная лазерная наплавка. Наиболее распространена технология газопорошковой лазерной наплавки. Газопорошковая лазерная наплавка

(ГПЛН) – это процесс получения поверхностных покрытий с использованием присадочного материала, в виде порошка, подаваемым газовым потоком, непосредственно в зону лазерной наплавки. Частицы порошка начинают нагреваться в зоне лазерного излучения вплоть до попадания на обрабатываемую поверхность. Функциональная схема газопорошковой лазерной наплавки показана на рис. 1. Подача порошка осуществляется с помощью газов воздуха, азота, гелия, аргона, углекислого газа. При использовании самофлюсующихся порошков тип газа не оказывает существенного влияния на формирование покрытия. Если используют несамофлюсующиеся порошки, то для защиты от окисления порошков и расплавленного металла следует применять защитные газы. Особенностью технологического процесса лазерной наплавки заключаются в возможности регулирования времени существования жидкой фазы, в том числе и в минимальных пределах, обеспечении высоких скоростей охлаждения кристаллизующегося наплавленного металла. Технологический процесс ГПЛН отличается наименьшей энергоёмкостью среди методов наплавки концентрированными источниками энергии и характеризуется минимальными значениями удельной погонной энергии наплавки WЕ = 30…50 Дж/ мм2.[3] Образцы поверхностных слоев, наплавленные непрерывным лучом лазера, показаны на рис. 2 [4]

Рис. 2. Образцы- свидетели с наплавленным лучом лазера поверхностным слоем

июль 2013

48 ЛАЗЕРЫ Технология газопорошковой лазерной наплавки позволяет наплавлять на поверхность твердые сплавы, металлокерамику, быстрорежущие стали. Основные технические характеристики технологии газопорошковой лазерной наплавки. • Толщина наплавляемого слоя (за один проход) ..............до 2 мм; • Припуск на последующую механическую обработку......< 500 мкм

• Твердость наплавляемого слоя (регулируется) ........…...до 60 НRCЭ • Твердость наплавляемого слоя твердым сплавом………до 72 НRCЭ • Производительность газопрошковой лазерной наплавки ……………………………до 0,4 кг/час∙кВт • Адгезионное взаимодействие наплавленного слоя с подложкой (основным металлом)…………..>360 МПа. Производительность газопорошковой

Рис. 3. Распределение химических элементов Со,Cr, Mn по толщине наплавленного слоя

Рис. 4. Распределение химических элементов Mo,V по толщине наплавленного слоя

Рис. 5. Распределение твёрдости по толщине наплавленного слоя

Рис. 6. Испытания на тепловую стойкость наплавленного слоя

лазерной наплавки, толщина наплавленного слоя за один проход зависят от мощности луча лазера. К основным технологическим преимуществам технологии лазерной наплавки можно отнести следующее: 1. Минимальные тепловые вложения в наплавляемую деталь. 2. Сохранение геометрических размеров наплавленной детали в заданном поле допуска. 3. Минимизация коэффициента перемешивания наплавляемого металла с основой (минимальная глубина проплавления основного металла может составлять несколько десятков микрон). 4. Возможность наплавки поверхностных слоев минимальной толщиной в несколько сот микрон. 5. Возможность сформировать заданные функциональные (служебные) свойства наплавленного слоя за один проход при минимальной толщине слоя в несколько сот микрон. 6. Высокое значение адгезии наплавленного слоя σа > 360 МПа с подложкой, так как взаимодействие наплавленного слоя с подложкой металлургическое. 7. Возможность формирования поверхностного слоя с повышенной износостойкостью по сравнению с традиционными методами наплавки. Исследование наплавленного слоя проводилось в Политехническом институте г.Мюнстер, Германия под руководством профессора К. Дикмана.[4] Исследовалось распределение химических элементов, твёрдость по толщине наплавленного слоля, коррозионной стойкости и теплостойкости Исследования химсостава наплавленного слоя по толщине проводили с помощью растрового электронного микроскопа, точность определения содержания химических элементов составляла 0,01%. Производилось измерение распределения следующих химических элементов – Co, Cr, Mn, Mo, V по глубине наплавленного слоя. Распределение химических элементов по толщине наплавленного слоя показано на рис. 3 и рис. 4. Координата “0” соответствует поверхности основного металла (подложки). Таким образом, лазерная наплавка непрерывным лазерным излучением позволяет получить достаточно равномерное распределение легирующих элементов по толщине наплавленного слоя. Для многих видов износа, твердость поверхности является основной предпосылкой повышения износостойкости. Поэтому одной из первых задач формирования функциональных свойств поверхностного слоя является повышение твердости (рис. 5). Высокая твёрдость поверхностного слоя является необходимым, но далеко не достаточным условием повышения износостойкости, так как не менее важными факторами являются повышение теплофизических свойств и коррозионной стойкости. Теплостойкость наплавленного газопорошковой лазерной наплавкой поверхностного слоя оценивалась по твёрдости образца и была измерена после нагрева до 850°С и выдержке в течение одного часа, что является скорее качественным показателем, а не нормированным тестом (рис. 6). Из шлифа видно,

2013 июль

ЛАЗЕРЫ

Рис. 7. Испытание на коррозионную стойкость наплавленного лучом лазера поверхностного слоя (основа – сталь 30ХГСА)

Рис. 8. Проникновение жидкой фазы расплава на границе наплавленного слоя и подложки. ×1600 1.Наплавленный слой (белый слой); 2.Инфильтрационный слой; 3.Основа (подложка). что на поверхности образовался оксидный слой, зона наплавки осталась однородной, соединение с подложкой стало еще лучше благодаря инфильтрации и диффузии, пор и трещин не появилось. Распределение твердости по глубине наплавленного слоя осталась прежним. Таким образом, наплавленный слой обладает теплостойкостью близкой к теплостойкости твёрдого сплава. Испытания наплавленного газопорошко-

вой лазерной наплавкой поверхностного слоя на коррозионную стойкость производились следующим образом: образцы шлифов наплавленного слоя помещались на 24 часа в 10% раствор H2SO4, затем на 24 часа в 10% раствор HCl. Оптические исследования шлифов показали, что основной материал оказался подвержен сильному воздействию коррозии (рис. 7), а наплавленный слой остался без изменений. Таким образом, проведённые исследо-

Рис. 9. Процентное содержание железа в наплавленном слое, выполненном различными способами Где, “0” – граница наплавленного слоя с подложкой.

вания свойств, наплавленных лучом лазера слоёв, показали большие потенциальные возможности в формировании и управлении функциональными свойствами наплавленного слоя. Одним из центральных вопросов в теории и практике напыленных и наплавленных слоев является вопрос адгезии, то есть прочности сцепления нанесенного покрытия с подложкой. При восстановлении методом наплавки деталей, работающих в условиях действия ударных и знакопеременных циклических нагрузок одной из основных проблем становиться прочность сцепления наплавленного слоя с подложкой. Низкая адгезия может являться причиной отслаивания нанесенного слоя. Оптимально выбранные режимы лазерной наплавки обеспечивают металлургическое взаимодействие наплавленного слоя с минимальными зонами расплава подложки и наибольшее значение адгезии наплавленного слоя с подложкой, благодаря развитым процессам инфильтрации жидкой фазы расплава металла наплавленного слоя в подложку и диффузии (рис. 8). Условие минимальности тепловых вложений в наплавляемую деталь требует чтобы коэффициент перемешивания должен стремился к нулю, но при этом необходимо обеспечить условие металлургического взаимодействия наплавленного слоя к подложке. Минимизация коэффициента перемешивания не должна приводить к исчезновению металлургического взаимодействия наплавленного слоя с подложкой. Уменьшение адгезионного взаимодействия возможно до определенного предела, который определяется остаточными и эксплуатационными напряжениями, действующими на границе подложка- наплавленный слой.. При лазерной наплавке происходит расплавление поверхностного слоя подложки и его прочность сцепления с наплавленным слоем находится на уровне прочности, полученной традиционными методами наплавки, что значительно выше покрытий наносимых газотермическими способами. В процессе наплавки происходит металлургические взаимодействия наплавленного слоя с материалом основы (подложки), что оказывает существенное влияние на химический состав, и соответственно на функциональные свойства наплавленного слоя. Минимизация значения величины коэффициента перемешивания становиться определяющим фактором, влияющим на формирование служебных свойств наплавленного слоя за один проход. Высокая концентрация энергии лазерного излучения в зоне наплавки, а также физика взаимодействия лазерного излучения с металлом создают предпосылки формирования наплавленного слоя с минимальным коэффициентом перемешивания. Технология лазерной наплавки позволяет уменьшить в 4…8 раз (рис. 9) коэффициент перемешивания по сравнению с плазменной и аргонодуговой наплавкой.[5] Проведенные исследования показали возможность получения толщины переходной зоны между основным и наплавленным металлом составляющей несколько десятков мкм. Сравнительные значения коэффициента перемешивания и энергии, требуемой для расплавления единицы объема при разлиных методах наплавки, показаны в таблице № 1.[6]

июль 2013

50 ЛАЗЕРЫ Минимизация коэффициента перемешивания при газопорошковой лазерной наплавке достигается оптимальными параметрами технологического процесса. Макрошлиф наплавленного слоя представлен на Рис. 10. Эффективность технологии лазерной наплавки определяется следующими технико-экономическими показателями: 1. Минимизацией припуска наплавленного слоя под последующую механическую обработку, который составляет примерно 200-300 мкм. 2. Гарантией ресурса работы наплавленного слоя на уровне ресурса работы новой детали. 3. Сохранением геометрических размеров наплавленной детали в заданном поле допуска. 4. Возможностью восстановления деталей прошедших химико-термическую обработку. Литература: 1. Восстановление деталей машин: Справочник/ Ф.И.Пантелеенко, В.П. Лялякин и др.; Под ред. В.П, Иварнова. – М.:Машиностроение,2003.-672с. 2. Забелин А.М., Шиганов И.Н., Чирков А.М., Хрусталев Ю.А. Гибридные технологии лазерной наплавки: Учеб. пособие. – М.: Изд-во МГОУ, 2007. – 126 3. Григорянц А.Г., Шиганов И.Н., Мисюров А.И. Технологическое процессы лазерной обработки. – М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,2006. 4. Dikman K., Chirkov A. Pulverbeschichtung von Werkzeuqen mit Lasern. JOURNAL FUR OBERLACHENTECHNIK, Nr 12, DEZEMBER,1995. 5. U.Ritter,W. Kahrmann. Laser coating proven

Микрошлиф наплавленного слоя представлен на Рис. 10. practices// Surface Engineering,1992, Vol.8,№4, p.272-274. 6. Технологии лазерной наплавки: Учеьб. Пособие / А.И. Мисюров, Б.М. Федоров, И.Н. Шиганов и др. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. –40 с.

Авторы: А.М. Чирков, НПО «Реновационные технологии», г. Москва А.Ю. Прилуков, Некоммерческое партнерство «Вятский лазерный инновационно - технологический центр», г. Киров. Д.В. Корякин, ООО Вятское машиностроительное предприятие «Лазерная техника и технологии» А.С. Познахарев, ЗАО «АвиаТехКом», г. Домодедово.

Новая эра в российской металлургии. С 11 по 14 июня в Екатеринбурге прошла встреча руководителей компаний ЗАО НПП Машпром и Мисима (Япония) с целью обсуждения деталей работы совместного предприятия Мишима-Машпром (ООО «СП «MMP») Руководители Мишимы смогли познакомиться с производственной площадкой Машпрома, с ключевыми лицами компании, а также с инжиниринговым потенциалом компании ЗАО «НПП «Машпром». Встреча прошла в свободной, дружественной атмосфере. Японские коллеги смогли увидеть не только возможности Машпрома, но и оценить потенциал промышленности области. В рамках визита руководители Мишимы посетили Нижнетагильские заводы: ОАО «ЕВРАЗ НТМК» и ООО ПК «НТМЗ». Культурная программа позволила окунуться в особенности русского национального колорита. А дружеский футбольный матч эмоционально объединил и позволил каждого почувствовать сопричастным, готовым к началу большого и важного проекта. Новые технологии, которые предлагает компания Mishima Kosan Co., Ltd для российского рынка может стать новой эрой в развитии металлургии, в частности в совершенствовании машин непрерывного литья заготовок. Уникальная стойкость стенок кристаллизаторов (3984 плавки в сравнении с 500 плавками у применяемых на сегодняшний день кристаллизаторов в России) позволит российским металлургам производить высококачественную сталь и оставаться конкурентоспособными на международных рынках. По словам Управляющего директора компании Машпром Александра Котельникова, следующая встреча с Мишимой состоится в июле на выставке ИННОПРОМ, в рамках которой запланировано торжественное открытие производственного комплекса совместного предприятия. Плотное взаимодействие с мировым лидером по производству кристаллизаторов позволит нам в кратчайшие сроки освоить технологию и начать выпускать плиты кристаллизаторов высочайшего качества на производственной площадке в Нижнем Тагиле. Также Александр Котельников (Машпром) отмечает, что «развитие данных отношений дает возможность нашим клиентам покупать

не только продукцию премиум класса, но и получать сервис и техническое сопровождение мирового уровня». Напомним, что подписание соглашения о создании совместного российско-японского предприятия состоялось в феврале 2013 года в японском городе Китакюсю. На сегодняшний день начата подготовка производственных площадок, производится закуп технологического оборудования. Первую продукцию планируется выпустить уже осенью этого года.

www.mashprom.ru www.mishimakosan.com www.mmp-molds.ru

2013 июль

НОВИНКИ

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

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

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

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

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

Сверхглубокие торцевые канавки теперь и на мелкоразмерных деталях Расширение ассортимента вставок CoroTurn XS - дополнительные преимущества для производителей комплектующих для насосов. Семейство высокоточных инструментов CoroTurn® XS для мелкоразмерной обработки от Sandvik Coromant пополнилось новыми продуктами, которые позволяют выполнять эффективную обработку сверх глубоких торцевых канавок на мелкоразмерных деталях. Теперь ассортимент включает вставки для обработки торцевых канавок размером 08 и 10, а также оправки и державки соответствующих размеров. Кроме того, инструменты той же серии, но для внутренней обработки, получили дополнительные геометрии -A со стружколомом. В соответствии с потребностями производителей деталей для насосов, семейство инструментов CoroTurn® XS позволяет обрабатывать торцевые канавки глубиной до 30

мм. Ранее максимальная глубина составляла всего 6 мм. Новые вставки могут использоваться для любых обрабатываемых материалов. Вставки размером 08 обеспечивают глубину резания 3-15 мм (ширину 2-4 мм) на диаметре 10-16 мм, а размером 10 – глубину канавки 5-30 мм (шириной 3-5 мм) на диаметре 12–20 мм. В дополнение к вставкам появятся новые расточные оправки, державки с соединением Coromant Capto® и цилиндрические державки, что позволит применять новые инструменты на токарных станках любого типа как для внутренней, так и для наружной обработки. Эти держатели обеспечивают внутренний подвод СОЖ, а установочный штифт позволяет быстро и точно установить вставку, снижая время ее замены. Расширение ассортимента пластин с геометрией -А размером 04, 05, 06 и 07 позволит улучшить контроль над стружкодроблением, а также повысить надежность процесса и стойкость инструмента на операциях внутренней токарной обработки. О компании Sandvik Coromant Sandvik Coromant является ведущим мировым поставщиком режущего инструмента и оснастки, инструментальных решений и ноу-хау для металлообрабатывающей промышленности. Благодаря крупным инвестициям

в исследования и разработки, мы создаем уникальные инновации и устанавливаем, вместе с нашими клиентами, новые стандарты эффективности металлообработки. Наши основные клиенты представляют широкий спектр отраслей промышленности: автомобильную, аэрокосмическую, энергетическую и многие другие. В компании Sandvik Coromant работает более 8000 сотрудников, она представлена в 130 странах мира. Мы являемся частью бизнес-подразделения Sandvik Machining Solutions в рамках глобальной промышленной группы Sandvik.

июль 2013

2013 июль

июль 2013