Главный механик-2011-04-в листалку by Игорь Чуриков

Главный инженер Управление промышленным производством Производственно-технический журнал для специалистов высшего звена, членов совета директоров, главных инженеров, технических директоров и других представителей высшего технического менеджмента промпредприятий. каждом номере – вопросы антикризисного управления производством, поиска и получения заказов, организации производственного процесса, принципы планирования производства, методы повышения качества продукции и ее конкурентоспособности, практика управления техническими проектами и производственными ресурсами, способы решения различных производственных задач, опыт успешных инженерных служб отечественных и зарубежных предприятий. Публикуются материалы, необходимые для повседневной деятельности технического руководства промпредприятий. Среди авторов – технический директор – главный инженер Череповецкого металлургического комбината ОАО «Северсталь» А.Н. Луценко; технический директор ОАО «Завод «Красное Сормово» А.В. Цепилов; вице-президент, главный инженер ОАО «РЖД» В.А. Гапанович; главный инженер Волгоградского металлургического завода «Красный Октябрь» Г.И. Томарев; главный инженер Воронежского механического завода А.А. Гребенщиков; главный инженер ООО «ТермополМосква» И.Ю. Немцов, другие специалисты и топ-менеджеры промышленных предприятий, а также технические специалисты ассоциаций и объединений, промышленных предприятий, ученые, специалисты в области управления производством. Издается при информационной поддержке Российской инженерной академии и Союза машиностроителей.

Главный механик 5/2011

ISSN 2074-7470

индекс на ** полугодие —

16577

индекс на ** полугодие — 82715

Ежемесячное издание. Объем – 80 стр. Распространяется только по подписке.

Информация на сайте: www.ge.panor.ru

на правах рекламы

Разделы и рубрики O управление производством O антикризисный менеджмент O реконструкция и модернизация производства O передовой опыт O новая техника и оборудование

O инновационный климат O стандартизация и сертификация O IT-технологии O промышленная безопасность и охрана труда O нормативные документы

Редакция журнала: (495) 664-27-46

Журнал распространяется во всех отделениях связи РФ по каталогам: «Агентство Роспечать» — инд. 82715; «Почта России» — инд. 16577. Подписка в редакции. E-mail: podpiska@panor.ru. Тел. (495) 664-27-61, 211-54-18, 749-21-64, 749-42-73

5/2011

Охрана труда и техника безопасности на промышленных предприятиях

ПОБЕДИТЕЛИ НУЖДАЮТСЯ В МАЛОМ. В НАШЕМ УЧАСТИИ!

рода, не дрогнувшего в битве с врагом. Их, из той плеяды, осталось совсем немного. Тех, кто выжил. Болят их раны, в снах своих они зовут боевых друзей, которые полегли на своей и иных землях, дабы свет разума восторжествовал на планете. Они, победители, заслужили право жить достойно. Только до преклонных лет они, ветераны, как бы чувствуют свою ущербность в сравнении с теми, кого одолели на поле брани, чьи государства сокрушили. Но они, победители, не ропщут на судьбину, не в обиде на Россию, не считают ее в должниках. Они не избалованы комфортной жизнью, хотя мечтали о другой, не претендуют на особый статус, хотя подвигом своим его заслужили. Так давайте воздадим им, ветеранам, по заслугам, которые они заслужили. Они нуждаются в нашем внимании и в наших заботах. Не в пафосных фразах по праздникам, а в простом человеческом участии. Это не так уж много. Это ничто, если представить ту цену, которая заплачена за Победу.

индекс на ** полугодие —

16583

За Великую Победу!

индекс на ** полугодие — 82721

Ежемесячное издание. Объем – 80 стр. Распространяется только по подписке.

Информация на сайте: www.ohrprom.panor.ru

Валентин ПЕРОВ, главный редактор издательства «Наука и культура»

Разделы и рубрики

На правах рекламы

татистика знает всё. Или, по крайней мере, многое. За ту Великую Победу уплачено почти 27 миллионами жизней наших соотечественников. Цифра страшная. История подобного не знала. Не приведи Господь, чтобы такое познала впредь. Армия пятилась от западных рубежей и до Волги. Но выстояла, чтобы дойти до логова сатаны, помеченного свастикой. Выстояла вопреки коварной фашистской логике удушения великой русской и иных, не вписывающихся в дьявольские мозги, цивилизаций. А потому безусые, не познавшие любви и ласки мальчики, седые, умудренные житейским опытом мужчины шли на пулеметы, бросались под танки, преодолевали все муки ада. Бойцы и командиры, чьи-то дети и отцы обильно полили кровью свои и чужие земли, дабы явить бескорыстную любовь к России. Цена той победе велика. Потому она и названа Великой. Великая Победа великого народа. На-

нализ производственных рисков. Практические меры по снижению травматизма и профзаболеваний (лучший отраслевой опыт). Правила и примеры расследования несчастных случаев. Новые технические средства безопасности, коллективной и индивидуальной защиты. Аттестация рабочих мест по условиям труда и обучение персонала. Профессия и здоровье. Производственная санитария. Экономическая эффективность затрат на охрану труда и технику безопасности. Формирование культуры безопасного труда. Надзор и контроль. Юридический практикум. Судебная и арбитражная практика. Отраслевая специфика. Страхование жизни, здоровья и производственных рисков. Опыт зарубежных стран. Новые нормативные акты и корпоративные документы по охране труда с комментариями. Готовые образцы внутренней документации для различных отраслей. ОТиТБ: вопрос ответ. Главный редактор – О.Л. Морозова. Председатель редсовета: Г.З. Файнбург, д-р техн. наук., профессор, директор Пермского краевого центра охраны труда и Института безопасности труда, производства и человека. Издается при информационной поддержке ФГУ НИИ экономики и охраны труда.

O управление охраной труда O техника безопасности O экономика охраны труда O промышленная безопасность O эргономика O техническое регулирование O СИЗ

O за рубежом O в регионах O опыт предприятий O средства наглядной информации O консультации специалистов O инструкции по охране труда O страхование Редакция журнала: (495) 664-27-46

Журнал распространяется во всех отделениях связи РФ по каталогам: «Агентство Роспечать» — инд. 82721; «Почта России» — инд. 16583. Подписка в редакции. E-mail: podpiska@panor.ru. Тел. (495) 664-27-61, 211-54-18, 749-21-64, 749-42-73

Выписывайте и читайте! Профессиональные журналы для профессионалов! КАК СБЕРЕЧЬ ЭНЕРГИЮ И ДЕНЬГИ ПОДПИСНЫЕ ИНДЕКСЫ

Каталог «Роспечать» и «Пресса России»: на полугодие – 82717. Каталог «Почта России»: на полугодие – 16579. www.glavenergo. panor.ru

НАДЕЖНЫЙ ПРОВОДНИК В МИРЕ ПРИБОРОВ И АВТОМАТИКИ

УНИВЕРСАЛЬНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ РУКОВОДИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОЦЕХОВ ПОДПИСНЫЕ ИНДЕКСЫ

Каталог «Роспечать» и «Пресса России»: на полугодие – 84816. Каталог «Почта России»: на полугодие – 12531. www. electro.panor.ru

ЭФФЕКТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВОМ

ЧТОБЫ ТЕХНИКА НЕ ПОДВЕЛА ПОДПИСНЫЕ ИНДЕКСЫ

Каталог «Роспечать» и «Пресса России»: на полугодие – 84817. Каталог «Почта России»: на полугодие – 12532. www.oborud.panor.ru

ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛОВ, УПРАВЛЯЮЩИХ ЭНЕРГОСИСТЕМАМИ

ПОДПИСНЫЕ ИНДЕКСЫ

Каталог «Роспечать» и «Пресса России»: на полугодие – 84818. Каталог «Почта России»: на полугодие – 12533. www.kip.panor.ru

Каталог «Роспечать» и «Пресса России»: на полугодие – 82715. Каталог «Почта России»: на полугодие – 16577. www.ge.panor.ru

Каталог «Роспечать» и «Пресса России»: на полугодие – 18256. Каталог «Почта России»: на полугодие – 12774. www.oue.panor.ru

ВСЕ О ЧИСТОЙ ВОДЕ

КОМПАС В МИРЕ МЕХАНИКИ

ПЕРЕДОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. ОПЫТ ЛУЧШИХ

ПОДПИСНЫЕ ИНДЕКСЫ

Каталог «Роспечать» и «Пресса России»: на полугодие – 84822. Каталог «Почта России»: на полугодие – 12537. www.vodooch.panor.ru

Каталог «Роспечать» и «Пресса России»: на полугодие – 82716. Каталог «Почта России»: на полугодие – 16578. www. glavmeh.panor.ru

Каталог «Роспечать» и «Пресса России»: на полугодие – 36684. Каталог «Почта России»: на полугодие – 25415. www.kps.panor.ru

ВСЕ О ПЕРЕРАБОТКЕ МОЛОКА

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ ДЛЯ СОВРЕМЕННЫХ КОНСТРУКТОРОВ

ВСЕ ДЛЯ ПЕКАРЕЙ И КОНДИТЕРОВ

ПОДПИСНЫЕ ИНДЕКСЫ

Каталог «Роспечать» и «Пресса России»: на полугодие – 37199. Каталог «Почта России»: на полугодие – 23732. www.milk.panor.ru

Каталог «Роспечать» и «Пресса России»: на полугодие – 36391. Каталог «Почта России»: на полугодие – 99296. www.kb.panor.ru

Каталог «Роспечать» и «Пресса России»: на полугодие – 84859. Каталог «Почта России»: на полугодие – 12399. www.hleb.panor.ru

Журналы в свободную продажу не поступают! Для оформления подписки через редакцию необходимо получить счет на оплату, прислав заявку по электронному адресу podpiska@panor.ru или по факсу (495) 664-2761, а также позвонив по телефонам: (495) 749-2164, 211-5418, 749-4273. Вся подробная информация на нашем сайте: www.panor.ru На правах рекламы

Журнал входит в Перечень ВАК в редакции от 19.02.2010 г. Журнал «ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК» № 4/2011 Журнал зарегистрирован Министерством Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций. Свидетельство о регистрации ПИ 77-15359 от 12 мая 2003 г.

СОДЕРЖАНИЕ НОВОСТИ ПРОМЫШЛЕННОСТИ, НАУКИ И ТЕХНИКИ ОКБМ создаст новый, высокотемпературный ядерный реактор в 2020 г. ............................................... 5 Инженеры УОМЗ стали лауреатами всероссийского конкурса ................................................. 5

ISSN 2074-7470 © ИД «Панорама» Издательство «Промиздат» Почтовый адрес: 125040, Москва, а/я 1, ИД «Панорама» http://www.panor.ru Главный редактор издательства А.П. Шкирмонтов, канд. техн. наук e-mail: aps@panor.ru тел. (495) 664-27-46 Главный редактор А.И. Преображенский, канд. техн. наук e-mail: pralivpro@yandex.ru Редакционный совет: В.Я. Седуш, д-р техн. наук, исполнительный директор Ассоциации механиков

Пермский проект по энергоэффективности отмечен дипломом на всероссийском конкурсе .......................... 6 Русполимет направит 6 млрд руб. на модернизацию производства ..................................... 6 Молодежный промышленный форум пройдет в июле 2011 г. на берегу Байкала ..................... 6 Евраз вводит новую систему расследований промышленных ЧП ................................ 7 Всероссийский конкурс молодых ученых ............................................................... 7 Компания Wood–Mizer сообщает о выпуске новой промышленной пилорамы ................. 9

В.В. Смирнов, канд. техн. наук И.В. Шелест, канд. физ.-мат. наук Г.В. Новиков, канд. техн. наук Выпускающий редактор С.М. Ветров Дизайн и верстка Е.В. Семенова Предложения и замечания: e-mail: promizdat@panor.ru тел. (495) 664-27-46 Отдел рекламы: тел.: (495) 664-27-96, (495) 760-16-54 e-mail: agt@panor.ru Журнал распространяется через каталоги ОАО «Агентство ‘’Роспечать’’», «Пресса России» (индекс – 82716) и «Почта России» (индекс – 16578), а также путем прямой редакционной подписки. e-mail: podpiska@panor.ru тел. (495) 664-27-61

НАУКА – ПРОИЗВОДСТВУ УДК 621.9.06:519.876

Совершенствование кинематических расчетов коробок передач металлорежущих станков .............................................. 11 Д.А. Рудиков Аннотация. Предложены методики проектного и уточняющего кинематических расчетов, позволяющие путем минимизации затрат средств и времени определить передаточное отношение и число зубьев постоянной пары, удовлетворяющие требованиям точности ряда металлорежущих станков. Ключевые слова: кинематический расчет, множительная часть, погрешность реализации ряда, постоянная пара.

УДК 621.91.01, 621.923

Точение и шлифование закаленных сталей – структура и твердость поверхностного слоя .................................. 16 А.У. Уоррен, Ю.Б. Джуо Аннотация. Представлены результаты детального исследования микроструктуры и твердости поверхностного слоя образцов из закаленной стали, подвергнутых шлифованию и обработке резанием. Показано, что обработка резанием обеспечивает такое же качество поверхности, как и при шлифовании. Ключевые слова: точение закаленных сталей, шлифование, структура и свойства поверхности, микротвердость, нанотвердость.

УДК 621.937.6

Формирование сложнопрофильных конструктивных элементов деталей электроэрозионной обработкой .................................................... 25 А.Л. Екатериничев Аннотация. Рассмотрены вопросы электроэрозионного формирования конструктивных элементов деталей малого размера. Выполнен теоретический анализ устойчивости электродов-инструментов, учитывающий силовые и геометрические параметры обработки. Приведены примеры изготовления миниатюрных изделий с описанием режимов электроэрозионной обработки и конструкции электродов-инструментов. Ключевые слова: электроэрозионная обработка, формообразование, электрод-инструмент.

ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ Послойное изготовление изделий лазерным наплавлением металлических порошков.......................................................................................................34

РЕМОНТ И МОДЕРНИЗАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ УДК 681.5.07

Диагностика технического состояния деталей станков – объективное обоснование снижения стоимости ремонтных работ ........................ 38 Ю.И. Савинов Аннотация. Рассмотрены основные принципы применения вибродиагностических испытаний для проверки рабочего состояния металлообрабатывающих станков. На конкретных примерах показано, что вибродиагностический метод позволяет адресно выявлять неисправно работающие узлы оборудования, дефектные детали и отклонения в их сборке. Вибродиагностика станочного оборудования позволяет существенно сократить объем и продолжительность ремонтных работ, устранить неоправданную разборку оборудования. Ключевые слова: вибродиагностика, механообрабатывающее оборудование, ТОиР.

ОБОРУДОВАНИЕ И МЕХАНИЗМЫ Устройство для точного крепления мелких деталей ................................................. 45 УДК 621.9.06

Разработка координатно-измерительных приборов и систем для контроля режущих инструментов и настройки инструментальных комплектов .................... 46 И.В. Сурков, О.С. Красикова Аннотация. Представлен анализ средств контроля геометрических параметров режущего инструмента, применяемых на отечественных машиностроительных предприятиях. Рассмотрены основные недостатки используемых приборов и пути их устранения, даны рекомендации по модернизации измерительного оборудования, позволяющие увеличить производительность и степень автоматизации процессов измерений. Ключевые слова: методика координатных измерений, геометрические параметры режущих инструментов, настройка инструмента, координатные измерительные машины.

НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ Металлопластиковый материал, позволяющий измерять механические напряжения ........................................................................................... 52 Многоцелевой титановый сплав .................................................................................. 53 Огнеупорные и теплоизоляционные изделия ............................................................ 55 Установка и материалы для аддитивного производства деталей ........................... 58

В ПОМОЩЬ МЕХАНИКУ Патрон токарного станка – уход и безопасность работ ............................................. 60

ИМЕНА И ДАТЫ 50 лет со дня первого полета человека в космос ....................................................... 67

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ В МАШИНОСТРОЕНИИ Демпферный способ обработки ................................................................................... 69

CONTENTS «GLAVNYY MEXANIK» (THE CHIEF MECHANIC), № 4, 2011 NEWS OF INDUSTRY, SCIENCE AND TECHNOLOGY

TECHNOLOGIES AND TECHNOLOGICAL SOLUTIONS

OKBM create a new, high-temperature nuclear reactor in 2020 ..................................................... 5 Engineers UOMZ became winners of All-Russian competition ............................................... 5 Perm project on energy efficiency awarded a diploma at the All-Russian competition ....................... 6 Youth Industry Forum will be held in July on the shores of Lake Baikal ............................... 6 Ruspolimet send 6 billion rubles. to modernize production .................................................. 6 All-Russian contest for young scientists .......................... 7 Evraz is introducing a new system of investigation of industrial PE ...................................... 8 New heat engine boasts a minimum of moving parts.................................................................. 8 Wood-mizer company announces release of new industrial sawmill ..................................... 9 In the United States have been tested world's most powerful electromagnetic guns ................. 9 Coffee robomobil without driver ................................... 10

Layer-by-layer manufacture of parts by laser deposit welding of metal powders ................... 34

SCIENCE TO MANUFACTURE Improvement of kinematic calculations of metal-cutting machines transmissions ...................... 11 D.A. Rudikov Lead. The design and specifying kinematic calculations techniques allowing to define the ratio and teeth numbers of the constant pair that meet the accuracy requirements of some metalcutting machines by cost and time minimization are offered. Key words: kinematic calculation, multiplying part, a number realization error, constant pair Turning and grinding of tampered steel – structure and hardness of surface layer........................ 16 A.W. Warren and Y.B. Guo Lead. Results of detailed research of microstructure and hardness of surface layer of samples made of tampered steel subjected to grinding and cutting are presented. It is showed that cutting provides the same quality of surface as grinding. Key words: turning of tampered steel, grinding, structure and surface properties, microhardness, nanohardness. Formation of nonuniform structural elements of parts by EDMing......................................... 25 A.L. Ekaterinichev Lead. Questions of electro-erosion machining of structural elements of small sized parts were considered. Theoretical analysis of stability of tool electrodes accounting power and geometrical parameters of machining was carriedout. Examples of manufacture of miniature products with description of modes of EDM and structure of tool electrodes are given. Key words: electro-erosion machining, forming, tool electrode.

REPAIR AND MODERNIZATION OF EQUIPMENT Diagnostics of the technical state of machines’ parts ........................................................... 38 Yu.I. Savinov Lead. Basic principles of application of vibrodiagnostic tests for inspection of the working state of metal processing machines are considered. It was showed by certain examples that vibrodiagnostic method allows to detect failed nodes of equipment, defective parts and deviations in their assembling. Vibrodiagnostics of machines’ equipment allows to reduce significantly the volume and duration of repairs, remove unreasonable disassembling of equipment. Key words: vibrodiagnostics, mechanical processing equipment, MRO.

EQUIPMENT AND MECHANISMS Device for precise mounting of small parts .................. 45 Development of coordinate-measuring devices and systems for control of cutting instruments and setting of tool groups ........ 46 I. V. Surkov, O. S. Krasikova Lead. Analysis of means of control of geometrical parameters of cutting instrument applied at the national machine building enterprises is presented. Main disadvantages of used devices and ways of their removal are considered, recommendations on modernization of measuring equipment allowing to increase productivity and the level of automation of measuring processes are given. Key words: methodology of coordinate measuring, geometrical parameters of cutting instruments, coordinate measuring machines.

NEW MATERIALS Reinforced-plastic material allowing to measure mechanical stress ......................................... 52 Multipurpose titanium alloy .......................................... 53 Fire-resistant and heat-insulating products.................. 55 Installation and materials for additive manufacture of parts.................................. 58

HELP FOR MECHANIC Disc chuck – maintenance and safety of works ............ 60

NAMES AND DATES 50 years since the first flight of a man to the space....................................................... 66

TECHNICAL SOLUTIONS IN ENGINEERING Damping way of processing............................................ 68

ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Íîâîñòè ïðîìûøëåííîñòè, íàóêè è òåõíèêè ОКБМ СОЗДАСТ НОВЫЙ, ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР В 2020 Г. ОАО «Опытное конструкторское бюро машиностроения им. И. И. Африкантова» (ОКБМ, принадлежит ОАО «Атомэнергопром») планирует разработать и в 2020 г. создать опытный образец нового типа ядерного реактора, который можно будет использовать в «водородной» энергетике, сообщил журналистам директор, генеральный конструктор бюро Д. Л. Зверев. «Сейчас в мире, например в США, России и Ю. Корее, развитие получает «водородная» энергетика. Новый реактор можно использовать для получения водорода, например, из воды. Дальше водород используется как экологически чистое топливо, в частности в автомобильной промышленности». Первый заместитель директора ОКБМ В. В. Петрунин пояснил: «Температура теплоносителя в современных реакторах, например водо-водяных, достигает 300 °С, в ректорах на быстрых нейтронах – до 500 °С. В новых реакторах, за счет того, что теплоносителем является инертный газ гелий, его можно нагреть до температуры в 1000 °С». По его словам, тепло такой температуры можно использовать для получения водорода из воды, которая является практически неограниченным ресурсом. Разработка проекта по созданию реактора ГТ-МГР (газотурбинный модульный гелиевый реактор) ведется ОКБМ совместно с американскими учеными, в частности из компании General Atomics. «Сейчас идет совместная разработка интеллектуальной собственности и результаты этих разработок, на паритетной основе, будут собственностью США и России», – сказал В. В. Петрунин, уточнив, что финансирование проекта осуществляется совместно министерством энергетики США и госкорпорацией «Росатом». По мнению Д. Л. Зверева, реактор нового типа будет востребован в таких отраслях, как металлургия, химическая промышленность, нефте- и газопереработка. «Все зависит от размеров финансирования. Сейчас, если взять реальные объемы финан04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

сирования, создание опытного образца может состояться в 2020 г.», – добавил он. ОКБМ специализируется на разработке и изготовлении реакторных установок различной мощности, в частности для подводных лодок и плавучих атомных станций, а также различного оборудования для них. ИНЖЕНЕРЫ УОМЗ СТАЛИ ЛАУРЕАТАМИ ВСЕРОССИЙСКОГО КОНКУРСА Сразу три специалиста Уральского оптикомеханического завода стали лауреатами XI Всероссийского конкурса «Инженер года – 2010». По итогам первого тура дипломантом конкурса по версии «Инженерное искусство молодых» стал начальник отделения Центра комплексных разработок ОАО «ПО «УОМЗ» В. В. Поветьев. Во втором туре в список лауреатов жюри конкурса включило двух сотрудников ОАО «ПО «УОМЗ»: заместителя директора научноконструкторского бюро общепромышленных приборов и компонентов (НКБ ОПиК) А. В. Курносова (по версии «Профессиональные инженеры») и главного специалиста сектора математического обеспечения динамических систем А. Е. Панкина (по версии «Инженерное искусство молодых»). Им было присвоено звание «Профессиональный инженер России» и вручены соответствующие сертификаты и знаки. Основным организатором конкурса «Инженер года» выступает Российский союз научных и инженерных общественных организаций. Главными целями конкурса являются выявление лучших инженеров, стимулирование повышения уровня профессионализма инженерных работников, пропаганда их опыта и достижений, формирование интереса к инженерному труду в молодежной среде. Конкурс «Инженер года – 2010» проводился по двум версиям: «Инженерное искусство для молодых» (среди специалистов в возрасте до 30 лет) и «Профессиональные инженеры» (среди участников конкурса, имеющих не менее 5 лет стажа работы на инженерных должностях).

Íîâîñòè ïðîìûøëåííîñòè, íàóêè è òåõíèêè ПЕРМСКИЙ ПРОЕКТ ПО ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ОТМЕЧЕН ДИПЛОМОМ НА ВСЕРОССИЙСКОМ КОНКУРСЕ Пермский проект по энергоэффективности, в реализации которого принял участие филиал ОАО «МРСК Урала» – «Пермэнерго», отмечен дипломом на всероссийском конкурсе, сообщила пресс-служба филиала. Просветительский проект «Энергоэффективность и ресурсосбережение – дело для каждого, польза для всех» Пермского краевого отделения общероссийской общественной организации «Всероссийское общество охраны природы» был реализован в 2010 г. Он был поддержан правительством Пермского края и администрацией Перми. Одним из партнеров проекта выступил филиал ОАО «МРСК Урала» – «Пермэнерго». В рамках проекта в Пермском крае был проведен целый ряд мероприятий, направленных на формирование и развитие у молодого поколения культуры энергопотребления и энергосбережения. Были подготовлены и выпущены информационные буклеты, плакаты, прошли рейды «Энергетический патруль», акция «Сбереги энергию – сохрани планету», цикл экскурсий для учащихся на энергообъекты. Всего в запланированных мероприятиях приняли участие более 3000 учащихся и их родителей, учителей, студентов, специалистов библиотек, представителей предприятий и общественных организаций. Конкурс «Молодежные идеи и проекты, направленные на повышение энергоэффективности и энергосбережение» организован «Центром внедрения социальных инноваций» при поддержке Министерства энергетики РФ и Российской академии наук. РУСПОЛИМЕТ НАПРАВИТ 6 МЛРД РУБ. НА МОДЕРНИЗАЦИЮ ПРОИЗВОДСТВА Единственный в РФ специализированный завод по производству кольцевых заготовок для всех отраслей промышленности ОАО «Русполимет» (Нижегородская обл.) инвестирует 6 млрд руб. в модернизацию сортопрокатно-

го производства и строительство комплекса по выпуску холоднокатаного листа, большую часть средств планируется привлечь в виде займов, сообщил генеральный директор предприятия Юрий Васильевич Луканин. «Мы будем строить современный металлургический комплекс для производства строительной арматуры мощностью до 350 тыс. т/год. Его аналог сейчас есть только в США и еще один строится в Греции», – сказал он на пресс-конференции в городе Кулебаки Нижегородской обл., где расположен завод. По его словам, объем вложений в металлургический комплекс составит порядка 3 млрд руб. Строительство комплекса планируется начать во втором квартале 2011 г. Кроме того, Ю. В. Луканин сообщил, что еще 3 млрд руб. будет направлено на строительство производства холоднокатаного листа. «Это будет лист с цинковым покрытием и покраской. Он очень востребован в строительной отрасли. Мощность производства составит около 300 тыс. т в год», – пояснил он. По словам гендиректора, реализация этого этапа запланирована на конец лета 2011 г. Ю. В. Луканин сообщил, что реализация каждого из этапов рассчитана на два года. Также он добавил, что для реализации этих проектов будет на 30 % финансироваться за счет собственных средств и на 70 % – за счет заемных. В декабре 2010 г. Русполимет подписал контракт на поставку оборудования для этих проектов с итальянкой компанией Danieli. Русполимет – поставщик кольцевой заготовки для нужд авиации и космоса, энергетического машиностроения, производителей газоперекачивающих агрегатов, опорно-поворотных устройств, дорожно-строительной и карьерной техники и для других предприятий машиностроительной отрасли. МОЛОДЕЖНЫЙ ПРОМЫШЛЕННЫЙ ФОРУМ ПРОЙДЕТ В ИЮЛЕ НА БЕРЕГУ БАЙКАЛА В Москве Союз машиностроителей России и министерство по физической культуре, спорту и молодежной политике Иркутской ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Íîâîñòè ïðîìûøëåííîñòè, íàóêè è òåõíèêè области подписали Соглашение о намерениях по совместным действиям с целью проведения Первого международного молодежного промышленного форума – 2011. Форум пройдет с 18 по 25 июля 2011 г. в Иркутской обл. на территории Прибайкальского национального парка. На переговорах отделом молодежных проектов Союза машиностроителей России была представлена концепция проведения и рабочее название предстоящего форума – «Инженеры будущего – 2011». Первый заместитель руководителя аппарата Союзмаша России Сергей Иванов отметил, что для Союза крайне важна популяризация образа инженера как высококвалифицированного специалиста с качественным образованием. В форуме примут участие 3000 молодых специалистов и студентов из десятков стран мира с целью создания международного сообщества инженеров и управленцев промышленного комплекса. Также на встрече были определены ключевые направления работы на форуме. Это формирование профильных образовательных кластеров для молодых специалистов, организация эффективного обмена технологиями между специалистами предприятий, организация работы постоянно действующей площадки по формированию заказов на инновационные разработки от предприятий, проведение «ярмарки вакансий» для студентов – участников форума, совместная разработка и трансляция технологий по привлечению и закреплению молодых специалистов на промышленных предприятиях. По словам министра по физической культуре, спорту и молодежной политике Иркутской области Игоря Иванова, профессиональное саморазвитие участников должно стать основной задачей предстоящего форума. ЕВРАЗ ВВОДИТ НОВУЮ СИСТЕМУ РАССЛЕДОВАНИЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЧП EvrazGroup вводит процедуру внутренних расследований ЧП на своих предприятиях, которая поможет выявить ключевые причины происшествий, сообщил директор дирекции 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

промышленной безопасности ООО «Евраз Холдинг» Ренат Ягудин. «Она (процедура расследований) предусматривает установку ключевых причин по специальной системе расследований методом «Пять почему». Хочется выйти на ключевые причины, системные и, скажем так, устранить их», – сказал Р. Ягудин. По словам главы дирекции, эта система будет применяться на всех промышленных площадках компании. Как отметили в Evraz, суть системы заключается в том, чтобы при обнаружении проблемы пять раз задать вопрос «почему?». Если пять раз получить ответы на этот вопрос, то причина проблемы и метод ее решения станут очевидны. Метод исследования «Пять почему» был изобретен Сакити Тойота, одним из основателей компании Toyota, он используется до сих пор. В EvrazGroup входят Нижнетагильский, Западно-Сибирский и Новокузнецкий металлургические комбинаты, меткомбинаты Palini e Bertoli (Италия) и VitkoviceSteel (Чехия), сталелитейная компания ClaymontSteel (США). Горнодобывающий бизнес группы включает горнорудное предприятие «Евразруда», Качканарский и Высокогорский ГОКи, шахту «Распадская» (40 % акций) и «Южкузбассуголь». EvrazGroup также владеет и управляет Находкинским морским торговым портом на Дальнем Востоке. Кроме того, группа контролирует американскую Strategic Minerals Corporation, июжноафриканскую Highveld Steel and Vanadium Corporation Limited. ВСЕРОССИЙСКИЙ КОНКУРС МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ Принимаются заявки на участие в III Всероссийском конкурсе молодых ученых. Организаторы: Российская академия наук, Министерство обороны Российской Федерации, Федеральное космическое агентство, Министерство образования и науки Российской Федерации, Высшая аттестационная комиссия и Межрегиональный совет по науке и технологиям. Конкурс пройдет 11–13 октября 2011 г. в г. Миассе Челябинской области.

Íîâîñòè ïðîìûøëåííîñòè, íàóêè è òåõíèêè В программе конкурса: 1. Наука и технологии. 1.1. Неоднородные материалы и конструкции (композиционные материалы, полимерные, керамические, порошковые материалы и покрытия, металлы и сплавы с заданными свойствами поверхностного слоя, гладкие, подкрепленные, двух-, трех- и многослойные пластины и оболочки, баллоны давления, рамные, ферменные и стержневые конструкции; 1.2. Аэрогидродинамика и тепломассообмен; 1.3. Динамика и прочность; 1.4. Динамика и управление; 1.5. Естественные науки (математика, физика, химия и науки о материалах, биология, науки о Земле) и создание на их основе новых

технологий в промышленности и энергетике, транспорте и связи, строительстве, сельском и лесном хозяйстве, рыболовстве с учетом требований экологии, ресурсо-, энергосбережения и рационального природопользования; 1.6. Информационные технологии и вычислительные системы; 1.7. Экономика (право, финансы и управление); 2. Механика и процессы управления. 2.1. Механика неоднородных конструкций (методы расчета, проектирования и испытаний); 2.2. Механика жидкости и газа; 2.3. Механика деформируемого твердого тела;

КАК СБЕРЕЧЬ ЭНЕРГИЮ И ДЕНЬГИ http://Энергетик.РФ, http://glavenergo.panor.ru В каждом номере: материалы, отражающие все направления деятельности главного энергетика промышленного предприятия: организация работы служб главного энергетика; внедрение новой техники и энергосберегающих технологий; экспертиза и тестирование нового оборудования; вопросы энергоаудита, а также все необходимые для работы нормативные документы, в том числе пошаговые инструкции по проведению различных работ; технические данные на новые образцы выпускаемого электротехнического и теплового оборудования для промышленного производства; описания, схемы, цены изготовителя; информация о дилерах; рекомендации по охране труда работников службы главного энергетика, средствам обучения, технике безопасности, организации работ в электроцехах и многое другое. Структура издания построена в соответствии с должностной инструкцией главного энергетика. Наши эксперты и авторы: П.Н. Николаев, заместитель технического директора ОАО «Кольчугинский завод «Электрокабель»; Ю.М. Савинцев, генеральный директор корпорации «Русский трансформатор», канд. техн. наук; В.В. Жуков, член-корр. Академии электротехнических наук РФ, директор Института электроэнергетики, проф.; Р.М. Хусаинов, технический директор компании «Сантерно», канд. техн. наук; Г.Ф. Быстрицкий, проф. МЭИ; А.Н. Назин, директор ЗАО «ЦЭВТ», канд. техн. наук; А.В. Самородов, зам. начальника отдела Управле-

ния государственного энергетического надзора; В.А. Янсюкевич, инженер службы энергоснабжения «Севергазпром»; С.А. Федоров, директор компании «Манометр-Терма»; Л.И. Решетов, главный энергетик ОАО «Ижавто»; Б.Н. Бородин, главный энергетик ОАО «Ижавто», и многие другие специалисты. Председатель редсовета – В.В. Жуков, директор Института электроэнергетики, д-р техн. наук, проф. Издается при информационной поддержке Российской инженерной академии и Московского энергетического института. Входит в Перечень изданий ВАК. Ежемесячное издание. Объем – 80 с. Распространяется по подписке и на отраслевых мероприятиях.

ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ • От первого лица • Энергосбережение • Электрохозяйство • Теплоснабжение • Воздухо– и газоснабжение • Диагностика и ремонт • Обмен опытом • Новые разработки • Рынок и перспективы • Охрана труда и техника безопасности

индексы

16579

82717

Для оформления подписки через редакцию необходимо получить счет на оплату, прислав заявку по электронному адресу: podpiska@panor.ru или по факсу (499) 346-2073, а также позвонив по телефонам: (495) 749-2164, 211-5418, 749-4273.

ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Íîâîñòè ïðîìûøëåííîñòè, íàóêè è òåõíèêè 2.4. Общая и прикладная механика; 2.5. Процессы управления; 2.6. Машиностроение (конструирование и производство корпусов, двигателей и систем управления ракет и космических аппаратов, самолетов и вертолетов, многоцелевых гусеничных и колесных машин, подвижных и стационарных стартовых и технических комплексов, надводных кораблей, подводных лодок и глубоководных аппаратов); 2.7. Надежность и ресурс, эффективность и технический уровень, экономика и управление в машиностроении); 3. Фундаментальные и прикладные проблемы науки; 4. Новые технологии. Участники конкурса: аспиранты, докторанты, соискатели ученой степени кандидата и доктора наук.

Заявки на участие в конкурсе и рукописи научных статей просьба представить в МСНТ в срок до 30 июня 2011 г. (www.msnt.pp.ru). КОМПАНИЯ WOOD–MIZER СООБЩАЕТ О ВЫПУСКЕ НОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ ПИЛОРАМЫ Компания Wood-Mizer сообщает о выпуске нового промышленного ленточнопильного станка WM3500, конструкция которого предусматривает элементы механизации и автоматизации для повышения скорости и производительности лесопиления. Все функции станка контролирует один оператор с дистанционной станции управления. Система «круиз-контроль» автоматически регулирует скорость пиления (подачи пилящей головы), поддерживая ее на максимально возможном значении для данного

УНИВЕРСАЛЬНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ РУКОВОДИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОЦЕХОВ http://Электроцех.РФ, http://electro.panor.ru

индексы

12531

84816

В каждом номере: практические рекомендации по организации работы электроцехов, безаварийной и экономичной работе электрооборудования; проверка и ремонт; оптимизация работы электроцехов; нормирование, оплата и охрана труда электриков; повышение квалификации персонала; советы профессионалов; зарубежный и отечественный опыт; ежемесячные обзоры новинок промышленной электротехники и многое другое. Наши эксперты и авторы: А. С. Земцов, директор по инжинирингу ОАО «Электрозавод»; Б. К. Максимов, проф. МЭИ; В. А. Матюшин, исполнительный директор НПП «СпецТех»; П. А. Николаев, гл. инженер ОАО «Электрокабель. Кольчугинский завод»; Р. Ф. Раскулов, ведущий конструктор ОАО «Свердловский завод трансформаторов тока»; В. Н. Аксенов, генеральный директор УстьКаменогорского конденсаторного завода; М. В. Матвеев, директор по развитию пусконаладочной фирмы «ЭЗОП» и многие другие ведущие специалисты в области эксплуатации электрооборудования. Председатель редакционного совета — Э. А. Киреева, проф. Инсти-

тута повышения квалификации «Нефтехим». Издается при информационной поддержке Московского энергетического института и Российской инженерной Академии. Ежемесячное издание. Объем — 80 с. Распространяется по подписке и на отраслевых мероприятиях.

ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ • Оптимизация работы • • • • • • • • • • •

электроцехов Приборы и электрообрудование Диагностика и испытания Энергосбережение Обмен опытом Автоматизация. Системы автоматики и телемеханики Эксплуатация и ремонт. Продление срока службы электрообрудования Мастер-класс Нормирование и оплата труда Охрана труда и ТБ Организация труда в электроцехах Повышение квалификации

04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

Íîâîñòè ïðîìûøëåííîñòè, íàóêè è òåõíèêè

типа древесины при сохранении высокого качества пиломатериала. Мощность главного электрического двигателя 22 кВт, а станка в целом 40 кВт. Пилорама WM3500 снабжена двумя цепными переворотами и тремя боковыми упорами для бревна. Инновационная гидравлическая система работает на 25–40 % быстрее, чем в станке WM3000 (прежнее название LT300) за счет более мощной помпы и двигателя гидравлики. Гидравлика работает в двух режимах – «медленно» и «быстро»; переключение осуществляется ножной педалью на станции оператора. Когда требуется высокая точность позиционирования бревна, оператор включает гидравлику в режиме «медленно», в остальных случаях работает «быстрый» режим.

Увеличенный проем станка позволяет выпиливать широкие доски из бревен диаметром до 1000 мм. Провода дистанционного управления перемещаются над станком с помощью подвижного кронштейна (пантографа). Wood-Mizer также предусмотрел полную механизацию транспортировки материала. Бревна загружаются с накопительной рампы, снабженной устройством поштучной выдачи, а готовая доска удаляется со станка на встроенный ленточный конвейер. Таким образом, новая промышленная пилорама WM3500 от фирмы Wood-Mizer дает максимальную производительность, прежде немыслимую для станков с узкими ленточными пилами. При этом WM3500 способен распиливать твердые породы в бревнах большого диаметра.

ЧТОБЫ ТЕХНИКА НЕ ПОДВЕЛА! http://oborud.panor.ru В каждом номере: обзоры, экспертиза и технические параметры новых типов электрооборудования; рекомендации по монтажу, эксплуатации, техническому обслуживанию, мнения экспертов о новом высокоэффективном оборудовании, которое повышает надежность и экономичность систем электроснабжения; новые электроизоляционные материалы; диагностика и испытания оборудования; мониторинг низковольтного и высоковольтного оборудования, практика и рекомендации специалистов по обеспечению безаварийной эксплуатации; вопросы энергосбережения; новые типы вспомогательного электрооборудования: обзоры, технические параметры, экспертиза, диагностика; практические советы ведущих специалистов по эксплуатации, обслуживанию и ремонту промышленного электрооборудования и электрических сетей; актуальные вопросы энергоресурсосбережения и многое другое. Наши эксперты и авторы: Н.И. Лепешкин, заместитель генерального директора ОАО «Центрэлектроремонт»;

С.А. Цырук, зав. кафедрой, проф. Московского энергетического института; Ю.М. Савинцев, генеральный директор корпорации «Русский трансформатор», канд. техн. наук; С.И. Гамазин, проф. МЭИ; В.Н. Соснин, технический директор компании «НПФ Полигон»; А.Н. Ерошкин, специалист НПО «Сатурн»; Ю.Д. Сибикин, генеральный директор НТЦ «Оптим», канд. техн. наук; Е.А. Конюхова, д-р техн. наук, проф.; М.С. Ершов, д-р техн. наук, проф., чл.-кор. Академии электротехнических наук РФ и многие другие ведущие специалисты. Главный редактор – профессор Э.А. Киреева. Журнал входит в Перечень изданий ВАК. Издается при информационной поддержке Московского энергетического института и Российской инженерной академии. Ежемесячное издание. Объем – 80 с. Распространяется по подписке и на отраслевых мероприятиях.

индексы

12532

84817

ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ • Приборы и электрооборудование • Эксплуатация и ремонт • Мастер-класс

• Энергосбережение • Диагностика и испытания • Справочник электрика • Новые разработки

• Повышение квалификации персонала • Научно-практические решения • Охрана труда и техника безопасности

ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

УДК 621.9.06:519.876

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ Д.А. Рудиков, канд. техн. наук, старший преподаватель кафедры «Технологическое оборудование» Донского ГТУ, г. Ростов-на-Дону Аннотация. Предложены методики проектного и уточняющего кинематических расчетов, позволяющие путем минимизации затрат средств и времени определить передаточное отношение и число зубьев постоянной пары, удовлетворяющие требованиям точности ряда металлорежущих станков. Ключевые слова: кинематический расчет, множительная часть, погрешность реализации ряда, постоянная пара.

IMPROVEMENT OF KINEMATIC CALCULATIONS OF METAL-CUTTING MACHINES TRANSMISSIONS Lead. The design and specifying kinematic calculations techniques allowing to define the ratio and teeth numbers of the constant pair that meet the accuracy requirements of some metalcutting machines by cost and time minimization are offered. Key words: kinematic calculation, multiplying part, a number realization error, constant pair.

Отраслевой стандарт ОСТ 2 Н11-1-72 «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел» [1], принятый в середине 1930-х гг. как первый норматив станкостроения (в 1950-е гг. ему был придан статус отраслевого стандарта), вводит некоторые ограничения и является дополнением к ГОСТ 8032–56 «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел»(новая редакция издана в 1984 г.) [2]. Этот стандарт определяет предпочтительные числа и их ряды, которые должны применяться при установлении величин и градаций параметров и размеров, а также отдельных числовых характеристик станкостроения, чтобы обеспечить точность привода металлорежущих станков. В пункте 3 указанного отраслевого стандарта указано: «Для выбора чисел оборотов и подач металлорежущих станков рекомендуется 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

применять ряды: R5 ( = 1,60); R10 ( = 1,25); R20/3 ( = 1,40). Числа оборотов ряда не должны отклоняться от табличных значений более чем на ±10 (-1) %. В приводе от асинхронного электродвигателя ввиду непостоянства коэффициента скольжения допускается смещение ряда чисел оборотов в сторону уменьшения до 5 % от чисел ряда, подсчитанных по синхронному числу оборотов электродвигателя». ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ Отраслевой стандарт 2Н11-1-72 жестко ограничивает экстремальные значения относительной погрешности ряда, игнорируя остальные ее значения. Указанная особенность определяет последовательность действий по достижению требуемой стандартом точности:

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

– за счет подбора чисел зубьев в мно2. Определение общей погрешнос ти жительных группах обеспечить минимальное суммированием погрешностей передаточных поле рассеивания погрешности множительной отношений множительной части и округления части; предпочтительных чисел, выявление ступеней – за счет подбора передаточного отноше- с экстремальными отклонениями. ния постоянной пары расположить его в рамках 3. Определение частоты на входе множидопускаемых стандартом отклонений. тельной части, обеспечивающей симметричные В зависимости от достигнутой величины по- отклонения общей погрешности: ля рассеивания множительной части и степени 2  f BXB  f BXH hB o o  f  ; f ; BX BX неопределенности остальных составляющих f BXB  f BXH iFB погрешности (электродвигателя, постоянных hH f BXH  H , звеньеви т. д.) возможны два подхода: iF 1) при близких величинах полей рассеивания множительной части и допуска, а также где: значительной неопределенности остальных foBX, – уточненная частота вращения на входе составляющих совместить средины полей, т. е. множительной части; достичь среднего отклонения погрешности fBBX, fHBX – индивидуальные частоты на привода, близкого к нулю; входе множительной части для ступеней с 2) при высокой точности подобранных экстремальными отклонениями; комбинаций чисел зубьев (поле рассеивания hB,hH – предпочтительные числа на ступенях погрешности привода укладывается в половину с экстремальными отклонениями общей пополя допуска) и минимальной погрешности грешности; неварьируемых компонентов привода имеет iBF, iHF – общие передаточные отношения смысл совместить верхние границы полей множительной части, выраженные через числа рассеивания погрешности привода и допуска зубьев пар, участвующих в передаче движения с тем, чтобы оставшаяся нижняя часть исполь- на ступенях с экстремальными отклонениями. зовалась при нагружении привода. 4. Определение передаточного отношения Первый подход может использоваться и чисел зубьев постоянной пары: O в ходе проектного расчета при отсутствии f BX z z1 = 1 ; z2 ;   i C близкого прототипа и данных о частотах iC f äC z2 электродвигателя на холостом ходу. Второй – hH f BXH  H , при уточняющем,модернизационном расчете, iF когда эти данные имеются. Проектный кинематический расчет удобнее где: использовать, когда у проектировщика нет iC – передаточное отношение постоянной данных о частоте вращения ротора электродви- пары; гателя на холостом ходу для проектируемого fCд – частота вращения ротора электропривода металлорежущего станка. двигателя для ступеней с экстремальными Последовательность расчета в этом случае отклонениями; будет следующей: z1 – число зубьев ведущей шестерни; 1. Подбор комбинаций чисел зубьев по z2 – число зубьев ведомой шестерни. таблицам множительных групп [3] и методике, При варьировании z1 вычисляется z2 и описанной в них. оценивается отбрасываемая или добавляемая Общее поле рассеивания погрешности при округлении доля зуба. Принимаются те множительной части не должно превышать варианты, в которых она не превышает 0,1. половины допуска Cd: Допускается передаточное отношение постоянного звена, при проектировании рас C Wmax – Wmin  Cd . считывать так, чтобы при частоте вращения ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó ротора электродвигателя, соответствующей 25–35 % скольжения при номинальной нагрузке и 25–35 % от предельного значения скольжения в каждой ременной передаче обеспечивалось симметричное распределение поля рассеивания между отклонениями. После изготовления и испытания опытного образца станка передаточное отношение и числа зубьев должны быть уточнены с учетом измеренной частоты вращения ротора электродвигателя на всех ступенях привода. 5. Составление уравнений кинематического баланса, определение частот на выходе и погрешности реализуемого ряда, сравнение с нормативом и вывод о соответствии требованиям стандарта. УТОЧНЯЮЩИЙ КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ Использование у точняющего расчета оказывается возможным в том случае, если обеспечено минимальное поле рассеивания погрешности множительной части привода (коробки передач) и имеются достоверные данные о частоте электродвигателя на холостом ходу для всех ступеней, полученные точными измерениями. В этом случае определение передаточного отношения и чисел зубьев постоянной передачи из условия совмещения средин полей рассеивания, допускаемого по отраслевому стандарту и фактического, теряет смысл, так как верхняя часть поля допуска не используется, а нижняя оказывается нарушенной за счет 5 %-го снижения частоты вращения ротора электродвигателя при полной (номинальной) нагрузке. Это разрешено отраслевым стандартом, но ведет к неоправданным потерям в производительности. При модернизации привода главного движения консольно-фрезерного станка модели 6Р82 за счет подбора новой комбинации чисел зубьев для первой группы (с минимальным отличием от заводского варианта) было достигнуто существенное уменьшение поля рассеивания погрешности (менее половины допускаемого), но постоянная пара была рассчитана из условия совмещения средин полей допуска и фактического. В результате была обеспечена почти 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

полная симметричность отклонений (+1,13 % и –1,21 %) (табл.), но верхняя часть поля допуска (2,6–1,13 = 1,47 %) не была использована, а нижняя могла далеко (на 3,5 %) уйти за нижнюю границу допуска. Если бы постоянная пара была рассчитана из условия совмещения наибольшего фактического отклонения с верхней границей допуска, то возможный выход за нижнюю границу был бы сокращен до 2,1%. При этом на холостом ходу все отклонения размещались бы в верхней половине поля допуска, а так как со 100 %-ной загрузкой станки работают чрезвычайно редко, то фактические отклонения нагруженности практически всегда находились бы в поле допуска. Последовательность действий при кинематическом расчете при совмещении максимальных значений фактической погрешности с верхней границей поля допуска. 1. По таблицам [3] подбираются комбинации чисел зубьев с минимальной погрешностью, составляются матрицы чисел зубьев и погрешности передаточных отношений, затем выписывается или рассчитывается погрешность округления использованной выборки из ряда предпочтительных чисел. 2. Суммированием или по уравнениям кинематического баланса определяются общая погрешность фактического ряда и ступени с экстремальными отклонениями погрешности. 3. Выходная частота на ступени с максимальной погрешностью увеличивается настолько,чтобы ее погрешность достигла допускаемого максимального значения. 4. Полученные значения выходной частоты делятся на общее передаточное отношение для данной ступени и определяется желаемое значение частоты на входе множительной части (коробки передач). Для рассматриваемого привода консольнофрезерного станка мод. 6Р82 максимальная погрешность имела место на 17-й ступени со стандартным значением частоты 1250 мин.-1, при увеличении ее на 2,6 % получим: 1250   1,026 = 1282,5 мин.-1. Частота на входе множительной части привода и передаточное отношение постоянной пары:

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

f BX 

1282,5  36  25  39 = 721, 406 ìèí.1 ; 20  39  80 f 721, 406 = 0, 4831. iC  BX = f ÄÂ 1493,32

Задаваясь для z1 любым целым числом, определяют значение для z2 по формуле z2 = = z1/iC и оценивают долю зуба, отбрасываемую или добавляемую при округлении. z1

57,75

53,82

55,89

57,96

60,03

62,10

67,17

Из расчета видно, что среди полученных значений наиболее подходящие пары чиселзубьев 28/58 и 29/60, у которых добавляемая или отбрасываемая часть не превышает 0,04 доли зуба. 5. Полученные числа зубьев постоянной пары подставляются в уравнения кинема-

тического баланса для ступеней с экстремальными отклонениями и определяются новые фактические частоты и их погрешность. В табл. приводятся выборки для экстремальных ступеней комбинированного баланса погрешности модернизированного привода с новыми постоянными парами. Анализ баланса (табл.) показывает, что поле рассеивания погрешности сохранило свою величину, наибольшие отклонения достигли допускаемого максимума, а нижняя (большая) половина поля допуска остается для погрешности, обусловленной снижением частоты электродвигателя под нагрузкой. ВЫВОДЫ 1. При проектном кинематическом расчете наиболее быстрым путем можно определить передаточное отношение и числа зубьев постоянной пары, обеспечивающей равенство экстремальных отклонений по абсолютной Таблица

Комбинированный баланс погрешности модернизированного привода

№ ступени

Относительная погрешность, % Округления предпочтительного числа

Wok

общая Группы

W1j

W 2j

W 3j

постоянной составляющей

суммированием

По уравнениям кинематического баланса

Wpk

Wsk

Wвк

С симметричным отклонением погрешности 4

0,1517

0,0000

–0,3813

0,0000

–0,9845

–1,2140

–1,2103

0,7090

1,2379

0,1405

0,4271

–1,3701

1,1444

1,1272

Поле

2,3375

С совмещением по max отклонениям и постоянной парой 28/58 4

0,1517

0,0000

–0,3813

0,0000

0,3813

0,1517

0,1502

0,7090

1,2379

0,1405

0,4271

–0,0097

2,5048

2,5123

Поле

2,3621

С совмещением по max отклонениям и постоянной парой 29/60 4

0,1517

0,0000

–0,3813

0,0000

0,5008

0,2712

0,2693

0,7090

1,2379

0,1405

0,4271

0,1093

2,6238

2,6335

Поле

2,3642

ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

Оконч. табл. 1

С симметричным отклонением погрешности 4

1499,16 20

63,0957

62,2364

1250

1258,925

1264,190

1493,32

С совмещением по max отклонениям и постоянной парой 28/58 4

1499,16

63,0957

63,0948

1493,32

1250

1258,925

1281,628

С совмещением по max отклонениям и постоянной парой 29/60 4

1499,16

63,0957

63,1699

1493,32

1250

1258,925

1283,153

величине, что гарантирует выполнение норматива отраслевого стандарта по точности ряда. 2. При уточняющем кинематическом расчете появляется возможность более эффективно использовать поле рассеивания погрешности, допускаемое отраслевым стандартом, что обеспечивает выполнение его норматива при резании со средними нагрузками и снижает до минимума потери в производительности при полной нагрузке.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. ОСТ 2 Н11-1-72. Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел. 2. ГОСТ 8032–84. Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел. 3. Заверняев Б. Г. Таблицы универсальные для подбора чисел зубьев в коробках передач и рекомендации по их использованию: учеб.пособие / Б. Г. Заверняев, Э. В. Курис. – Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 1993.

ЗАПУЩЕН САМЫЙ МОЩНЫЙ КОМПЬЮТЕР РОССИИ Как сообщила госкорпорация «Росатом», в ядерном центре в Сарове (РФЯЦ-ВНИИЭФ) завершены приемочные испытания суперкомпьютера петафлопсного класса, и решением государственной комиссии он введен в эксплуатацию. По информации источника CNews в Росатоме, реальная производительность системы (измеренная на тесте Linpack) составляет 780 Тфлопс. Такая мощность соответствует 12-му месту в текущем рейтинге Топ-500 мощнейших суперкомпьютеров мира и 1-му месту в рейтинге Топ-50 России и СНГ. В Росатоме отмечают, что при решении ряда производственных задач на приемочных испытаниях система продемонстрировала эффективность до 90 %. Впрочем, в рейтинги саровский суперкомпьютер может так и не попасть из-за уровня засекреченности организации. Как ранее отмечал директор ИПС РАН С. М. Абрамов, у РФЯЦ-ВНИИЭФ всегда были большие системы, часто – самые мощные по России и СНГ, однако они нигде не «светились» и ни в какие рейтинги не подавались. О технических особенностях петафлопсной системы известно не многое. В частности, по информации того же источника в Росатоме, суперкомпьютер построен на базе процессоров с микроархитектурой x86, графические ускорители в нем не используются. Известно также, что в системе используется только воздушное охлаждение, однако рассматривается и возможность применения водяного охлаждения для создания последующих, более мощных, систем.

04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó УДК 621.91.01, 621.923

ТОЧЕНИЕ И ШЛИФОВАНИЕ ЗАКАЛЕННЫХ СТАЛЕЙ – СТРУКТУРА И ТВЕРДОСТЬ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ А.У. Уоррен, Ю.Б. Джуо, факультет инженерной механики Алабамского университета, г. Таскалуса, США Аннотация. Представлены результаты детального исследования микроструктуры и твердости поверхностного слоя образцов из закаленной стали, подвергнутых шлифованию и обработке резанием. Показано, что обработка резанием обеспечивает такое же качество поверхности, как и при шлифовании. Ключевые слова: точение закаленных сталей, шлифование, структура и свойства поверхности, микротвердость, нанотвердость.

TURNING AND GRINDING OF TAMPERED STEEL – STRUCTURE AND HARDNESS OF SURFACE LAYER Lead. Results of detailed research of microstructure and hardness of surface layer of samples made of tampered steel subjected to grinding and cutting are presented. It is showed that cutting provides the same quality of surface as grinding. Key words: turning of tampered steel, grinding, structure and surface properties, microhardness, nanohardness.

Точение закаленных деталей и шлифование оказались в положении конкурирующих процессов, применяемых для изготовления точных деталей, таких как шестерни, эксцентрики и валы. Хотя шлифование традиционно было доминирующим процессом изготовления таких изделий в массовом производстве, потребность в менее вредных, по отношению к окружающей среде, способах механической обработки способствовала усилению внимания к точению закаленных сталей [1, 2]. При механической обработке закаленных сталей поверхность материала подвергается большим нагрузкам, прилагаемым с высокой интенсивностью и вызывающим сильное искажение кристаллической структуры в обрабатываемом слое. Сильная деформация материалов и трение между инструментом и

деталью могут вызывать сильный нагрев. Совместное действие интенсивной деформации, высоких локальных температур и быстрого охлаждения вызывает структурные изменения в материале [3–10]. Увеличение прочности и твердости может быть получено на поверхности детали в результате измельчения зерна и блокировки дислокаций, вызванной искажением кристаллической решетки. При надлежащем выборе параметров обработки с помощью и шлифования, и точения можно добиться очень высокого качества поверхности детали на стадии финишной обработки. Однако такие характеристики состояния материала, как, например, твердость, микроструктура и остаточные напряжения, могут существенно различаться при применении этих способов обработки [9, 10]. Совместное ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó действие всех характеристик состояния материала может оказывать существенное влияние на служебные свойства деталей, определяющие показатели трения [11], износостойкость [12, 13] и сопротивление контактной усталости при качении [14–16]. Увеличение поверхностной твердости часто наблюдали при легких режимах механической обработки [17], что сопровождалось увеличением износостойкости деталей, работающих в условиях скользящего контакта. При отсутствии зон фазового превращения, таких как формирующийся при шлифовании стали «белый слой», увеличение твердости поверхности приводит к увеличению усталостной долговечности деталей [16]. Недавними исследованиями установлено снижение твердости поверхностного слоя при точении закаленной стали неизношенным режущим инструментом. Этот эффект был отнесен на счет термического разупрочнения под действием высокой температуры, вызванной процессом изнашивания инструмента по задней поверхности. Поскольку этот эффект, определяющий состояние поверхности материала, является очень важным с точки зрения служебных свойств деталей, необходимо установить механизм поверхностного упрочнения при точении закаленных деталей. Исследование влияния механической обработки на структуру и свойства поверхностного слоя Образцы для испытаний толщиной 19,05 мм вырезали из цельного прутка стали AISI 52100

диаметром 76,2 мм. Перед термической обработкой образцы подвергали механической обработке для придания параллельности и перпендикулярности образующим граням. Термическая обработка включала в себя аустенизацию в течение 2 ч. при 850 °С и последующую закалку в масляной ванне при температуре 65 °С в течение 15 мин. В заключение детали отпускали при 176 °С в течение 2 ч., что обеспечивало конечную твердость 61–62 HRC. Опытные образцы были обработаны на режимах, представленных в табл. 1 и 2. Параметры обработки выбрали таким образом, чтобы они приходились на диапазон легких режимов, при использовании которых в материале поверхностного слоя не происходят фазовые превращения. Торцевое точение выполняли на токарном станке Bridgeport с ЧПУ-CNC, способном поддерживать постоянную скорость резания в процессе перемещения режущего инструмента от внешней кромки к центру образца. Для торцевого точения использовали новую круглую пластину из кубического нитрида бора (КНБ), которую поворачивали на несколько градусов после окончания обработки образца с тем, чтобы иметь свежую режущую кромку для обработки следующего образца. Шлифование проводили Al2O3-кругом, который заправляли перед обработкой, с подачей СОЖ для предохранения обрабатываемой поверхности от избыточного нагрева. После обработки образцы разрезали абразивным кругом для получения поперечных сечений Таблица 1

Условия обработки образцов точением Материал

AISI 52100 Steel (62 HRС)

Режущий инструмент

GEBZN 8100 (фаска 0,015/15°, радиус 6,35 мм)

Скорость резания, м/с

19,8

Подача, мм/об

0,0508

Глубина резания, мм

0,254

СОЖ

сухое точение

Количество образцов

04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó Таблица 2 Условия обработки образцов шлифованием Материал

AISI 52100 Steel (62 HRС)

Круг Al2O3, диаметр, мм

23,94

Скорость стола, м/мин

15,24

Поперечная подача, мм

1,14

Подача вниз (черновая), мм/проход

12,7

Количество проходов (черновая)

Подача вниз (отделка), мм/проход

5,08

Количество проходов (отделка)

СОЖ

Cimtech 95

Количество образцов

и полировали до зеркального состояния с помощью корунд-содержащего состава. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Показатели качества поверхности Характерные следы от шлифовки и подачи резца хорошо видны на поверхности проточенных и шлифованных образцов (рис. 1). Шлифовальный круг состоит из множества абразивных частиц неправильной формы, расположенных в связующем материале

случайным образом, поэтому обработанная поверхность имеет случайно расположенные следы шлифовки. В противоположность этому точение осуществляется инструментом с определенной формой режущих кромок, поэтому следы обработки отделены друг от друга равными промежутками, определяемыми величиной подачи. Измерение профиля поверхности выполнили с помощью контактного профилометра (табл. 3).

Рис. 1. Поверхность образцов в состоянии после шлифовки (а), обточки (б) и после последующей полировки (в и г соответственно) ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

Таблица 3 Шероховатость поверхности Шероховатость Ra, мкм Тип образца После механической обработки

Ппосле полировки

Шлифовка

0,181

0,071

Точение

0,138

0,061

Шероховатость поверхности в состоянии после точения приблизительно на 30 % ниже, чем при шлифовании, что объясняется очень малыми значениями глубины резания и подачи. Шероховатость поверхности сравниваемых образцов отличается на ±15 %. Поверхность, имеющая шероховатость Ra в пределах 0,06–0,07 мкм, является достаточно гладкой, чтобы не оказывать заметного влияния на результаты микро- и наноиндентирования1. МИКРОСТРУКТУРА ПРИПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ Для исследования микроструктуры образцы полировали и подвергали травлению в 2 %-ном растворе азотной кислоты в спирте. Поверхности образцов, полученных и шлифовкой, и точением, не имели термических повреждений (рис. 2). Следует отметить, что свободная от термических повреждений поверхность имеет две явно выраженные зоны: зону деформационного упрочнения, расположенную ближе к поверхности, и зону термического влияния в подложке. Также следует указать на то, что зона деформационного упрочнения не является белым слоем, несмотря на схожесть его внешнего вида с основным металлом, а зона термического влияния не является темным слоем, встречающимся при точении закаленной стали изношенным режущим инструментом. Разный внешний вид этих двух зон обусловлен различием в их способности противостоять травлению, зависящей от степени деформации и размеров зерен. Для сравнения белый и

темный слои, образующиеся при точении изношенным инструментом, приведены на рис. 3. В шлифованном образце зона повышенной твердости имеет ширину около 4 мкм, ширина зоны термического влияния 14 мкм. Ширина зоны деформационного упрочнения после обточки составляет 6 мкм, а зоны термического влияния 8 мкм. Отношение ширины упрочненного слоя к ширине слоя термического влияния в шлифованном образце равно примерно 1/3, что существенно меньше 3/4 для проточенной поверхности. Из этих результатов следует, что

Рис. 2. Микроструктура шлифованного (а) и точеного (б) образцов – оптический микроскоп

1 Стандартами Евросоюза для определения твердости предусмотрено индентирование следующих трех уровней: макроуровень – 2N < F < 30 000 N; микроуровень – F < 2 N, h > 200 нм и наноуровень – h > 200 нм, где: F – нагрузка, h – глубина индентирования.

04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó в шлифованном, так и в проточенном образце. Частицы второй фазы в шлифованном образце мельче, чем в проточенном. Это может быть вызвано более глубоким проникновением нагрева при шлифовании.

Рис. 3. Белый слой, образовавшийся при точении закаленной стали

при точении закаленной стали образуется более широкая зона пластической деформации, чем при шлифовании, в то время как шлифование может вызывать более сильный и глубже проникающий в деталь нагрев. Это также означает, что при точении более важную роль играет механическая деформация, а при шлифовании доминирующее развитие получает термический эффект даже на легких режимах обработки. Сталь AISI 52100 в теле образца имеет структуру мартенсита отпуска с карбидами преимущественно сферической формы размером от 0,2 до 1,2 мкм (рис. 4). Около поверхности размер частиц второй фазы немного уменьшается как

СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТИ И ПОДЛОЖКИ Микротвердость поверхности Микротвердость измеряли индентором Кнупа при нагрузке 25 гс. Первые измерения были выполнены на самой верхней части поверхности с тем, чтобы определить, имело ли место термическое влияние. Микротвердость рассчитывается по уравнению: HK 

14230 P , D2

(1)

где: Р (гс) – приложенная нагрузка, D (мкм) – рамер длинной диагонали отпечатка, оставленного пирамидкой. Результаты измерения приведены в табл. 4. Микротвердость поверхности образцов в состоянии непосредственно после шлифовки и обточки составляла соответственно 1182,9 и 928,7 НК. После полировки образцов, обеспечившей среднюю шероховатость 0,07 мкм, измерения микротвердости дали результаты соответственно 1148,2 и 1046,1 НК. Таким образом,

Рис. 4. Микроструктура шлифованного (а) и проточенного (б) образцов (сканирующий электронный микроскоп) ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

Таблица 4 Результаты измерения микротвердости Твердость поверхности Тип поверхности

микротвердость (25 гс) в состоянии после

нанотвердость (ГПа) после полировки

обработки

полировки

Шлифовка

1182,9

1148,2

8,8

Точение

928,7

1046,1

6,99

микротвердость шлифованной поверхности на 27 и 10 % выше, чем при точении, для состояний поверхности образцов непосредственно после обработки и после обработки с последующей полировкой. Микротвердость подложки Поле точек для измерения микротвердости подложки представляет собой матрицу 10×3 с расстояниями между рядами и колонками отпечатков соответственно 7 и 20 мкм. Шлифованные образцы имеют более высокую твердость по сравнению с проточенными деталями не только на самой поверхности, но и на расстоянии 100 мкм от нее. На расстоянии более 100 мкм твердость образцов обоих типов становится одинаковой. При измерении микротвердости как функции расстояния от поверхности было замечено, что наименьшая твердость наблюдается в зоне, близко расположенной к обработанной поверхности. В предшествующем исследовании, также обнаружившем подобную тенденцию, результаты измерений низкой твердости были объяснены наличием у поверхности образца зоны термического разупрочнения, появление которой вызвано механической обработкой новым режущим инструментом. Полученные результаты измерений микротвердости в подложке могут легко привести к неправильной оценке механических свойств материала в поверхностном слое. Данное исследование показывает, что кажущееся разупрочнение не является результатом действия термических процессов, а скорее вызвано недостатком материала меж ду зоной вдавливания и верхней границей поверхности. Это в свою 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

очередь вызывает пониженное сопротивление материала деформирующему действию индентора. Другими словами, отпечаток индентора оказывается слишком большим по сравнению с размерами зоны измерения микротвердости у поверхности образца. В то же время измерение микротвердости вполне оправданно в том случае, когда размеры исследуемой зоны существенно больше размеров индентора. Это утверждение убедительно подтверждается результатами измерения твердости на механически обработанной поверхности, которая оказывается более высокой, чем в подложке и теле образца. В дополнение, низкая микротвердость также наблюдается при наличии белого слоя на клиновидных поперечных сечениях, что, по единодушному мнению, не может быть результатом термического разупрочнения слоя [10]. В настоящей работе сделано предположение, что решение вопроса об упрочнении или разупрочнении поверхности следует рассматривать в зависимости от твердости самой верхней части поверхности. Такой подход позволит избежать возможных ошибок в определении свойств поверхности. Нанотвердость Как показано в предыдущем разделе, размер индентора играет исключительно важную роль при определении свойств материала в зонах малого размера. Поскольку обработанная поверхность упрочняется при шлифовании и точении на легких режимах, возникает естественный вопрос, можно ли зафиксировать увеличение твердости прямым измерением на подложке. Наноиндентирование предоставляет надежный способ для изучения прецизионных деталей,

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

прошедших механическую обработку, и позволяет избежать возможных ошибок, вызванных краевым эффектом, так как размер наноиндентора намного меньше, чем микроиндентора [10]. Влияние краевого эффекта может быть устранено или сведено к минимуму, если наноиндентор располагается на определенном расстоянии (~1 мкм) ниже обработанной поверхности. Нанотвердость измеряли с помощью прибора HysitronTriboindenter с индентором Берковича по незамкнутому маршруту с максимальной нагрузкой 8 мН. Перед калибровкой индентора провели корректировку прибора на податливость в соответствии с принятой стандартной процедурой [17]. После этого провели в автоматическом режиме индентирование во всех точках. Значения твердости для каждого индентирования определяли по записанным кривым «нагрузка-глубина». Для расчета нанотвердости использовано уравнение: H

Pmax , Ap

где: Pmax – максимальная приложенная нагрузка и Ap – проекция площади контакта индентора при максимальной нагрузке. Проекция площади контакта Ap, являющаяся функцией глубины вдавливания и геометрии индентора, определяется калибровкой инденторов посредством их вдавливания в образцы из плавленого кварца с известными значениями твердости и модуля жесткости. Средние значения и отклонения твердости были рассчитаны для каждого ряда индентирования в соответствии с принятым методом [17]. Нанотвердость поверхности Нанотвердость обработанной поверхности определяли с помощью матрицы индентирования 3 × 3 непосредственно в верхней части поверхностного слоя. Из-за малых размеров отпечатков индентирования образцы полировали до зеркального состояния поверхности, чтобы свести к минимуму влияние царапин и раковин. Средняянанотвердость поверхности образцов, прошедших обработку шлифованием и точением, соответственно равна 8,80 и

Рис. 5. Расположение точек измерения (а) и результаты измерения микротвердости (б) ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó 6,99 ГПа. Эти данные в целом согласуются с результатами измерения микротвердости (табл. 4). НАНОТВЕРДОСТЬ ПОДЛОЖКИ Для достоверного определения нанотвердости подложки измерения провели, используя матрицу 3 × 8, с расстояниями между рядами и колонками соответственно 5 и 7 мкм (рис. 6). Верхние ряды отпечатков расположены приблизительно на расстоянии 1,5 мкм от поверхности механической обработки. На рис. 7 показано

изменение нанотвердости проточенного и шлифованного образцов в зависимости от расстояния до поверхности обработки. Нанотвердость шлифованного образца примерно на 25 % выше, чем проточенного. Хорошо видно, что в зоне расположения первых точек измерения нанотвердость подложки не снижается столь существенно, как при измерении микротвердости (рис. 5). Поэтому важно отметить, что так называемый эффект «разупрочнения» приповерхностного слоя, обнаруживаемый при измерении

Рис. 6. Матрица измерения нанотвердости на поперечном проточенном (а) и шлифованном (б) образце

Рис. 7. Нанотвердость подложки 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

микротвердости, не проявляется при наноиндентировании. Наиболее вероятно, это объясняется малыми нагрузками и размерами наноиндентора по сравнению аналогичными параметрами измерения микротвердости. Низкая нагрузка (8 мН) и малая глубина отпечатка (200 нм) не вызывают проявления краевого эффекта. Нанотвердость подложки шлифованного образца немного выше, чем у проточенного, на расстоянии до 30 мкм от поверхности, после чего нанотвердость сравниваемых образцов становится практически одинаковой. Нанотвердость проточенной поверхности, несколько повышенная у самой поверхности, сохраняет постоянное значение во всем диапазоне измерений в направлении от поверхности. В целом характер изменения нанотвердости схож с результатами измерения микротвердости (рис. 5). Основной механизм более сильного твердения поверхности и подложки шлифованных образцов, вероятно, связан с масштабным эффектом, вызванным более сильным градиентом напряжений при шлифовании. Чем меньше подача вниз при шлифовании, тем выше градиент напряжений в прилегающей поверхности, в то время как относительно большая глубина резания при точении может существенно уменьшить масштабный эффект. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Herzog D. E. (1982). «Now: Turn Hardened Steels and Tough Superalloys as Easily as Mild Steels» Machining Hard Materials, Williams, R., ed., SME, Dearborn, MI. 2. Konig W., Komanduri R., Toenshoff H.K., and Ackerschott (1984). «Machining of Hard Materials» Ann. CIRP, 33, pp. 417–427. 3. Field M. and Khales J. F. (1964). «The Surface Integrity of Machined and Ground High Strength Steels» Defense Metals Information Center Report, Columbus, Ohio, pp. 54–77. 4. Griffiths B.J. (1985). «White Layer Formations at Machined Surfaces and Their Relationship to White Layer Formations at Worn Surfaces» ASME J. Tribology, 107, pp. 165–171.

5. Matsumoto Y., Barash M. M., and Liu C. R. (1986). «Effect of Hardness on the Surface Integrity of AISI 4340 Steel» J. Eng. Ind., 108, pp. 169–175. 6. Töenshoff H. K., Wobker H. G., and Brandt D. (1995). «Hard Turning-Influences on the Workpiece Properties» NAMRI/SME, XXIII, pp. 215–220. 7. Naik S., Guo C., Malkin S., Viens D. V., Pater C. M., and Reder S. G. (1997). «Experimental Investigation of Hard Turning» 2nd Int. Mach. & Grinding Conf., Dearborn, MI, pp. 224–308. 8. Akcan S., Shah S., Moylan S. P., Chhabra P. N., Chandrasekar S ., and Farris T. N. (1999). «Characteristics of White Layers Formed in Steel by Machining» ASME MED, 10, pp. 789–795. 9. Guo Y.B. and Janowski G. M. (2004). «Microstructural Characterization of White Layers by Hard Turning and Grinding» Trans. NAMRI/SME, XXXII, pp. 367–374. 10. Guo Y.B. and Sahni J. (2004), «A Comparative Study of the White Layer by Hard Turning versus Grinding» Int. J. Machine Tools and Manufacture, 44, pp. 135–145. 11. Singh R., Melkote S. N., Hashimoto F. (2005). «Frictional Response of Precision Finished Surfaces in Pure Sliding» Wear, 258, pp. 1500–1509. 12. Jhahanmir S. and Suh N. P. (1977). «Surface Topography and Integrity Effects on Sliding Wear» Wear, 44, pp. 87–99. 13. Bartha B. B., Zawadzki J., Chandrasekar S. and Farris T. N. (2005). «Wear of Hard Turned AISI 52100 Steel» Metallurgical and Materials Tran., 36A, pp. 1417–1425. 14. Matsumoto Y., Hashimoto F., and Lahoti G. (1999). «Surface Integrity Generated by Precision Hard Turning» Ann. CIRP, 48, pp. 59–62. 15. Guo Y. B. and Schwach D. W. (2005). «An Experimental Investigation of White Layer on Rolling Contact Fatigue Using Acoustic Emission Technique» Int. J. Fatigue, 27, pp. 1051– 1061. 16. Schwach D. W and Guo Y. B. (2005). «A Fundamental Study on the Impact of Surface Integrity by Hard Turning on Rolling Contact Fatigue» Trans. NAMRI/SME, XXXIII, pp. 541–548. 17. Guo Y.B. and Warren A. W. (2004). «Microscale Mechanical Behavior of the Subsurface by Finishing Processes» ASME J. Manuf. Sci. Eng., 127, pp. 333–338. ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

УДК 621.937.6

ФОРМИРОВАНИЕ СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕТАЛЕЙ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКОЙ А. Л. Екатериничев. Обоснование параметров электродов-инструментов и условий электроэрозионного микроформообразования // Автореф. канд. дисс. Специальность 05.03.01 – «Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки». – Тула: ГОУ ВПО «Тульский государственный университет». 2007. – 20 с. Аннотация. Рассмотрены вопросы электроэрозионного формирования конструктивных элементов деталей малого размера. Выполнен теоретический анализ устойчивости электродов-инструментов, учитывающий силовые и геометрические параметры обработки. Приведены примеры изготовления миниатюрных изделий с описанием режимов электроэрозионной обработки и конструкции электродов-инструментов. Ключевые слова: электроэрозионная обработка, формообразование, электродинструмент.

FORMATION OF NONUNIFORM STRUCTURAL ELEMENTS OF PARTS BY EDMING Lead. Questions of electro-erosion machining of structural elements of small sized parts were considered. Theoretical analysis of stability of tool electrodes accounting power and geometrical parameters of machining was carried-out. Examples of manufacture of miniature products with description of modes of EDM and structure of tool electrodes are given. Key words: electro-erosion machining, forming, tool electrode.

В настоящее время в промышленности все чаще возникают задачи изготовления отверстий сложного профиля, длинномерных узких пазов и прочих трудновыполнимых элементов, особенно при малых размерах изделий. Достижения в области производства микроинструментов предоставили возможность решать некоторые из этих проблем с помощью механической обработки. Однако режущие микроинструменты достаточно дороги, и их применение затруднено при обработке твердых материалов или невозможно, как в случае твердых сплавов и инструментальных материалов. 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

При использовании электроэрозионных процессов твердость обрабатываемого материала обычно не имеет большого значения. По этой причине применение электроэрозионной обработки в промышленном производстве в последние годы резко расширилось. Это связано в первую очередь с появлением на российских предприятиях современного электроэрозионного оборудования таких фирм, как Agie, CharmillesTechnology, Fanuc, Mitsubishi, Elox, Sodick. Кроме того, значительно повысились технологические показатели электроэрозионной обработки – производительность, точность и качество поверхности. Так, напри-

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

мер, на станках фирмы Sodick отклонение от заданного контура составляет не более 4 мкм, а шероховатость поверхности составляет 0,5 мкм Ra (8-й класс). Несмотря на эти успехи, остается достаточно много нерешенных задач, связанных с обработкой микрообъектов, размеры которых зачастую составляют несколько десятков микрометров. Одним из самых перспективных методов в этой области является электроэрозионное микровырезание непрофилированным электродом-инструментом (проволокой). Сверхмалые размеры деталей накладывают свои ограничения на параметры процесса обработки, в частности становится невозможной обработка обычной проволокой диаметром 0,1–0,3 мм, так как ее применение не позволяет достичь требуемой точности обработки в угловых участках детали. Для решения этой проблемы приходится использовать все более тонкие проволоки, что в свою очередь порождает новые трудности, связанные с подачей электрода-инструмента (ЭИ) в зону обработки, так как традиционные способы протягивания проволок создают слишком большие растягивающие усилия. Следует отметить, что применение электроэрозионного вырезания

проволокой не всегда целесообразно. Так при изготовлении тонких пластинчатых изделий предпочтительнее использовать электроэрозионное прошивание (ЭЭП) профилированным ЭИ, позволяющее значительно сократить продолжительность обработки и не требующее прошивки предварительного отверстия при обработке замкнутых контуров. Однако метод ЭЭП профилированным электродом-инструментом также обладает серьезным недостатком: при обработке узких пазов может возникнуть вибрация электродаинструмента под действием сил, возникающих в момент разряда. При обработке макроизделий, например при электроэрозионной обработке матрицы, этот процесс не получает заметного развития и слабо влияет на точность обработки, так как электрод-инструмент обладает достаточно большой жесткостью. При обработке микроотверстий такие факторы процесса, как разряды, образующиеся газовые пузыри, частицы шлама, могут оказывать существенное влияние на поведение электрода-инструмента, поэтому его жесткость должна быть максимально возможной при заданных параметрах отверстия.

Рис. 1. Систематизация микроэлементов (b = 0,1…0,5 мм, d = 0,3…0,6 мм) ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

Таблица 1 Сравнение особенностей обработки деталей разными методами

Метод обработки Механическая обработка Электрохимическая обработка

Лазерная обработка

Размеры получаемых элементов, мм

Точность, мм

Шероховатость, мкм

Обрабатываемые материалы

Недостатки метода

0,1–0,05

до 0,05

Ra до 5

Пластичные

Внутренние напряжения, нагрев заготовки

до 0,1

Ra = 0,32–0,63

Токопроводящие

Малая точность обработки Оплавление отверстия; образование грата, заусенцев и наплывов; температурные деформации, микротрещины

до 0,1

0,01

до 0,16

Металлы, керамика, стекло, полимеры, полупроводники

0,5

до 0,01 мм

—

Практически любые

Наклонные стенки паза и отверстия. Сложность организации процесса

до 0,005

Ra = 0,095

Токопроводящие

Малая производительность

до 0,2

до 0,05

—

Хрупкие

Малая производительность

Электроннолучевая обработка Электроэрозионная обработка Ультразвуковая обработка

Кроме этого, при применении ЭЭП сохраняется та же проблема создания мелких элементов поверхности, размеры которых сопоставимы с размерами формообразующих инструментов. Вопросы электроэрозионного формообразования микроэлементов достаточно полно освещены в работах отечественных и зарубежных ученых, однако обработка электродами-инструментами малой жесткости – проволочными ЭИ d = 40÷80 мкм, трубчатыми ЭИ dн = 200÷500 мкм dв = 100÷200 мкм и пластинчатыми ЭИ толщиной 30÷50 мкм, – изучена недостаточно полно. На рис. 1. приведена систематизация микроэлементов деталей по геометрическим признакам. Подобные элементы наиболее часто применяются в деталях приборов, механизмов и т. д. Выполнен анализ возможных методов и технологических схем получения микроэлементов. Показана малая перспективность применения механических методов из-за высокой стоимости инструментов и невозможности изготовления целого ряда микроэлементов, особенно при использовании труднообра04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

батываемых материалов. Проанализирована возможность применения физико-химических методов, достоинства и недостатки которых представлены в табл. 1. Сравнительный анализ показал, что формообразование микроэлементов деталей с помощью электроэрозионной обработки представляется наиболее перспективным. УСТОЙЧИВОСТЬ МАЛОЖЕСТКИХ ЭЛЕКТРОДОВ-ИНСТРУМЕНТОВ В исследовании устойчивости рассмотрены электроды-инструменты длиной 10 различных поперечных сечений с продольной осью симметрии, изготовленные из упругопластического изотропного материала с известными механическими свойствами. Электроды-инструменты нагружены верти кальной силой P , равномерно распределенной по рабочему торцу. Приложение силы к торцу обусловлено периодическим касанием электродов-инструментов обрабатываемой поверхности, а также силами, возникающими при электроэрозионном разряде. Процесс де-

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

формирования ЭИ считается квазистатическим, поэтому силы инерции в расчетах не учитывали. Полагается, что внешняя сила симметрична относительно срединной плоскости x 3 = 0, сила на боковой поверхности электродаинструмента равна нулю, компоненты векторов напряжений вдоль оси Ox 3 отсутствуют на торцах электрода-инструмента. Поэтому в процессе нагру жения ЭИ реализуется плоское напряженное состояние. В силу симметрии смещения точек срединной плоскости x3 = 0 в направлении x3 отсутствуют. При описании поля перемещений точек срединной плоскости использована обобщенная гипотеза Кирхгоффа – Лява, согласно которой материальные волокна в точках срединной линии x1 = 0 остаются перпендикулярными. При этом материальные волокна, параллельные в недеформируемом состоянии оси x1, остаются прямыми в процессе деформации (рис. 2). Изгиб электрода-инструмента рассматривается без учета его обжатия, то есть предполагается, что длина срединной линии ЭИ не изменяется. Принято, что напряжения и деформации в изотропном упругом теле связаны линейно. Рассматрен с лучай, когда оба конца электрода-инструмента жестко защемлены,  а вектор внешней силы P направлен вдоль оси электрода-инструмента (х 2). В этом случае граничные условия имеют вид: x2 = 0: u1 = 0,  = 0, u2 = 0;

(1)

x2 = l 0: u1 = 0,  = 0, P2 = –P,

(2)

где: u1, u2 – компоненты вектора перемещений вдоль осей х1 х2; φ – угол поворота осевого сечения электрода-инструмента; P2 – проекция вектора внешней нагрузки на ось х2.

Рис. 2. Схема деформирования электрода-инструмента: 1 – направляющая для электрода-инструмента

Максимальные по модулю изгибающие моменты возникают в крайнем и среднем сечениях электрода-инструмента. Поэтому в этих сечениях могут начаться пластические деформации. Рассмотрены три варианта электродовинструментов: 1) проволочный (цилиндр); 2) трубчатый (полый цилиндр); 3) пластинчатый (пластина). Установлены зависимости предельно допустимых значений нагружающей силы для рассмотренных типов электродов-инструментов:

 5 Ed 4 (3 s2  8 E 2 ) , 4l02 (32( E ) 2 – ( s l0 ) 2 )

(3)

где: Е – модуль Юнга, s – предел текучести материала электрода-инструмента; ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó P=

 5 E (d H4  d B4 )(3 s2  8 E 2 ) , 4l02 (32( E ) 2 – ( s l0 ) 2 )

29 (4)

где: dН – наружный диаметр, dВ – внутренний диаметр электродаинструмента; P=

 5 Ea 3b (3 s2  8 E 2 ) , 3l02 (32( E ) 2 – ( s l0 ) 2 )

(5)

где: b – ширина, а – толщина электрода-инструмента.

На основе полученных результатов построены зависимости P пр = f (L); P пр = F (d); P пр = = f (a) для электродов-инструментов различных геометрических параметров и материалов. На рис. 3 в качестве примера представлены зависимости предельной силы Pпр от величины вылета для двух разных диаметров инструмента. Выделены зоны различного влияния вылетов электродов-инструментов на их устойчивое состояние (при определенных геометрических параметрах): Зона I – зона рекомендуемых вылетов. Зона II – зона допустимых вылетов. Зона III – зона недопустимых вылетов. Зона I – зона рекомендуемых величин диаметра. Соотношение L/S (где S – поперечное сечение электрода-инструмента) рекомендуется для использования при электроэрозионном прошивании. Зона II – зона допустимых диаметров при заданной длине электрода-инструмента. Электрод-инструмент, параметры которого находятся в этой зоне, может применяться при прошивании микроотверстий малой глубины. Зона III – зона недопустимых диаметров. При данной величине вылета предельная сила чрезвычайно мала, что может привести к потере устойчивости электрода-инструмента, сильной вибрации и быстрому износу. Аналогичные расчеты выполнены для трубчатых и пластинчатых элек тродовинструментов. Из полученной зависимости величины предельной силы, испытываемой 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

трубчатым электродом-инструментом, от вылета ЭИ следует, что вследствие меньшей прочности трубчатого электрода-инструмента зона допустимых вылетов существенно меньше. Зона рекомендуемых вылетов в данном случае невелика в отличие от зоны недопустимых вылетов. Тем не менее применение трубчатых электродов-инструментов при прошивании микроотверстий оправданно с точки зрения улучшения удаления продуктов эрозии из межэлектродного промежутка. Из-за наличия внутреннего канала трубчатый ЭИ имеет меньшую жесткость по сравнению с цилиндрическим электродом-инструментом того же наружного диаметра. Кроме величин наружного диаметра и вылета на максимально допустимую силу, на трубчатый электродинструмент оказывает влияние размер отверстия. Отверстие малого диаметра не оказывает существенного воздействия на устойчивость ЭИ, однако в качестве канала для прокачки рабочей жидкости оно практически бесполезно. И кроме того, изготовление трубчатого электрода-инструмента с отверстием диаметром 0,05–0,1 мм крайне затруднено. Поэтому инструменты с отверстиями, диаметр которых лежит в этом диапазоне, не могут быть рекомендованы для применения. В зоне III прочность электродов-инструментов резко уменьшается при дальнейшем увеличении внутреннего диаметра отверстия. Из этого следует, что применение трубчатых электродов-инструментов с каналом, диаметр

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

Рис. 3. Зависимость предельной силы Pпр для проволочных электродов-инструментов от вылета: а – (Pпр = f (L)) при диаметре ЭИ d = 1,0 мм; б – (Pпр = f (L)) при диаметре ЭИ d = 0,5 мм

Рис. 4. Чертеж (а) и трехмерная модель (б) микрозацепа

которого превышает 85 % наружного диаметра, нецелесообразно. Расчет устойчивости пластинчатых электродов-инструментов выявил существенное снижение максимально допустимой силы уже при незначительном увеличении вылета. Зона рекомендуемых вылетов ЭИ в данном случае невелика и составляет всего 20 мм при ширине электрода-инструмента 5 мм. При дальнейшем увеличении вылета отмечается нестабильное поведение пластинчатого электрода-инструмента. Увеличение вылета более 40 мм при bЭ = 5 мм для исследованной группы материалов электродов-инструментов фактически не влияет на величину максимально допустимой силы, имеющей малую величину (Р<5Па). Ши-

рина пластинчатых электродов-инструментов линейно влияет на величину предельно допустимой силы. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА ПРОЦЕСС ФОРМООБРАЗОВАНИЯ Для устойчивости электрода-инструмента в направлении оси х 2 и предотвращения его отклонения вследствие боковых разрядов электрод-инструмент заправляли в кондукторную втулку большего диаметра (зазор порядка 10÷20 мкм), ограничивающую его перемещение по координатам X и Y. В качестве образцов использовались пластины из коррозионностойкой стали марки 12Х18Н10Т и из порошкового вольфрама. Прошивание отверстий провоГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó дили на доводочном режиме при следующих параметрах обработки: напряжение U = 190 В, ток I = 1 А. При получении микроотверстий диаметром менее 1,0 мм применялись следующие схемы прошивания (табл. 2): 1. Получение микроотверстий без вращения электрода-инструмента; 2. Получение микроотверстий с вращением; 3. Формообразование трубчатым электродом-инструментом; 4. Формообразование профильным электродом-инструментом. Приведенные выше технологии использовали для изготовления следующих деталей.

Микрозацеп. С помощью разработанных режимов и технологических схем выполнена операция электроэрозионной обработки сложнопрофильного паза h = 112 мкм и d = 250 мкм электродом-проволокой d = 80 мкм (рис. 4). Обработка проводилась на экспериментальной установке на следующих режимах: f = 6 кГЦ, напряжение 50 В, длительность импульса 300 мс. Линейная скорость перемещения электрода-инструмента составляла 5 мкм/мин. Микрозацеп используется в нейрохирургии при операциях на сосудах головного мозга. Проводник. На плоскости с помощью микроэлектроэрозионной обработки формировали сложный паз А. Как видно из Таблица 2

Влияние параметров электроэрозионной обработки на качество отверстий

Параметры полученных отверстий

Параметры обработки

Условия проведения и результаты экспериментов

Обработка электродом-инструментом проволокой без вращения ЭИ

Обработка трубчатым ЭИ

Обработка профильным ЭИ

с вращением ЭИ

Материал образца

сталь Х18Н9Т

вольфрам

сталь Х18Н9Т

вольфрам

Диаметр ЭИ, d эл , мкм

250

800

350

Время обработки, ч.

1,5

1,25

Линейная скорость съема, мкм/мин

8,3

10,5

Напряжение на электродах, В

190

Глубина отверстия, мкм

2000

4000

2000

4000

5000

Диаметр полученного отверстия, D отв , мкм

380

610

460

340

860

590

Овальность D, мкм

128

—

Вид полученного отверстия

04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

рис. 5, существенная потеря устойчивости паза наблюдается в зоне его наименьшей жесткости (зона B). Этим обусловлено уменьшение точности получаемого паза и больший износ электрода-инструмента. Кроме того, такой характер износа усиливается в результате различного теплоотвода участка электродаинструмента (в середине пластины теплоотвод лучше, чем на крайних участках). Так как износ в зоне наименьшей жесткости возрастает, необходимо увеличение жесткости электродаинструмента, т. е. уменьшение его вылета или создание дополнительного элемента конструкции, обеспечивающего жесткость удаленных от зоны сгиба участков. При уменьшении вылета ЭИ до 5 мм были получены параметры паза, удовлетворяющие техническим условиям. Фильтр. Микроэлектроэрозионное получение комплекса микропазов на цилиндрической поверхности с использованием вращающегося дискового электрода-инструмента (рис. 6). В данном случае диаметр дискового электродаинструмента выбирают исходя из условий его устойчивости. Материал детали – вольфрам (ТУ 48-19-57-90). Подобные детали применя-

ются в ряде областей машиностроения и промышленности для охлаждения и фильтрации. Вращение электрода-инструмента осуществлялось с помощью гибкого вала. Данная схема позволяет осуществлять многоконтурную обработку микропазов. Компенсация износа электрода-инструмента при этом происходит за счет вращения электрода-инструмента. Трубка пробозаборная. Деталь применяется в нефтяной промышленности и входит в состав датчика для определения величины напора потока. На основе предложенных режимов процесса для получения паза А выбран вылет пластинчатого электрода-инструмента h = 40 мм. Деталь имеет фасонный паз переменной ширины, изготовление которого другими способами не представляется возможным (рис. 7). Обработку паза проводили в два этапа: на первом этапе выполняли предварительную прошивку детали для обеспечения эвакуации продуктов эрозии, а на втором этапе паз окончательно обрабатывали контурным электродом-инструментом. Наличие сквозного паза, образованного на стадии электроэрозионного прошивания, обеспечило эффективное

Рис. 5. Деталь «Проводник»

Рис. 6. Модель (а) и чертеж (б) детали фильтр с микропазами на цилиндрической поверхности ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

Рис. 8. Схема обработки паза

Рис. 7. Трубка пробозаборная с пазом переменной ширины

удаление шлама, циркуляцию рабочей жидкости, что существенно повысило размерную точность и эффективность обработки. Для повышения эффективности первой стадии получения паза было предложено заменить одновременное

формообразование последовательной схемой (рис. 8). Такая схема обработки позволила повысить точность обработки паза за счет эффективного удаления продуктов эрозии из межэлектродного зазора, обеспечила увеличение производительности и снижение износа электрода-инструмента. Точность обработки по схеме последовательного формообразования повысилась более чем в 1,7 раза.

ВСЕ РИСКИ ПОД КОНТРОЛЕМ http://ohrprom.panor.ru В каждом номере: лучший отраслевой опыт и практические меры по снижению уровня травматизма и профзаболеваний; правила и примеры расследования несчастных случаев; новые технические средства безопасности, коллективной и индивидуальной защиты; аттестация рабочих мест по условиям труда и обучению персонала; производственная санитария; экономическая эффективность затрат на охрану труда и технику безопасности; формирование культуры безопасного труда; надзор и контроль; практические советы специалистов по юридическим вопросам; судебная и арбитражная практика; страхование жизни, здоровья и производственных рисков; опыт зарубежных стран; новые нормативные акты и корпоративные документы по охране труда с комментариями; готовые образцы внутренней документации для различных отраслей и мн. др. Членами редсовета являются известные эксперты и специалисты: Н. П. Пашин, д-р экон. наук, проф., директор ВНИИ охраны и экономики труда; В. И. Щербаков, руководитель Информационно-аналитического центра

охраны труда Тульской обл.; Н. Н. Новиков, д-р техн. наук, проф., генеральный директор Национальной ассоциации центров охраны труда; Л. П. Шариков, эксперт-консультант по охране труда и технике безопасности. Издается при информационной поддержке ФГУ НИИ экономики и охраны труда. Ежемесячное издание. Объем — 80 с. Распространяется по подписке и на отраслевых мероприятиях.

ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ • • • • • • • • • • • • •

Управление охраной труда Техника безопасности Экономика охраны труда Промышленная безопасность Эргономика Техническое регулирование За рубежом В регионах России Передовой опыт предприятий Средства наглядной информации Консультации специалистов Инструкции по охране труда Страхование

индексы

16583

82721

04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

Òåõíîëîãèè è òåõíè÷åñêèå ðåøåíèÿ

ПОСЛОЙНОЕ ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ ЛАЗЕРНЫМ НАПЛАВЛЕНИЕМ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ Применение технологии послойного изготовления деталей продолжает расширяться, и этот процесс быстро становится ведущим в аддитивном производстве изделий. Многочисленные преимущества данного процесса способствовали его проникновению во многие области промышленности, в том числе и в производство автомобильных компонентов, где данная технология используется уже не только для быстрого прототипирования, но и в опытном и мелкосерийном производстве конструктивных элементов двигателей и других деталей автомобильной техники. Применимость аддитивной технологии послойного формообразования для изготовления деталей из самых разных материалов, в том числе из стали, титановых и алюминиевых сплавов, предоставляет промышленности огромные возможности. ТЕХНОЛОГИЯ LASERCUSING Фирма ConceptLaser входит в состав компании HofmannInnovationGroup (г. Лихтенфельс, Германия). За время, прошедшее со дня своего создания в 2001 г., компания завоевала репутацию новатора в области формообразования методом лазерного плавления металлов и широкую известность как создатель технологии LaserCUSING. В настоящее время, после установки более 100 ед. оборудования, ConceptLaser становится ведущим поставщиком в этом секторе рынка. Технология LaserCUSING предоставляет большие возможности компаниям, выпускающим спортивные автомобили и мотоциклы, при разработке новых узлов и деталей. «Безынструментальная» технология LaserCUSING позволяет получать детали в течение нескольких дней круглосуточного производства из требуемого

материала с заданными свойствами. Относительно короткий производственный цикл позволяет оперативно устанавливать новые варианты деталей в испытываемый механизм и соответственно существенно сокращать продолжительность разработки новой техники. Технология LaserCUSING применялась для изготовления таких деталей, как выпускной коллектор гоночного автомобиля. Изготовленный на установке ConceptLaserM2, оснащенной волоконной лазерной системой мощностью 200 Вт, из сплава CL 31AL (AlSi10Mg), этот элемент сразу же после завершения изготовления устанавливали на опытный автомобиль. Среди других компонентов, изготовленных с помощью технологии LaserCUSING в процессе разработки автомобиля, следует отметить корпус масляного насоса, детали подвески колеса и тонкие декоративные элементы, имитирующие тонколистовой металл (рис. 1). Во всех случаях детали изготавливались по трехмерным моделям, созданным с помощью программного обеспечения CATIA/ Pro-Engineer и AutoCAD. Фирма ConceptLaser разработала ряд материалов для процесса LaserCUSING, идеально подходящих для изготовления компонентов автомобильной техники: CL 20ES – коррозионностойкая сталь для изготовления прототипов и небольшой серии деталей, обладающих стойкостью к действию кислот и агрессивных сред; CL 31Al (AlSi10Mg) – легкий алюминиевый сплав для прототипирования и мелкосерийного производства; CL 40Ti (TiAl6V4) – титановый сплав для изготовления легких компонентов гоночных машин, прототипирования и мелкосерийного производства. ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Òåõíîëîãèè è òåõíè÷åñêèå ðåøåíèÿ Фирма ConceptLaser разработала систему всестороннего контроля качества QualityManagementSystem для использования с оборудованием LaserCUSING. Система включает в себя устройства контроля в режиме реального времени состояния ванны расплава, работы лазера и производительности процесса, программные модули для анализа и вывода сообщений о ходе процесса формообразования, анализаторы содержания кислорода в газовой атмосфере и качества порошка. Установка также снабжена системой, обеспечивающей постоянство характеристик порошка, работающей совместно с внешней полностью автоматизированной просеивающей станцией. ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕХНОЛОГИИ LASERCUSING Технология LaserCusing была специально разработана для производства пресс-форм различного назначения. Детали, изготовленные по технологии LaserCusing, могут использоваться без каких-либо ограничений в пресс-формах для производства изделий из пластмасс и при литье под давлением небольших отливок. В дополнение к этому традиционные виды обработки, как, например, фрезерование, точение, шлифование, полирование, азотирование и нанесение покрытий, могут применяться для деталей, изготовленных методом LaserCusing. Технологию LaserCusing с момента ее создания достаточно часто ошибочно относили к аддитивным технологиям лазерного спекания, разработанным фирмами EOS и 3DSystems. Однако имеются очень большие отличия, де-

лающие технологию LaserCusing применимой в таких областях массового производства, в которых процессы лазерного спекания просто неконкурентоспособны. Технология спекания основана на частичном расплавлении стального порошка с полимерным покрытием. Для получения изделия с плотной структурой приходится проводить дополнительную обработку по заполнению медью или бронзой пор, образовавшихся в процессе спекания. В отличие от этого в технологии LaserCusing энергия, используемая для лазерного спекания, многократно вводится в слой порошка. Это обеспечивает полное расплавление стали и дает возможность, используя чистый стальной порошок, создавать плотные изделия, состоящие только из требуемого материала. Сканирующая головка в ус тановках LaserCusing, имеющая привод от двух линейных двигателей, располагается в 10 см над порошковым пластом. В отличие от технологии лазерного спекания, в которой сканирующие головки размещены на высоте 35 см, конструктивная схема LaserCusing обеспечивает намного более высокое качество экспонирования как на внешних контурах детали, так и в ее внутренних зонах. Высококачественное экспонирование обеспечивает не только размерную точность, но и получение свободных от пор деталей. Получение плотных деталей в установках LaserCusing обеспечивается гарантированным перекрытием смежных проходов лазерного луча. В установках LaserCusing используется патентованный метод параллельного лазерного сканирования, позволяющий получать изделия

Рис. 1. Образцы автомобильных компонентов, полученных по технологии LaserCusing 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

Òåõíîëîãèè è òåõíè÷åñêèå ðåøåíèÿ

с однородной структурой и очень низкими равномерно распределенными внутренними напряжениями. В установках лазерного спекания построение объекта ведется с максимально возможной скоростью, при этом образующаяся внутренняя структура материала не принимается во внимание. Часто это приводит к возникновению внутренних напряжений в деталях и образованию в них дефектов при эксплуатации в условиях повышенных температур. Мод ульна я ко н с т ру к ц и я ус т ан о в о к LaserCusing позволяет не только создавать изделия послойным наращиванием, но и выполнять операции фрезерования и трехмерного гравирования с помощью импульсного лазерного излучения. ТРЕХМЕРНОЕ ЛАЗЕРНОЕ ГРАВИРОВАНИЕ Гр ави р о в а льный м од уль ус т ано в к и LaserCusing позволяет создавать очень тонкие геометрические элементы деталей посредством испарения металла. Поскольку при лазерном гравировании отсутствуют механические нагрузки на деталь, эта технология позволяет создавать структуры с деталями размером 0,1 мм. Диаметр пятна от луча импульсного лазера равен 0,07 мм. Плоское, плоскорельефное и трехмерное гравирование могут быть выполнены на детали с максимальными размерами 600 x 400 x 400 мм. Материалы, поддающиеся

обработке лазерным испарением, – сталь, алюминий, графит и многие материалы с покрытием. Программное обеспечение, разработанное фирмой ConceptLaser, является уникальным продуктом, позволяющим осуществлять не только глубокую гравировку на плоскости, но и полноценную трехмерную обработку поверхностей различной формы. Программа рассчитывает объем подлежащего удалению материала и управляет процессом его послойного испарения под действием лазерного излучения. Встроенный лазерный измерительный датчик автоматически контролирует глубину фрезерования на продолжении всего процесса. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ LASERCUSING Фирма ConceptLaser в качестве иллюстрации применения технологии LaserCusing предлагает следующий конкретный пример изготовления деталей. В рассматриваемом случае две одинаковые матричные вставки используются для изготовления недорогого комбинированного инструмента с улучшенными рабочими характеристиками, т. е. для решения задачи используются традиционный метод производства и технология LaserCusing (рис. 2, а). Работая совместно с заказчиком, специалисты фирмы, учитывая геометрию детали, определяют способ охлаждения, положение базовых деталей и тип материала. Кроме этого,

Рис. 2. Комбинированная пресс-форма (а), базовые детали (б) и обмер базовых деталей, закрепленных на монтажной плите (в) ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Òåõíîëîãèè è òåõíè÷åñêèå ðåøåíèÿ

Рис. 3. Помещение деталей в рабочую камеру установки (а), заполнение свободного пространства рабочим порошком (б) и послойное формирование ответных деталей (в)

Рис. 4. Созданная лазерным наплавлением ответная часть пресс-формы (а), детали пресс-формы после удаления излишков порошка (б) и структура металла (в) в состоянии после наплавления (справа) и фрезерования (слева)

определяется линия разъема между обычной деталью и ответной частью, создаваемой по технологии LaserCusing. Основываясь на этой информации, заказчик представляет деталь или несколько деталей с увеличенными на 0,3 мм габаритами, прошедших полную термическую обработку и шлифовку на требуемую высоту по разделительной линии формы (рис. 2, б). Когда эти условия выполнены, базовые детали закрепляют на монтажной плите EROWA и выполняют необходимые обмеры, используя оборудование с ЧПУ-CNC (рис. 2, в). Полученные при обмере координаты загружают в систему управления, а монтажную плиту с деталями устанавливают в рабочую камеру лазерной установки Laser Cusing (рис. 3, а). Стартовые плоскости базовых деталей располагают на одном уровне с разравнивающим устройством системы подачи порошка. После выполнения этой операции подающая система за один проход заполняет остающееся ниже базового уровня свободное 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

пространство рабочим порошком (рис. 3, б). Процесс послойного создания изделия начинают после продувки и заполнения рабочей камеры газообразным азотом. Обе детали подвергаются сканированию лазерным лучом при формировании каждого слоя (рис. 3, в). По завершении процесса детали пресс-форм вынимают из установки, а неиспользованный порошок удаляют из рабочей камеры через внутренние каналы системы охлаждения (рис. 4). Из рис. 4, б видно, что технология LaserCusing обеспечивает получение плотных свободных от пор деталей. Изготовленные детали подвергают термической и пескоструйной обработке. Заключительной стадией процесса является проверка качества, твердости и размерного соответствия. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. http://www.engineerlive.com. 2. http://www.niat-ntk.ru. 3. http://www.lasercusing.nl.

Ðåìîíò è ìîäåðíèçàöèÿ îáîðóäîâàíèÿ УДК 681.5.07

ДИАГНОСТИКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДЕТАЛЕЙ СТАНКОВ – ОБЪЕКТИВНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СНИЖЕНИЯ СТОИМОСТИ РЕМОНТНЫХ РАБОТ Ю.И. Савинов, канд. техн. наук, начальник лаборатории «РусТрейнИнжиниринг» Трансмашхолдинга, г. Москва E-mail: y.savinov@tmholding.ru Аннотация. Рассмотрены основные принципы применения вибродиагностических испытаний для проверки рабочего состояния металлообрабатывающих станков. На конкретных примерах показано, что вибродиагностический метод позволяет адресно выявлять неисправно работающие узлы оборудования, дефектные детали и отклонения в их сборке. Вибродиагностика станочного оборудования позволяет существенно сократить объем и продолжительность ремонтных работ, устранить неоправданную разборку оборудования. Ключевые слова: вибродиагностика, механообрабатывающее оборудование, ТОиР.

DIAGNOSTICS OF TECHNICAL CONDITION OF MACHINE ELEMENTS – OBJECTIVE JUSTIFICATION REDUCE THE COST OF REPAIR Lead. The basic principles of vibrodiagonosticheskih tests to check the working condition of machine tools. On concrete examples show that the method allows targeted vibrodiagnostic troubleshoot operating units of equipment, defective parts and variations in their assembly. Vibrodiagnostics machine tools can significantly reduce the amount and duration of repair work to eliminate undue dismantling of equipment. Key words: vibration diagnostics, machining equipment, maintenance and repair.

При внедрении на предприятиях новых технологий ремонта станков нередки случаи, когда обслуживающий персонал всячески противится новациям. При использовании традиционных подходов, соответствующих середине 1950-х гг., и большом объеме ремонтных работ для их выполнения требуется множество слесарейремонтников и электронщиков. В соответствии с системой плановопредупредительного ремонта (ППР) станков, разработанной в Экспериментальном научноисследовательском институте металлорежущих

станков (ЭНИМСе) в 1950-е гг., для определения состояния и дефектации деталей станков при капитальном ремонте требуется полная разборка станков на узлы с последующей их разборкой на детали. Основываясь на рекомендациях ЭНИМСа [1], различные отрасли машиностроения разработали свои регламентирующие материалы, в которых в основе дефектации лежит все та же разборка оборудования. Так, например, для определения состояния подшипников следует их демонтировать, что в подавляющем большинстве случаев осуществляется ударным ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Ðåìîíò è ìîäåðíèçàöèÿ îáîðóäîâàíèÿ методом, приводящим к появлению задиров как в самом подшипнике, так и в сопрягаемых деталях. Поэтому нередки случаи, когда выясняется, что узел находился в рабочем состоянии, но при его разборке часть подшипников была разрушена. Другими словами, повреждение деталей часто происходит в процессе демонтажа, выполняемого как раз с целью определения их работоспособности. Однако следует отметить, что в настоящее время на передовых предприятиях уже применяются методы обслуживания станков по их фактическому состоянию, или – для проверки состояния деталей без разборки оборудования – основанные на вибродиагностических испытаниях. Использование современных методов обслуживания позволяет одновременно снизить стоимость ремонтных работ и повысить их качество. При их применении проверяется не только состояние деталей станка, но и то, как они собраны, не появились ли перекосы подшипников или шестерен при сборке, есть ли излишнее биение шпинделей и валов, выставлены ли винты ШВП надлежащим образом относительно направляющих и т. д. Для определения параметров реального объекта требуется составить его модель, описывающую поведение деталей и узлов оборудования при его работе, с целью установления взаимосвязи между реальным состоянием механических элементов и характеризующими его показателями [2]. Для выявления состояния элементов оборудования в первую очередь требуется составление математической модели с определенными параметрами, оказывающими существенное влияние на работоспособность машины [3]. Расчетная схема должна в полной мере отражать свойства диагностируемого объекта. Следует разделить существенные и несущественные факторы, выбрать приоритеты в измеряемых показателях, определить поведение оборудования в рабочем диапазоне частот, выявить его состояния, при которых наблюдаются резонансы, установить величины амплитуд колебаний. По существу, задача идентификации деталей машины является обратной задачей конструированию самого объекта, поэтому желательна полная ясность по входя04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

щим комплектующим. Применительно к станкам требуется информация по установленным подшипникам, зубчатым и ременным передачам, шариково-винтовым парам. Также необходимо знать частоты вращения электродвигателей и гидродвигателей. Практически все это имеется в руководстве по эксплуатации станка. Наиболее информативным инструментом для исследования параметров оборудования является получение его вибрационных характеристик, которые имеют с ними непосредственную связь и напрямую определяют различные показатели точности работы. Так, известно, что вибрации станка, наблюдаемые при его эксплуатации, непосредственно отражаются на обработываемой детали и оказывают существенное влияние на точность и качество ее обработки. При работе станков возникает широкий спектр колебаний, природа которых имеет как стационарный, так и нестационарный характер. В станках могут действовать как вынужденные колебания, так и автоколебания. В свою очередь автоколебания различаются при резании и при работе на холостых ходах, т. е. при его установочных перемещениях и при функционировании без резания. Поскольку при резании динамические составляющие сил резания в большинстве случаев имеют нелинейный характер, определяемый характером обработки, то для идентификации элементов станка более всего подходит режим его функционирования на холостом ходу, при котором вибрационные характеристики станка в целом определяются работой его деталей и узлов: подшипников, шестеренных и ременных передач шарикововинтовых пар и приводных механизмов. При работе на холостом ходу станка, вследствие наблюдающегося в ряде случаев незначительного уровня вибраций, требуется применение высокочувствительной аппаратуры, позволяющей фиксировать необходимые частотные харак теристики и выполнять суммирование измеренных величин с целью расчета средних значений, наиболее точно характеризующих состояние реальных объектов. Колебания валов в узлах станков являются основными источниками вибраций, возникаю-

Ðåìîíò è ìîäåðíèçàöèÿ îáîðóäîâàíèÿ

щих при работе машин, причем их частотные составляющие и величины амплитуд определяются как дефектами отдельных элементов, установленных на валах, так и погрешностями сборки и эксплуатации. Особенностью вибраций вращающихся узлов является то, что наибольшие амплитуды наблюдаются в радиальном направлении, а вибрационный сигнал обладает способностью хорошо передаваться по корпусным деталям. Поэтому при установке датчика на корпусе узла можно получить информацию о вибрационном состоянии каждого подшипника, каждой шестерни, деталей шариково-винтовых пар и ременных передач. Следует учитывать, что вибрационный сигнал подвержен значительному затуханию при его прохождении через сопряжение между деталями, особенно корпусными. Также наблюдается значительное затухание вибрационного сигнала на кожухах вследствие того, что они имеют очень низкие собственные частоты колебаний и передача средне- и высокочастотных сигналов затруднена. Установка акселерометров на кожухах не позволяет получить достаточно информативный сигнал, поэтому такая схема обычно не применяется. В любом случае, выбирая место для установки на корпусе диагностируемого узла, следует избегать размещений акселерометра на тонкостенных деталях. При работе оборудования в подшипниках генерируются вибрации в широком частотном диапазоне. Появление вибраций в подшипниках вызвано следующими причинами. В силу конструктивных особенностей подшипников, состоящих из нескольких элементов, их детали совершают сложное кинематическое движение с различными угловыми скоростями, что приводит к возникновению вибраций, описываемых спектром колебаний от низких до высоких частот. Появлению вибраций также способствуют размерные неточности деталей подшипников, возникающие при их изготовлении. К ним относятся разностенность наружного и внутреннего кольца, некруглость и шероховатость тел и дорожек качения, погрешности, вызванные дефектами сборки узлов, в том числе перекосом наружных и внутренних колец, дисбалансом вращающихся валов.

В процессе эксплуатации возникают дополнительные погрешности деталей подшипников, вызванные износом беговых дорожек колец и образованием на них задиров, износом тел качения и сепаратора, некруглостью тел вращения и образованием трещин в сепараторах. Вибрация, создаваемая подшипником качения, характеризуется следующими основными частотами, зависящими от конструктивных параметров его деталей [3]. Частота вращения сепаратора относительно наружного кольца определяется соотношением fc =

 d  1 f BP 1 – TK cos   , 2 dC  

(1)

где: fВР – частота вращения подвижного кольца относительно неподвижного; dТК – диаметр тела качения; dC = 1/2(dH – dE) – диаметр сепаратора; dН – диаметр наружного кольца; dВ – диаметр внутреннего кольца;    – угол контакта тел и дорожек качения. Частота перекатывания тел качения по наружному кольцу: fH =

 d  1 f BP 1 – TK cos   Z f c  Z , 2 dC  

(2)

где: Z – число тел качения. Частота перекатывания тел качения по внутреннему кольцу:

fB =

 d  1 f BP 1+ TK cos   Z  2 dC  

 f BP  f c   Z .

(3)

Частота вращения тел качения относительно поверхности колец: fTK =

 d  d2 1 f BP C 1 – TK2 cos 2   , 2 dTK  dC 

(4)

где: fВР – частота вращения вала, fВ – частота перекатывания тел качения по внутреннему кольцу, fТК – частота вращения тел качения, fН – частота перекатывания тел качения по наружному кольцу, fC – частота вращения сепаратора. Особое положение в работе шпиндельных узлов занимают подшипники скольжения, в которых могут возникать автоколебания. Как ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Ðåìîíò è ìîäåðíèçàöèÿ îáîðóäîâàíèÿ показывает опыт, в шпиндельных узлах на подшипниках скольжения автоколебания возникают на частоте, равной половине частоты вращения вала. Значительные амплитуды вибраций возникают на частотах, соответствующих неуравновешенности валов. Причинами этого явления могут быть как погрешности, возникающие в процессе изготовления и сборки валов, так и дефекты, образующиеся при их эксплуатации. Наличие таких дефектов проявляется на частоте вращения вала и кратных ей частотах. При соединении валов муфтами, имеющими погрешности изготовления, наличие дефектов будет проявляться на частоте вращения вала, а при соединении бездефектными муфтами, но установленными с перекосами, возникнут колебания удвоенной частоты. Колебания в зубчатых передачах часто являются причиной возникновения вибраций в узлах металлообрабатывающего оборудования, приводящих к увеличению деформаций как в самих шестернях, так и в валах, на которых они установлены. Причинами, оказывающими возмущающее воздействие на работу зубчатых передач, являются силы, обусловленные вхождением шестерен в зацепление с отклонением расчетной точки. Это объясняется как погрешностями изготовления самих шестерен, так и упругими деформациями в системе «вал – шестерня». Для проведения диагностики одного станка в цеху обычно требуется 2–3 ч. Предварительно, перед испытаниями, создается управляющая программа, в которую вводятся параметры подшипников, шестерен, шариково-винтовых пар, устанавливается частотный диапазон для измерения вибрационных характеристик и показатели, характеризующие динамику работы узлов и деталей станка, выбираются опорные точки для установки акселерометра (рис. 1). При выполнении работы используется всего один акселерометр, поочередно устанавливаемый в выбранные опорные точки. Затем выполняются измерения и расшифровка данных, на что требуется около 1 ч. Всего на выполнение всех измерений и диагностику 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

Рис. 1. Пример расположения опорных точек для акселерометра на станке

станка с выдачей экспертного заключения требуется около 4 ч. На рис. 2 приведены результаты определения вибродиагностических характеристик станка мод. 1П756ДФ321. На рис. 2 экспериментальные данные, т. е. измеренный спектр вибраций, приведены в виде темной ломаной линии. Расчетные данные, характеризующие отдельные дефекты деталей, представлены в виде вертикальных линий. При совпадении экспериментальных данных, характеризующих частоты, на которых наблюдаются дефекты, с расчетными данными, определенными для бездефектных деталей, идентифицируются виды дефектов. Величина дефектов определяется отношением значений амплит уд сигналов на частотах, характеризующих дефекты, к среднеквадратичному значению экспериментально полученного сигнала. Так, из представленных результатов на рис. 2 следует, что в подшипнике привода имеются следующие дефекты: – раковины на наружном кольце подшипника, характеризующиеся пик-фактором на следующих частотах: fн = 49,67 Гц, 2fн – fвр = = 96,81 Гц, 2fн = 99,91 Гц, 4fн – fвр = 196,89 Гц, 4fн = = 199,97 Гц, 5fн = 249,96 Гц, 6fн – fвр = 296,71 Гц, 6fн = 299,86 Гц, 6fн + fвр = 302,81 Гц, 7fн = = 349,83 Гц, 8fн ∙ 7fв = 399,62 Гц, 10fн = 496,76 Гц, 10fн + fвр = 499,75 Гц, 11fн = 549,66 Гц, 12fн – fвр = = 593,53 Гц, 12fн = 596,61 Гц, 12fн + fвр = 599,67 Гц, 14Fн = 699,52 Гц;

Ðåìîíò è ìîäåðíèçàöèÿ îáîðóäîâàíèÿ

Рис. 2. Спектр вибрационного сигнала, снятого на приводе станка 1П756ДФ321

– раковины на внутреннем кольце подшипника, характеризующиеся пик-фактором на с ледующих час тотах: 2fв = 115,69 Гц , 4fн – fвр = 196,89 Гц, 6fн – fвр = 296,71 Гц, 6fн + + fвр = 302,81 Гц, 8fн ∙ 7fв = 399,62 Гц, 10fн + fвр = = 499,75 Гц, 10fв = 568,18 Гц, 12fн – fвр = 593,53 Гц, 12fн + fвр = 599,67 Гц; – износ тел качения и сепаратора – пики на следующих частотах: 2fc ∙ 2fc2 = 2, 88 Гц; 4fc ∙ 4fc2 = 6,16 Гц, где: fвр – частота вращения соответствующего вала; fн – частота обкатки тел качения по наружному кольцу подшипника; fв – частота обкатки тел качения по внутреннему кольцу подшипника; fc – частота сепаратора; fтк – частота тел качения. Результаты идентификаци и вибродиагностических характеристик шпиндельного узла станка показаны на рис. 3. Из приведенных данных следует, что в подшипнике шпиндельного узла имеются раковины на наружном кольце, присутствие которых обнаруживается по пикам в спектре на частотах: fн = 210,75 Гц, 2fн =

= 421,53 Гц, 3fн = 632,38 Гц. При последующей разборке узла справедливость выводов безразборной диагностики полностью подтвердилась (рис. 4). Итоговые результаты могут быть представлены в виде таблицы дефектов каждой детали или в графической форме, являющейся схемой состояния деталей конкретных станков, например станков № 1 и 2 модели 1П756ДФ321 (рис. 5 и 6). В качестве критерия, на основе статистических данных, принята допустимая величина износа 10 %. Детали, имеющие износ более 10 %, подлежат замене. Как видно из схемы состояния деталей станка № 1, он имеет износ следующих деталей: – в коробке скоростей изношены пары шестерен с числом зубьев 90/90 и 48/48, а также подшипник 12310; – в револьверной головке износилась пара шестерен с числом зубьев 18/82 и подшипник 4244910 (рис. 5). Станок № 2 имеет следующий износ деталей: – в шпиндельном узле износились подшипники 3182132, 3182126 и 178832; ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Ðåìîíò è ìîäåðíèçàöèÿ îáîðóäîâàíèÿ

Рис. 3. Спектр вибрационного сигнала, снятого на шпиндельном узле станка

– в коробке скоростей – износились пары шестерен с числом зубьев 48/48 и 90/90; – в приводе по оси «Z» – износились два подшипника 504708, винт и шарики ШВП,четыре роликовые опоры Р88–102 (рис. 6). Для станков № 1 и 2, согласно графику выполнения планово-предупредительного ремонта (ППР) [1], приближался срок проведения капитального ремонта с полной их разборкой. В связи с этим и на основании результатов вибродиагностических испытаний для их ремонта рекомендован ограниченный объем только необходимых работ. Это позволило вместо полной разборки станков ограничиться демонтажем лишь узлов, содержащих дефектные детали и требующих неотложного устранения конкретных неисправностей. При таком подходе реально необходимый объем работ составляет 25 % от 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

Рис. 4. Раковины на наружном кольце двухрядного роликового подшипника, наличие которых выявлено вибродиагностикой без разборки узла

затрат на ремонт с разборкой оборудования, рекомендуемый ППР.

Ðåìîíò è ìîäåðíèçàöèÿ îáîðóäîâàíèÿ

Рис. 5. Схема состояния деталей станка мод. 1П756ДФ321 № 1

Рис. 6. Схема состояния деталей станка мод. 1П756ДФ321 № 2

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Клягин В.И., Сабиров Ф.С. Типовая система технического обслуживания и ремонта металлорежущего и деревообрабатывающего оборудования. М.: Машиностроение, 1988 г. – 672 с. 2. Савинов Ю.И. Определение параметров механических систем станков // Станки и инструмент. – 2010. – № 10. С. 8–10. З. Барков А.В., Баркова Н.А., Азовцев А.Ю. Мониторинг и диагностика роторных машин по вибрации // Изд. Центр СПб. ГМТУ, 2000 г. 159 с. ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Îáîðóäîâàíèå è ìåõàíèçìû

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОЧНОГО КРЕПЛЕНИЯ МЕЛКИХ ДЕТАЛЕЙ Kurt Mini Lock – компактное винтовое зажимное устройство, действующее подобно прецизионным тискам. Устройство, предназначенное для мелких объектов, прочно удерживает детали на рабочих столах станков, столах-спутниках и в зажимных приспособлениях с горизонтальной осью поворота. По словам разработчиков, устройство действует подобно другому ее оригинальному зажимному приспособлению Anglock. При повороте винта на четверть оборота силы, возникающие в разрезной зажимной губке, направленные в сторону и вниз, одновременно фиксируют деталь и не дают ей приподниматься. Многофункциональное зажимное устройство может использоваться в одиночку, в паре или в количестве нескольких штук для одностороннего или двухстороннего зажатия. Используя стационарный упор или шпильки, две детали можно зажимать с помощью одного зажима. Низкий профиль зажимного устройства позволяет выполнять полную обработку верх-

ней поверхности детали без переустановок. На зажимных губках могут быть изготовлены уступы, если по условиям обработки деталь должна быть приподнята над рабочим столом или спутником. Специалисты фирмы Kurt Manufacturing Company утверждают, что разработанные зажимные приспособления очень удобны для сборки специальных фиксирующих конструкций и палетирования мелких деталей для загрузки в приемные устройства станков. При использовании ложементов, ограничителей и зажимов несколько подобных деталей или семейство деталей могут быть размещены и закреплены на одной паллете. Зажимающие губки изготавливают механической обработкой из алюминиевой бронзы Ampco 18. Приводные винты – из легированной стали. Фирма предлагает зажимы 6 типоразмеров по шестиграннику – 17,5; 22,25; 23,8 и 28,6 мм. Высота шестигранника варьируется в пределах от 4,8 до 9,5 мм.

Зажимное устройство и способы его применения 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

Îáîðóäîâàíèå è ìåõàíèçìû УДК 621.9.06

РАЗРАБОТКА КООРДИНАТНОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ И СИСТЕМ ДЛЯ КОНТРОЛЯ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ И НАСТРОЙКИ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ КОМПЛЕКТОВ И.В. Сурков, канд. техн. наук, доцент, член-корреспондент Метрологической академии России, Челябинский научно-исследовательский и конструкторский институт средств измерения и контроля в машиностроении E-mail: suiv@toolmaker.ru, nii@toolmaker.ru О.С. Красикова, магистрант 2-го курса кафедры технологии машиностроения Южно-Уральского государственного университета, г. Челябинск Аннотация. Представлен анализ средств контроля геометрических параметров режущего инструмента, применяемых на отечественных машиностроительных предприятиях. Рассмотрены основные недостатки используемых приборов и пути их устранения, даны рекомендации по модернизации измерительного оборудования, позволяющие увеличить производительность и степень автоматизации процессов измерений. Ключевые слова: методика координатных измерений, геометрические параметры режущих инструментов, настройка инструмента, координатные измерительные машины.

DEVELOPMENT OF COORDINATE-MEASURING DEVICES AND SYSTEMS FOR CONTROL OF CUTTING INSTRUMENTS AND SETTING OF TOOL GROUPS Lead. Analysis of means of control of geometrical parameters of cutting instrument applied at the national machine building enterprises is presented. Main disadvantages of used devices and ways of their removal are considered, recommendations on modernization of measuring equipment allowing to increase productivity and the level of automation of measuring processes are given. Key words: methodology of coordinate measuring, geometrical parameters of cutting instruments, coordinate measuring machines.

Эффективность развития современного общества во многом определяется техническим прогрессом в машиностроении. Большую часть изделий в машиностроении получают с помощью механической обработки. При этом неотъемлемой частью технологической

системы является режущий инструмент (РИ). Точность изготовления (восстановления) РИ и точность определения параметров настройки, обеспечивающих заданное положение инструментальных комплектов в системе координат станков с ЧПУ, являются основными факторами ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Îáîðóäîâàíèå è ìåõàíèçìû для достижения высокой точности процессов механообработки. При изготовлении и восстановлении РИ необходимо обеспечить как точность профиля формообразующих кромок, так и точность расположения кромок относительно базовых поверхностей инструмента или друг друга (для многозубых РИ). В лабораториях инструментальных цехов и заводов основным средством контроля геометрических параметров новых и восс тановленных РИ являются оптические микроскопы разных типов: универсальные и инструментальные. В российском машиностроении широко применяют УИМ-21, УИМ-23, УИМ-24, ДИП-3, ДИП-6 и БМИ, а также аналогичные по конструкции микроскопы зарубежных фирм-производителей. Удачная конструкция, реализация двухкоординатной схемы измерения, наличие большой номенклатуры штатных и дополнительных средств оснащения (оптические головки с наборами сменных объективов, системы подсветки, приспособления и оснастка для базирования различных деталей и инструментов, контактные измерительные головки (ИГ) различных типов) обеспечивают высокую гибкость и универсальность измерительных микроскопов (ИМ). Одним из недостатков микроскопов является то, что минимальная погрешность измерения (±0,0015 мм) достигается при использовании контактных методов (электроконтактная ИГ, измерительные ножи и т. д.), применение которых для контроля сложнопрофильных кромок РИ труднореализуемо. При контроле размеров режущего инструмента оптическим методом точность измерения зависит от квалификации оператора-контролера, а так как изображение на границе детали расплывчато и точка отмечается интуитивно, то погрешность измерения ухудшается до ±0,005 мм. Другим крупным недостатком ИМ является отсутствие средств механизации и автоматизации. Перемещение измерительных кареток, считывание координат с оптических шкал, обработка информации и расчеты линейноугловых параметров измеряемых деталей и РИ ведутся в основном вручную. Микроскопы 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

серии ДИП и некоторые другие модернизированные модели оснащаются оптикоэлектронными измерительными линейками, сигналы с которых в зависимости от комплектации ИМ обрабатываются устройством цифровой индикации, электронно-расчетным блоком или персональным компьютером (ПК) с внешним или встроенным электронным модулем и специальным программным обеспечением (ПО). Последний вариант комплектации позволяет увеличить производительность и степень автоматизации процессов измерений, но в то же время устаревшие математические модели и алгоритмы, положенные в основу используемых сегодня версий ПО, не дают в полной мере реализовать возможности многоточечных координатных методов контроля. Для лезвийной обработки на станках с ЧПУ токарной и сверлильно-фрезерно-расточной (СФР) группы используют большую номенклатуру РИ разнообразных типов и конструкций. На современных станках с ЧПУ стараются не использовать конструкции инструментальных магазинов и револьверных головок, в которых РИ устанавливался бы напрямую, без использования разнообразных вспомогательных инструментов: оправок, втулок, патронов, державок, инструментальных блоков. Установка резцов непосредственно в позиции револьверных головок токарных станков с ЧПУ значительно увеличивает время замены изношенных и настройки новых РИ, уменьшает гибкость технологической системы. Станки с ЧПУ в основном работают в условиях многономенклатурного автоматизированного производства, поэтому их инструментальная оснастка должна обеспечить производительность и надежность процессов механической обработки, обладать гибкостью, позволяющей с минимальным временем переналадки последовательно выполнять технологические операции обработки различных деталей заданной номенклатуры. Станки оснащаются инструментальными магазинами, в которых заранее устанавливаются необходимые для выполнения каждой операции наборы инструментальных комплектов (ИК). ИК – это функциональный сборочный модуль,

Îáîðóäîâàíèå è ìåõàíèçìû

в состав которого входит закрепляемый РИ и набор вспомогательных инструментов (ВИ), обеспечивающих базирование в шпинделе, инструментальном магазине или на суппорте станка [1]. Разнообразие типов станков и конструкций РИ вызывает необходимость большого числа способов установки и смены инструмента. Разработаны и широко применяются стандартные и корпоративные системы ВИ для станков токарной и СФР-группы. В российской промышленности для станков токарной группы в основном применяют системы ВИ, обеспечивающие базирование на станках с помощью цилиндрических оправок. Для станков СФР-группы используют системы ВИ с конусами 40, 45, 50 по ISO [2], для высокоскоростной обработки применяют конусы HSK. Известны оригинальные корпоративные разработки конструкций ВИ, например система KAPO фирмы SANDVIK Coromant (Швеция) [3]. Точность механической обработки на станках с ЧПУ имеет обратную зависимость от величины погрешности положения формообразующих кромок РИ в системе координат станка как при позиционировании, так и при выполнении контурной обработки. Поскольку каждый РИ и соответственно ИК имеет свои индивидуальные геометрические параметры, то в программное обеспечение систем ЧПУ встраивают информационные таблицы (таблицы корректоров), содержащие данные о фактических координатах положения формообразующих кромок РИ относительно базовых точек ИК, и математические модели для внесения соответствующих поправок в траекторию движения РИ. В стандартных системах ВИ для токарных станков базовой точкой является пересечение оси цилиндрического хвостовика оправки и упорного торца. Базовая точка ИК для станков СФР-группы – это пересечение оси конической части оправки и упорного торца. Данные в таблице корректоров необходимо обновлять при установке новых ИК, а также периодически для учета влияния размерного износа формообразующих кромок РИ при обработке. Для этого в ПО современных систем ЧПУ включены стандартные циклы и подпрограммы, которые позволяют определить

фактические координаты формообразующих кромок РИ для каждого ИК непосредственно на станке. Чаще всего в наладочном режиме производят касания кромками РИ базовых поверхностей предварительно обработанных деталей, эталонных оправок или шаблонов с заранее известными размерами, которые установлены в рабочей зоне станка и привязаны к его системе координат. При фиксации достигнутого положения рабочих органов станка системой ЧПУ производится считывание текущих координат, расчет и запись в таблицу корректоров параметров настраиваемого ИК. Все большее распространение получают автоматизированные методы настройки и технической диагностики состояния РИ: измерительные руки с контактными датчиками, оптические и лазерные системы. В любом случае при выполнении процесса настройки на станке снижается экономическая эффективность, т. к. в этот момент оборудование не выполняет свою основную функцию – обработку деталей. Для сокращения времени простоя оборудования, особенно при установке набора ИК для обработки новой детали, целесообразно заранее определить координаты положения формообразующих кромок РИ относительно базовых точек ИК с помощью приборов предварительной настройки вне станка. На предприятиях России и стран СНГ в основном применяют приборы, выпущенные Челябинским инструментальным заводом и ЗАО «ЧелябНИИконтроль». Модели БВ-2010, БВ-2012 и БВ-2026 предназначены для настройки инструментальных комплектов токарных станков с ЧПУ, модели БВ-2015 и БВ-2027 используют совместно со станками СФР-группы. На этих приборах имитируются базовые поверхности станочных модулей: – в приборах для токарных станков – это посадочное отверстие, аналогичное отверстию на револьверной головке станка, в которую устанавливается ИК (рис. 1, а); – в приборах для станков СФР-группы для установки настраиваемого ИК с коническим хвостовиком применяется поворотный модуль, базовые поверхности которого имитируют ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Îáîðóäîâàíèå è ìåõàíèçìû

Рис. 1. Схема определения размеров настройки инструментальных комплектов 1 – РИ; 2 – оправка; 3 – хвостовик: а – прибор НИИК-2026 для токарных станков; б – прибор НИИК-2027 для станков СФР-группы

шпиндель станка (рис. 1, б). Перемещения измерительных кареток с установленной оптической системой (проектор или микроскоп М12) вдоль координат X и Z (X и Y) производятся вручную. Совместив линии перекрестия оптической системы с формообразующими кромками РИ, определяют координаты их положения относительно базовых точек ИК. Для отсчета координат на современных моделях приборов применяют комплект из 2 оптикоэлектронных измерительных линеек и устройства цифровой индикации. Для определения местоположения базовой точки ИК в системе координат прибора производят первичную и периодическую настройку по эталонной оправке с аттестованными размерами. Эти приборы надежны в эксплуатации, но обладают малой степенью автоматизации и практически не механизированы. Произошедший в последние годы рост выпускаемой продукции предприятиями машиностроительного комплекса требует не только обновления парка технологического оборудования, но и закупки новых приборов, систем технического контроля и управления. Мировые тенденции развития систем контроля и сокращение кадров квалифицированных 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

метрологов и контролеров требуют создания многофункциональных систем и приборов с высокой степенью автоматизации, особенно в области обработки метрологической и технологической информации. Очевидно, что на машиностроительных предприятиях необходимо внедрять новые методы и средства контроля, в том числе наиболее эффективные на сегодняшний день координатные измерительные машины (КИМ), приборы и системы различных компоновок и типоразмеров. Положенный в основу работы КИМ координатный метод измерения является наиболее универсальным и может эффективно применяться для автоматизированного контроля широкой номенклатуры деталей (в том числе РИ и ИК). Принципиальная основа координатного метода измерения заключается в том, что любую поверхность или профиль можно представить состоящей из бесконечного числа отдельных точек, и если известно положение в пространстве какого-то ограниченного числа этих точек (массив точек), т. е. определены их координаты, то по соответствующим формулам (алгоритмам) можно рассчитать размеры этих поверхностей (профилей) и отклонения формы, а также определить расположение поверхностей (профилей) в пространстве и между собой (координатные размеры и отклонения расположения). Для повышения точности и достоверности расчета необходимых линейноугловых параметров применяют стратегии многоточечных измерений для каждой поверхности и очень сложные расчетные методики, которые практически невозможно реализовать без использования специализированного метрологического программного обеспечения. Российские приборы для настройки ИК вне станка и универсальные микроскопы, применяемые в инструментальном производстве, в основном обеспечивают двух- или трехкоординатную схему измерения, что дает возможность использовать все преимущества координатной методики измерений. Очевидно, что параллельно с проектированием и внедрением на российских предприятиях новых моделей универсальных и специализированных КИМ, приборов и систем необходимо разрабо-

Îáîðóäîâàíèå è ìåõàíèçìû

тать варианты модернизации (ретрофиттинга) существующих конструкций измерительных приборов и систем, что позволит значительно снизить временные и финансовые затраты. Специалистами ЗАО «ЧелябНИИконтроль» совместно с сотрудниками и магистрантами кафедры технологии машиностроения ЮУрГУ разработана оптико-электронная измерительная система НИИК-890 «ОптИС» [4, 5]. Система может быть использована и как самостоятельное средство измерения, и в качестве дополнительного модуля при модернизации различного измерительного оборудования (микроскопы, координатные измерительные машины, приборы для размерной настройки режущего инструмента вне станка, навесная система для настройки и диагностики состояния режущего инструмента на станке с числовым программным управлением). В базовой комплектации в систему НИИК-890 входит цифровая видеокамера (VEC-535 (5,17 Мп), VEC-335 (3,35 Мп), Sony (1,23 Мп), Olympus, CarlZeiss или другие модели по согласованию с заказчиком), оснащенная интерфейсным соединением с ПК. Отсчет координат перемещений измерительной каретки модернизируемого прибора обеспечивается линейными энкодерами Renishaw или ЛИР с дискретностью до 0,05 мкм, сигналы с которых обрабатываются и через USB-разъем передаются в ПК с помощью электронного модуля НИИК-801. Важной частью системы является разработанное специализированное программное обеспечение «ТехноКоорд» с интегрированным программным модулем для оптических измерений. Программа обеспечивает режим прямого и реверсивного измерения в ручном и автоматическом цикле. Возможность работы с CAD-моделью измеряемой детали, удобный интерактивный интерфейс, автоматизация процессов выбора стратегии измерения типовых поверхностей, обработки данных и формирования протоколов результатов измерения значительно упрощают работу оператора-контролера. Рост производительности операций контроля достигается за счет использования технологии «Системы технического зрения». Функция автоматического

распознавания кромки измеряемой детали позволяет реализовать режим многоточечных измерений в двойной системе координат: «ПЗСматрица камеры/энкодеры измерительной системы». На сегодняшний момент произведена модернизация микроскопов ДИП-3 (рис. 2) в лаборатории Челябинского инструментального завода, УИМ-21 и CarlZeiss в лаборатории ЗАО «ЧелябНИИконтроль», БМИ в учебной лаборатории кафедры технологии машиностроения ЮУрГУ. Проводится разработка практических методов автоматизированных измерений типовых деталей инструментального производства, пополняется база данных подпрограмм измерения. Разработан, изготовлен и поставлен потребителю новый прибор для настройки

Рис. 2. Модернизация микроскопа ДИП-3

Рис. 3. Прибор для размерной настройки ИК станков СФР-группы НИИК-2027К ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Îáîðóäîâàíèå è ìåõàíèçìû инструментальных комплектов СФР-станков НИИК-2027К (рис. 3). Прибор оснащен системой НИИК-890 с новым модулем подсветки. Кроме стандартных возможностей (определение координат положения формообразующих кромок РИ относительно базовых точек ИК), режущий инструмент проверяется на наличие износа, лунок или сколов. Анализируются и измеряются размеры элементов (диаметры, радиусы скруглений), биение и углы контура кромки. В качестве дополнительной опции прибор оснащается принтером для печати этикеток с данными о размерах для настойки станка. Помимо решения задач по модернизации существующих приборов, проводятся научноисследовательские и опытно-конструкторские работы по проектированию новых типов приборов для реализации измерений в автоматическом цикле.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем: справочник-учебник. В 3 т. Т. 2. Расчет и конструирование узлов и элементов станков / А. С. Проников, Е. И. Борисов, В.В. Бушуев и др.; Под общ. ред. А. С. Проникова. – М.: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана: Машиностроение, 1995. – 320 с. 2. Кузнецов Ю. И. Оснастка для станков с ЧПУ: справочник / Ю.И. Кузнецов, А.Р. Маслов, А.Н. Байков. – М.: Машиностроение, 1983. – 359 с., илл. 3. Каталог SANDVIK Coromant (Швеция) «Вращающийся инструмент». 4. Сайт Internet: www.toolmaker.ru. 5. Сурков И. В. Программно-аппаратный комплекс для автоматизированного контроля на базе системы технического зрения / И. В. Сурков, А. С. Курочкин // Прогрессивные технологии в машиностроении: сб. науч. тр. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2006. – С. 25–27.

НАДЕЖНЫЙ ПРОВОДНИК В МИРЕ ПРИБОРОВ И АВТОМАТИКИ http://kip.panor.ru В каждом номере: организация сервиса КИП и автоматики; создание автоматизированных систем управления, их программное и техническое обеспечение; комплексное управление технологическими и бизнес-процессами; новые разработки электронной аппаратуры; тестирование технологического оборудования; метрологическая экспертиза и технические характеристики приборов и аппаратуры. В журнале приводятся примеры лучших отечественных разработок КИП и автоматики, плодотворного делового сотрудничества российских предприятий с зарубежными компаниями в области освоения выпуска приборов по лицензиям. Наши эксперты и авторы: В. И. Пахомов, главный инженер ПО «Спецавтоматика»; Д. А. Вьюгов, заместитель директора ООО «КИП-сервис»; начальник отдела компании «Систем Сенсор Фаир Детекторс», И. Н. Неплохов, канд. техн. наук; Г. И. Телитченко и В. Н. Швецов, cпециалисты ВНИИ метрологии; А. А. Алексеев, технический директор ЗАО «ЭМИКОН»; Д. Н. Громов, главный инженер НПФ «КонтрАвт»; Г. В. Леонов, заместитель проректора по научной работе КубГТУ; генеральный директор ОАО НПП «Эталон», В. А. Никоненко, заслуженный метролог

России; М. С. Примеров, канд. техн. наук; главный инженер ЗАО «РТ-Софт»; В. С. Андреев, технический директор ОАО «Элара» и многие другие специалисты в области КИПиА. Председатель редакционного совета журнала — проф. В. Е. Красовский, ученый секретарь Института электронных управляющих машин им. И. С. Брука. Издается при информационной поддержке Российской инженерной академии, Института электронных управляющих машин, ВНИИ метрологии им. Д. И. Менделеева, ВНИИ метрологической службы и Союза машиностроителей. Ежемесячное издание. Объем — 80 с. Распространяется по подписке и на отраслевых мероприятиях.

ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ • Рынок аппаратуры • Измерительные технологии • • • • • • •

и оборудование Интегрированные датчики Бесконтактные измерения Автоматизация Автоматика Обслуживание и ремонт Советы профессионалов Метрология

индексы

12533

84818

04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

Íîâûå ìàòåðèàëû

МЕТАЛЛОПЛАСТИКОВЫЙ МАТЕРИАЛ, ПОЗВОЛЯЮЩИЙ ИЗМЕРЯТЬ МЕХАНИЧЕСКИЕ НАПРЯЖЕНИЯ Новый металлопластиковый материал, реагирующий на внешние воздействия, позволяет создавать детали, позволяющие проводить мониторинг их состояния в процессе эксплуатации. Этот металлопласт может использоваться в комбинации с другими материалами в самых разных целях. Исследователи из Фраунгоферовского института (Германия) представили этот металлополимерный композит на выставке «Электроника-2010», проходившей в Мюнхене 9–12 ноября 2010 г. Во время шторма лопасти ветряных генераторов подвергаются очень высоким нагрузкам, поскольку скорость их движения в воздушной среде достигает 200 км/ч. Таким же нагрузкам должны противостоять пластиковые детали машин или крылья аэропланов. Датчики, применяемые сегодня для регистрации превосходящих допустимый предел нагрузок в таких деталях, требуют больших усилий по их установке внутри деталей или по их приклеиванию на поверхность конструктивных элементов. Поскольку эти следящие датчики обычно регистрируют растягивающие или сжимающие нагрузки только в небольшой области, для получения полной картины действующих напряжений приходится объединять множество отдельных датчиков в сеть. Ученые из Фраунгоферовского института промышленных технологий и материаловедения (Fraunhofer Institute for Manufacturing Technology and Applied Material Research (IFAM)) смогли намного упростить процедуру инспектирования крупных конструкций с помощью разработанного «чувствительного» композита, который может быть использован непосредственно как нусущий материал или помещен в комплексную деталь в процессе ее изготовления.

Металлопластиковая матрица, позволяющая регистрировать механические напряжения в элементах конструкций

Специалисты института получили новый композитный материал, смешивая металлические и полимерные компоненты для получения металлопластиковой матрицы. Существует большой выбор пластмасс, пригодных для создания матричного материала, который впоследствии будет использован для получения композитных материалов, свойствами которых можно легко управлять в зависимости от конечного назначения. Кроме этого, материал обладает и другими преимуществами. Прежде всего, синтетическая природа материала обуславливает простоту его обработки. Материал имеет малую плотность и, благодаря большой доле металлической составляющей, хорошо проводит электричество и тепло. Особым достоинством материала является то, что он может обрабатываться на обычном оборудовании, применяемом в производстве пластиковых изделий – в экструдерах, на машинах литья под давлением и другом оборудовании. Наконец, этот материал может быть использован при ламинировании в качестве каркаса крупных деталей. Разработчики планируют в будущем использовать форсунки для нанесения этого электропроводного и клейкого материала на детали сложной геометрии. ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Íîâûå ìàòåðèàëû А. Хаберкорн, руководитель направления исследования композиционных материалов института, поясняет: «Если необходимо, мы можем получить композитный материал, имеющий степень наполнения металлической

составляющей 90 % по массе». Когда к деталям прилагается нагрузка, изменяется электрическое сопротивление композита и возникающий сигнал может быть передан по проводной системе для подробного анализа.

МНОГОЦЕЛЕВОЙ ТИТАНОВЫЙ СПЛАВ Первое сообщение о новом титановом сплаве Gummetal, обладающем сверхвысокими упругими и пластическими свойствами, прозвучало в докладе д-ра Т. Саито из исследовательского центра концерна «Тойота», Япония, опубликованном в апрельском номере журнала Science за 2003 г. Сверхупругопластический металл, получивший название Gummetal (резиновый металл), является совершенно новым титановым сплавом, обладающим низким модулем упругости Юнга и высокой прочностью, которые не могут быть получены на традиционных металлических материалах (рис. 1). Этот сплав имеет сверхвысокую упругость (2,5 %), на порядок превышающую упругость основных металлических материалов, и сверхвысокие свойства пластичности, позволяющие деформировать металл на 99,9 % и более при

Рис. 1. Положение сплава Gummetal по прочности и модулю Юнга относительно традиционных сплавов 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

комнатной температуре. Кроме того, посредством несложной термической обработки прочность сплава может быть увеличена до самого высокого уровня – предел прочности при растяжении 2100 МПа. Gummetal относится к титановым сплавам β-типа с объемно-центрированной кубической решеткой – формулу его состава обычно записывают в общем виде Ti3(Ta+Nb+V) + (Zr, Hf, O). Поскольку производство этого сплава с помощью традиционных плавильных процессов довольно затруднено сильной макросегрегацией, препятствующей формированию однородной структуры, его получают спеканием. Кроме значительного снижения модуля Юнга (70 ГПа) после гомогенизирующей термообработки сплава Gummetal, дальнейшее его снижение наблюдается при деформировании в холодном состоянии, если оно выполняется таким образом, чтобы общеизвестный закон Гука не действовал. Другими словами, коэффициент упругости данного сплава не является постоянной величиной, и соответственно область упругая деформация сплава описывается нелинейной зависимостью, при этом модуль упругости Юнга изменяется в широком диапазоне от 60 до 20 ГПа. В результате этого предел текучести значительно поднимается, что придает материалу свойство сверхупругости (рис. 2). Поскольку сплав не испытывает какого-либо деформационного упрочнения при всех видах интенсивной обработки, его непрерывное деформирование может выполняться до любого требуемого уровня.

Íîâûå ìàòåðèàëû

Рис. 2. Кривые «механическое напряжение – деформация» для стали и сплава Gummetal

структуру, содержащую фрактальные кластеры, и слоистую структуру с дискретными полями деформации, при этом кристаллическая решетка сильно искривляется (рис. 3). Считается общепризнанным, что этот неизвестный механизм пластической деформации полностью отличается от механизма деформации обычных металлических материалов. Границы применения сплава Gummetal, обладающего уникальными свойствами, довольно сложно обозначить. Следует ожидать, что в дополнение к уже освоенному в промышленном масштабе производству оправ для очков и прецизи-

а)

б)

Рис. 3. Структура сплава Gummetal: а – оптический микроскоп; б – просвечивающий электронный микроскоп

Уникальные свойства сплава Gummetal обусловлены его необычной наноструктурой. Поскольку после холодной деформации не появляются дислокации или двойниковые кристаллы, сплав приобретает мраморовидную

онных винтов, этот сплав найдет широкое применение в автомобильной, медицинской и аэрокосмической отрасли. Сплав имеет хорошие перспективы использования в качестве декоративного материала.

РОССИЯ ДОЛЖНА УХОДИТЬ ОТ СЫРЬЕВОЙ ЗАВИСИМОСТИ «Текущая благоприятная конъюнктура на наше сырье, на углеводороды, металлы, химию не должна никого расхолаживать, служить поводом для затягивания назревших проблем», – считает премьер В. В. Путин. Поэтому, отметил он, необходимо, сохраняя базовые цели и ориентиры в «Стратегии-2020», найти новые точки роста, задействовать факторы развития для промышленности и бизнеса, определить резервы для повышения национальной конкурентоспособности. «Нам нужна модель, основанная на высокой квалификации и профессионализме людей, на умных управленческих решениях и грамотной инвестиционной политике, на кардинальном повышении производительности труда, создании условий для малого и среднего бизнеса», – сказал В. В. Путин.

ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Íîâûå ìàòåðèàëû

ОГНЕУПОРНЫЕ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ИЗДЕЛИЯ Компания «Вермолит» разрабатывает и производит смеси для изготовления жаростойких теплоизоляционных бетонов, а также жаростойкие теплоизоляционные бетонные изделия на фосфатном связующем и на алюминатных цементах (глиноземистых и высокоглиноземистых), с порошковыми заполнителями из вспученного перлита, алюмосиликатных полых микрогранул, шамота. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ БЕТОНЫ НА ФОСФАТНОМ СВЯЗУЮЩЕМ Из фосфатных бетонов изготавливаются вибропрессованные и литые изделия. Преимущества фосфатных бетонов заключаются в достаточно быстром наборе прочности. Изделия изготавливаются в виде пластин, кирпичей и блоков путем приготовления полусухой шихты из порошка-заполнителя с фосфатной связкой и ее формования методом объемного вибропрессования. Продукция поставляется потребителю в состоянии после сушки при температурах до 400 °С. Выпускаемые стандартные размеры формованных изделий: 230 х 114 х (25–100), 400 х 250 х (50–100), 400 х х 600 х (70–100) мм. Изделия различной геометрии изготавливаются путем приготовления жидкотекучей

бетонной массы из сухой порошковой смеси и фосфатного связующего и ее заливки в опалубки заданной геометрической формы в производственных условиях ООО «Вермолит» или непосредственно на футеруемом агрегате. Время твердения массы при нормальной температуре может составлять от 15 мин. до 1–2 ч. Это позволяет осуществлять быструю распалубку сырых изделий и проводить их термообработку по заданным режимам при первом нагреве. Изделия и бетоны плотностью 300–500 кг/м3 с микрогранульными заполнителями и плотностью 1000–1300 кг/м3 с шамотными заполнителями применяются при температурах до 1150 °С (табл. 1). Для приготовления бетонов и формования изделий непосредственно на местах их использования потребителям поставляются сухие смеси и растворы фосфатной связки. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ БЕТОНЫ НА ЦЕМЕНТНОЙ СВЯЗКЕ При изготовлении бетонов используются сухие смеси, содержащие порошковые заполнители и цемент. При смешивании сухой смеси с водой образуется жидкотекучая бетонная масса, которая заливается в соответствующую

Рис. 1. Жаростойкие теплоизоляционные бетонные изделия на фосфатном связующем 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

Íîâûå ìàòåðèàëû

Рис. 2. Литые изделия различной геометрической формы

опалубку и выдерживается в ней до отверждения. После распалубки сырые изделия подвергаются сушке и термообработке по заданным режимам. Термообработку бетона в составе печи осуществляют при ее первом нагреве (табл. 2).

Теплоизоляционные изделия и бетоны плотностью 350–450 кг/м3 с микрогранульными заполнителями и плотностью 600–1000 кг/м3 с шамотными заполнителями применяются при температурах до 1300 °С. Для приготовления бетонов и формования изделий непосредТаблица 1

Технические характеристики продукции ООО «Вермолит» на фосфатном связующем Бетоны вибропрессованные

Бетоны литые

Характеристики БТП-0,4

БТПШ-1,0

БТМ (б) – 0,4

БТШ (б) – 1,0

1150

1300

1150

Заполнитель

Перлит

Перлит-шамот

Микрогрануы

Шамот

Кажущаяся плотность, кг/м 3

350–420

1000–1300

300–500

1000–1300

1,2–1,5 (400 °С) 0,5–0,6 (1150 °С)

4–4,5 (400 °С) 2,5–3 (1300 °С)

0,9–1,5 (800 °С) 0,7–0,9 (1150 °С)

1,5–2 (800 °С) 1 (1150 °С)

1,5

0,18–0,20 (600 °С) 0,20–0,24 (1000 °С)

0,40–0,45 (600 °С) 0,60–0,80 (1000 °С)

0,15 (600 °С) 0,25 (1000 °С)

0,28 (600 °С) 0,60 (1000 °С)

Al2O3

20–22

34–35

28–30

29–33

Fe2O3

0,9–1

1,1,1

1,2–1,3

1–1,3

P2O 5

15–18

5–6

16–18

6–8

CaO

1,3–1,6

1,4–1,5

4–6

5–6

SiO2

41–45

53–54

41–46

52–55

Максимальная температура применения, 0С

Предел прочности при сжатии при 20 °С, Н/мм 2 (после нагрева до температуры) Дополнительная линейная усадка, %, макс. Теплопроводность, Вт/м·К Термостойкость до начала потерь массы, циклы «8000 – воздух», не менее Массовая доля, %

ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Íîâûå ìàòåðèàëû

Таблица 2 Технические характеристики продукции ООО «Вермолит» на цементном связующем Бетоны на высокоглиноземистом цементе Характеристики БТМ (бв) – 0,4

БТM (бв) – 0,5

БТШ (бв) – 0,7

БТШ (бв) – 1,0

1300

Микрогранулы

Шамот

350–450

500–600

700–800

1000–1100

0,9–1,0 1,5–1,7

1,7–2,1 2,5

2,0–2,5 4,0–4,3

3,0–3,6 2,0

1–1,5

0,5–1,2

0,5–1

0,16 (800 °С) 0,18 (1000 °С)

0,20 (800 °С) 0,22 (1000 °С)

0,20 (800 °С) 0,26 (1000 °С)

0,35 (800 °С) 0,45 (1000 °С)

0–2

Al2O3

40–41

40–42

Fe2O3

0,8–1

2,5–3

CaO

9–10

8–9

SiO2

43–44

44–45

Максимальная температура применения, °С Заполнитель Кажущаяся плотность, кг/м 3 Предел прочности при сжатии при 20 °С, Н/мм 2 (после нагрева до 1000 °С) Дополнительная линейная усадка, %, макс. Теплопроводность, Вт/м·К Грануломитрический состав сухой смеси, мм: Массовая доля, %

ственно на местах их использования потребителям поставляются готовые сухие смеси. На рис. 3. представлены графики зависимости коэффициента теплопроводности от температуры для материалов плотностью 500 и 700 кг/м3, производимых разными компаниями. Из представленных данных следует, что коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов производства компании «Вермолит» ниже, чем многих других компаний, представленных на рынке, и соответственно эффективность применения теплоизоляционных материалов компании «Вермолит» выше, чем сравниваемых аналогов.

Рис. 3. Теплопроводность легковесных теплоизоляционных материалов плотностью 700 кг/м3 (а) и 500 кг/м3 (б) 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

Структура ООО «Вермолит»: Технологическая лаборатория, г. Подольск, Московская обл. Производство г. Кострома, Галичская ул, д. 134

Íîâûå ìàòåðèàëû

УСТАНОВКА И МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ АДДИТИВНОГО ПРОИЗВОДСТВА ДЕТАЛЕЙ Фирма EOSGmbH, Германия, представила новую установку для селективного лазерного спекания, а также ряд металлических и полимерных материалов. Основываясь на опыте продаж около 270 установок аддитивного изготовления металлических изделий, компания разработала установку EOSINTM 280, поставляемую с волоконным лазером мощностью 200 или 400 Вт (рис. 1). Преимуществом более мощного лазера является увеличенное количество материала, расплавляемого в единицу времени, и соответственно меньшая продолжительность периода построения изделия. Это увеличение производительности может быть использовано для снижения себестоимости изделий. Конструкция установки допускает изготовление изделий высотой до 325 мм. Большая высота рабочей камеры позволяет использовать установку для изготовления комбинированных деталей. Производство таких изделий начинается с изготовления предварительной детали, которую затем помещают в камеру для нанесения дополнительных слоев металла на ее верхнюю часть. Для получения высококачественных деталей установка снабжена системой управления подачей защитного газа, обеспечивающей высокоскоростной ламинарный поток газовой среды на всей площадке построения. Эта система очень важна, поскольку она обеспечивает стабильность плавления материала, необходимую для получения однородной структуры изделий и хорошей воспроизводимости их свойств. Построение изделий может выполняться в атмосфере аргона или азота. Установка имеет мощный циркуляционный блок газоочистки, входящий в общую газовую систему управления, которая помогает продлить срок службы

фильтра и тем самым повысить рентабельность технологического процесса. Для обеспечения стабильности процесса построения фирма EOS разработала для установки EOSINTM 280 специальную технологию

Рис. 1. Установка для селективного лазерного спекания EOSINTM 280

Рис. 2. Автомобильный коллектор, изготовленный лазерным спеканием сплава Nickel Alloy IN625 ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Íîâûå ìàòåðèàëû управления качеством. Эта программа, получившая название «Описание свойств детали» (PartPropertyProfiles), позволяет пользователю получать рекомендации по выбору режимов обработки (скорость, толщина слоя и т. п.) для конкретных материалов и заданных свойств, обеспечивающих требуемое качество изделий. Установка EOSINTM 280 допускает обработку 10 серий предлагаемых фирмой EOS материалов, включая новый сплав NickelAlloyIN625. NickelAlloyIN625 обладает высоким пределом прочности при растяжении, хорошей обрабатываемостью и коррозионной стойкостью (рис. 2). Как уверяют разработчики, материал может использоваться в аэрокосмической, химической, автомобильной и судостроительной отраслях промышленности. Один из первых потребителей этого материала – фирма MorrisTechnologies сообщила, что она использовала IN625 для прямого лазерного спекания деталей космической техники, предназначенных для эксплуатации в условиях действия высоких температур и механических нагрузок. Полученные детали по качеству сопоставимы с изделиями, полученными обработкой давлением, и намного

превосходят литые аналоги. Применение прямого лазерного спекания для изготовления прототипов позволило заказчикам фирмы MorrisTechnologies существенно сократить затраты времени и средств по сравнению с их изготовлением традиционными способами. Среди полимерных материалов следует отметить PrimePartFR (PA 2241 FR) и PrimePartST (PEBA 2301). Первый является негорючим материалом, созданным на основе полиамида PA 12. По сравнению с предшествующими образцами материал обладает повышенным относительным удлинением (11 %) и преимуществами в отношении рентабельности и экологичности. PrimePartST представляет собой многоцелевой эластомерный материал, обладающий набором механических свойств, зависящих от параметров лазерной обработки. Например, он может использоваться для создания твердых или мягких деталей. Так же как и Prime PartFR, материал обладает высокой способностью регенерации для повторного применения, а высокая упругость материала может быть использована при изготовлении гибких креплений, уплотнений или демпфирующих устройств.

МИНПРОМТОРГ РАЗРАБОТАЛ СТРАТЕГИЮ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЯ ДО 2030 г. Возродить отечественных производителей турбин и котлов должны государственные инвестиции в размере 312 млрд руб. К такому выводу пришли разработчики стратегии. Как уточняет РБК, правительство опасается, что через несколько лет импортное оборудование вытеснит продукцию российских машиностроителей. Российские промышленники отстают от иностранных конкурентов во многих отраслях, но у энергомашиностроения еще есть шанс на сохранение своих позиций. Помочь этому должна разработанная и утвержденная Минпромторгом стратегия развития отрасли на 2010–2020 гг. и на перспективу до 2030 г. В течение двух месяцев она будет рассмотрена правительством. Общий объем финансирования стратегии оценивается до 2030 г. в 312,37 млрд руб. (из бюджета 37,93 млрд руб.), до 2020 г. в 157,37 млрд руб. (из бюджета 22,33 млрд руб.). Разработчики стратегии предлагают придерживаться государственно-частного партнерства: правительство определяет и софинансирует разработки, поддерживает их за счет госрегулирования, а частники обязуются их внедрять. Сейчас только 5 % российских мощностей работает на зарубежном оборудовании, но, исходя из анонсированных планов энергокомпаний, эта доля к 2020 г. может превысить 20 %, что уже угрожает энергетической безопасности России. Но в случае реализации стратегии доля проектов энергоблоков с использованием зарубежного оборудования должна составить к 2025 г. не более 10 %. 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

Â ïîìîùü ìåõàíèêó

ПАТРОН ТОКАРНОГО СТАНКА – УХОД И БЕЗОПАСНОСТЬ РАБОТ Крупнейший производитель оснастки и зажимных устройств – фирма SCHUNK делится опытом безопасной эксплуатации патронов токарных станков.

Если крепление детали в патроне токарного станка ослабевает, возникает большая угроза здоровью и жизни работников цеха. Поэтому Ассоциация обязательного страхования работников, Комитет по стандартизации и безопасности делают со своей стороны все возможное, чтобы избежать несчастных случаев, вызванных вышеупомянутой причиной. Однако оператор должен также заботиться о собственной безопасности при работе на токарном станке. Максимальная безопасность является главной целью производителей механического оборудования и оснастки для крепления деталей. Несмотря на то что на многих современных станках системы безопасности автоматизированы, оператор, начальник смены и руководитель производства несут ответственность за регулярное обслуживание и проверку оборудования. Это можно сравнить с автомобилем. Самая лучшая система АБС окажется бесполезной, если тормозные накладки изношены или в систему залита старая тормозная жидкость. РЕГУЛЯРНОЕ СМАЗЫВАНИЕ НЕОБХОДИМО ДЛЯ СОХРАНЕНИЯ ЗАЖИМНОГО УСИЛИЯ Для обеспечения нормальной работы патрона токарного станка необходимо его регулярное смазывание. Если это условие не выполняется, возникает реальный риск возникновения трения внутри патрона, приводящего к потере зажимного усилия. На рис. 1 приведена зависимость изменения зажимного усилия нового и плохо смазанного рабочего патронов от частоты вращения. Из рис. 1 видно,

что плохо смазанный патрон значительно слабее удерживает деталь. В зависимости от типа токарного патрона, массы сменных кулачков и режима обработки, снижение зажимного усилия может достигать 50 % от исходного значения (рис. 2). По этой причине зажатие детали, кажущееся вполне надежным, может оказаться недостаточным в процессе ее обработки. Для устранения таких ситуаций предприятия-изготовители зажимных устройств предоставляют график обслуживания и смазывания, которого следует неукоснительно придерживаться. Дополнительно к периодичности обслуживания и смазывания в них указывают период времени, по истечении которого следует проверять патрон на статическое зажимное усилие. Имеет смысл после каждых 500 зажатий несколько раз прогонять патрон на всю величину хода кулачков. Это поможет доставить смазку к прижимающимся

Рис. 1. Уменьшение зажимного усилия патрона ROTANCO 60 при увеличении частоты вращения ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Â ïîìîùü ìåõàíèêó

Рис. 2. Изменение зажимного усилия в зависимости от частоты вращения различных типов патронов

поверхностям и сохранить зажимное усилие на удовлетворительном уровне. Для смазки токарных патронов фирма SCHUNK рекомендует использовать специальную смазку для тяжелых условий работы. Такая смазка обеспечит оптимальное смазывание даже при условиях эксплуатации, вызывающих усиленный износ, т. е. при больших зажимных усилиях, частых сменах деталей и интенсивном использовании СОЖ. Неправильно подобранная смазка может отрицательно повлиять на работу патрона и привести к снижению усилия зажима, а также увеличить трение и соответственно вызвать преждевременный износ деталей. Обычно патрон токарного станка имеет несколько разных ниппелей для подачи смазки. Для полноценной работы всего узла необходимо производить смазку равномерно по всем ниппелям. Чтобы быть уверенным, что смазка равномерно распределилась внутри патрона, несколько раз закройте и раскройте кулачки до крайних положений после первого смазывания. При работе в сильно загрязненной среде патрон может потерять зажимное усилие раньше срока, указанного в графике периодичности обслуживания и смазки. В этом случае весь патрон следует разобрать, очистить и проверить на наличие повреждений. Порядок разборки и чистки патрона указывается в инструкции завода-изготовителя. 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

РАСЧЕТ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ СИЛЫ – СРЕДСТВО УДЕРЖАНИЯ НЕВИДИМОЙ УГРОЗЫ ПОД КОНТРОЛЕМ Центробежная сила невидима, но она всегда присутствует при работе станка. Масса кулачка, его форма и положение, центробежная сила и частота вращения патрона определяют зажимное усилие и безопасность выполнения работ. Это влияние может быть огромным, даже если частота вращения патрона ниже максимально возможной. Согласно требованиям DIN Института стандартизации Германии, свежесмазанный токарный патрон со стандартными ступенчатыми кулачками при вращении на допустимых частотах должен сохранять более одной трети допустимого максимального зажимного усилия. Поскольку кулачки в патроне могут занимать разные положения, каждый случай требует индивидуальной проверки. С помощью расчетов для каждого конкретного случая крепления детали можно рассчитать допустимую максимальную номинальную скорость вращения. Подробное изложение расчета центробежных сил, действующих на кулачки патрона при выполнении различных операций, и допустимой нагрузки на направляющие кулачка приведено в приложениях I и II. Для грубой оценки допустимой частоты вращения патронов различного типа можно использовать диаграмму, приведенную на рис. 3. НАГРУЗКА НА НАПРАВЛЯЮЩИЕ – БЕЗУСЛОВНЫЙ ПРЕДЕЛ, НЕ ДОПУСКАЮЩИЙ МНОГОЗНАЧНОГО ТОЛКОВАНИЯ Основание сборного кулачка и тело патрона являются деталями, наиболее часто подвергающимися износу. Чем выше кулачек, тем больше вращающий момент, действующий на его основание. Поэтому с точки зрения безопасности операций точения высота кулачка играет очень важную роль. Каждый тип патрона имеет маркировку с указанием допустимой нагрузки на направляющую, которая соответствует только конкретному типу патрона и учитывает размер и длину направляющей сборного кулачка (рис. 4, 5 и 6).

Â ïîìîùü ìåõàíèêó началом работ, а также в середине интервала времени между плановыми ТО, используя устройство для проверки зажимного усилия. Измерение зажимного усилия нужно выполнять в тех же условиях, в которых будет выполняться следующая операция. Например, если используются ступенчатые губки, зажимное усилие следует измерять на тех же площадках, которые будут использоваться для зажатия детали в предстоящей

Рис. 3. Зависимость центробежной силы от частоты вращения патрона с кулачками разных типов

Говоря вообще, из всех подходящих вариантов следует выбирать кулачки с наименьшей высотой. Однако если высота кулачков задана, обязательно следует определить для этой операции усилие зажима и допустимую частоту вращения патрона. Подобно расчету центробежной силы, действующее значение нагрузки на направляющую может быть определено для каждой конкретной операции точения. В современных токарных станках система безопасности предотвратит возможность выбрасывания основания кулачка из патрона, вызванное чрезмерно высокой нагрузкой или его износом. ПЕРИОДИЧНОСТЬ ПРОВЕРКИ ЗАЖИМНОГО УСИЛИЯ Для обеспечения безопасности работ необходимо регулярно проверять состояние патрона. Фирма SCHUNK в большинстве случаев рекомендует проводить такую проверку перед

Рис. 4. Современные патроны токарных станков снабжены многочисленными устройствами безопасности

Рис. 5. Патроны токарных станков следует равномерно смазывать через все смазочные ниппели. Это позволит поддерживать зажимное усилие на необходимом уровне ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Â ïîìîùü ìåõàíèêó

операции. Если предполагается увеличение частоты вращения, следует провести динамические испытания, чтобы учесть снижение зажимного усилия под действием центробежных сил. КОНТРОЛЬНЫЙ ЛИСТ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТ При соблюдении приведенных ниже шести правил, можно быть уверенным в безопасности работ на токарном станке. – Никогда не включайте механизированный патрон при неисправных или отключенных средствах защиты. – Проверяйте состояние патрона по крайней мере один раз в смену на наличие внешних, видимых глазом поверхностных повреждений. – Не менее одного раза в день смазывайте патрон подходящей смазкой. – Старайтесь использовать легкие и низкопрофильные губки без сварных соединений. – При обнаружении изменений в работе оборудования немедленно отключите его и сообщите ответственному лицу. Не включаете

Рис. 6. На каждом патроне фирмы SCHUNK указаны допустимые значения максимального вращательного момента на ключе, суммарного статического зажимного усилия в кулачках и частоты вращения

станок до тех пор, пока неисправность не будет устранена. – В случае поломки, пожалуйста, отошлите патрон изготовителю для всесторонней проверки.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 РАСЧЕТ ДОПУСТИМОЙ НАГРУЗКИ НА НАПРАВЛЯЮЩУЮ КУЛАЧКА ПАТРОНА Нагрузка на кулачок определяется максимальным допустимым вращающим моментом, имеющим плечо, равное расстоянию от его направляющей до вершины (рис. 1 и 2). Превышение максимальной нагрузки не допускается. Допустимое усилие зажима должно быть уменьшено при использовании кулачков большой высоты. Для расчетов допустимой нагрузки можно использовать следующее уравнение: M  Hì  

F îáù H   H  ìì 

1000  3  êîë - âî êóëà÷êîâ 

где: М – нагрузка на направляющую (Нм); F – сила сжатия на 1 кулачок (Н); Н – высота оси кулачка (мм). Высоту центральной оси кулачка (мм), являющуюся разностью между максимальной высотой кулачка Н2 и высотой зажимающей губки H1 (рис. 2), определяют по формуле: H = (H1 + H2)/2. Допустимое максимальное зажимное усилие патрона при заданной высоте кулачков рассчитывается по формуле: 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

Â ïîìîùü ìåõàíèêó Fìàêñ.îáù 

Ì  Íì  1000  3  êîë - âî êóëà÷êîâ  H  ìì 

Для обеспечения безопасности работ максимальная допустимая общая сила зажатия не должна превышаться. Значения максимальной допустимой нагрузки на направляющую кулачка для различных марок патронов приведены в табл. 1. Пример расчета. Марка патрона ROTATHW plus 215–66, Fмакс. общ = 82 кН. Сменный кулачок SFA 200-C5 (Высота 76 мм) F  ìàêñ.îáù

M 1230 Íì  1000  3  êîë - âî êóëà÷êîâ   48552 H  48 êÍ H  76 ìì 

Это означает, что при данной высоте кулачка, равной 76 мм, общее зажимное усилие не должно превышать 48 кН. Поскольку зажимное усилие уменьшено, необходимо установить соответствующую ему частоту вращения патрона.

Рис. 1. Кулачок с мелкозубчатым присоединением губок (а) и кулачок с быстросменными губками (б)

Рис. 2. К расчету высоты оси губок ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Â ïîìîùü ìåõàíèêó

Таблица 1 Максимальная допустимая нагрузка на направляющую кулачка* Марка патрона

ROTA-S plus

ROTA-G

ROTA THW plus

Размер

Максимальный вращательный момент, Нм

Зажимное усилие, кН

Высота до центральной оси, мм

160

800

200

1425

250

2667

160

315

3180

180

400

5367

230

500

6300

270

630

8100

270

800

8100

270

1000

9000

270

100

200

1425

250

2667

160

315

3333

200

165

720

185

853

215

1230

260

1917

115

315

2667

160

* Полные данные приведены на сайте фирмы SCHUNK: http://www.gb.schunk.com.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 РАСЧЕТ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ СИЛЫ При расчете центра тяжести губок отверстия под крепящие болты не приняты во внимание, так как их влияние компенсируется массой крепящих болтов (рис. 1 и 2). Пример 1. Стандартная губка SWB 250 полной массы. Н = 80 мм n = 1000 мин.-1 L = 120 мм m = 9,5 кг Зажимаемый диаметр детали 60 мм Положение центра тяжести губки r0 = L/2 = 60 мм. Расстояние центральной оси патрона до центра тяжести губки rs = D/2 + r0 = 0,09 м. Центробежная сила равна:  n     1000  Fc  m  rs  9,5  0,09  9367 H .    30    30c  2

Пример 2. Стандартный облегченный патрон SWB 250 с прямоугольной выборкой. Н = 80 мм h = 40 мм 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

Â ïîìîùü ìåõàíèêó

Рис. 2. Губки кулачка полной (а) и уменьшенной (б) массы

120 80 120  80   40  80(120  ) 2 2  50 ìì ro  120  80  40  80 rs  Рис. 1. Основные расстояния для расчета центробежной силы, действующей на кулачок (а), размеры облегченных губок с выборкой прямоугольного сечения (б) и выборкой в виде наклонной кромки (в)

L = 120 мм f= 80 мм m = 6,45 кг n = 1000 мин.-1 Зажимаемый диаметр детали 60 мм. Положение центра тяжести губки: ro 

L f  h  f (L  ) 2 2 LH h f

LH 

D  ro  30  50  80 ìì  0,08 ì 2

Центробежная сила равна:  n  Fc  m  rs     30  2

   1000  6, 45 êã  0,08 ì  5651 H     30ñ  2

Пример 3. Стандартная губка SWB 250 полной массы из алюминиевого сплава. Н = 80 мм n = 1000 мин.–1 L = 120 мм m = 3,35 кг Зажимаемый диам етр детали 60 мм Расчет, аналогичный выполненному в примере 1, дает Fc = 3300 Н.

КОМБИНИРОВАННЫЙ СБОРЩИК ДАРОВОЙ ЭНЕРГИИ Миниатюрное устройство, которому прочат большое будущее в карманной электронике, сочетает в себе две способности: генерирует ток за счет света и получает энергию, используя разность температур в окружающей среде. Миниатюрный прибор, построенный FujitsuLaboratories, не является результатом банальной механической стыковки солнечной батареи и термоэлектрического генератора. Обе эти функции выполняет один и тот же набор деталей из органических полупроводников. По информации компании, такое решение позволяет рассчитывать, что серийные устройства данного типа будут недорогими. Японские специалисты обещают продолжить совершенствование прибора с целью его коммерциализации в 2015 г. Fujitsu полагает, что дешевый и миниатюрный сборщик даровой энергии мог бы питать медицинские датчики, фиксирующие температуру тела пациента, его кровяное давление и сердечный ритм, сенсоры на удаленных метеостанциях, пульты дистанционного управления или наручные часы.

ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Èìåíà è äàòû

50 ЛЕТ СО ДНЯ ПЕРВОГО ПОЛЕТА ЧЕЛОВЕКА В КОСМОС Полвека назад 12 апреля 1961 г. гражданин СССР майор Ю. А. Гагарин на космическом корабле «Восток» впервые в мире совершил орбитальный облет Земли, открыв эпоху пилотируемых космических полетов. 108 минут полета и всего один виток вокруг планеты ознаменовали начало новой эпохи в развитии науки и техники и возникновение совершенно новой профессии. За 50 лет в космосе побывало почти пять сотен космонавтов. Сегодня на орбите гагаринского корабля «Восток» на высоте 300 км летает Международная космическая станция. Огромный орбитальный комплекс размером с футбольное поле, которым управляют из подмосковного Королёва. Именно поэтому Год космонавтики начался именно здесь, в Центре управления полетами. «2011 год, а он у нас в России объявлен Годом космонавтики, будет насыщен мероприятиями, связанными с освоением человечеством космического пространства», – пообещал Владимир Владимирович Путин. Впереди у специалистов Роскосмоса немало работы. Юбилейный год отметят запуском 50 космических аппаратов. Осенью к спутнику Марса, Фобосу, полетит межпланетный аппарат «Фобос-грунт». Этого события ученые ждут с нетерпением. Ведь главная задача автоматической станции – не просто долететь до спутника, но взять образцы грунта и доставить их на Землю. Важным станет и запуск первой российской ракеты «Союз-СТ» с космодрома во Французской Гвиане. В этом юбилейном году начнется и полномасштабное строительство космодрома «Восточный» в Амурской области. Знаковым событием российской космонавтики в 2011 г. будет запуск пилотируемого корабля «Союз ТМА-21», названного в честь 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

первого космонавта планеты – «Гагарин». «Для России все, что связано с космосом, – это не только традиционный приоритет, но и предмет национальной гордости, – утверждает глава Правительства России. – Именно наши соотечественники – Циолковский, Королёв, Гагарин – сделали давнюю мечту о покорении космического пространства реальностью». В оргкомитете по празднованию Года космонавтики все мужчины. И только одна женщина, дочь Юрия Гагарина Елена. «Он всегда серьезно занимался спортом и очень старался, чтобы мы тоже были всегда с ним и занимались тем спортом, который ему нравился, – вспоминает Елена Гагарина. – Обязательно каждый день нас брали на зарядку, которая была на улице. Если было 15 минут времени свободных, значит, нас вели на зарядку, которая длилась всего 15 минут». Он мечтал еще раз увидеть Землю через иллюминатор космического корабля. А его оберегали – все-таки символ всей планеты. Однако Гагарин настойчиво требовал, чтобы его включили в новый экипаж. Его назначили дублером Владимира Комарова, который готовился к полету на космическом корабле «Союз-1». Но после трагической гибели космонавта во время посадки шансов у Гагарина на второй полет уже не было. «После гибели Комарова ему было рекомендовано не участвовать в дальнейших программах, но он постоянно пытался этот запрет снять», – говорит дочь первого космонавта планеты. Он прекрасно понимал, на какой риск идут пионеры космоса. Понимали это и конструкторы. Каждый полет был по сути испытательным. Академик РАН, конструк тор ракетнокосмической техники Борис Черток рассказывает: «Я, который тоже подписал документы, что

Èìåíà è äàòû

у меня все в порядке, гарантирую безопасность полета, сегодня бы никогда этого не подписал. Мы получили огромный опыт и поняли, как сильно мы рисковали». Жизнь Гагарина оборвалась трагически, во время рядового тренировочного полета на Миг-15. Многие полагают – случайно, однако есть и те, кто думает, что это было предопределено. Жаль, что настоящие герои умирают молодыми, но их имена становятся символами для всего человечества. В сентябре 2011 г. в Москве пройдет Международный конгресс Ассоциации участников космических полетов. Приедут представители Кубы, Франции и Италии. Помимо этого в городе Гагарин состоится выездная сессия данного Конгресса, чтобы показать зарубежным делегатам место, где родился Юрий Гагарин. В городе сейчас идет активная подготовка к празднованию 50-летнего юбилея со дня полета первого человека в космос. В начале года при обсуждении юбилейных мероприятий Председатель Госдумы Б. В. Грызлов заявил, что нужно не только достойно отпраздновать, но и позаботиться о развитии космической промышленности. «Год российской космонавтики – это еще и возможность приложить усилия, создать новые заделы для будущего отрасли. И в конечном

счете – еще надежнее закрепиться на рынке космических услуг», – отметил Б. Грызлов. По словам спикера, наша страна остается в числе космических лидеров. В последние годы в каждом десятке космических пусков в среднем четыре приходятся на долю России. «А ведь конкуренция на рынке колоссальная: одних только космодромов в мире уже 21», – отметил он. Б. В. Грызлов обратил внимание на то, что, когда возникла необходимость, именно наша страна в два раза увеличила количество запусков к Международной космической станции. «Россия остается одним из двух государств, способных самостоятельно предоставлять услуги спутниковой навигации», – добавил спикер. В 2011 г. будет реализован план полного восстановления группировки спутников отечественной глобальной навигационной системы ГЛОНАСС, нарушенный неудачным запуском 5 декабря 2010 г., когда из-за ошибки в формуле заправки разгонного блока были утрачены три космических аппарата «ГЛОНАСС-М». Роскосмос планирует в течение трех месяцев восстановить группировку. Знаменательным событием станет запуск спутника нового поколения «ГЛОНАСС-К».

РОССИЯ РАБОТАЕТ НАД ПРОГРАММОЙ РОБОТИЗАЦИИ РАБОТ НА ЛУНЕ Дальнейшее изучение и освоение Луны будут вести роботизированные комплексы, сообщил генконструктор-гендиректор НПО им. Лавочкина (Химки, Московская область) В. Хартов. В 2013–2014 гг. на Луну предполагается отправить две автоматических экспедиции – российскоиндийскую «Луна-Ресурс», которая стартует на российской ракете, и российскую станцию «ЛунаГлоб». Оба аппарата сядут в полярных областях, где обнаружена вода в виде льда. «Идет работа вместе с Российской академией наук над масштабной программой роботизации работ на Луне», – сказал В. Хартов на международной космической конференции в рамках международной выставки цифровых и телекоммуникационных технологий CeBIT 2011 в Ганновере, пишет Arms-expo. Он отметил, что эта программа будет нацелена прежде всего на то, чтобы «продолжить познание полярных областей Луны и готовить миссию людей, если будут найдены причины и задачи, требующие присутствия там человека».

ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Òåõíè÷åñêèå ðåøåíèÿ â ìàøèíîñòðîåíèè

ДЕМПФЕРНЫЙ СПОСОБ ОБРАБОТКИ Патент РФ № 2408453, МПК B24B39/00. Патентообладатель ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет».

Предлагаемый способ предназначен для центробежной демпферной обработки поверхностным пластическим деформированием (ППД) ответственных, тяжело нагруженных металлических деталей с высокими параметрами шероховатости и твердости поверхности. Недостатками известных способов данного вида обработки являются быстрый износ шариков, их выкрашивание, выход из строя гнезд под шарики и отражателей, ограничивающих перемещение шариков, а также сепараторов. Для устранения указанных недостатков и расширения технологических возможностей предложено устройство, состоящее из корпуса 1 в виде диска с радиальными глухими гнездами 2 под деформирующие элементышарики 3. Корпус 1 имеет центральное отверстие для крепления его на оправке или шпинделе, например, шлифовального, токарного, фрезерного или др. станков. По периферии корпуса 1 установлено кольцо-сепаратор 4 с отверстиями, совпадающими с гнездами 2, ограничивающими радиальное перемещение деформирующих элементов-шариков 3. Размеры отверстий в кольце-сепараторе 4 влияют на величину вылета деформирующих элементов над поверхностью кольца-сепаратора, т. е. на величину натяга h (рис. 6). Под деформирующим элементом-шариком 3 установлен отражатель в виде поршня 5. Поршень 5 имеет следующие особенности конструкции. Торец поршня 5, контактирующий с деформирующим элементом-шариком 3, выполнен вогнутым по форме, обратной форме деформирующего элемента-шарика 3. Поверхность вогнутого торца поршня 5 тщательно притирается к поверхности деформирующего элемента-шарика 3 с целью 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

создания герметичности и полного запирания воздуха, находящегося в глухом гнезде 2 под поршнем 5, при отскоке и давлении шарика на поршень. На цилиндрической поверхности поршня 5 выполнена канавка, в которой расположен резиновый уплотнитель 6 в форме кольца, выполненного, например, по ГОСТ 9873–73. В качестве уплотнений может быть применена резиновая манжета по ГОСТ 6678–72 (не показана). С противоположного торца поршня 5, со стороны глухого гнезда 2, в имеющееся в поршне центральное резьбовое отверстие ввернута втулка-жиклер 7 с калиброванным отверстием. Калиброванное отверстие во втулке – жиклере 7 предназначено для дозированной подачи и стравливания воздуха.

Рис. 1. Конструкция устройства для центробежной обработки ППД с пневматическим демпфером

Òåõíè÷åñêèå ðåøåíèÿ â ìàøèíîñòðîåíèè

Рис. 2. Вид с торца по А на рис. 1

При работе деформирующие элементы 3 смещаются в радиальном направлении под действием центробежной силы. Также под действием центробежной силы смещаются в радиальном направлении и поршни 5. За счет величины h при обработке создается натяг. Корпус с элементами вращается с высокой скоростью. Элементы при этом наносят по поверхности детали многочисленные удары, пластически деформируя поверхность, и мгновенно отскакивают от нее, но задерживаются поршнем около обработанной поверхности, предотвращая удары элементов о днище гнезд. Поршень 5 при ударе элемента 3 по нему сжимает воздух в глухом гнезде, создавая пневматический демпфер, позволяющий избежать удара деформирующего элемента о днище радиального гнезда при его отскоке и повысить стойкость деформирующего элемента. После удара и незначительного отскока при дальнейшем вращении корпуса деформирующий элемент 3 возвратится в исходное периферийное положение на окружность радиусом R (рис. 6) за счет центробежной силы, при этом поршень также переместится радиально к периферии и часть вытесненного воздуха поступит через жиклер в глухое гнездо под поршнем. В результате пластической деформации микронеровностей и поверхностного

слоя параметр шероховатости поверхности повышается до Ra = 0,1–0,32 мкм при исходном значении Ra = 0,8–3,2 мкм. Твердость поверхности увеличивается на 35–75 % при глубине наклепанного слоя 0,4–2,5 мм. Остаточные напряжения сжатия достигают на поверхности 400–750 МПа. Предварительная обработка детали: шлифование до значения параметра шероховатости Ra = 0,4–1,6 мкм, а также чистовое точение или растачивание поверхностей с шероховатостью Ra = 3,2 мкм. Центробежно-ударную обработку предлагаемым демпферным способом с помощью устройства с демпфером применяют при изготовлении деталей из цветных металлов и сплавов, титана и нержавеющей стали, а также чугуна твердостью до HRC 58–64. Помимо наружных и внутренних поверхностей вращения этим способом и устройством обрабатывают плоскости, а с использованием копира – фасонные поверхности. Можно также обрабатывать прерывистые поверхности и места сопряжений поверхностей. Условия центробежно-ударной обработки с пневматическим демпфером следующие. Твердость поверхностного слоя, глубина наклепа и шероховатость поверхности зависят от силы удара, конструкции пневматического

Рис. 3. Демпфер-поршень с уплотнительным кольцом и жиклером, продольный разрез ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

Òåõíè÷åñêèå ðåøåíèÿ â ìàøèíîñòðîåíèè демпфера, диаметра d калиброванного отверстия жиклера и числа ударов, приходящихся на 1 мм2 поверхности. Эти параметры, в свою очередь, зависят от окружной скорости диска, натяга h, размера элементов, их числа в диске, частоты вращения, величины подачи на один оборот заготовки и числа проходов. Длина l гнезда, где расположен деформирующий элемент, диаметр d калиброванного отверстия жиклера обеспечивают полное погашение скорости отскока деформирующего элемента. При неправильно выбранных l и d наблюдается быстрый износ деформирующего элемента, гнезда и сепаратора. Процесс наклепывания шариками с пневматическим демпфером малоизучен. В конкретных случаях необходима экспериментальная отработка режимов. При неправильно выбранном режиме может возникнуть перенаклеп поверхности и в поверхностном слое возникнуть растягивающие остаточные напряжения, ведущие к микротрещинам и браку. Для получения хороших результатов необходимо соблюдать следующие условия обработки. Необходимо обеспечивать постоянную величину натяга h. Допускаемое радиальное биение шариков (в прижатом к сепаратору состоянии), отклонения формы и радиальное биение заготовки не должны превышать 0,025–0,055 мм. Обработка с большими натягами приводит к увеличению шероховатости поверхности, но при этом несколько увеличивается эффект

Рис. 4. Демпфер, поршень с уплотнительным кольцом, общий вид 04 • 2011 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

упрочнения. Для получения поверхности детали высокого качества перед обработкой заготовки очищают от следов коррозии и обезжиривают. Обработку ведут с использованием СОТС. Элементы смазывают смесью индустриального масла (60 %) и керосина (40 %), поверхность детали – керосином. Оставлять припуск под обработку не следует, так как изменение размера весьма незначительно (1–5 мкм). После обработки этим устройством точность деталей соответствует 7–9-му квалитетам. При промышленных испытаниях устройство устанавливали в специальном электромеханическом приспособлении и обрабатывали заготовку (поз. 8, рис. 6) – прокат из трубы, прошедший формирование сложнопрофильной заготовки, изготовленной из титанового сплава. Исходный параметр шероховатости Ra = = 3,2 мкм, достигнутый – Ra = 0,63 мкм; деформирующие элементы – шарики диаметром 10 мм из стали ШХ15, твердостью HRC 63–65 расположены в корпусе диаметром 2R = 200 мм. Диаметр отверстия жиклера принимали равным d = 1,2 мм. Импульсно-ударное ППД вели на следующих режимах: окружная скорость корпуса – VИ = 1500 мин.–1; скорость вращения заготовки – VЗ = 5 мин.–1, поперечная подача инструмента Sпоп = 50 мм/мин, число проходов (т. е. число оборотов заготовки) – 3, натяг – h = 0,25 мм; продольную Sпр подачу осуществляли вручную при настройке; значение усилия

Рис. 5. Вид по Б на рис. 3

Òåõíè÷åñêèå ðåøåíèÿ â ìàøèíîñòðîåíèè

Рис. 6. Схема процесса центробежной демпферной обработки ППД шариками сложной фасонной заготовки

обкатывания устанавливали 170–175 Н; высота и ширина профиля заготовки изменились после обкатывания на 0,02 мм (0,01 мм на сторону); глубина наклепанного слоя находилась в пределах 0,15–0,20 мм; повышение твердости на 25–30 %. При обкатывании деформирующие элементы смазывали смесью индустриального масла (60 %) и керосина (40 %), поверхность детали – керосином; стойкость инструмента повысилась на 45–55 %. Контроль проводился индикаторной скобой с индикатором ИЧ 10 Бкл. 1 ГОСТ 577–68 и на профилометре мод. 283 тип AII ГОСТ 19300–86. В обработанной партии (равной 10 шт.) бракованных деталей не обнаружено. Отклонение формы обкатанной поверхности от требуемой составило не более 0,02 мм.

ЭФФЕКТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВОМ http://ge.panor.ru

индексы

16577

82715

В каждом номере: материалы, необходимые для повседневной деятельности технического руководства промпредприятий; антикризисное управление производством; поиск и получение заказов; организация производственного процесса; принципы планирования производства; методы повышения качества продукции и ее конкурентоспособности; практика управления техническими проектами и производственными ресурсами; способы решения различных производственных задач; опыт успешных инженерных служб отечественных и зарубежных предприятий. Наши эксперты и авторы: Ф. И. Афанасьев, главный инженер Стерлитамакского ОАО «Каустик»; А. Н. Луценко, технический директор Череповецкого металлургического комбината ОАО «Северсталь», канд. техн. наук; А. В. Цепилов, технический директор ОАО «Завод «Красное Сормово»; С. А. Воробей, главный инженер Гурьевского метзавода; В. А. Гапанович, вице-президент, главный инженер ОАО «РЖД»; Г. И. Томарев, главный инженер Волгоградского металлургического завода «Красный Октябрь»; А. А. Гребенщиков, главный инженер Воронежского механического завода; А. Д. Викалюк, технический директор

Копейского машиностроительного завода; И. Ю. Немцов, главный инженер компании «Термопол-Москва», другие ведущие специалисты и топ-менеджеры промышленных предприятий, а также технические специалисты ассоциаций и объединений, промышленных предприятий, ученые, специалисты в области управления производством. Издается при информационной поддержке Российской инженерной академии и Союза машиностроителей. Ежемесячное полноцветное издание. Объем — 80 с. Распространяется по подписке и на отраслевых мероприятиях.

ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ • Управление производством • Антикризисный менеджмент • Реконструкция и модернизация • • • • • •

производства Передовой опыт Новая техника и оборудование Инновационный климат Стандартизация и сертификация IT-технологии Промышленная безопасность и охрана труда

ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 04 • 2011

НЫ ЗИС Й ПОД И А Каждый КР

К РО

Издательский Дом «ПАНОРАМА» – крупнейшее в России издательство деловых журналов. Десять издательств, входящих в ИД «ПАНОРАМА», выпускают более 150 журналов.

АН ТИ

ИНФОРМАЦИЯ О ПОДПИСКЕ НА ЖУРНАЛЫ ИД «ПАНОРАМА»

!!!

подписчик журнала ИД «Панорама» получает DVD с полной базой Свидетельством высокого авторитета и признания изданий ИД «Панонормативно-методических документов рама» является то, что каждый пятый журнал включен в Перечень веи статей, не вошедших в журнал, дущих рецензируемых журналов и изданий, утвержденных ВАК, в ко+ архив журнала (все номера торых публикуются основные научные результаты диссертаций на за 2008, 2009 и 2010 гг.)! соискание ученой степени доктора и кандидата наук. Среди главных редакторов наших журналов, председателей и членов редсоветов и редколОбъем 4,7 Гб, легий – 168 ученых: академиков, членов-корреспондентов академий наук, ЕС или 50 тыс. стр. Н ТВ профессоров и около 200 практиков – опытных хозяйственных руководителей ЕН О М З И ЦЕНЫ – НЕИ и специалистов.

Ч КА

Индексы и стоимость подписки указаны на 2-е полугодие 2011 года Индексы по каталогу «Роспечать» «Почта и «Пресса России» России»

НАИМЕНОВАНИЕ

Стоимость Стоимость подписки подписки по через каталогам редакцию

АФИНА

Индексы по каталогу «Роспечать» «Почта и «Пресса России» России»

36776

99481

20285

61866

80753

99654

82767

16609

82773

16615

82723

16585 Лизинг

32907

и налоговое 12559 Налоги планирование

2091

ВНЕШТОРГИЗДАТ

www.vnestorg.ru, www.внешторгиздат.рф

www.afina-press.ru, www.бухучет.рф

Автономные учреждения: экономиканалогообложениебухгалтерский учет Бухгалтерский учет и налогообложение в бюджетных организациях Бухучет в здравоохранении Бухучет в сельском хозяйстве Бухучет в строительных организациях

НАИМЕНОВАНИЕ

Стоимость Стоимость подписки подписки по через каталогам редакцию

82738

регулирование. 16600 Валютное Валютный контроль

84832

1881,90

11 358

10 222,20

12450 Гостиничное дело

7392

6652,80

3990

3591

20236

61874 Дипломатическая служба

1200

1080

3990

3591

82795

Магазин: 15004 персонал–оборудование– технологии

3558

3202,20

3990

3591

84826

12383 Международная экономика

3180

2862

3990

3591

85182

12319 Мерчендайзер

3060

2754

4272

3844,80

84866

бизнес 12322 Общепит: и искусство

3060

2754

17 256

15 530,40

79272

99651 Современная торговля

7392

6652,80

ИНФОРМАЦИЯ О ПОДПИСКЕ НА ЖУРНАЛЫ ИД «ПАНОРАМА» Индексы по каталогу «Роспечать» «Почта и «Пресса России» России» 84867 82737 85181

НАИМЕНОВАНИЕ

Стоимость Стоимость подписки подписки по через каталогам редакцию

12323 Современный ресторан Таможенное 16599 регулирование. Таможенный контроль Товаровед 12320 продовольственных товаров

5520

4968

11 358

10 222,20

3558

3202,20

МЕДИЗДАТ

www.medizdat.com, www.медиздат.рф

22954

Вестник неврологии, 79525 психиатрии и нейрохирургии Вопросы здорового 10274 и диетического питания

46543

24216 Врач скорой помощи

3648

3283,20

80755

99650 Главврач

3930

3537

84813

14777 Кардиолог

3060

2754

46105

44028 Медсестра

3060

2754

47492

46544

23140

Новое медицинское 16627 оборудование/ Новые медицинские технологии Охрана труда техника безопасности 15022 ив учреждениях здравоохранения

3372

3034,80

3060

2754

3558

61868 Дом культуры

2838

2554,20

36395

99291 Мир марок

561

504,90

84794

12303 Музей

3060

2754

82761

16603

2556

2300,40

46313

24217 Ректор вуза

4866

4379,40

47392

45144 Русская галерея – ХХI век

1185

1066,50

46311

24218 Ученый Совет

4308

3877,20

71294

79901 Хороший секретарь

1932

1738,80

2975,40

3060

2754

15048 Рефлексотерапевт

36668

Санаторно-курортные 25072 организации: менеджмент, маркетинг, экономика, финансы

3492

82789

16631 Санитарный врач

3648

3283,20

46312

врача 24209 Справочник общей практики

3060

2754

84809

12369 Справочник педиатра

3150

2835

37196

16629 Стоматолог

3090

2781

46106

12366 Терапевт

3372

3034,80

84881

12524 Физиотерапевт

3492

3142,80

84811

12371 Хирург

3492

3142,80

36273

лечебного 99369 Экономист учреждения

3372

3034,80

ПарикмахерСтилист-Визажист

ПОЛИТЭКОНОМИЗДАТ

www.politeconom.ru, www.политэкономиздат.рф

84787

местной 12310 Глава администрации

3060

2754

84790

12307 ЗАГС

2838

2554,20

3540

3186

4242

3817,80

84788

Коммунальщик/ 12382 Управление эксплуатацией зданий Парламентский журнал 12309 Народный депутат

84789

12308 Служба занятости

2934

2640,60

84824

12539 Служба PR

6396

5756,40

20283

политика 61864 Социальная и социальное партнерство

3990

3591

3202,20

3306

НАИМЕНОВАНИЕ

Стоимость Стоимость подписки подписки по через каталогам редакцию

20238

84786

23572

Наука и культура

Индексы по каталогу «Роспечать» и «Пресса «Почта России» России»

ПРОМИЗДАТ

3142,80

www.promizdat.com, www.промиздат.рф

НАУКА и КУЛЬТУРА

www.n-cult.ru, www.наука-и-культура.рф

22937

cosmetic/ 10214 Beauty Прекрасная косметика

1686

1517,40

46310

24192 Вопросы культурологии

2154

1938,60

36365

99281 Главный редактор

1497

1347,30

84822 82714

82715

12537 Водоочистка Генеральный Управление 16576 директор: промышленным предприятием Главный инженер. 16577 Управление промышленным производством

3276

2948,40

8052

7246,80

4776

4298,40

82716

16578 Главный механик

4056

3650,40

82717

16579 Главный энергетик

4056

3650,40

84815

по маркетингу 12530 Директор и сбыту 12424 Инновационный менеджмент и автоматика: 12533 КИП обслуживание и ремонт Консервная сегодня: 25415 промышленность технологии, маркетинг, финансы

8016

7214,40

8016

7214,40

3990

3591

7986

7187,40

99296 Конструкторское бюро

3930

3537

36390 84818 36684 36391

ИНФОРМАЦИЯ О ПОДПИСКЕ НА ЖУРНАЛЫ ИД «ПАНОРАМА» Индексы по каталогу «Роспечать» и «Пресса «Почта России» России» 82720

18256

82721

НАИМЕНОВАНИЕ

Стоимость Стоимость подписки подписки по через каталогам редакцию

Нормирование 16582 и оплата труда в промышленности Оперативное управление в электроэнергетике. 12774 Подготовка персонала и поддержание его квалификации Охрана труда и техника 16583 безопасности на промышленных предприятиях

3930

3537

1779

1601,10

3558

3202,20 36986

3588

3229,20

84859

12399 Хлебопекарное производство Электрооборудование: 12532 эксплуатация, обслуживание и ремонт

7986

7187,40

3990

3591

12531 Электроцех

3432

3088,80

84816

82772 82770

16580 Управление качеством

41763

СЕЛЬХОЗИЗДАТ

84782 82769

2975,40

3714

3342,60

3432

3088,80

4056

3650,40

3558

3202,20

4308

3877,20

3990

3591

3372

3034,80

84844

12543 Прикладная логистика

3930

3537

36393

машины 12479 Самоходные и механизмы

3930

3537

82763

16605 Главный агроном

2904

2613,60

82782

82764

16606 Главный зоотехник

2904

2613,60

2868

2581,20

7986

7187,40

37194

Кормление 61870 сельскохозяйственных животных и кормопроизводство Молоко и молочные 23732 продукты.Производство и реализация и оплата 16608 Нормирование труда в сельском хозяйстве 12393 Овощеводство и тепличное хозяйство Охрана труда и техника 16607 безопасности в сельском хозяйстве 15034 Птицеводческое хозяйство/ Птицефабрика 22307 Рыбоводство и рыбное хозяйство

37195

24215 Свиноферма

2934

2640,60

84836

Сельскохозяйственная 12394 техника: обслуживание и ремонт

2934

2640,60

23571

3306

3537

79438

82765

3650,40

3930

2948,40

37191

4056

3537

3276

82766

2359,80

3930

7776

37199

работа 12378 Сметно-договорная в строительстве Строительство: новые 16611 технологии – новое оборудование

2622

/ 16621 Автосервис Мастер-автомеханик Автотранспорт: 16618 эксплуатация, обслуживание, ремонт и пассажирское 99652 Грузовое автохозяйство Нормирование и оплата 16624 труда на автомобильном транспорте Охрана труда и техника безопасности 16623 на автотранспортных предприятиях и в транспортных цехах

82779

8640

37065

Архитектура жилых, 12381 промышленных и офисных зданий Нормирование и оплата 16614 труда в строительстве Охрана труда и техника 16612 безопасности в строительстве Проектные 99635 и изыскательские работы в строительстве 44174 Прораб

ТРАНСИЗДАТ

экономика12562 Агробизнес: оборудование-технологии Ветеринария 12396 сельскохозяйственных животных

84834

СТРОЙИЗДАТ

www.transizdat.com, www.трансиздат.рф

www.selhozizdat.ru, www.сельхозиздат.рф

37020

НАИМЕНОВАНИЕ

Стоимость Стоимость подписки подписки по через каталогам редакцию

www.stroyizdat.com, www.стройиздат.com

37190

82718

84817

Индексы по каталогу «Роспечать» «Почта и «Пресса России» России»

3306

82776

82781

äàòåëüñòâî èç

2975,40

ÞÐ

ÈÇÄÀÒ

ЮРИЗДАТ

www.jurizdat.su, www.юриздат.рф

2934

2640,60

84797

12300 Вопросы жилищного права

2556

2300,40

3372

3034,80

46308

24191 Вопросы трудового права

3120

2808

2934

2640,60

84791

кадастр 12306 Землеустройство, и мониторинг земель

3558

3202,20

2934

2640,60

80757

99656 Кадровик

4680

4212

36394

99295 Участковый

342

307,80

82771

16613 Юрисконсульт в строительстве

4776

4298,40

46103

12298 Юрист вуза

3276

2948,40

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ПОДПИСКЕ: телефоны: (495) 211-5418, 749-2164, 749-4273, факс (495) 664-2761. E-mail: podpiska@panor.ru www.panor.ru

2011ПОДПИСКА

МЫ ИЗДАЕМ ЖУРНАЛЫ БОЛЕЕ 20 ЛЕТ. НАС ЧИТАЮТ МИЛЛИОНЫ! ОФОРМИТЕ ГОДОВУЮ ПОДПИСКУ И ЕЖЕМЕСЯЧНО ПОЛУЧАЙТЕ СВЕЖИЙ НОМЕР ЖУРНАЛА!

ДОРОГИЕ ДРУЗЬЯ! МЫ ПРЕДЛАГАЕМ ВАМ РАЗЛИЧНЫЕ ВАРИАНТЫ ОФОРМЛЕНИЯ ПОДПИСКИ НА ЖУРНАЛЫ ИЗДАТЕЛЬСКОГО ДОМА «ПАНОРАМА»

ПОДПИСКА НА САЙТЕ

ПОДПИСКА НА САЙТЕ www.panor.ru На все вопросы, связанные с подпиской, вам с удовольствием ответят по телефонам (495) 211-5418, 749-2164, 749-4273.

3 1

ПОДПИСКА НА ПОЧТЕ

син А. Бо жник Худо

ОФОРМЛЯЕТСЯ В ЛЮБОМ ПОЧТОВОМ ОТДЕЛЕНИИ РОССИИ

Для этого нужно правильно и внимательно заполнить бланк абонемента (бланк прилагается). Бланки абонементов находятся также в любом почтовом отделении России или на сайте ИД «Панорама» – www.panor.ru. Подписные индексы и цены наших изданий для заполнения абонемента на подписку есть в каталогах: «Газеты и журналы» Агентства «Роспечать», «Почта России» и «Пресса России». Образец платежного поручения XXXXXXX

Поступ. в банк плат.

Списано со сч. плат.

ПЛАТЕЖНОЕ ПОРУЧЕНИЕ № Сумма прописью ИНН

электронно Вид платежа

Дата

Три тысячи шестьсот пятьдесят рублей 40 копеек КПП

Сумма 3650-40 Сч. №

Плательщик Банк плательщика Сбербанк России ОАО, г. Москва Банк получателя ИНН 7718766370 КПП 771801001 ООО Издательство «Профессиональная Литература» Московский банк Сбербанка России, ОАО, г. Москва

Сч. №

Подписаться на журнал можно непосредственно в Издательстве с любого номера и на любой срок, доставка – за счет Издательства. Для оформления подписки необходимо получить счет на оплату, прислав заявку по электронному адресу podpiska@panor.ru или по факсу (495) 664-2761, а также позвонив по телефонам: (495) 211-5418, 749-2164, 749-4273. Внимательно ознакомьтесь с образцом заполнения платежного поручения и заполните все необходимые данные (в платежном поручении, в графе «Назначение платежа», обязательно укажите: «За подписку на журнал» (название журнала), период подписки, а также точный почтовый адрес (с индексом), по которому мы должны отправить журнал). Оплата должна быть произведена до 15-го числа предподписного месяца. РЕКВИЗИТЫ ДЛЯ ОПЛАТЫ ПОДПИСКИ Получатель: ООО Издательство «Профессиональная Литература» Счет № Московский банк 2 Сбербанка России ОАО, на под ЖК2011 писку г. Москва ИНН 7718766370 / КПП 771801001, р/cч. № 40702810438180001886

ȠȓȞȡ ș Ȏ ȑ ȣ ȏȡ șȎȠȓ Ș Ȝȝ

Банк получателя: Сбербанк России ОАО, г. Москва БИК 044525225, к/сч. № 30101810400000000225

ȘȠȜȞ

ǲȖȞȓ

40702810438180001886

Вид оп. 01 Наз. пл. Код

Срок плат. Очер. плат. 6 Рез. поле

н оси А. Б

Оплата за подписку на журнал Главный механик (6 экз.) на 6 месяцев, в том числе НДС (0%)______________ Адрес доставки: индекс_________, город__________________________, ул._______________________________________, дом_____, корп._____, офис_____ телефон_________________

ник ож Худ

Получатель

БИК Сч. № БИК 044525225 Сч. № 30101810400000000225

ПОДПИСКА В РЕДАКЦИИ

Назначение платежа Подписи М.П.

Отметки банка

На правах рекламы

Главный механик

полугодие

2011

Выгодное предложение! Подписка на 2-е полугодие 2011 года по льготной цене – 3650,40 руб. (подписка по каталогам – 4056 руб.) Оплатив этот счет, вы сэкономите на подписке около 20% ваших средств. Почтовый адрес: 125040, Москва, а/я 1 По всем вопросам, связанным с подпиской, обращайтесь по тел.: (495) 211-5418, 749-2164, 749-4273, тел./факс (495) 685-9368 или по e-mail: podpiska@panor.ru ПОЛУЧАТЕЛЬ:

ООО Издательство «Профессиональная Литература» ИНН 7718766370 КПП 771801001 р/cч. № 40702810438180001886 Московский банк Сбербанка России ОАО, г. Москва БАНК ПОЛУЧАТЕЛЯ: БИК 044525225

к/сч. № 30101810400000000225

Сбербанк России ОАО, г. Москва

СЧЕТ № 2ЖК2011 от «____»_____________ 2011 Покупатель: Расчетный счет №: Адрес: №№ п/п 1

Предмет счета (наименование издания) Главный механик (подписка на 2-е полугодие 2011 года)

Кол-во Цена экз. за 1 экз. 6

608,40

Сумма

3650,40

НДС 0%

Всего

Не обл. 3650,40

2 3 ИТОГО: ВСЕГО К ОПЛАТЕ:

Генеральный директор

К.А. Москаленко

Главный бухгалтер

Л.В. Москаленко М.П. ȼɇɂɆȺɇɂɘ ȻɍɏȽȺɅɌȿɊɂɂ!

ȼ ȽɊȺɎȿ «ɇȺɁɇȺɑȿɇɂȿ ɉɅȺɌȿɀȺ» ɈȻəɁȺɌȿɅɖɇɈ ɍɄȺɁɕȼȺɌɖ ɌɈɑɇɕɃ ȺȾɊȿɋ ȾɈɋɌȺȼɄɂ ɅɂɌȿɊȺɌɍɊɕ (ɋ ɂɇȾȿɄɋɈɆ) ɂ ɉȿɊȿɑȿɇɖ ɁȺɄȺɁɕȼȺȿɆɕɏ ɀɍɊɇȺɅɈȼ. ɇȾɋ ɇȿ ȼɁɂɆȺȿɌɋə (ɍɉɊɈɓȿɇɇȺə ɋɂɋɌȿɆȺ ɇȺɅɈȽɈɈȻɅɈɀȿɇɂə). ɈɉɅȺɌȺ ȾɈɋɌȺȼɄɂ ɀɍɊɇȺɅɈȼ ɈɋɍɓȿɋɌȼɅəȿɌɋə ɂɁȾȺɌȿɅɖɋɌȼɈɆ. ȾɈɋɌȺȼɄȺ ɂɁȾȺɇɂɃ ɈɋɍɓȿɋɌȼɅəȿɌɋə ɉɈ ɉɈɑɌȿ ɐȿɇɇɕɆɂ ȻȺɇȾȿɊɈɅəɆɂ ɁȺ ɋɑȿɌ ɊȿȾȺɄɐɂɂ. ȼ ɋɅɍɑȺȿ ȼɈɁȼɊȺɌȺ ɀɍɊɇȺɅɈȼ ɈɌɉɊȺȼɂɌȿɅɘ, ɉɈɅɍɑȺɌȿɅɖ ɈɉɅȺɑɂȼȺȿɌ ɋɌɈɂɆɈɋɌɖ ɉɈɑɌɈȼɈɃ ɍɋɅɍȽɂ ɉɈ ȼɈɁȼɊȺɌɍ ɂ ȾɈɋɕɅɍ ɂɁȾȺɇɂɃ ɉɈ ɂɋɌȿɑȿɇɂɂ 15 ȾɇȿɃ. ȾȺɇɇɕɃ ɋɑȿɌ əȼɅəȿɌɋə ɈɋɇɈȼȺɇɂȿɆ ȾɅə ɈɉɅȺɌɕ ɉɈȾɉɂɋɄɂ ɇȺ ɂɁȾȺɇɂə ɑȿɊȿɁ ɊȿȾȺɄɐɂɘ ɂ ɁȺɉɈɅɇəȿɌɋə ɉɈȾɉɂɋɑɂɄɈɆ. ɋɑȿɌ ɇȿ ɈɌɉɊȺȼɅəɌɖ ȼ ȺȾɊȿɋ ɂɁȾȺɌȿɅɖɋɌȼȺ. ɈɉɅȺɌȺ ȾȺɇɇɈȽɈ ɋɑȿɌȺ-ɈɎȿɊɌɕ (ɋɌ. 432 ȽɄ ɊɎ) ɋȼɂȾȿɌȿɅɖɋɌȼɍȿɌ Ɉ ɁȺɄɅɘɑȿɇɂɂ ɋȾȿɅɄɂ ɄɍɉɅɂ-ɉɊɈȾȺɀɂ ȼ ɉɂɋɖɆȿɇɇɈɃ ɎɈɊɆȿ (ɉ. 3 ɋɌ. 434 ɂ ɉ. 3 ɋɌ. 438 ȽɄ ɊɎ).

ОБРАЗЕЦ ЗАПОЛНЕНИЯ ПЛАТЕЖНОГО ПОРУЧЕНИЯ

Списано со сч. плат.

Поступ. в банк плат.

ПЛАТЕЖНОЕ ПОРУЧЕНИЕ № Дата

Вид платежа

Сумма прописью

ИНН

КПП

Сумма

Сч.№ Плательщик

БИК Сч.№ Банк Плательщика

Сбербанк России ОАО, г. Москва

БИК Сч.№

044525225 30101810400000000225

Сч.№

40702810438180001886

Банк Получателя

ИНН 7718766370 КПП 771801001 ООО Издательство «Профессиональная Литература» Московский банк Сбербанка России ОАО, г. Москва

Вид оп.

Срок плат.

Наз.пл.

Очер. плат.

Получатель

Код

Рез. поле

Оплата за подписку на журнал Главный механик (___ экз.) на 6 месяцев, без НДС (0%). ФИО получателя____________________________________________________ Адрес доставки: индекс_____________, город____________________________________________________, ул.________________________________________________________, дом_______, корп._____, офис_______ телефон_________________, e-mail:________________________________ Назначение платежа Подписи

Отметки банка

М.П.

При оплате данного счета в платежном поручении в графе «Назначение платежа» обязательно укажите: X Название издания и номер данного счета Y Точный адрес доставки (с индексом) Z ФИО получателя [ Телефон (с кодом города)

По всем вопросам, связанным с подпиской, обращайтесь по тел.: (495) 211-5418, 749-2164, 749-4273 тел./факс (495) 685-9368 или по e-mail: podpiska@panor.ru

✁

Ʉɨɦɭ

Ʉɭɞɚ

ɮ. ɋɉ-1

(ɩɨɱɬɨɜɵɣ ɢɧɞɟɤɫ)

ɧɚ 20

ɦɟɫɬɨ

ɧɚ 20

(ɚɞɪɟɫ)

11 ɝɨɞ ɩɨ ɦɟɫɹɰɚɦ: 9

(ɢɧɞɟɤɫ ɢɡɞɚɧɢɹ)

82716

Ʉɭɞɚ (ɩɨɱɬɨɜɵɣ ɢɧɞɟɤɫ)

ɉȼ

ɧɚ 20

ɦɟɫɬɨ

ɥɢɬɟɪ

Ʉɨɦɭ

(ɚɞɪɟɫ)

16578

ɧɚ

ɝɚɡɟɬɭ ɠɭɪɧɚɥ

16578

ɧɚ 20

(ɮɚɦɢɥɢɹ, ɢɧɢɰɢɚɥɵ)

(ɚɞɪɟɫ)

11 ɝɨɞ ɩɨ ɦɟɫɹɰɚɦ: 9

(ɢɧɞɟɤɫ ɢɡɞɚɧɢɹ)

ɩɨɞɩɢɫɤɢ ____________ɪɭɛ. ___ɤɨɩ. Ʉɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɋɬɨɢɦɨɫɬɶ ɩɟɪɟɚɞɪɟɫɨɜɤɢ ____________ ɪɭɛ. ___ɤɨɩ. ɤɨɦɩɥɟɤɬɨɜ

(ɢɧɞɟɤɫ ɢɡɞɚɧɢɹ)

ȾɈɋɌȺȼɈɑɇȺə ɄȺɊɌɈɑɄȺ

(ɮɚɦɢɥɢɹ, ɢɧɢɰɢɚɥɵ)

11 ɝɨɞ ɩɨ ɦɟɫɹɰɚɦ:

Ʉɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɤɨɦɩɥɟɤɬɨɜ:

(ɧɚɢɦɟɧɨɜɚɧɢɟ ɢɡɞɚɧɢɹ)

ɝɚɡɟɬɭ ɠɭɪɧɚɥ

(ɩɨɱɬɨɜɵɣ ɢɧɞɟɤɫ)

(ɧɚɢɦɟɧɨɜɚɧɢɟ ɢɡɞɚɧɢɹ)

ɝɚɡɟɬɭ ɠɭɪɧɚɥ

Ƚɥɚɜɧɵɣ ɦɟɯɚɧɢɤ

ɧɚ

Ʉɨɦɭ

Ʉɭɞɚ

ɧɚ

Ƚɥɚɜɧɵɣ ɦɟɯɚɧɢɤ

ȺȻɈɇȿɆȿɇɌ

(ɧɚɢɦɟɧɨɜɚɧɢɟ ɢɡɞɚɧɢɹ)

(ɮɚɦɢɥɢɹ, ɢɧɢɰɢɚɥɵ)

ȾɈɋɌȺȼɈɑɇȺə ɄȺɊɌɈɑɄȺ

(ɚɞɪɟɫ)

ɮ. ɋɉ-1

ɋɬɨɢɦɨɫɬɶ ɩɨɞɩɢɫɤɢ ɧɚ ɠɭɪɧɚɥ ɭɤɚɡɚɧɚ ɜ ɤɚɬɚɥɨɝɟ «ɉɨɱɬɚ Ɋɨɫɫɢɢ»

Ƚɥɚɜɧɵɣ ɦɟɯɚɧɢɤ

ɥɢɬɟɪ

11 ɝɨɞ ɩɨ ɦɟɫɹɰɚɦ:

Ʉɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɤɨɦɩɥɟɤɬɨɜ:

(ɮɚɦɢɥɢɹ, ɢɧɢɰɢɚɥɵ)

(ɩɨɱɬɨɜɵɣ ɢɧɞɟɤɫ)

(ɧɚɢɦɟɧɨɜɚɧɢɟ ɢɡɞɚɧɢɹ)

(ɢɧɞɟɤɫ ɢɡɞɚɧɢɹ)

82716

ɩɨɞɩɢɫɤɢ ____________ɪɭɛ. ___ɤɨɩ. Ʉɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɋɬɨɢɦɨɫɬɶ ɩɟɪɟɚɞɪɟɫɨɜɤɢ ____________ ɪɭɛ. ___ɤɨɩ. ɤɨɦɩɥɟɤɬɨɜ

ɉȼ

Ʉɨɦɭ

Ʉɭɞɚ

ɝɚɡɟɬɭ ɠɭɪɧɚɥ

Ƚɥɚɜɧɵɣ ɦɟɯɚɧɢɤ

ȺȻɈɇȿɆȿɇɌ ɧɚ

ɋɬɨɢɦɨɫɬɶ ɩɨɞɩɢɫɤɢ ɧɚ ɠɭɪɧɚɥ ɭɤɚɡɚɧɚ ɜ ɤɚɬɚɥɨɝɚɯ Ⱥɝɟɧɬɫɬɜɚ «Ɋɨɫɩɟɱɚɬɶ» ɢ «ɉɪɟɫɫɚ Ɋɨɫɫɢɢ»

✁

ɉɊɈȼȿɊɖɌȿ ɉɊȺȼɂɅɖɇɈɋɌɖ ɈɎɈɊɆɅȿɇɂə ȺȻɈɇȿɆȿɇɌȺ! ɇɚ ɚɛɨɧɟɦɟɧɬɟ ɞɨɥɠɟɧ ɛɵɬɶ ɩɪɨɫɬɚɜɥɟɧ ɨɬɬɢɫɤ ɤɚɫɫɨɜɨɣ ɦɚɲɢɧɵ. ɉɪɢ ɨɮɨɪɦɥɟɧɢɢ ɩɨɞɩɢɫɤɢ (ɩɟɪɟɚɞɪɟɫɨɜɤɢ) ɛɟɡ ɤɚɫɫɨɜɨɣ ɦɚɲɢɧɵ ɧɚ ɚɛɨɧɟɦɟɧɬɟ ɩɪɨɫɬɚɜɥɹɟɬɫɹ ɨɬɬɢɫɤ ɤɚɥɟɧɞɚɪɧɨɝɨ ɲɬɟɦɩɟɥɹ ɨɬɞɟɥɟɧɢɹ ɫɜɹɡɢ. ȼ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɚɛɨɧɟɦɟɧɬ ɜɵɞɚɟɬɫɹ ɩɨɞɩɢɫɱɢɤɭ ɫ ɤɜɢɬɚɧɰɢɟɣ ɨɛ ɨɩɥɚɬɟ ɫɬɨɢɦɨɫɬɢ ɩɨɞɩɢɫɤɢ (ɩɟɪɟɚɞɪɟɫɨɜɤɢ).

Ⱦɥɹ ɨɮɨɪɦɥɟɧɢɹ ɩɨɞɩɢɫɤɢ ɧɚ ɝɚɡɟɬɭ ɢɥɢ ɠɭɪɧɚɥ, ɚ ɬɚɤɠɟ ɞɥɹ ɩɟɪɟɚɞɪɟɫɨɜɚɧɢɹ ɢɡɞɚɧɢɹ ɛɥɚɧɤ ɚɛɨɧɟɦɟɧɬɚ ɫ ɞɨɫɬɚɜɨɱɧɨɣ ɤɚɪɬɨɱɤɨɣ ɡɚɩɨɥɧɹɟɬɫɹ ɩɨɞɩɢɫɱɢɤɨɦ ɱɟɪɧɢɥɚɦɢ, ɪɚɡɛɨɪɱɢɜɨ, ɛɟɡ ɫɨɤɪɚɳɟɧɢɣ, ɜ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ ɭɫɥɨɜɢɹɦɢ, ɢɡɥɨɠɟɧɧɵɦɢ ɜ ɩɨɞɩɢɫɧɵɯ ɤɚɬɚɥɨɝɚɯ. Ɂɚɩɨɥɧɟɧɢɟ ɦɟɫɹɱɧɵɯ ɤɥɟɬɨɤ ɩɪɢ ɩɟɪɟɚɞɪɟɫɨɜɚɧɢɢ ɢɡɞɚɧɢɹ, ɚ ɬɚɤɠɟ ɤɥɟɬɤɢ «ɉȼ-ɆȿɋɌɈ» ɩɪɨɢɡɜɨɞɢɬɫɹ ɪɚɛɨɬɧɢɤɚɦɢ ɩɪɟɞɩɪɢɹɬɢɣ ɫɜɹɡɢ ɢ ɩɨɞɩɢɫɧɵɯ ɚɝɟɧɬɫɬɜ.

✁

ɉɊɈȼȿɊɖɌȿ ɉɊȺȼɂɅɖɇɈɋɌɖ ɈɎɈɊɆɅȿɇɂə ȺȻɈɇȿɆȿɇɌȺ!

ɇɚ ɚɛɨɧɟɦɟɧɬɟ ɞɨɥɠɟɧ ɛɵɬɶ ɩɪɨɫɬɚɜɥɟɧ ɨɬɬɢɫɤ ɤɚɫɫɨɜɨɣ ɦɚɲɢɧɵ. ɉɪɢ ɨɮɨɪɦɥɟɧɢɢ ɩɨɞɩɢɫɤɢ (ɩɟɪɟɚɞɪɟɫɨɜɤɢ) ɛɟɡ ɤɚɫɫɨɜɨɣ ɦɚɲɢɧɵ ɧɚ ɚɛɨɧɟɦɟɧɬɟ ɩɪɨɫɬɚɜɥɹɟɬɫɹ ɨɬɬɢɫɤ ɤɚɥɟɧɞɚɪɧɨɝɨ ɲɬɟɦɩɟɥɹ ɨɬɞɟɥɟɧɢɹ ɫɜɹɡɢ. ȼ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɚɛɨɧɟɦɟɧɬ ɜɵɞɚɟɬɫɹ ɩɨɞɩɢɫɱɢɤɭ ɫ ɤɜɢɬɚɧɰɢɟɣ ɨɛ ɨɩɥɚɬɟ ɫɬɨɢɦɨɫɬɢ ɩɨɞɩɢɫɤɢ (ɩɟɪɟɚɞɪɟɫɨɜɤɢ).

Ɂɚɩɨɥɧɟɧɢɟ ɦɟɫɹɱɧɵɯ ɤɥɟɬɨɤ ɩɪɢ ɩɟɪɟɚɞɪɟɫɨɜɚɧɢɢ ɢɡɞɚɧɢɹ, ɚ ɬɚɤɠɟ ɤɥɟɬɤɢ «ɉȼ-ɆȿɋɌɈ» ɩɪɨɢɡɜɨɞɢɬɫɹ ɪɚɛɨɬɧɢɤɚɦɢ ɩɪɟɞɩɪɢɹɬɢɣ ɫɜɹɡɢ ɢ ɩɨɞɩɢɫɧɵɯ ɚɝɟɧɬɫɬɜ.

Охрана труда и техника безопасности на промышленных предприятиях

ПОБЕДИТЕЛИ НУЖДАЮТСЯ В МАЛОМ. В НАШЕМ УЧАСТИИ!

индекс на ** полугодие —

16583

За Великую Победу!

индекс на ** полугодие — 82721

Ежемесячное издание. Объем – 80 стр. Распространяется только по подписке.

Информация на сайте: www.ohrprom.panor.ru

Валентин ПЕРОВ, главный редактор издательства «Наука и культура»

Разделы и рубрики

На правах рекламы

Главный механик 5/2011

ISSN 2074-7470

индекс на ** полугодие —

16577

индекс на ** полугодие — 82715

Ежемесячное издание. Объем – 80 стр. Распространяется только по подписке.

Информация на сайте: www.ge.panor.ru

на правах рекламы

Редакция журнала: (495) 664-27-46

5/2011