RITM magazine 3 (81) 2013

ǟǷȈǾǼǬdzǮǿǶǺǮǬȋ ǼǬdzǸDZǼǹǬȋ ǺǭǼǬǭǺǾǶǬ ȁǼǿǻǶǴȁ ǸǬǾDZǼǴǬǷǺǮ ǗǬdzDZǼǹǬȋ ǹǬǻǷǬǮǶǬ ǯǬǼǬǹǾǴǼǿDZǾ dzǹǬȃǴǾDZǷȈǹȇDZ ǻǼDZǴǸǿȅDZǽǾǮǬ ǖǬǮǴǾǬȂǴǺǹǹǬȋ ǸǺǵǶǬ ǰDZǾǬǷDZǵ ² ǼǺǽǽǴǵǽǶǬȋ ǼǬdzǼǬǭǺǾǶǬ ǑȅDZ ǼǬdz Ǻ ǾǮDZǼǰǺǽǻǷǬǮǹǺǸ ǼDZDzǿȅDZǸ ǴǹǽǾǼǿǸDZǹǾDZ

СТРЕМИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА EMAG МОДЕЛИ VT 2-4 ЗАЛ 2 · ПАВИЛЬОН 2 · СТЕНД B01

CПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ ЖУРНАЛ №3 (81) 2013

ǘǬȄǴǹǺǽǾǼǺǴǾDZǷȈǹȇDZ dzǬǮǺǰȇ ² ǮȇDzǴǮǬDZǸǺǽǾȈ Ǯ ǹǺǮȇȁ ǿǽǷǺǮǴȋȁ

Металлообработка в Москве.

27 – 31 мая 2013 Зал 2.2, Стенд А01

cooperation sustains innovation

CTX beta 800 4A

20% увеличение производительности и универсальности применения достигается благодаря уникальной запатентованной концепции TWIN

Service-Hotline: +7 468 912 50 09 Служба технической поддержки, а также постоянное наличие широкого выбора запасных частей

Особенности CTX beta 800 4A Приводной инструмент в стандартном исполнении, опции револьверов с технологией Direct Drive и дополнительной 2-й осью Y для максимальной производительности, мощности и точности, прецизионная быстросменная система TRIFIX®, позволяющая снизить время переоснастки на 80 %. Высокая стабильность и срок службы – высочайшая производительность резания благодаря новейшей шпиндельной технологии с жидкостным охлаждением. Самая современная технология управления Siemens ShopTurn 3G.

_ VDI40 на 2х12 мест _ 2 револьвера DirectDrive до 10 000 об/мин* _ 2 оси Y* _ Интерфейс TRIFIX® для снижения времени переоснастки

_ Трансформируемая рабочая зона с поперечно перемещаемым блоком противошпинделя и задней бабки* _ Шпиндель - двигатели с жидкостным охлаждением

_ Стабильная высокопроизводительная обработка *опция

Все новости на сайте: www.dmgmoriseiki.com DMG Russland 109052, Москва, ул.Новохохловская, 23, стр.1 Тел.: +7 495 225 49 60, Факс: +7 495 225 49 61 Если на Вашем сотовом телефоне установлена программа распознавания кодов QR, Вы можете перейти по ссылке.

ОБОРУДОВАНИЕ

Фрезерное Токарное Сверлильное Гравировальное

ИНСТРУМЕНТ

Токарный Фрезерный Резьбонарезной Сверлильный Расточные системы

ЗАПЧАСТИ

Те х н о л о г и я Ре ш е н и й

К любому виду оборудования

ОСНАСТКА

Инструментальная Станочная

СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ДЛЯ СТАНКОВ

Токарные станки Фрезерные станки Сверлильные станки Заточные станки

ООО «Айфер» 117405, Москва, ул. Дорожная, д. 60Б, офис 117 факс: +7 (495) 645-85-17, тел.: +7 (495) 645-25-17 www.ayfer.ru info@ayfer.ru

СТАБИЛЬНАЯ РАБОТА В ЛЮБЫХ УСЛОВИЯХ!

Участник выставки «Металлообработка 2013» Экспоцентр, павильон «ФОРУМ»

СОДЕРЖАНИЕ / CONTENTS НОВОСТИ / NEWS

5

Станкоинструментальная отрасль: итоги и ожидания/ Machine tool industry: Results and expectations

ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР Ольга Фалина ИЗДАТЕЛЬ ООО «МедиаПром»

УСПЕШНОЕ РАЗВИТИЕ/ SUCCESSFUL DEVELOPMENT

14

Премьеры оборудования и творческий подход/ Premieres equipment and especial concept of machines

14

На рынок выходит особая концепция станков/ Especial concept machine-tools are coming in the market

16

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ / METALCUTTING EQUIPMENT

ДИЗАЙН-ВЕРСТКА Сергей Карев

18

Машиностроительные предприятия: как работать в новых условиях/ Machine-building enterprises: Нow to work in a new environment

МЕНЕДЖЕР ПО РАСПРОСТРАНЕНИЮ Елена Ерошкина

20

Гибкие станочные системы из Канады/ Flexible machine-tool systems from Canada Современные технологии и оборудование для ультразвуковой размерной обработки/ Modern technologies and ultrasonic dimensional processing equipmen

26 30

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР Мария Копытина ВЫПУСКАЮЩИЙ РЕДАКТОР Татьяна Карпова

ОТДЕЛ РЕКЛАМЫ (499) 55-9999-8 Павел Алексеев Эдуард Матвеев Елена Пуртова Ольга Стелинговская

консультант В.М. Макаров

36

CAD/CAM-системы истории внедрения на заводах/ CAD/CAM- systems. The history of their introduction in factories

36

Новые системы машинного зрения / New machine vision systems

38

ЛАЗЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ / LASER EQUIPMENT

41

Новые лазерные системы наплавки для сталелитейной промышленности/ New laser build up systems for the steel industry

44

ИНСТРУМЕНТ. ОСНАСТКА. КОМПЛЕКТУЮЩИЕ / TOOL. RIG. ACCESSORIES

49

Автоматизация и твердосплавный инструмент/ Automation and the hard-alloy cutting tools

52

Эффективная методика очистки деталей – кавитационная мойка/ Effective method of cleaning parts - cleaning with cavitation using

56

ВЫСТАВКИ / EXHIBITIONS

59

АДРЕС 125190, Москва, а/я 31 т/ф (499) 55-9999-8 (многоканальный) e-mail: ritm@gardesmash.com http://www.ritm-magazine.ru Журнал зарегистрирован Министерством РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций. Свидетельство о регистрации (перерегистрация) ПИ №ФС 77-37629 от 1.10.2009 Тираж 10 000 экз. Распространяется бесплатно. Перепечатка опубликованных материалов разрешается только при согласовании с редакцией. Все права защищены ® Редакция не несет ответственности за достоверность информации в рекламных материалах и оставляет за собой право на редакторскую правку текстов. Мнение редакции может не совпадать с мнением авторов.

2013

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА / PRODUCTION AUTOMATION

Редакция журнала РИТМ (499) 55-9999-8

4

АПРЕЛЬ 2013

5

О СТАНКОИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ОТРАСЛИ 5 марта 2013 года по традиции члены ассоциации «Станкоинструмент» провели годовое отчетное собрание во ВНИИИинструменте. О том, чем жила станкоинструментальная отрасль в 2012 году, с какими показателями вошла в 2013-й и что ждет предприятия отрасли в ближайшее время – сделал доклад президент Ассоциации Г.В. Самодуров. Производство в мире Аналитики прогнозировали рост, но он не оправдался – так можно охарактеризовать итоги мирового производства металлообрабатывающего оборудования (далее МОО). Причем снижение, по сравнению с 2011 годом, наблюдалось во всех странах, даже в Китае (на 3 %), чего не было уже 12 лет. В последние 2-3 года активно ведут себя производители из США (рост 18 %). Из европейских стран в 2012 году рост показала Чехия (18 %). Немного подросли показатели Германии, Кореи, Тайваня (0,5-5 %). Все остальные страны не показали увеличения производства. Резко увеличился объем импорта металлообрабатывающих станков, где лидером стали США. Но больше всех по-прежнему потребляет Китай – 38,5 млрд. $. Далее в порядке уменьшения следуют: США, Япония, Германия. Китай потребляет половину производимого в мире металлообрабатывающего оборудования – и это с учетом своих мощностей. Лидерами по экспорту остаются Япония и Германия с объемом 62-72 %. Что мы закупали В стране продолжается активный ввоз оборудования из-за рубежа. При этом преимущественно ввозится универсальное, простое оборудование (около 2/3 импорта). Закупка оборудования осуществляется чаще всего бессистемно, без анализа возможностей, некомплектно и зачастую не решает задач техперевооружения и модернизации машиностроительного комплекса страны. Почти не приобретается оборудование «безлюдных технологий», которое является самым прогрессивным и гарантирующим высокое качество производимых деталей за счет исключения «человеческого фактора». Мало приобретается 5-иосевых обрабатывающих центров, которые сегодня являются наиболее универсальными и производительными машинами. Нет в импорте и станков, объединяющих различные современные технологии, например: токарную с лазерной, токарную со шлифовальной, фрезерную с лазерной и пр. Вместе с тем, предприятия станкостроения в 2012 году поставили оборудование на экспорт в 48 стран мира, в том числе в Германию, Англию, Италию, США, Японию, Китай, Индию и др. производства оборудования всего на 64,0 млн. долл. США (24 место в мире). Производство МОО в России Россия занимает 20 место из 34 стран производящих МОО, уступая даже Бельгии, Нидерландам, Турции, Мексике и др. и 12 место по потреблению. Общая тенденция отрасли – переориентация на выпуск сложного уникального оборудования с ЧПУ на фоне снижения производства универсального радиально-сверлильного оборудования, легких кузнечнопрессовых машин. В целом в России наблюдается снижение выпуска станков, при этом предприятия ассоциации демонстрируют некоторый рост.

Предприятия Ассоциации Общий объем производства товаров и услуг по предприятиям Ассоциации в 2012 году составил 103,3 % к уровню 2011 года (в стоимостном выражении), в том числе: по станкостроительным предприятиям – 109 %; по предприятиям кузнечнопрессового и литейного оборудования – 111 %; по инструментальным предприятиям – 100,3 %. Рост объема выпуска металлорежущих станков показали: Краснодарский станкозавод «Седин», Рязанский станкостроительный завод, ИЗТС, НПО «Станкостроение» (Стерилитамак), ОАО «Саста», КировСтанкомаш, Стан-Самара, Липецкий завод «Возрождение», Владимирский станкозавод «Техника». Несмотря на то, что заводы практически сформировали портфель заказов на текущий год, ряд факторов не позволяет им эффективно осуществлять производственную деятельность. Это общие проблемы отрасли: дефицит квалифицированных кадров, нехватка оборотных средств и финансовых ресурсов из-за сложности их получения и высоких процентных ставок банковских кредитов. Среди положительных моментов стоит отметить инновационную деятельность: разработка новых видов оборудования и модернизация старого (всего 22 модели станков в 2012 году). Так, на НПО «Станкостроение» (Стерлитамак) освоено производство 5-и новых моделей станков: пятиосевой обрабатывающий центр модели S250с класса точности А на линейных приводах, центр для обработки графитовых изделий и других станков. В разработке Ивановского завода тяжелого станкостроения находятся пять моделей 5-тиосевых центров. На ЕДМ инжиниринг завершаются работы по двум моделям принципиально новых элекроэрозионных станков. Владимирский станкозавод «Техника» освоил новые модели шлифовального оборудования ультрапрецизионной группы, станки для электрохимической обработки отверстий, фрезерного оборудования с инструментальными магазинами. ОАО «Саста» развивает линейку токарного оборудования с ориентацией на повышение точности и обеспечения многофункциональности. Развивается сотрудничество заводов с научно-исследовательскими и проектными институтами. Среди предприятий Новосибирска, Рязани, Барнаула хороших показателей добились Сиблитмаш, Тяжпрессмаш, Алтайпресс. В этом секторе также продолжается освоение новой техники: линии горячей штамповки (Тяжпрессмаш), автоматические комплексы методом холодного выдавливания на базе прессов усилием 2500 – 25 000 кН (Алтайпресс), первый в мире горячешатмповочный пресс усилием 16 000 т. (Тяжмехпресс). Сиблитмаш разрабатывает документацию комплексно-механизированного формовочного участка для получения высокоточных отливок. Значительного роста производства в инструментальном комплексе не наблюдалось. По номенклатуре выпуск металлорежущего инструмента составил 101,8 %, алмазного – 119 %, твердосплавного 90,8 %. Хорошие показатели у производителей редукторов. По выпуску слесарно-монтажного инструмента наблюдается падение на 7,8 %, что связано со снижением потребительского рынка. Кировоградский завод твердых сплавов серьезно занимается модернизацией, им освоено производство стержней для изготовления твердосплавного инструмента, который пользуется повышенным спросом. Завод «Композит» стал лауреатом конкурса АПРЕЛЬ 2013

6

лучший инновационный проект в Санкт-Петербурге. Предприятия инструментального комплекса активно участвуют в НИОКРовских программах. Заводы и институты активно занимаются освоением и созданием новых аппаратно-программных комплексов для автоматизированного измерения. Дела государственные Ассоциация, совместно с отраслевыми предприятиями и научными организациями, участвовала в реализации: •постановления № 56 «Об установлении запретов и ограничений на допуск товаров, происходящих из иностранного государства или группы иностранных государств, работ, выполняемых иностранными лицами, в рамках размещения заказов на поставки товаров, выполнение работ, оказание услуг для нужд обороны страны и безопасности государства» и вышедших в его развитии приказов министра промышленности и торговли России от 13.05.2011 № 644, от 28.06.2011 № 865. Комиссия по подтверждению отсутствия производства товаров на территории России при Минпромторге России и рабочая группа «Производство» при Ассоциации осуществляли постоянную работу по подготовке заключений о наличии производства металлообрабатывающего оборудования на

территории России. Было проведено 18 заседаний, на которых рассмотрено 2 455 заявок на поставку импортного оборудования, из них: по 707 заявкам принято решение о наличии производства аналогов в России, 185 – не соответствуют области действия постановления.

•постановления Правительства № 531 по утверждению подпрограммы «Развития отечественного станкостроения и инструментальной промышленности» на 2011 - 2016 годы федеральной целевой программы «Национальная технологическая база» (далее подпрограмма) и вышедших в его развитии приказов министра промышленности и торговли России от 13.07.2011 № 937, от 13.07.2011 № 938. В соответствии с заключенными контрактами на выполнение НИОКР работа проводилась по 101 теме. Ассоциация оказывала информационную и техническую поддержку предприятиям в разработке и создании конкурентоспособной продукции. Сформирован пакет предложений от предприятий и организаций по прикладным научным исследованиям и разработкам для формирования 2-го этапа подпрограммы на 2014-2016 годы с учетом анализа поступивших заявлений от предприятий стратегических отраслей промышленности по импортозамещению. По состоянию на 2 марта сформирован ряд предложений по НИОКР, от предприятий поступило 159 тем. В случае финансирования данных разработок будет сделан существенный шаг в развитии станкоинструментальной промышленности.

1 марта 2012 года подписано соглашение о стратегическом партнерстве с МГТУ «Станкин» как участником организации работ по реализации подпрограммы. Достигнута договоренность о создании наблюдательного совета Государственного инжинирингового центра (ГИЦ), положения о Базовой организации, о создании Экспертного совета Базовой организации. Все эти мероприятия направлены на выполнение Подпрограммы. Ассоциация взаимодействовала со структурами правительства России: в адрес Минпромторга России направлена номенклатура наукоемких комплектующих изделий в целях организации их производства в отраслях промышленности. Ассоциация принимала активное участие в рассмотрении и обсуждении в Государственной Думе ФС РФ вопроса о вступлении России в ВТО. Ассоциация совместно с Союзом машиностроителей России, РСПП РФ, ТПП РФ приняла участие в подготовке предложений по государственной программе РФ «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности» законопроектам «О государственном оборонном заказе» и «О промышленной политике Российской Федерации». О регионах Ассоциация взаимодействовала с региональными технологическими центрами (РТЦ), функционирующими в Санкт-Петербурге, Екатеринбурге, Нижнем Новгороде, Москве, Ростове-на-Дону, Самаре, Воронеже, Омске. Так, результатом взаимодействия стали следующие проекты: НП «Корпорация МиР» разработала «Региональную программу модернизации станочного парка машиностроительных предприятий». Воронежский сервисный центр станкостроения принял участие в создании высокотехнологичного композитного производства авиационных агрегатов в Воронежском самолетостроительном обществе (ОАО ВАСО). Стратегия Помимо участия Ассоциации в подготовке важнейших для отрасли законодательных актов, главная стратегия деятельности станкоинструментального сектора должна быть направлена на увеличение выпуска МОО. В Ассоциацию поступила аналитическая записка от военно-промышленной комиссии, которая проанализировав программы перевооружений предприятий до 2020 года, прогнозирует рост потребностей предприятий ОПК в МОО в 4-5 раз. Это колоссальный рост заказов, который непросто обеспечить, но именно над этим предстоит работать весь 2013 год. www.stankoinstrument.ru

АПРЕЛЬ 2013

ЗАВОД КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫХ СТАНКОВ

7

НАКЛАДНЫЕ ПОВОРОТНЫЕ СТОЛЫ особо высокой точности. Универсальные, кантуемые и простые. Диаметр планшайбы от 300 мм до 1000 мм, с цифровой индикацией и с управлением от УЧПУ

ПОЛУАВТОМАТЫ ОТДЕЛОЧНО-РАСТОЧНЫЕ специальные высокой точности одно- и двухсторонние для финишного точения, растачивания, подрезки торцов, врезки канавок в корпусных и симметричных деталях

СКР — 400, СКР-400М Станки координатно-расточные многоцелевые особо высокой точности с УЧПУ. Размер стола 800 х 400 мм

ПРИВОДНЫЕ И ЭЛЕКТРОШПИНДЕЛИ ВЫСОКОЙ ТОЧНОСТИ Широкая гамма типоразмеров для отечественного и импортного металлообрабатывающего оборудования

КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ И ГЛУБОКАЯ МОДЕРНИЗАЦИЯ координатно-расточных станков и накладных поворотных столов

АЭРОШЛИФ — 400 Станки координатно-шлифовальные особо высокой точности с УЧПУ.

7 управляемых координат. Размер стола 800 х 400 мм

ТОЧНОСТЬ –ПУТЬ, КОТОРЫЙ МЫ ВЫБРАЛИ 443022, г. Самара, ул. ХХII Партсъезда, 7а Тел. (846) 955-30-83, тел./факс (846) 992-69-84

e-mail: stan@samara.ru АПРЕЛЬ 2013 www.stan-samara.ru

8

ОБОРОНКЕ НУЖНЫ СТАНКИ Прошедшая 20 марта конференция «Актуальные вопросы развития оборонно-промышленного комплекса Российской Федерации» затронула проблемы нехватки современного оборудования и квалифицированных кадров на российских оборонных предприятиях. Мероприятие было посвящено 60-летию образования Военно-промышленной комиссии, на нем присутствовали Д.А. Медведев, Д.О. Рогозин, С.Б. Иванов, Д.В. Мантуров, С.К. Шойгу, М.А. Абызов, В.В. Гутенев и другие высокие гости.

Министр обороны РФ С.К. Шойгу в своем выступлении подчеркнул важность освобождения российской армии от непрофильных функций. Он, в частности, отметил, что больше не может молчать на эту тему: министерство готово отдать непрофильные активы под управление компетентных структур. Сюда относится решение вопросов ценообразования на вооружение, 300 заводов по ремонту и обслуживанию военной техники. При этом Шойгу потребовал от предприятий ВПК предоставить армии современную боевую технику. А для этого заводам, работающим на нужды ВПК, необходимы высокотехнологичные станки. Руководство Военно-промышленной комиссии считает, что если в ближайшее время российские станкостроительные заводы не активи-

зируют свою работу по переоснащению производственных фондов оборонных предприятий, то это «будет происходить за счет импортного оборудования, а это 3 трлн. руб. – существенные деньги российского бюджета». В свою очередь, помощь в техническом переоснащении предприятий ВПК способны оказать механизмы государственно-частного партнерства. Как рассказал министр РФ по вопросам Открытого правительства М.А. Абызов, на модернизацию крупнейших производителей военной техники государством уже выделено 3 трлн. руб. Такую же сумму можно привлечь за счет частных инвестиций, при условии их доступности и открытости для компаний. Для привлечения масштабного инвестора было предложено сформировать систему финансового обеспечения таким образом, чтобы компании имели доступ к кредитам на 15 лет при ставках не более 4 %, а госзаказ был обеспечен на 10 лет. Однако отсутствие денег на модернизацию – не единственная проблема, с которой сталкиваются оборонные заводы страны. Не менее важным вопросом, по мнению участников конференции, сегодня является обеспечение промпредприятий квалифицированными кадрами. По словам председателя Военно-промышленной комиссии при Правительстве Д.О. Рогозина, оборонным заводам требуются инженерыконструкторы и инженеры-технологи, недобор которых около 20 %. Дефицит рабочих, среди которых токари, слесари и наладчики станков, еще выше порядка 40 %. Д.О. Рогозин предложил не покупать за рубежом готовую продукцию военного назначения, а создавать условия для привлечения изобретателей, инженеров и ученых в нашу страну. «Самую нужную современную технику нам все равно никто не продаст, но мы готовы покупать технологии и их носителей, светлые головы и золотые руки, организуя их переезд в нашу страну… В конце концов, нам нужна именно такая полезная трудовая миграция, а не полчища нелегалов». Конечно, на конференции, посвященной юбилею, говорили не только о проблемах отрасли. От высоких гостей звучали и слова поздравлений. Лучшие работники предприятий ОПК получили государственные награды из рук Д.А. Медведева.

КОНФЕРЕНЦИЯ «СДЕЛАНО У НАС: ЛАЗЕРНАЯ ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ» В РАМКАХ ВЫСТАВКИ «МЕТАЛЛООБРАБОТКА» МОСКВА, ЦВК ЭКСПОЦЕНТР (КОНФЕРЕНЦ-ЗАЛ № 2 ПАВИЛЬОНА № 8), 29 МАЯ (СРЕДА), С 11.00 ДО 16.00

Отечественные производители расскажут об опыте и результатах внедрения лазерного оборудования и технологий на машиностроительных заводах. Предварительные темы конференции: • Использование лазерных технологий в конструкциях соз- • Новые технологии микрообработки – Лазерный центр, даваемого металлообрабатывающего оборудования – АсС.Г. Горный социация «Станкоинструмент», Г.В. Самодуров • Применение лазерной наплавки и сварки в производстве • Региональные лазерные инновационно-технологические – «Трансмаш» центры ЛАС: опыт содействия предприятиям в освоении • Универсальное лазерное оборудование для сварки и налазерных технологий – Лазерная ассоциация плавки – ОКБ «Булат» • Использование оборудования на базе волоконных лазеров • Линия изготовления плоских секций – Центр судостроения – НТО «ИРЭ-Полюс», В.М. Плотников и судоремонта • Повышаем производительность раскроя листового метал- • Лазерные технологии и оборудование для промышленнола – ЗАО ВНИТЭП сти – «Лазерные комплексы», Грезев А.Н.

• Лазерное оборудование для микрообработки, сварки и • Опыт разработки технологии и лазерного оборудования резки – « ЭСТО-Лазеры и аппаратура» А.Л. Кудрявцева для производства электронных компонентов – «Прибор-Т», • Прецизионная микрообработки тонколистовых металличеКонюшин А.В. ских и неметаллических материалов – ФГУП НПП "Исток", Н.А. Лябин Приходите и поддержите отечественного производителя! Участие бесплатное! Заявки на посещение конференции «СДЕЛАНО У НАС: лазерная обработка материалов»: ritm@gardesmash.com, т/ф +7 (499) 55-9999-8 Организатор журнал «РИТМ»

при поддержке:

АПРЕЛЬ 2013

9

УМНЫЕ ТОКАРНЫЕ СТАНКИ ОТЛИЧАЮТСЯ СОЧЕТАНИЕМ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ, ВЫСОКОЙ ТОЧНОСТИ, НАДЕЖНОСТИ, ПРОСТОТОЙ В УПРАВЛЕНИИ И БЕРЕЖНЫМ ОТНОШЕНИЕМ К ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Доступны 11 моделей из серии QUICK TURN SMART для решения любых задач при обработке деталей различных размеров

Серия QUICK TURN SMART – высокопроизводительные, высокоточные и высоконадежные станки. Благодаря своим характеристикам данная серия – отличное соотношение «цена-качество»

Высокая производительность

Высокая жесткость конструкции мотор-шпинделя

Простота управления

Энергосбережение

Усовершенствованная система ЧПУ

Датчик присутствия оператора (впервые применено в станках)

Обеспечивает простоту управления, легкость программирования и исключительную надежность станка

При отсутствии оператора у станка по истечении установленного времени происходит автоматическое отключение освещения и экрана ЧПУ, сокращающее затраты на электроэнергию на 22% по сравнению с традиционным станком

Шпиндель вращающегося инструмента

Программируемый Роликовые направляющие качения оси Z задний центр Данные функции повышают производительность станка на 8% по сравнению с обычным токарным станком

ООО «Ямазаки Мазак» Россия, Москва, Варшавское шоссе, д. 17, стр. 1 Тел./факс +7 (495) 747-4912

www.mazak.ru АПРЕЛЬ 2013

10

ТЕХНОЛОГИИ ИЗ ГЕРМАНИИ

13 и 14 марта в Санкт-Петербурге немецкие станкостроители в шестой раз встретились с представителями машиностроительных заводов России для проведения симпозиума «Металлообрабатывающие станки и технологические системы из Германии». Его организаторы: Союз немецких станкостроителей VDW, Российско-германская внешнеторговая палата и ООО «Центр информации немецкой экономики СПб». Сотрудничество в сфере станкостроения интересно как России, так и Германии. Поэтому зал был заполнен до отказа – присутствовали свыше 400 российских экспертов из отраслей машиностроения, энергетики, автомобилестроения, судостроения, авиационной промышленности и других.

28 производителей из Германии представили технологические решения в области резки металла, обработки давлением, а также в сфере лазерной и управляющей техники. Причем докладчики старались подавать информацию исходя из нужд конечного потребителя, показать тенденции и перспективы современного производства. Например, какие требования предъявляет сегодня заказчик к обрабатывающему центру? Это и обработка большего числа различных заготовок, и постоянно меняющиеся размеры партий, фрезерование и обтачивание за один установ, быстрая смена заготовок, 5-координатная синхронная обработка. Требуется обрабатывать труднообрабатываемые материалы: композиционные, сплавы алюминия и титана и др. Приведем некоторые интересные решения от станкостроительных компаний Германии, представленные на симпозиуме. «Новые гиганты»: гибридный обрабатывающий центр GS 1400 Alzmetall для фрезерования и токарной обработки за одну установку деталей весом до 3000 кг с использование 3-х прямых приводов Torgue; AG C 60 от Hermle – сверхмощный центр, способный обрабатывать детали массой до 2500 кг по пяти осям, при этом диаметр зоны, свободной от столкновения, достигает 1400 мм, в комплекте высокотехнологичные шпиндели с большим крутящим моментом. ZP80 – крупнейший в мире зубошлифовальный станок для колес до диаметра 8000 мм от компании Kapp Gruppe.

STUDER S242 – центр для твердого точения и шлифования от Krber Schleifring – это повышение производительности на 70%. Возможна комплексная обработка валов за одну установку: твердое точение торцев, канавок и конусов; предварительное точение посадочных мест подшипников, их прецизионное шлифование и адаптивный контроль в процессе обработки; измерение торцов. Центр EWAG EWAMATIC LINE позволяет проводить инструментальное шлифование и электроэрозионную обработку. Для своих мультифункциональных прецизионных токарных станков J. G. Weisser Shne предлагает множество апробированных и в большинстве случаев запатентованных технологий: ротационная обработка, твердое точение, полигональная обработка и др. Станок Gleason АПРЕЛЬ 2013

CIS Titan® 1200 от Gleason-Pfauter – это сочетание обработки червячным и профильным кругом, что сокращает время шлифования почти на 50%, при этом возможность обработки червячным кругом до модуля 14 — опция, не имеющая аналогов во всем мире. Обработка труб и прутков с помощью производственных систем ACS компании Rattunde включает передовую технологию распиловки и снятия фасок, обработки криволинейных поверхностей. А на ACS+CFMcurve+BDM возможен, например, двойной рез труб со снятием заусенцев щеткой до 3500 штук в час. Возможности станков для высокоточной обработки компании Peter Wolters включают тонкое шлифование, притирку, полирование и применимы почти для всех материалов: металл, стекло, кварц, сапфир, керамика, кремний и др. Лазерная обработка методом разрыва, по данным, Mauser Werke позволяет сократить производственные операции до 50%, инвестиционные расходы примерно на 40%, повысить безопасность производства, применима для разнообразных материалов. Эффективное производство от Renishaw включает 4 этапа измерений: профилактический контроль рабочих характеристик станков; прогнозирующий контроль непосредственно перед выполнением обработки; активный контроль в процессе обработки металла с учетом текущих условий окружающей среды и состояния материала; контроль готовой детали. Ряд компаний привели примеры проектов выполненных для российских предприятий, в числе которых: Drries Scharmann – HEC 800 StarragHeckert – полная обработка рычагов задней подвески автомобиля «Лада Калина» для ОАО «Автоваз»; Heller– линия для производства коленвалов 80000 шт./год для ОАО «Автодизиль», группа компаний ГАЗ; Niles-Simmons – оборудование и компоненты для производства Сапсана и др. Были представлены станки «без гидравлики» от Grob Werke; передовые решения EMAG для обработки малогабаритных деталей на станках новой серии V2L/VT; многошпиндельные станки от Schwbische и Index Werke; широкий спектр электротехнических и связанных с электроникой продуктов Siemens AG. Прозвучали выступления и других известных производителей: Alfing Kessler (каждый 2-ой шатун легкового автомобиля произведен на станке Alfing); DMG; Franz Kessler; LiebherrVerzahntechnik; MAG; Monforts; Profiroll Technologies; SAMAG; Schuler AG; Trumpf. Посетители симпозиума убедились в многообразии и высокой производительности немецкого станкостроительного оборудования. Следующая большая встреча с делегацией из Германии пройдет в рамках выставки «Металлообработка» в ЦВК «Экспоцентр» с 27 по 31 мая, где будут представлять свою продукцию около 100 немецких компаний. И, конечно, все новинки будут демонстрироваться на выставке EMO в Ганновере с 16 по 21 сентября.

11

ПОСЕТИТЕ НАШ СТЕНД В80 В ПАВИЛЬОНЕ 8.1 С 27 ПО 31 МАЯ 2013г. ДО ВСТРЕЧИ НА ВЫСТАВКЕ МЕТАЛЛООБРАБОТКА - 2013!

ALFLETH Engineering AG

АЛЬФЛЕТ Инжиниринг АГ

Hardstrasse 4 5600 Lenzburg Switzerland

ул. Тимирязевская 1 127422, Москва Россия

Tел.: +41 62 888 70 00 Факс: +41 62 888 70 10 E-Mail: mail@alfleth.com Internet: www.alfleth.com

Тел.: +7 (495) 661 90 57 Факс: +7 (495) 661 90 58 E-Mail: RF@alfleth.ru Internet: www.alfleth.com

Мы с удовольствием хотим представить Вам наш новейший вертикальный обрабатывающий центр фирмы FEHLMANN

Высокопрецизионные сверлильно-фрезерные станки, фрезерные обрабатывающие центры, в том числе для высокоскоростной обработки

PICOMAX 75

Ультрапецизионный и эргономичный станок, имеет очень жесткую конструкцию, а компактные габариты станка не уменьшают его возможности по всем 3/4/5-ти координатам Х – Y – Z и A - C: 600 – 400 - 610 мм 30°/+100° - 0°-360°. Максимальные скорости мощных и прецизионных моторшпинделей 12000/20000/30000 мин-1

Высокопроизводитель-ные фрезерные станки и ОЦ. Вертикальные портальные фрезерные станки высокой жесткости и точности для высокоскоростной обработки

100 % SWISS MADE! 100 % безупречное качество и надёжность!

Токарные автоматы продольного точения с ЧПУ

Координатноизмерительные машины

Высокопрецизионные токарные станки и токарно-фрезерные ОЦ

Прецизионные токарные станки с ЧПУ и с ручным управлением, токарные ОЦ

Прецизионные плоско- и

профилешлифовальные станки

с ЧПУ

Высокопрецизионные круглошлифовальные станки для внутреннего и наружного шлифования

Высокопрецизионные Координатношлифовальные станки

Круглошлифовальные станки для внутреннего и наружного шлифования

Шлифовальные станки с ЧПУ для изготовления и затачивания инструмента

Станки для глубокого сверления

Притирочные, полировальные и плоскохонинговальные станки

РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВА АЛЬФЛЕТ ИНЖИНИРИНГ АГ В РОССИИ ALFLETH Engineering AG 344038 Ростов на Дону, пр. Ленина 48 Тел.: +7 863 294 94 90 E-Mail: rnd1@alfleth.ru

ALFLETH Engineering AG 198095 С.-Петербург, ул. Маршала Говорова 43А, офис 112 Тел.: +7 812 363 43 22 E-Mail: spb1@alfleth.ru

ALFLETH Engineering AG 630003 Новосибирск, ул. Владимировская2/1 офис 213 Тел.: +7 383 248 90 40 E-Mail: ns1@alfleth.ru

ALFLETH Engineering AG 603005 Н. Новгород, ул. Костина 3, офис 517 Тел.: +7 831 210 90 33 E-Mail: nn1@alfleth.ru

ALFLETH Engineering AG 620014 Екатеринбург, ул. Чернышевского 16, офис 507 Тел.: +7 343 380 23 31 E-Mail: ekb1@alfleth.ru

ALFLETH Engineering AG 443008, г. Самара, Тел.: +7 917 108 66 41 www.alfleth.com E-Mail: sam1@alfleth.ru АПРЕЛЬ 2013

12

РОСТ ПО ВСЕМ ПОКАЗАТЕЛЯМ деталей типа балок, лонжеронов, кронштейнеров из высокопрочных титановых сплавов. Причем для чернового фрезерования деталей в нем используются отечественные высокопроизводительные фрезы.

Накануне главного события станкоинструментальной отрасли-выставки «Металлообработка» мы встретились с ее руководителем и идейным вдохновителем Александром Николаевичем Ременцовым. В этом году выставка «Металлообработка» проходит в 14-й раз. Как выглядит статистика по сравнению с показателями предыдущего года? В 2013 году выставка демонстрирует рост. По скромным подсчетам ее площадь составит 38 тыс. кв. м (в 2012 году было 34 тыс. кв. м), ожидается около 1200 участников (было 968). И это с учетом того, что в прошлом году выставка показала самые высокие результаты за всю историю своего существования. Но благодаря добавлению в экспозицию павильона №7, который вмещает 6 залов, – места хватит всем. Какова активность постоянных участников? Все лидеры отрасли примут участие в выставке «Металлообработка-2013». На сайте выставки www.metobr-expo.ru размещен предварительный список участников. Многие постоянные партнеры расширяют экспозиционные площади, например такие крупные компании, как «Финвал», «Дег-Рус», «Ямазаки Мазак», «Пумори» и др. Увеличили свое представительство и национальные экспозиции Германии, Италии, Чехии, Швейцарии. В этом году национальные экспозиции представят международные ассоциации производителей металлообрабатывающего оборудования из 9 стран: Белоруссии, Германии, Испании, Италии, Китая, Тайваня, Франции, Чехии, Швейцарии. Специально для национальных ассоциаций ЦВК «Экспоцентр» и ТПП организует прием в Совете Федерации для обсуждения перспектив сотрудничества. Сохраняется ли тенденция к увеличению иностранных участников на выставке «Металлообработка -2013»? С годами «Металлообработка» приобретает все большее значение для ведущих игроков станкостроительной отрасли не только России, но и зарубежья. Присутствие на российском рынке становится для них обязательным условием успеха. Они активно используют нашу выставку для освоения новых рынков и поддержания партнерских связей. В первую очередь, выставка отражает общие тенденции отрасли. Потребность российских предприятий в станках значительно выше, чем возможности производителей этих станков, поэтому иностранцы видят перспективу нашего рынка и активизируют свое присутствие, в том числе на нашей выставке. С другой стороны, здоровая конкуренция с зарубежными производителями дает российским компаниям новый импульс для развития. И в этом ключе выставка является прекрасным инструментом для обмена опытом. Какие новинки будут представлены? Новинки, конечно, будут, и мы стараемся информировать об этом в новостном блоке сайта выставки. Но особо хотелось отметить российские компании. Станкозавод «САСТА» представит несколько новинок: токарный центр САТ630С15Ф4 – контршпиндель оснащен многопозиционной сверлильной головкой, позволяющей одновременно вести обработку до 12 торцевых отверстий, что существенно повышает производительность станка; токарный станок СА700С10Ф2 с новой оперативной системой управления Siemens 808, которая впервые используется в России. Савеловский машиностроительный завод продемонстрирует вертикально-фрезерный станок с ЧПУ мод. ФП-27ТС для высокопроизводительной обработки сложных фасонных АПРЕЛЬ 2013

Большие ли изменения по размещению экспозиции? Выставка растет год от года. Вот и сейчас мы расширили экспозицию, площадью 7 500 кв. м., дополнительно открыв павильон № 7. В нем разместятся: итальянская экспозиция – залы 3,4; китайская – зал 1; крупные инструментальные бренды – залы 5 и 6. Производители из Германии на «Металлообработка -2013» будут стоять в 8 и 2 павильонах в залах № 2.В основном же экспозиция сохранит привычное расположение. По давней традиции, российские производители и члены Ассоциации «Станкоинструмент» представят свои технологические линейки в1 павильоне, зале № 2. Останется прежним и размещение тематического раздела выставки «Подшипник» в павильоне 8, зал 4. Что делается для того, чтобы посетители не обошли стороной новые площади? Нами ведется самая активная работа по привлечению профессиональных посетителей. На сайте выставки запущена электронная регистрация, и посетители уже активно используют ее возможности, так как получение электронного билета экономит время при регистрации на месте. Как я уже говорил, мы стараемся размещать участников по тематическим направлениям, что будет способствовать правильному распределению посетительских потоков во время работы выставки. За три недели до мероприятия посетители смогут найти на сайте выставки подробную информацию об участниках и план экспозиции. В качестве нововведения на выставке появятся интерактивные виртуальные промоутеры, которые будут направлять посетителей. Кроме того, работает прекрасно зарекомендовавшая себя система назначения деловых встреч MatchMaking. Я уверен, что посетители найдут своих партнеров, а экспоненты – своих заказчиков. Не это ли наша главная задача? Чем удивите на деловой программе выставки «Металлообработка-2013»? Очень интересный проект предложил нам политехнический колледж № 8. В течение трех дней с 28 по 30 мая пройдет конкурс для студентов колледжей, вузов и молодых специалистов машиностроительного сектора «Лучший дизайн в машиностроении». В нем могут принять участие все желающие проявить свои творческие способности и познания в системах автоматизированного проектирования. Уверены, что данное мероприятие привлечет внимание и компаний, которые занимаются разработкой программного обеспечения. Также впервые пройдет чемпионат мира по шахматному блицу среди роботов. Обширную деловую программу готовит постоянный партнер выставки Ассоциация «Станкоинструмент». В 2014 году выставка «Металлообработка» пройдет в 15-й раз. Уже готовитесь к юбилею? Конечно, и мы уже подготовили сюрприз – в 2014 году «Металлообработка» пройдет с 16 по 21 июня. Об остальном рассказывать не буду, чтобы сохранить интригу. Бесплатный пригласительный билет на выставку «Металлообработка-2013» можно получить на сайте www.metobr-expo.ru

13

Ы

Ы

АПРЕЛЬ 2013

14

КОМПАНИЯ «ДЕГ-РУС» НА ВЫСТАВКЕ «МЕТАЛЛООБРАБОТКА-2013»: ПРЕМЬЕРЫ НА РОССИЙСКОМ РЫНКЕ До начала крупнейшей международной выставки «Металлообработка-2013» осталось совсем немного времени и все участники данного мероприятия ведут активную подготовку к тому, чтобы в конце мая продемонстрировать передовое металлообрабатывающее оборудование, и, конечно же, привлечь как можно больше потенциальных партнеров. О том, как готовится к выставке «Металлообработка-2013» один из ключевых игроков на данном рынке – компания «ДЕГ-РУС», мы поговорили с руководителем отдела маркетинга Елистратовой Ксенией. Ксения, ваша компания традиционно участвует в выставке «Металлообработка», и каждый год вам удается привлечь особое внимание к стенду компании «ДЕГ-РУС». Чем в очередной раз планируете удивить? Отвечая на ваш вопрос, в первую очередь хотелось бы отметить, что сегодня выставка «Металлообработка» является важнейшей площадкой для демонстрации новинок, последних технологических разработок и достижений в области металлообработки, в которой традиционно принимают участие мировые и отечественные лидеры металлообрабатывающей промышленности, разработчики новых технологий. Поэтому для нашей компании участие в данной выставке это, прежде всего, возможность представить на российском рынке новейшее оборудование и технологии. Из года в год мы делаем оригинальный стенд, демонстрируя на нем самое передовое металлообрабатывающее оборудование. Компания «ДЕГРУС» зарекомендовала себя как один из самых ярких участников, и нам уже удалось оставить значимый след в истории проведения выставки «Металлообработка». В этом году впервые вниманию посетителей будет представлена установка термической фасонной резки трубы компании Muller Opladen (Германия), ведущего мирового производителя с почти столетней историей. Помимо этого, на стенде «ДЕГ-РУС» будет продемонстрирован высокоскоростной комплекс лазерной резки компании Balliu (Бельгия), который укомплектован новейшей разработкой от компании Rofin Sinar (Германия) оптико-волоконным источником FFC, обладающим рядом особых преимуществ, и уникальный комплекс гидроабразивной режущей установки STM (Австрия), оснащенный первой в мире 3D-головкой, позволяющей резать детали под углом 68° с постоянным отслеживанием зазора между инструментом и поверхностью. Также компанией «ДЕГ-РУС» запланировано еще несколько премьер современного металлобрабатывающего оборудова-

АПРЕЛЬ 2013

ния: проволокогибочный станок для высокопроизводительной 3D гибки компании AIM (США); впервые на выставочной площадке в России будут представлены вертикально-фрезерный центр с ЧПУ компании STAMA (Германия) и горизонтально-фрезерный обрабатывающий центр компании GORATU (Испания). Кроме этого, на нашем стенде можно будет увидеть 4 валковый гидравлический гибочный станок нашего давнего партнера, компании MG (Италия), координатно-прошивной станок c ЧПУ компании Chmer (Тайвань), листогибочный пресс JORDI (Испания), а также токарное и фрезерное оборудование известных мировых производителей: Akira Seiki (Тайвань), NEXTURN (Ю. Корея) и DMC (Ю. Корея). Стоит отметить, что на стенде компании «ДЕГ-РУС» будут присутствовать топ-менеджеры компаний-производителей, поэтому любой желающий сможет задать вопросы специалистам, знающим все о своем оборудовании. Да, интересное современное оборудование – это главная составляющая данной выставки. И все-таки компания «ДЕГ-РУС» всегда притягиваете внимание всех посетителей выставки яркими деталями, будь то разрисованные модели боди-арт, или спортивный автомобиль премиум класса «Marussia», или выступление популярной музыкальной группы. Чем порадуете в этом году? Пожалуй, мы не готовы сейчас раскрывать все секреты. Скажу лишь одно, что в этом году мы выходим на новый уровень создания яркой экспозиции, поэтому представим вниманию гостей выставки «Металлообработка» стенд, который снова войдет в историю выставки, как самый интересный и запоминающийся. Все желающие смогут сами скоро в этом убедиться. Приглашаем всех посетить наш стенд № 1F50, расположенный в павильоне 1 ЦВК «Экспоцентр». В предыдущих интервью Ваши коллеги довольно много говорили о том, что в период выставки «Металлообработка-2013» планируется проведение Форума инновационных металлообрабатывающих технологий. Расскажите подробнее о данном мероприятии.

15

MIF-Форум («Форум инновационных металлообрабатывающих технологий») пройдет 28 и 29 мая в конференц-зале 7-го павильона ЦВК «Экспоцентр». В этом году в MIF-Форуме примут участие еще больше ведущих мировых производителей из Германии, Австрии, Бельгии, Испании, Италии, Южной Кореи, Тайваня. И поскольку мероприятие проходит в рамках работы выставки «Металлообработка», ожидается более 1000 представителей предприятий машиностроения, атомной энергетики, ракетно-космической, нефтяной, транспортной и многих других отраслей промышленности России. Значимость MIF-Форума заключается в том, что мероприятие проходит в режиме диалога между производителями металлообрабатывающего оборудования и представителями российских предприятий, что позволяет участникам задать все интересующие вопросы лично, получив максимально полные и развернутые ответы. Хочу особо подчеркнуть, что именно такой формат дает возможность приобщиться к мировому опыту, т.к. за круглым столом собираются профессионалы со схожими задачами и вопросами, где каждый может наиболее полно сформировать представление о том или ином оборудовании. Ждем всех на MIF-Форуме 28 и 29 мая в конференцзале павильона № 7 ЦВК «Экспоцентр». Для того чтобы стать участником Форума, нужно пройти электронную регистрацию на сайте www.mif-forum.ru.

Metalworking Innovation Forum

Организатор

28-29 мая 2013 www. degrus.ru

При поддержке

АПРЕЛЬ 2013

16

ЕЩЕ ОДНО НОВОЕ СЛОВО ГРУППЫ EMAG В СТАНКОСТРОЕНИИ Группа EMAG представляет свою новую станочную платформу Vx, самыми яркими представителями которой по праву можно назвать вертикальный токарный станок Pick-Up маятниковой компоновки VL 2 P и станок VT 2-4 для инновационной вертикальной обработки валов. Одни только габаритные размеры станков VL 2 P и VT 2-4, предназначенных для обработки малогабаритных деталей типа «диск» и «вал», явно показывают: на рынок выходит особая концепция станков. Ширина станков составляет всего лишь 1600 миллиметров – что является одним из важных преимуществ. За счет этого появляется возможность простой установки нескольких вертикальных станков в ряд, объединив их таким образом в производственную линию, которая при этом занимает очень малую площадь. Таким образом, идея экономии площади при размещении производственной системы заложена уже в конструкции отдельных станочных модулей новой платформы EMAG Vx. Доступ оператора к станку также организован в соответствии с этим принципом; все важнейшие органы управления и узлы доступны с фронтальной стороны. В то же время все периферийные устройства расположены с обратной стороны, что также важно и удобно в случае объединения нескольких станков в одну автоматическую линию.

Рис. 1. VL 2 P – двухшпиндельный вертикальный токарный станок Pick-Up маятниковой компоновки может производить полную обработку деталей типа «диск» за два установа с переворотом

Рис. 2. Внедрение токарного центра VL 2 P особенно эффективно для деталей с малым циклом обработки, поскольку в этом случае соотношение между основным и вспомогательным временем будет иметь решающее значение для экономической эффективности всего процесса

Производительность с большой буквы При конструировании станка особое внимание было уделено высокой производительности. Заказчики должны иметь возможность выбора наилучшего решения в каждом аспекте использования. Так, к примеру, для обработки деталей типа «фланец» группа EMAG предлагает двухшпиндельные вертикальные токарные станки Pick-Up маятниковой компоновки модели VL 2 P. На этих станках револьверная головка с инструментом совершает маятниковые перемещения между двумя рабочими шпинделями. В то время как один из шпинделей производит самостоятельную загрузку заготовки, второй производит обработку детали. Таким образом, удается достигать впечатляющего времени обработки. При длительности цикла обработки в пределах 20 сек. двухшпиндельный станок EMAG может по своей производительности сравниться даже с многошпиндельным. Для обработки деталей типа «вал» EMAG предлагает станки модели VT 2-4, позволяющие производить вертикальное точение с одновременным использованием четырех осей ЧПУ. Возможность обработки деталей с самыми малыми размерами На рассматриваемых моделях станков используется зажимной патрон типоразмера 160 мм, в котором могут обрабатываться детали с самыми малыми размерами. Максимальный диаметр обрабатываемой детали составляет 100 мм, максимальная длина обрабатываемой детали типа «вал» – 400 мм, а детали типа «диск» – 150 мм. И на том, и на АПРЕЛЬ 2013

Рис. 3. VT 2-4 – это токарный центр вертикальной компоновки для обработки валов длиной до 400 мм и диаметром до 100 мм одновременно по четырем осям ЧПУ

другом станке использован зарекомендовавший себя с самой положительной стороны принцип загрузки заготовок Pick-Up. Таким образом станки осуществляют загрузку и выгрузку заготовок в автоматическом режиме. На станке VL 2 P, обрабатывающем детали типа «диск», эту задачу выполняет главный шпиндель, на станке VT 2-4, специализирующемся на обработке валов, заготовки загружаются и выгружаются грейферами, расположенными в одной из позиций каждой револьверной головки. Прекрасная оснащенность для решения любой задачи обработки резанием 12 ипозиционные револьверные головки, используемые на обоих станках, го-

товы к выполнению любых задач. Причем на станке VT 2-4 для обеспечения обработки по четырем осям ЧПУ таких револьверных головок две. В любую позицию револьверной головки может быть установлен приводной инструмент с частотой вращения до 6.000 мин-1 и крутящим моментом до 20 Нм. В стандартном исполнении на револьверной головке используются гнезда для установки инструмента VDI 30, по желанию револьверная головка может также поставляться с гнездами BMT 55. Таким образом, с точки зрения выбора инструмента у наших заказчиков нет практически никаких ограничений. Аналогичным образом, в соответствии с принципами открытости и простоты, строится система управления станков. Пользовательская оболочка всегда остается одинаковой, вне зависимости от используемой системы ЧПУ: заказчик может выбирать между системой Fanuc 31i/32i (со встроенным SPS) и Siemens Sinumerik 840D sl (со встроенным PLC

17

Рис. 5. Большие двери обеспечивают удобный доступ в рабочую зону станка, таким образом, появляется возможность простой и быстрой смены инструмента, кулачков зажимных патронов и самих зажимных патронов. Еще одним новшеством является пульт управления станком конструкции EMAG. Вне зависимости от системы управления, пользовательская оболочка остается одинаковой, что существенно упрощает наладку станков EMAG и затраты заказчика на обучение персонала

S7-300). Таким образом, при использовании единой базы ЧПУ на предприятии удается существенно сократить затраты как на обучение операторов, так и непосредственно на наладку станков.

Рис. 4. Загрузка деталей на обработку на станке VT 2-4 производится грейфером револьверной головки. Он захватывает заготовки из накопителя, расположенного с боковой стороны станка и устанавливает их для зажима между шпинделем и задней бабкой

Преимущества станка VL 2 P: z Загрузка/выгрузка деталей на одном шпинделе производится параллельно с обработкой на другом шпинделе; z Чрезвычайно малое время «от стружки до стружки»; z На станке VL 2 P может производиться как полная обработка одной детали (токарная обработка первой и второй стороны детали с переворотом), так и параллельная обработка двух совершено разных деталей на разных шпинделях; z Исключительно высокая виброустойчивость и термостабильность обеспечивается за счет изготовления станины станка из синтетического гранита MINERALIT® ; z Широкий выбор стандартизованных элементов системы автоматизации обеспечивает высокую степень производственной гибкости;

Технические данные Рабочий диапазон

ед.изм.

VL 2 P

Диаметр патрона

мм

160

VT 2-4 160

Макс. диаметр вращения

мм

200

200

Перемещение по оси X

мм

380

340

Перемещение по оси Z

мм

400

660

Главный шпиндель

кол-во

2

1

Мощность главного шпинделя при ПВ 40 % / 100 %

кВт

19,5 / 12,5

34 / 26,5

Крутящий момент при ПВ 40 % / 100 %

Нм

75 / 48

144 / 112

мин-1

6.000

6.000

Макс.частота вращения

z Идеальные условия падения стружки – вертикально вниз; z Малая занимаемая площадь за счет компактного исполнения; z Время обработки на разных шпинделях может быть различным. Преимущества станка VT 2-4: z Встроенная система загрузки и выгрузки заготовок; z Накопители заготовок и обработанных деталей являются составными частями станка; z Станок может использоваться как автономно, так и в составе автоматизированной производственной системы; z Вертикальная компоновка станка обеспечивает свободное падение стружки вниз и препятствует образованию клубков стружки; z Малое время наладки и переналадки за счет прекрасной доступности и удобного расположения рабочих узлов; z Малые затраты на сенсорные устройства за счет прямого привода по осям ЧПУ и современных систем управления; z Малая занимаемая площадь за счет компактного вертикального исполнения

Российское представительство группы EMAG 117630, Россия, Москва, ул. Академика Челомея, д. 3 корп. 2 тел.: +7 (495) 287-09-60, +7 (495) 287-09-61, факс: +7 (495) 287-09-62 e-mail: main@emag-group.ru www.emag.com АПРЕЛЬ 2013

18

ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ТИТАНОВЫХ И ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ Использование титановых сплавов и композиционных материалов (КМ) в аэрокосмической промышленности стремительно растет. Современные летательные аппараты по массе в среднем содержат около 16 % композитных материалов и 9 % титановых сплавов. Широкое внедрение титана успешно решает требование снижения веса конструкции. Титан намного лучше алюминия соединяется с КМ и на 60 % увеличивает жизнь летательных аппаратов. К высокой прочности добавляется и свойство незначительных деформаций при температурных изменениях, что повышает размерную стабильность конструкций. Несмотря на такие положительные свойства титана, он имеет недостаток: из-за своей прочности титан и его сплавы относятся к труднообрабатываемым материалам. На его обработку затрачивается времени в 10-12 раз больше, чем на обработку алюминия. К тому же титановые материалы при нагревании в процессе обработки склонны к склеиванию (наростообразованию) и разъеданию лезвия инструмента. Для его обработки требуются другие условия, по сравнению с материалами, когда применяют обычные станки и инструменты. Например, по норме на шпиндель приходится только одна десятая объема стружки по сравнению с алюминием, а стойкость инструмента колеблется в диапазоне от нескольких минут до двух часов. Примером станка для обработки титана является вертикально-фрезерный высокоскоростной станок с ЧПУ мод. ФП-27ТС производства Савеловского машиностроительного завода (рис. 1).

безлюфтовыми редукторами, высокоточными шариковыми винтовыми парами (ШВП)и линейными датчиками обратной связи, установленными на всех координатах Х, У, Z. Станок оборудован многофункциональной системой подачи COЖ: •высоконапорная станция с устройством тонкой очистки охлаждающей жидкости, реализующая внутренний подвод СОЖ через шпиндель с давлением до 9 мПа и расходом 70 л/мин, •станция, реализующая наружный полив с давлением 0,7 мПа и расходом 150 л/мин. Наличие высоконапорных, с большим объемом подачи СОЖ станций обеспечивает надежное охлаждение детали и инструмента, удаление стружки из зоны резания и увеличение стойкости инструмента. Сбор и удаление стружки и эмульсии из зоны обработки производятся с помощью 4-х шнековых и 2-х пластинчатых транспортеров. Одноосевая шпиндельная головка, установленная на станке – самая мощная головка на ООО «СМЗ» (рис. 2).

500 СМ3/МИН, и это не предел

Рис. 2. Одноосевая шпиндельная головка ООО «СМЗ» Рис. 1. Станок ФП-27ТС для обработки титана ООО «СМЗ» Он создан на базе вертикально-фрезерного станка мод. ФП-27, отличающегося высокой жесткостью конструкции. Новая модель предназначена для высокоскоростной программной обработки сложных фасонных поверхностей корпусных деталей типа балок, кронштейнов, лонжеронов, изготавливаемых из высокопрочных титановых и труднообрабатываемых жаропрочных сплавов с использованием высокопроизводительного инструмента на повышенных режимах резания. Станок позволяет фрезеровать торцевыми и концевыми фрезами, сверлить, зенкеровать, растачивать отверстия и нарезать резьбу. В конструкции применены литые базовые детали повышенной жесткости, направляющие скольжения с антифрикционным покрытием, использование которых позволяет значительно повысить скорости перемещения по координатам, не снижая демпфирующей способности. Главный привод – шпиндельная головка (до 4 000 об/мин) производства ООО «СМЗ» с асинхронным электродвигателем фирмы Siemens в комплекте с планетарным двухступенчатым редуктором фирмы ZF (Германия). В качестве приводов подач асинхронные сервомоторы с планетарными АПРЕЛЬ 2013

Ее шпиндель смонтирован на подшипниковых опорах повышенной жесткости, имеет инструментальный конус SK50, автоматический зажим инструмента с реализацией функции подвода СОЖ через инструмент. Привод вращения шпинделя: асинхронный двигатель с водяным охлаждением Siemens в комплекте с низколюфтовым двухступенчатым автоматически переключаемым планетарным редуктором ZF (Германия). Передача вращения с вала редуктора на шпиндель осуществляется беззазорной зубчатой ременной передачей, позволяющей гасить вибрации при резании. Мощность двигателя в режиме S1 – 52 кВт, S6 – 62,5 кВт; максимальное число оборотов составляет 4000 об/мин; максимальный крутящий момент в режиме S1 – 1200 Нм, в режиме S6 – 1600 Нм. Конструкция головки позволяет вести высокопроизводительное силовое фрезерование, характерное для обработки титановых и жаропрочных сплавов, обеспечивая высокую жесткость, динамику и виброустойчивость. Станок оснащен контактной измерительной системой контроля за состоянием инструмента и деталями фирмы Renishaw, стандартным инструментальным магазином дискового типа на 12 позиций с манипулятором смены инструмента. В качестве системы управления станком используется УЧПУ Sinumerik 840D.

19

Станок П-го класса точности по ГОСТ 8-82 с размерами рабочего стола 2000х1000 мм. Имеет рабочее пространство XYZ (2000х1000х500 мм) и может обрабатывать до 2 000 кг (вес заготовки с приспособлением), при собственном весе в 23 тонны, обеспечивая высокую жесткость даже при предельных режимах обработки. Скорость рабочих подач по осям X,Y может находиться в диапазоне 0,5-16 тыс. мм/мин, по Z 0,5-10 тыс. мм/мин. Жесткая конструкция станка в сочетании с комбинированными направляющими дает возможность обеспечить производительность более 500 см3/мин при черновом фрезеровании. Высокая производительность обеспечивается также благодаря обильному охлаждению под высоким давлением (рис. 3).

Рис. 4. Фреза СКИФ-М

Рис. 3. Процесс охлаждения Помимо особых требований к станку для обработки титана, высокие требования предъявляются к инструменту. Материал титан не может унести со стружкой тепло процесса резания, и это приводит к образованию раскаленной зоны с термической перегрузкой лезвия инструмента. Стойкость инструмента колеблется в диапазоне от нескольких минут до двух часов. Реализуемые скорости резания при черновомфрезеровании составляют от 40 до 80 м/мин и чистовом от 90 до 120 м/мин. Подача на зуб от 0,05 до 0,3 мм, причем радиальное и осевое резание очень сильно зависит от инструмента и устанавливается в широком диапазоне. По инструменту ставка делается в большей степени на инструмент со сменными режущими пластинками из твердого сплава, которые можно многократно менять. В идеальном случае они могут иметь дополнительно твердосплавное покрытие, если это допускается. Требованиями, которые учитываются при выборе покрытия, являются вязкость, твердость, стойкость к окислам и термическая стабильность, коэффициент трения, толщина слоя покрытия, напряженное состояние слоя, которые должны соответствовать обработке титана. Некоторые фирмы выбирают химическое газовое осаждение CVD и применяют титан-боритовое покрытие (Тi B2). Другие предпочитают титан-алюминиевые покрытия (Ti Al, Ni). По опыту фирм Германии эти покрытия дают большие скорости и производительность. Отечественный производитель режущего инструмента, ООО «СКИФ-М» (Белгород), выпускает широкую гамму фрез и пластин, в т.ч. для фрезерования высокопрочных титановых сплавов ВТ22 и ВТ23 отечественного производства и Ti 10.2.3. и Ti 5.5.5.3 зарубежного. Интенсивные испытания, проводимые «СКИФ-М» совместно с заказчиками в области повышения производительности чернового фрезерования высокопрочных титановых сплавов, позволили достичь значительных результатов при обработке крупногабаритных поковок. Наилучшие результаты показывают концевые торцово-цилиндрические фрезы, оснащенные пластинами твердого сплава HCS35 (рис. 4). Кроме правильного выбора конструкциии размеров фрез, существенное влияние на результаты оказывает схема обработки. Общим правилом является исключение или, в крайнем случае, минимизация встречного фрезерования.

Особо это относится к фрезам диаметром более 50 мм, где динамическое упрочнение титана многократно сокращает стойкость режущей кромки. Для торцово-цилиндрических фрез, показывающих наибольшую производительность при черновом фрезеровании титана, оптимальным является такое сочетание параметров: глубина резания (ар), а ширина фрезерования (ае) не превышает 35% от диаметра режущей части фрезы. Использование такой стратегии обработки позволило достичь при фрезеровании заготовки из титана ВТ6 на вертикальнофрезерном станке с ЧПУ мод. ФП-37ПН со скоростью рабочих подач по координатам X,Y от 0,5 до 6000 мм/мин, по координатам Z от 0,5 до 3500 мм/мин с крутящим моментом на шпинделе 1200 Hм и частотой вращения шпинделя от 20 до 3150 об/мин; мощностью привода главного движения 37кВт,с обильным охлаждением COЖ инструмента и детали и закрытой зоной обработки, интенсивного съема материала с поверхности заготовки. При черновой обработке уступов шириной (ае)=25 мм и глубиной резания (ар)=70 мм в плите размером 120х40 мм, толщиной 100 мм из титанового сплава ВТ6 использовалась концевая торцово-цилиндрическая фреза MT190L-063NC50R65SO0971+18A-IK-T, оснащенная пластинами SOHW09T308EN и BOHW12T308ER из твердого сплава HCS35 («СКИФ-М»), диаметром 63 мм, с длиной режущей части 90 мм. Испытанная фреза имела шесть эффективных зубьев. Обработка уступов размером 25х70 мм велась со скоростью резания Vс=80 м/мин и подачей на зуб (fz) 0,12 мм. Все испытания выполнялись подачей СОЖ поливом с расходом 100 л/мин под давлением 3 бар. ДОСТИГНУТА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ОБРАБОТКИ ТИТАНОВОГО СПЛАВА Q = 500СМ3/МИН И ЭТО НЕ ПРЕДЕЛ! Планируется создание гаммы станков на базе вертикально-фрезерных станков с ЧПУ мод.ФП-7,17; продольно-фрезерных станков с ЧПУ мод. ФП-93, ВФ-3ВС и при необходимости создания на этой базе 5-ти осевых станков. Станок ФП-27ТС будет представлен с 27 по 31 мая на международной выставке «Металлообработка 2013» (Москва, ЦВК «Экспоцентр»), в рамках выставки 28 мая пройдет конференция «Высокопроизводительная обработка титановых и жаропрочных сплавов. Оборудование. Инструмент». ООО «Савеловский машиностроительный завод» Тел.: 8/48236/ 4-41-39, 4-12-30 market@ smz-stanki.ru www.smz-stanki.ru АПРЕЛЬ 2013

20

ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ МОДЕРНИЗАЦИИ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Evenin the conditions of lack of the state industrial policy, a problem of survivaland development of domestic machine-building enterprisesit is necessary and it is possible to solve. Russia has a numberof reserves that must be used, the main of them - increasing the labor productivity through technology transfer.

ВВЕДЕНИЕ

Для нашей страны машиностроительный комплекс играет особо важную роль, так как Россия занимает ведущее место в добыче и производстве теплоэнергетических ресурсов и одно из ведущих - по основным видам сырья для машиностроения. За спадом в машиностроении может последовать значительное снижение показателей в черной и цветной металлургии, затем горнодобывающей промышлености, ТЭКе и т.д. Таким образом, роль и значение машиностроительного комплекса в социально-экономическом развитии страны на данном этапе невозможно переоценить. Опережающее развитие машиностроения способствует инновационному развитию и дальнейшему экономическому росту страны.

СОСТОЯНИЕ

Основные проблемы российского машиностроения можно охарактеризовать следующим образом: 1. Структура создания и функционирования предприятий в советский период при существовавшей в стране плановой модели развития экономики по ряду показателей сложно уживается с рыночной моделью: 1.1 Избыточные территориальные мощности. Множество предприятий машиностроительного комплекса имеют необоснованно большие площади, порой расстояния между цехами и зданиями составляют сотни метров, как следствие – повышенные расходы на инженерную инфраструктуру и коммуникации.

1.2 Высокая локализация производства, которая, несомненно, приводит к снижению эффективности использования трудовых и производственных ресурсов. В одном производственно-техническом журнале было написано: "...в советские времена заводы строили так, чтобы туда завозить железную руду, а вывозить готовые машины...". Эта фраза хоть и является утрированной, но в целом отражает сущность проблемы, которую многие недооценивают. Возможно, такое стремление к автономности каждого предприятия связано со страхами после Великой Отечественной войны, с этим связано и наличие на складах неприкосновенного запаса комплектующих и материалов. Но сейчас другие времена. Структура рыночной экономики предполагает гораздо более низкую локализацию, (а значит и возможность эффективней управлять расходами и ресурсами), при этом вокруг крупных предприятий создаются кластеры предприятий сателлитов, узкоспециализированных легкоуправляемых производств, образующих субконтрактный пояс. К примеру, изготовление вне метизного завода гаек, болтов и других типовых деталей метизных групп является абсурдом, так как это на порядок повышает себестоимость таких изделий. То же можно сказать и о наличии литейных или кузнечно-штамповых производств, если их доля не является критичной (не менее 40 %) в составе готового изделия. Сюда следует отнести и наличие почти у каждого завода инструментальных мощностей, при том что на рынке присутствуют профильные производители инструмента, у которых соотношение «цена - качество» на порядок превосходит аналогичные поАПРЕЛЬ 2013

казатели производимой внутри предприятия продукции. При этом предприятие распыляет и без того ограниченные интеллектуальные, рабочие и производственные ресурсы, ухудшая тем самым конкурентоспособность.

1.3 Наследство эпохи Советского Союза – висящие на балансе предприятий объекты социального и культурнобытового назначения (детские сады, дома культуры, стадионы, базы отдыха и т. д.) увеличивают накладные расходы и снижают эффективность прямой деятельности предприятия.

2. Сильный износ основных производственных фондов. Степень износа к 2012 г. составляет 65-75 % [1, 2]. Выбытие основных фондов в машиностроении идет с темпом 1,5-3,5 % в год, тогда как годовой темп обновления технологической базы не превышает 0,1-0,5 %. В наиболее сложном положении оказалась важнейшая отрасль отечественного машиностроения – станкостроение, определяющая технологический уровень всего машиностроительного комплекса. Здесь потребность в обновлении станочного парка в стоимостном выражении составляет не менее 1,5-1,8 млрд. долларов (если ее принять в 10 % в год от имеющегося парка в 2,2 млн. штук), но она практически не обеспечена платежеспособным спросом [1]. При этом удельный вес производств, соответствующих 5-му технологическому укладу, возникшему в развитых странах мира еще в 90-е годы, составляет не более 6-8 %. В то же время мир уже стоит на пороге 6-го технологического уклада. Обновление производственных фондов невозможно без привлечения инвестиций. Из этого вытекает следующая проблема.

3. Длительность (зачастую неопределенность) периода окупаемости инвестиционных ресурсов. Из-за низкой инвестиционной привлекательности возрастает доля самофинансирования машиностроительных предприятий (за счет прибыли и амортизации) и может достигать 90 %. Что, в принципе, неплохо, но недостаточно для проведения серьезной модернизации оборудования и внедрения новых технологий.

4. Неуклонное старение и ухудшение качественного состава инженерных и производственных кадров, их низкая квалификация (в будущем квалификация продолжит снижаться, а стоимость труда будет возрастать). И если в первые 10-15 лет после распада Союза оставшийся кадровый задел позволял компенсировать ряд описываемых проблем, то в последнее время катастрофическая ситуация в сфере инженерно-технических и производственных работников стала проявляться в виде валового брака и актов о несоответствии продукции. При этом, если проблему рабочих рук частично можно решить повышением автоматизации производства, то ситуация с дефицитом инженерно-технических работников обретает масштабы серьезной угрозы.

5. Недостаточный уровень инновационного развития. Для России, как одной из наиболее ресурсоемких стран мира, проблема разработки и внедрения передовых технологий имеет первостепенное значение. Следует отметить, что по количеству внедрения новых технологий и инноваций машиностроение находится в авангарде отраслей российской промышленности, но существенно уступает зарубежным аналогам. Так, показатель наукоемкости, определяемый как отношение отраслевых затрат на НИОКР к объему производства, в машиностроении и металлообработке колеблется в пределах 1,5-2,3 %. Все вышеуказанные проблемы привели к тому, что рентабельность машиностроительной продукции гораздо ниже рентабельности продукции других отраслей и даже ниже среднего показателя по промышленности в целом. В нынешнем состоянии предприятия могут осуществлять

БЫСТРЫЕ, ТОЧНЫЕ И НАДЕЖНЫЕ токарные станки

Токарный станок с наклонной станиной и ЧПУ

Высокоточный токарный станок с ЧПУ

Высокоскоростные высокоточные токарные станки Малый токарный станок с большим шпинделем

22

производство конкурентоспособной продукции только для сравнительно узких сегментов рынка, в основном это касается отдельных видов вооружения и военной техники. По оценкам международных экспертов, на мировом рынке могут конкурировать в соответствующих сегментах не более 50 российских машиностроительных компаний [1]. При этом Россия с начала 2000-х годов лишилась большинства таких своих преимуществ перед иностранными производителями, как: • низкая цена на продукцию и услуги естественных монополий (годовой индекс цен в электроэнергетике составляет около 128 %, в топливных отраслях — более 120 %, в то время как в машиностроении ниже 110 %); • существенно более низкая зарплата рабочих (этот показатель иностранные производители нивелируют высокой производительностью). При этом мы имеем ряд следующих негативных показателей в сравнении с развитыми экономиками: • слабость законодательной базы по государственной промышленной политике и техническому регулированию, ценообразованию на продукцию машиностроения; • несовершенство системы налогообложения, заметно сокращающей оборотные средства предприятий; • малоэффективное взаимодействие финансово-кредитных организаций и реального сектора экономики, а именно практически полное отсутствие возможности для «длинных», долгосрочных и дешевых кредитов, необходимых для глубокой модернизации производства. Остается только надеяться на госзаказ, так как простой покупатель вряд ли ответит лояльностью при возможности купить более конкурентный продукт. Проанализировав вышесказанное можно ужаснуться и посчитать отрасль обреченной. Но так ли это? Ведь существует ряд примеров успешного развития различных машиностроительных производств, которые не только преодолели все вышеуказанные проблемы, но и вышли на внешние рынки развитых стран. Это напрямую зависит от руководства самих предприятий, их понимания, в каком направлении действовать, как пользоваться механизмами, которые предоставляет свободный рынок...

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ТРУДА

По данным Росстата, производительность труда в России вдвое ниже, чем в среднем в развитых странах. ВВП на душу населения по паритету покупательной способности (а что это, как не производительность труда в стране) равен 16 000 дол. на чел. в год, а в развитых странах от 30.000 дол. до 40000 дол. Однако с учетом существенной доли в ВВП добычи и продажи полезных ископаемых, где выработка на одного рабочего в абсолютном стоимостном выражении существенно выше, чем в обрабатывающей промышленности, эта цифра будет корректироваться в сторону увеличения разницы. Можно привести несколько примеров предприятий с доступной информаций об их финансово-производственных показателях. Анализ был проведен с целью получения реальной картины по производительности.

1. Авиастроение. Ведущий (по эффективности) производитель авиационной техники корпорация «Иркут» имеет годовой объем выручки 50 000 млрд/руб. при 16 000 рабочих, т.е. около 10 000 дол./чел.год, европейский EADS при 45,7 млрд. дол годовой выручки имеет штат 128 000 сотрудников, т.е.

357 000 тыс. дол/чел. год , а американский Boeing при обороте 64 млрд.дол/год имеет штат 160 000 чел, т.е.

400 000 дол/чел. год. Следовательно, разница у нас с европейцами в 35 раз, а с американцами в 40 раз. А ведь это самое конкурентное предприятие отрасли. Только вдумайтесь в эти цифры! Они означают, что один европейский рабочий делает столько же, сколько 35(!) российских рабочих, а один американский столько, сколько 40(!) российских. А ведь это не только затраты на заработную плату, а также АПРЕЛЬ 2013

количество станков и потребляемая ими электроэнергия, количество производственных площадей, расходы на их отопление, водоснабжение и электроснабжение, здания, бухгалтеры, экономисты, обсчитывающие этих рабочих и т.д.

2. Судостроение. Здесь опять же были выбраны три крупные мировые открытые компании. Японская верфь Sumitomo Heavy Industries, американская General Dynamics и российская «Севмаш». Результаты получились такие: в сравнении с японцами – 1/35, с американцами – 1/32.

3. Промышленное оборудование. Здесь пришлось столкнуться со сложностями подбора предприятий с более или менее похожим профилем, но и разрыв получился уже меньше. Сравнивались: российский «Уралмаш», американский Terex и швейцарский Liebherr (производители строительной техники и промышленного оборудования). Результаты по выработке на одного рабочего в год: Америка 1/12, Европа 1/10. Стоит отметить, что, несмотря на проблемы отрасли, наша страна имеет ряд преимуществ перед странами, которые из отсталых аграрных стран стали развитыми индустриальными центрами с высоким уровнем жизни и высоким индексом развития человеческого потенциала (Южная Корея, Сингапур, Тайвань) или динамично развивающимися (Индия, Малайзия и т.д).

К ПРЕИМУЩЕСТВАМ РОССИИ МОЖНО ОТНЕСТИ:

1. Несмотря на годы разрушения советского научно-технологического уклада и центров базовых компетенций, в России удалось сохранить сильные научные и научно-технологические организации. Это позволяет осуществлять Федеральный закон № 217 от 2009 г. (о поддержке создания бюджетными научными учреждениями хозяйственных обществ в целях практического применения результатов интеллектуальной деятельности) и постановление правительства РФ № 219 от 2010 г. (о государственной поддержке развития инновационной инфраструктуры в федеральных образовательных учреждениях высшего профессионального образования) и способствует образованию на базе некоторых федеральных университетов сильных инновационных учебно-производственных центров высоких технологий в машиностроении. Они оказывают весь спектр услуг, начиная с компьютерного моделирования сложных конструкций наукоемких изделий, подготовки производства с использованием CAD-CAM-CAE-систем и подготовки персонала до формирования информационных ресурсов и создания на их основе специализированного портала, обеспечивающего удаленный доступ к технологической информации.

1. Предприятиям необходимо научиться активно сотрудничать с научно-исследовательскими учреждениями (и не только с отечественными), как это принято в сильных индустриально ориентированных экономиках. Это даст импульс к развитию обеих сторон.

2. Наличие относительно развитой еще со времен Союза транспортно-логистической и производственной инфраструктуры страны.

3. Низкая производительность труда может стать основным преимуществом при создании и реализации качественных программ трансфера технологий и технического перевооружения производства в сочетании с оптимизацией основной деятельности предприятия путем избавления от непрофильных видов деятельности, использования механизмов промышленного аудита, инвентаризации производственно-технологической базы, составления детально проработанного бизнес плана, аутсорсинга и других известных механизмов повышения оптимизации расходов. Все это в конечном итоге может вывести предприятие на совершенно новый качественный уровень развития. Еще один позитивный момент является мощным инструментом для трансфера технологий. Свободный рынок создал ситуацию, когда любая даже самая отсталая «бана-

24

новая» республика, при наличии средств может купить на рынке самое современное оборудование. Это позволяет уйти от зависимости от высококвалифицированных кадров, национальной инженерной школы и других ограничений, которые в ХХ веке позволяли существовать только определенному кругу стран с собственными центрами научнотехнических компетенций. Здесь, правда, нужно отметить, что вышесказанное не относится к области высоких уникальных технологий и объектов. Никто вам не разработает атомную подводную лодку, истребитель нового поколения (хотя есть и исключения) или ядерную бомбу и т.д. Эта высокоинтеллектуальная сфера, основанная на фундаментальных научных исследованиях, по зубам только крупным компаниям с собственными мощными R&D центрами или же объектам национальных научно-исследовательских центров. Не говоря уже о политике. Тем не менее уходит время, когда существовали «уникальные» токари, фрезеровщики, шлифовщики, чувствующие сотки (долей мм.) пальцами, от которых зависело качество ракет, танков, самолетов и т.д., когда высококвалифицированный станочник был наполовину инженером, так как должен был знать ряд прикладных дисциплин, начиная от теории резания и заканчивая материаловедением. Человек активно вытесняется из участия в технологическом цикле создания продукта, тем самым уменьшая вероятность брака. К примеру, применение промышленных роботов манипуляторов в сварочном, заготовительном и других видах производства приводит к сокращению до 80 % персонала. В свою очередь, экономия на заработной плате позволяет окупить проект за 3-4 года. При этом большинство руководителей предприятий и представителей технического топ-менеджмента скептически относятся к применению манипуляторов, считая, что это оборудование предназначено исключительно для крупносерийного производства. То же можно сказать и о высокопроизводительном многофункциональном оборудовании в области механической обработки металлов, например токарно-фрезерных обрабатывающих центрах с 2-4 револьверными головками для статического и приводного инструмента. Применение такого типа оборудования, скажем, инструментального приводного блока с червячной фрезой (стоимостью 10-12 тыс.

Разработка мероприятий по повышению эффективности профильной деятельности предприятий машиностроительной и смежных отраслей • Консалтинг в области технического перевооружения производства с использованием инструментов налогового стимулирования; • Технологический аудит для выявления резервов повышения эффективности производства; • Автоматизация производства (сварочного, механической обработки металлов резанием, сборочного, складирования деталей); • Внедрение инновационных решений и продуктов от фундаментальных отраслевых ноу-хау и новых прогрессивных материалов до CALS - технологий; • Повышение энергоэффективности производства и оптимизация потребления ресурсов предприятия; • Создание проекта технического перевооружения производства под ключ: анализ технической документации, подбор оптимального оборудования, инструмента, оснастки и т.д ООО«ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» 350007, г. Краснодар, ул. Захарова, д.1, тел.(861) 215-57-75, факс (861) 215-45-02 E-mail: info@promsupport.ru, www.promsupport.ru АПРЕЛЬ 2013

у.е.) для нарезания мелкомодульных зубчато-шлицевых поверхностей заменяет собой полноценный шлице-зубофрезерный станок стоимостью в 15-20 раз больше самого блока. Однако при этом многие предприятия продолжают закупать универсальное оборудование, разработанное 30 лет назад. Наверное, это можно объяснить техническим консерватизмом и боязнью применять новое (работает старое и ладно), либо банальным незнанием возможностей современного оборудования и технологий.Конечно, применение высокотехнологичного оборудования требует наличия штата квалифицированных инженеров, которые будут готовить «умное производство». Но с использованием современных средств сквозного автоматического проектирования и подготовки производства, которые постоянно совершенствуются, задача инженера в определенной степени упрощается, а работа оператора обрабатывающего центра сводится к качественной подготовке инструментальной базы и оснастки. В настоящее время на рынке присутствует весь спектр услуг начиная от R&D (Research & Development) центров, которые готовы разработать по вашему техзаданию продукт, до инжиниринговых организаций, готовых под ключ спроектировать, запустить производство и обучить персонал. Кстати, на примере Китая и других стран юго-восточной Азии можно показать механизм работы трансфера технологий. Китай в начале своей индустриальной революции не имел ни нобелевских лауреатов по фундаментальным наукам, ни выдающихся инженеров с мировым именем, зато в полной мере воспользовался техническими возможностями, которые предоставил рынок. Конечно, высокая конкуренция рабочего персонала на рынке труда сыграла ключевую роль в развитии страны, но технические достижения практически во всех высокотехнологичных отраслях обязаны своим появлением грамотному использованию механизмов реинжиниринга и трансфера технологий. Даже в условиях отсутствия государственной промышленной политики проблему повышения эффективности производства надо решать, обеспечивая выживаемость предприятия любого масштаба хотя бы на среднесрочную перспективу, поскольку долгосрочную стратегию в условиях неопределенности выстроить невозможно. Поэтому нынешний период развития страны требует локализации подходов при повышении гибкости решений.

ВЫВОД

Большинство предприятий машиностроительного комплекса различных подотраслей за годы независимости от государственной опеки, которая выражалась в виде гарантированного госзаказа в советское время, имеет целый ряд проблем, от решения которых зависит их существование, особенно в условиях преждевременного (для данной отрасли) присоединения к ВТО. Обеспечить выпуск конкурентоспособной высокотехнологичной продукции невозможно вне инновационного развития предприятия, как по показателям экономической эффективности, так и по объему. При этом выверенный (с технической и финансовой точек зрения) план мероприятий по техническому перевооружению и внедрению прогрессивных технологий в производство позволяет значительно снизить финансовую нагрузку проекта. Для этого самим предприятиям нужно срочно озаботиться повышением квалификации своего инженерно-технического персонала и решительно использовать предоставляемые рынком инструменты для достижения этих целей. О.И. Козак Технический директор ООО «Промышленные технологии» Литература 1. В.Н. Половинкин, д.т.н. Журнал «Экспертный союз» № 1 2. Российский статистический ежегодник. 2011.: Стат. сб./ Росстат. – М., 2011.

26

КАЧЕСТВЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДОЛЖНО БЫТЬ И ДОСТУПНЫМ Наш корреспондент встретился с Майклом Биндером, президентом канадской станкостроительной компании Newland Machine Tool Group Inc. во время его деловой поездки в Россию. В ходе состоявшейся беседы г-н Биндер поделился информацией о деловом климате в Канаде, об особенностях бизнес модели своей компании (он является и ее владельцем), а также об общих тенденциях мирового станкостроения в настоящее время. Чем характеризуется нынешнее состояние экономики Канады? У многих представление о Канаде ассоциируется с хокеем, заснеженными лесами и бескрайними полями пшеницы. Между тем канадская экономика выгодно дополняет американскую в отраслях, базирующихся на технических инновациях и высококвалифицированной рабочей силе (аэрокосмические, оборонные, автомобилестроение, инструментальная промышленность, Майкл Биндер, президент ядерная и гидроэнергетиNewland Machine Tool Group Inc. ка, информационные технологии). Канадские заводы автомобильных фирм General Motors, Ford и Chrysler являются флагманами этих американских корпораций благодаря образцовой организации и рабочей силе более высокой квалификации по сравнению с американской (но и более дорогой). Благодаря консервативной политике банков Канада лучше других западных стран перенесла последний глобальный спад производства. В отличие от США спрос и цены на недвижимость в Канаде во время кризиса не падали. На федеральном уровне канадское правительство оказывает финансовое содействие компаниям в разработке и внедрении в производство новых технических решений в различных секторах машиностроения, включая и станкостроение.

– Неужели в Канаде есть и станкостроение?

– Да, оно сравнительно небольшое и включает компании, производящие универсальные токарные станки и различные специальные портально-фрезерные обрабатывающие центры для обработки трубных решеток и деталей для аэрокосмической индустрии. Наша компания дополняет эту гамму следующими группами средних и тяжелых металлорежущих станков с ЧПУ: токарно-карусельные с диаметром обработки до 5000 мм, карусельно-шлифовальные с патронами диаметром до 3100 мм и горизонтально-расточные с продольно и поперечно-подвижной стойками и расточными шпинделями диаметром до 260 мм. Приведенные группы включают как стандартные станки, так и специальное оборудование, разрабатываемое на их базе по техзаданиям заказчиков. Кто в основном покупает ваши станки? В течение 30 лет коллективом наших инженерно-технических специалистов были спроектированы и изготовлены сотни средних и тяжёлых металлорежущих станков с ЧПУ. В течение последних 15 лет лет изготовлено свыше 250 станков, которые в настоящее время эксплуатируются в США, Канаде, Мексике, России, Италии, Румынии, Корее, Китае и Тайване. Основными отраслями-потребителями в глобальной географии являются энергетика (атомная, ветряная, гидро), производство подшипников, изготовление и ремонт АПРЕЛЬ 2013

авиационных двигателей, оборонные предприятия, изготовление арматуры для нефтяной и газовой промышленности, изготовление внедорожного и горно-шахтного оборудования, механообработка по контрактам. В качестве примеров наших клиентов можно привести такие транснациональные корпорации с мировыми именами как Siemens, General Electric, Caterpillar, Sikorsky Aircraft, Pratt & Whitney, INA, Babcock & Wilcox, GoodYear, Сameron, FMC, Halliburton Energy Services, US Army, Air and Navy Forces. В России наше оборудование эксплуатируется на заводах концернов «Силовые машины», «Росатом», «Европейская подшипниковая корпорация», завод «Казанькомпрессормаш», Выксунский металлургический комбинат.

Стандартный токарно-карусельный станок модели NVT 1600, изготовленный для силовой обработки многоручьевых шкивов горношахтного оборудования. Наибольший диаметр обработки 1600 мм, 3-х ступенчатая коробка скоростей главного привода, наибольший крутящий момент на столе 20 000 Нм

Специализированный горизонтально-расточной станок Newland, спроектированный на базе модели NHB 16 для обработки длинных валов ветрогенераторов. Диаметр расточного шпинделя 165 мм, обработка может вестись с использованием сдвоенных столов размером рабочей поверхности 3000 х 2500 мм

занием, предварительная сдача станков заказчикам и др.). Дополнительная сборочная площадка располагается в г. Ковентри, Англия, где находится наша дочерняя компания Newland Bennett Limited, обладающая 100-летней интеллектуальной собственностью классических английских производителей токарно-карусельных станков – компаний Webster & Bennett и Wickman Bennett. Мы не исключаем возможности подыскать сборочную площадку и в России для сборки тяжелых и крупногабаритных станков. При этом наш главный офис и конструкторский центр попрежнему находится в Канаде, где осуществляется руководство компанией, разработка и проектирование всего производимого оборудования, управление всеми филиалами и дочерними компаниями, связь с глобальной сетью наших деловых партнеров и поставщиков комплектующих, сервис, а также техническая поддержка и обучение заказчиков (в том числе и на русском языке). У нас есть также совместное предприятие в Китае для целевой продажи станков Newland на этом огромном рынке. Специальный токарно-карусельный станок для многооперационной обработки крупногабаритных подшипников ветрогенераторов, разработанный на базе модели NVT 4500 и изготовленный для корейско-японского подшипникового концерна. Оснащение станка двумя массивными ползунами со встроенными фрезерными шпинделями позволяет производительно выполнять с одной установки мягкое точение, сверление отверстий и твердое точение крупногабаритных колец из поковок. Специальный 6-ти кулачковый патрон диаметром 3600 мм обеспечивает автоматический перехват с наружного на внутренний зажимы заготовки и наоборот. Для этого заготовка автоматически приподнимается для перемещения под ней кулачков в процессе перехвата

– В чем заключается философия вашего бизнеса?

– Возможности и высокая конкурентоспособность нашей фирмы базируются на уникальном потенциале ее инженерноконструкторской команды, состоящей из конструкторов, закончивших ведущие российские и американские технические университеты и колледжи и получивших ценный опыт в работе на станкостроительных компаниях в России, Северной Америке и Европе. Наличие в нашем составе русскоговорящих конструкторов дает возможность предоставлять дополнительные услуги российским заказчикам (лучшее понимание технологических задач заказчиков, подготовка на русском языке качественных руководств по обслуживанию, технологических анализов и расчетов времени обработки деталей представителей, проведение диагностики по телефону и Интернету и др.). Основными покупателями нашего оборудования традиционно являлись крупные корпорации, особенно в России, где мы пока не продали ни одного станка средним и малым предприятиям. Разразившийся в 2008 году глобальный финансовый кризис еще более осложнил приобретение наших станков малыми и средними частными бизнесами. Для того чтобы расширить круг наших потенциальных потребителей мы решили кардинально улучшить такой показатель наших станков, как соотношение качества и цены. Сохранив и улучшив качество, мы должны были кардинально улучшить наши цены на базе более широкого использования международного разделения труда. Сделать это, продолжая производить оборудование в Канаде, было сложно, поэтому мы приняли на вооружение глобальную модель нашего бизнеса, при которой сборка станков выносится на площадки, расположенные в других странах и позволяющие значительно уменьшить себестоимость продукции и, соответственно, цены для наших заказчиков. Это в первую очередь Тайвань за счет расположения сборочных работ в непосредственной близости от литейных заводов и фирм, выполняющих механообработку деталей по нашим чертежам, а также экономичности местной рабочей силы, используемой на вспомогательных, но трудоемких операциях. В отличие от других станкостроительных компаний, полностью отдавшим на откуп азиатским фирмам изготовление станков по своей документации, в нашем производстве все ответственные операции по-прежнему выполняются канадскими специалистами (ручное шабрение поверхностей базовых деталей, сборка станков, обеспечение их геометрической точности, запуск, отладка, испытания ре-

– Что значит глобальная сеть ваших деловых партнеров?

– Компания Newland в своей работе активно сотрудничает с высококвалифицированными контракторами в различных областях инжиниринга и конструирования, имеет свой инжиниринговый и сервисный офис в России в Санкт-Петербурге. В группу Newland входит канадская компания Roundness Technologies Ltd. В кооперации с российской компанией «Техномаш», г. Санкт-Петербург Roundness Technologies занимается разработкой новых технологий обработки подшипниковых колец. Опираясь на потенциал и сотрудничество с контракторами в различных областях компания Newland выполнила ряд сложных и наукоемких разработок для различных фирм, в том числе разработала специальные шлифовальные устройства и системы для производителей подшипников в России, Канаде, США, Германии, Корее.

– Какие реальные выгоды приносит вам переход на новую модель бизнеса?

– За период с 2008 г. мы переработали и значительно улучшили конструкцию большинства станков в наших гаммах одновременно снизив при этом наши цены на 20-30 %. На базе этого мы считаем себя лидерами в достижении наилучшего относительного показателя качество/цена. Мы надеемся, что недалек день, когда мы начнем получать заказы на наши станки и от небольших частных предприятий в России, как мы получаем их в США. Сегодня на мировом рынке станков просматриваются два основных полюса – это высококачественные и дорогие станки, производимые в Западной Европе и Японии, и оборудование более низкого и среднего класса, доступное по цене и производимое в странах Азии. Наша модель позволяет занять нишу между этими полюсами со станками, не уступающими по качеству европейским производителям, ценовая конкурентоспособность которых не уступает и азиатским станкостроителям. Наше выгодное расположение в середине этой ниши вызывает наибольший интерес заказчиков, что выгодно отражается на портфеле получаемых заказов. В заключение хотел бы отметить, что в условиях нестабильности мирового финансового рынка и жесткой конкуренции в станкостроении, как и в любой другой отрасли, можно выжить лишь в постоянном совершенствовании конструкции станков, управления, контроля себестоимости, поиске оригинальных способов маркетинга, совершенствовании сбытовой сети и т. д. Классическим, но застывшим схемам нет места, все должно быть, как сейчас говорят, agile (гибким). Контакты в России: Тихомиров Геннадий Иванович, директор по продажам и сервису в СНГ Newland Machine Tool Group Inc. Тел/факс: +7 812-516-2292; моб. тел.: +7 921-900-6507 E-mail: gt@newlandmachines.com; сайт: www.newlandmachines.com АПРЕЛЬ 2013

27

28

АПРЕЛЬ 2013

29

АПРЕЛЬ 2013

30

СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РАЗМЕРНОЙ ОБРАБОТКИ This article gives an analysis of modern technologies and equipment for ultrasonic sizing, shows the characteristics of machines, offered variants of the solution of the problem of processing brittle materials. Еще в начале ХХ в. ультразвук получил широкое применение при обработке хрупких и композиционных материалов, таких как кварц, керамика, ситаллы, а также жаропрочных и нержавеющих сталей и титановых сплавов. За этим последовало бурное развитие методов ультразвуковой размерной обработки (УЗРО), появление специального технологического оборудования и источников ультразвука (УЗ) [1]. Главными потребителями этих технологий стали авиационная, ракетная, часовая и судостроительная промышленность. Наибольшее распространение УЗРО получила в приборостроительной отрасли, где технология используется в акселерометрах, гироскопах и др. Родоначальниками в развитии теории и практики процессов ультразвуковой обработки были советские и японские ученые А.И. Марков, В.Ф. Казанцев, Л.Д. Розенберг, Дз. Кумабэ и Нишимура. Приоритетом являлось создание теории комбинированных процессов резания с воздействием ультразвука, которая принадлежит отечественной школе, сформировавшейся в 60-70-е г. XX в. в Московском авиационном институте под руководством А.И. Маркова. Наибольшее применение ультразвука в производственных целях пришелся на 70-80-е г. XX в.. Разработкой и производством источников, а также оборудования для ультразвуковой обработки занимался НИИ ТВЧ в Ленинграде, а также ЭНИМС (позднее МГТУ «Станкин») в Москве, а изготавливалось оно на Троицком станкозаводе. Большая номенклатура специального ультразвукового оборудования разрабатывалась и выпускалась силами отраслевых НИИ [2]. В последнее время в связи с сокращением наукоемких производств (особенно в оборонном комплексе) интерес к развитию ультразвуковой техники в промышленности заметно уменьшился. Однако сейчас наблюдается тенденция к оживлению производства, развитию отечественного авиаи ракетостроения, расширение кооперации с зарубежными фирмами. При этом постоянное создание новых конструкционных материалов со специальными свойствами, обрабатываемых традиционными способами, заставляют предположить, что ультразвуковая техника и технология будут вновь популярны. Таким образом, необходимо на базе разработок и достижений прошлых лет совершенствовать ультразвуковые процессы и оборудование для эффективного использования в современных условиях [3]. Ультразвуковая обработка особенно эффективна при прошивке отверстий и образовании полостей сложной формы в деталях из различных твердых и хрупких материалов, обработка которых другими методами затруднительна или вообще невозможна. Рис. 1. Станки серии Ultrasonic Ultrasonic 10: Х/Y/Z 110/110/190 -1 Частота вращения, мин 42000…60000 Точность позиционирования ± 2,5 мкм

Ultrasonic 20: Х/Y/Z 200/200/280 -1 Частота вращения, мин 42000 Точность позиционирования ± 2,5 мкм

АПРЕЛЬ 2013

ООО "УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ТЕХНИКА – ИНЛАБ" ТЕЛ. +7 (812) 329-4961, ФАКС +7 (812) 329-4962 E-MAIL: INLAB@UTINLAB.RU INTERNET: WWW.UTINLAB.RU

Наиболее применяемыми ранее станками были мод. 4770, 4771, 4772А и 4Б772. В них использованы активные способы подачи абразивной суспензии в рабочую зону – вакуумный отсос и нагнетание суспензии под давлением. Современным лидером в производстве оборудования для ультразвуковой размерной обработки (УЗРО) по праву может считаться немецкая компания DMG. Станки этой компании обладают широкими технологическими возможностями и снабжены целым рядом проектно-технологических функций. Особое внимание стоит обратить на станки Ultrasonic 10 и Ultrasonic 20 – это пятикоординатные станки с ЧПУ для УЗ обработки (рис. 1). Cтанки серии Ultrasonic позволяют наносить рельефные рисунки на поверхности хрупких и твердых материалов (стекло, керамика), выполнять сквозные и глухие отверстия произвольной формы (рис. 2).

Рис. 2. Поверхности, получаемые с помощью УЗРО

Высокая точность данного оборудования гарантирует высокое качество обработки как в массовом производстве, так и в изготовлении форм. Производительность выше до 5 раз в сравнении с традиционными методами обработки хрупких и композиционных материалов, а также отличное качество поверхности Ra 0,2 мкм. К недостаткам таких станков относится относительно высокая стоимость (около 500 тыс. долларов). Рис. 3. Станок МЭФ 346 Из отечественных производителей ультразвукового оборудования внимания заслуживают компании OOO «МЭЛФИЗ – ультразвук», НПП «Авиаинструмент», ФГУП НПО «Техномаш», OOO «Центр ультразвуковых технологий», ООО «Ультразвуковая техника – ИНЛАБ». ООО «МЭЛФИЗ» занимается производством УЗ станков и комплектующих для них (генераторы и преобразователи). Компания производит также станок для размерной обработки МЭФ 346 (рис. 3).

s

AwardǺThe 19 th Taiwan SMEs Innovation/ The 21st Taiwan Excellence.

32

Ультразвуковая установка применяется для обработки твердых и хрупких материалов, т.е. прошивки отверстий в ювелирных и технических изделиях из природного камня, керамики, стекла. Диаметр получаемых отверстий от 0,5 до 2 мм. Скорость прошивки15 мм/мин. Ультразвуковая установка состоит из блока генератора, механической части установки, преобразователя и концентратора. Акустическая система установки выполнена на пьезоэлектрических кольцах. Блок генератора выполнен на транзисторах и оснащен необходимыми органами управления и индикации, защитой, регулировкой и стабилизацией амплитуды, автоматической подстройкой частоты, сетевым фильтром. Схема управления установки обеспечивает четыре ступени изменения амплитуды колебаний. Достоинством данной установки является современный высокоэффективный пьезоэлектрический преобразователь, новый генератор и невысокая цена (66 тыс. руб.) Станок не предназначен для массового или крупносерийного производства из-за низкой производительности и небольшого диапазона прошиваемых отверстий. НПП «Авиаинструмент» производит настольные станки для электрохимической и ультразвуковой обработки, а также изготавливает магнитострикционные преобразователи для УЗочистки поверхности. Для УЗРО хрупких материалов в абразивной суспензии был разработан станок СНУ 10 (рис. 4).

сте с рабочим инструментом позволяет повысить скорость обработки (до 15 мм/мин) и увеличить глубину выполняемых отверстий (до 100 мм). Цена станка 300 тыс. руб. Станок СУЗ-0,8/22-О предназначен для нанесения рельефных рисунков на поверхности хрупких и твердых материалов (стекло, керамика), выполнения сквозных и глухих отверстий произвольной формы. На установке используется ультразвуковая обработка с применением абразива. Диаметр выполняемых отверстий от 1,5 до 50 мм, скорость обработки до 5 мм/мин. Цена станка 200 тыс. руб. Станок СУЗ-0,4/22-О был изготовлен для выполнения сквозных и глухих отверстий произвольной формы в керамике, стекле, полупроводниках, ферритах и т. п. Диаметр выполняемых отверстий от 1,5 до 50 мм, скорость обработки до 3 мм/мин. Цена станка 120 тыс. руб. Отличительной особенностью данной серии станков является большой диапазон выполняемых отверстий, но очень маленькая скорость обработки. ООО «Ультразвуковая техника – ИНЛАБ» разрабатывает и выпускает оборудование для следующих операций: ультразвуковая сварка пластмасс и металлов; ультразвуковая очистка, мойка и обезжиривание; оборудование для обработки металлов; УЗРО хрупких материалов. Для УЗРО компания производит станок ИЛ100-10 (рис. 6).

Рис. 4. Станок СНУ 10

Рис. 6. Станок ИЛ100-10

Обработка производится инструментом, закрепленным на конце колебательной системы и работающим на ультразвуковых частотах с амплитудой 15-35 мкм. Основная область применения – изготовление деталей из керамики и других хрупких материалов. Достижимая точность обработки 0,01 мм. Наименьший параметр шероховатости поверхности 0,32 мкм. Производительность в зависимости от физических свойств материала и режимов обработки находится в пределах от 15 до 150 мм3/мин. Станок обладает высокой производительностью, хорошим качеством получаемых поверхностей и высокой точностью обработки.

OOO «Центр ультразвуковых технологий» изготавливает УЗ-оборудование для размерной обработки, очистки, сварки, для ускорения процессов в газовых средах. Для УЗРО была выпущена серия станков «САПФИР» (рис. 5).

Станок может обрабатывать хрупкие материалы такие как керамика, стекло, кварц и др. УЗ-головка оснащена магнитострикционным преобразователем и устройством регулировки скорости движения рабочего узла. Данный станок предназначен для гравировки на поверхности хрупких материалов, что показывает его скорость обработки около 5 мм/мин. Цена 200 тыс. руб. Использование магнитострикционного преобразователя в УЗ-головке делает его неэффективным при обработке партий детали, т. к. преобразователи данного типа характеризуются низким КПД.

Рис. 5. Станки серии «САПФИР»

а –СУЗ-0,8/22-О б– СУЗ-0,4/22-М

Станок СУЗ-0,25/22 ОВ предназначен для выполнения отверстий круглой формы в хрупких и твердых материалах (стекло, камень, керамика), в том числе с полимерными слоями (бронестекла). Вращение колебательной системы вмеАПРЕЛЬ 2013

Рис. 7. Станок 4770 М

Новый уровень зажима для обработки металла. Награды: 19-я премия «Инновации малого и среднего бизнеса» Тайвань / 21-я премия Электромагнитные пластины соединенного типа

Свободная настройка положения, количества и расстояния зажима согласно размеру заготовки.

серия

МАГНИТНЫЕ ЗАХВАТЫ Электромагнитный Захват С помощью данного зажима возможна обработка детали с 5 сторон за один установ. Финишная обработка в один цикл существенно увеличивает качество и точность обработки, повышает эффективность

серия Электромагнитный блок зажима Модульная система с гибкой настройкой, оптимально подходящая для деталей различных размеров.

серия

Превосходная магнитная сила и точность одновременно

34

ФГУП «НПО «Техномаш» в лаборатории ультразвуковых технологий была разработана модификация станка 4770 для УЗРО хрупких материалов (рис 7). Станок предназначен для обработки керамики, стекла, кварца, фаянса, углепластика, ферримагнитных материалов и др. В головке используется магнитострикционный преобразователь с генератором УЗГ. Придание ультразвуковой головке вращения до 6000 мин-1 значительно увеличивает производительность обработки, дает возможность локального воздействия зерен абразива. Были проведены исследования при обработке хрупких материалов из стекла двумя способами: поливом абразива и вращающимся инструментом с напылением алмазного абразива. Испытания выявили, что при обработке алмазным инструментом производительность выше в 2-3 раза в зависимости от обрабатываемого материала. Также проводились исследования по скорости обработки, которые показали, что производительность по стеклу 58 мм/мин, углепластику 60 мм/мин, при обработке ферритов 8 мм/мин, керамики 10 мм/мин. Амплитуда не выше 15 мкм. Для опре деления влияния статической нагрузки на величину осевой нагрузки в 3 различных материалах трубчатым (O=9,3 мм) и цельным (O=4 мм) инструментом производили обработку с постоянной частотой вращения 3700 мин-1, на глубину 4 мм, амплитудой 15 мкм. Величина нагрузки варьировалась от 10 до 50 Н с шагом 10 Н при обработке трубчатым инструментом, от 1 до 10 Н с шагом 2 Н-цельным инструментом. Все кривые, показанные на (рис.

8), имеют экстремальный характер с выраженным максиму-

Рис. 8. Влияние статической нагрузки на производительность трубчатым и цельным инструментом

мом. Оптимальная величина статической нагрузки для различных материалов разная. Снижение величины допустимой подачи при дальнейшем увеличении нагрузки связано с интенсификацией износа инструмента. Из данного графика видно, что при прошивке отверстий целесообразно применять трубчатый алмазный инструмент, который дает наилучшую скорость обработки по всем материалам. Цена модернизированного станка 350 тыс. руб. На данный момент станок 4770 М используется ОАО «НИИФИ»

для производства пластин из кварцевого стекла рис. 9. ФГУП «НПО «Техномаш» ведет активную работу по проектированию нового 5-координатного станка для УЗРО, не имеющего аналогов в России, который сможет конкурировать с западными компаниями. Общий вид станка показан на рис. 10. Работа установки регулируется пультом управления ЧПУ 1 программное обеспечение с возможностью 3-D визуализации работает в онлайн-режиме, обеспечивая функциональность для широкого спектра применения. После тщательной корректировки модели Рис.10. Эскизный проект CAM-системой – она обстанка для УЗРО рабатывается на станке в полностью автоматическом режиме. В нижней части установки расположен ультразвуковой генератор 2. Ультразвуковая головка 3 оснащена пьезокерамическим преобразователем, в отличие от применяемых в отечественных аналогах магнитострикционных преобразователей. Она отличается высоким КПД и обеспечивает биение до 0,01 мм. Поворотный стол 4 обеспечивает подачу детали, он также может быть оснащен специальным устройством для вращения детали. Анализ имеющегося на сегодняшний день оборудования и данных для создания нового станка показал, что к числу наиболее важных проблем развития метода УЗРО можно отнести следующие: •дальнейшая разработка теоретических основ и практического применения метода УЗРО; •повышение уровня автоматизации, что позволит технологии УЗРО занять достойное место на рынке оборудования. К сожалению, отечественные компании не заинтересованы в создании современных систем ЧПУ для УЗ станков; •расширение номенклатуры материалов, которые могут быть эффективно обработаны с помощью УЗРО; •создание новых и совершенствование существующих комбинированных методов обработки, таких как электрохимическая и электроэрозионная обработка На сегодняшний день на предприятиях, как правило, используется устаревшее оборудование, модернизированное на основе сверлильных и фрезерных станков с применением УЗ-преобразователей без систем ЧПУ. Российский рынок ультразвукового оборудования пока не может предложить современных станков. Инженер ФГУП «НПО «Техномаш» аспирант Университета машиностроения А. И. Опальницкий нач. лаборатории ФГУП «НПО «Техномаш» А. А. Перепечкин Литература 1. Физико-химические методы обработки в производстве газотурбинных двигателей Ю.С. Елисеев, Б.П. Саушкин; под ред. Б.П. Саушкина. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. – 456 с.

2. Ультразвуковая размерная обработка материалов/В.Н. Хмелев, Р.В. Барсуков, С.Н. Цыганок / Научная монография / Алт. гос. Техн. Ун-т. им. И.И. Ползунова. – Барнаул: изд. АлтГТУ, 1997. - 120с.

3. Б.В. Шандров Прогрессивные технологии автомобилестроения / Журнал автомобильных инженеров, № 6. 2004.

Рис. 9. Детали, изготавливаемые на станке 4770 М АПРЕЛЬ 2013

35

Тел. (495) 228-03-02 www.gekamos.ru УНИВЕРСАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ

HDULTRA

Широкоформатный сканер Ultra Качество Ultra Производительность 1200 dpi оптического разрешения Реальная 48-битная цветопередача Сетевой интерфейс 1 Гбит/сек Сканирование толстых оригиналов: до 15 мм Автоматическое распознавание ширины оригинала Встроенная система регулировки давления на бумагу Сканирует более 900 листов формата A1 в час Удобная система модернизации www.csd.ru

|

info@csd.ru

Consistent Software Distribution — эксклюзивный дистрибьютор Contex в России

АПРЕЛЬ 2013

36

ПРИМЕНЕНИЕ CAM-СИСТЕМЫ PowerMILL ДЛЯ ФРЕЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ТУРБОРЕАКТИВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ В конце 2012 года компания INIRAM Precision Machinery, специализирующаяся на поставке пятиосевых фрезерных станков с ЧПУ, провела в г. Пибоди (Массачусетс, США) семинар на тему «Технология обработки деталей турбореактивных двигателей фрезерованием», на котором были продемонстрированы возможности современного инструмента и многоосевого оборудования. В частности, была предложена альтернативная технология обработки пазов «елочного» типа (применяемых для крепления лопаток турбин) при помощи пятиосевого фрезерования, изготавливаемых обычно методом внутреннего протягивания с применением профилированных протяжек. Примечательно, что для разработки

управляющих программ для пятиосевого станка с ЧПУ специалисты INIRAM Precision Machinery выбрали CAM-систему PowerMILL компании Delcam. Технология обработки елочных пазов фрезерованием, основанная на стратегиях трохоидальной обработки PowerMILL, была запатентована немецким поставщиком инженерных решений – фирмой Iruba. Применение пятиосевого оборудования позволяет отказаться от использования специализированных протяжных станков и дорогостоящих протяжек. Для демонстрации новой технологии на примере изготовления диска ротора компрессора турбореактивного двигателя использовался пятиосевой станок Hermle C60. АПРЕЛЬ 2013

Использование при обработке елочных пазов трохоидальной фрезерной обработки обеспечивает целый ряд преимуществ, в частности, высокую производительность удаления материала при более низких постоянных нагрузках на инструмент. Более стабильная нагрузка на инструмент при трохоидальной обработке позволяет добиться высокой точности с минимальным негативным термическим воздействием на обрабатываемую поверхность. Трохоидальное фрезерование также снижает время обработки на 30-40% и позволяет снизить номенклатуру применяемого режущего инструмента. Комментируя итоги работы семинара, руководитель североамериканского подразделения Delcam Professional Services Бретт Хопкинс (Brett Hopkins) сказал: «Нам доставляет большое удовольствие работать с другими лидерами в сфере разработки и внедрения перспективных технологий, такими как Hermle и Iruba. Наше совместное сотрудничество началось несколько месяцев назад, когда мы впервые продемонстрировали подобную технологию на осенней выставке IMTS. Предложенная нами новая технология обработки елочных пазов была встречена нашими заказчиками с большим интересом». Управляющий директор фирмы Iruba Маттиас Рутчински (Mattias Rutschinski) добавил: «В содружестве с Hermle и Delcam мы впервые продемонстрировали широкой публике возможность обработки пазов «елочного» типа фрезерованием. Наша презентация произвела большое впечатление на специалистов, так как всего за один технологический установ мы изготовили из широко распространённого в двигателестроении сплава IN718 ротор компрессора с изогнутыми пазами, а затем непосредственно на пятиосевом станке Hermle проконтролировали точность его изготовления. Мы смогли наглядно доказать, что обработка фрезерованием более эффективна». «Механообработка протягиванием развивалась с конца XIX века, но сегодня мы можем предложить более эффективные и прогрессивные технологии, основанные на использовании вычислительной техники. Также сегодня все большее значение имеет забота об окружающей среде. Поэтому в сотрудничестве с Delcam мы также разрабатываем перспективные методы охлаждения зоны резания с использованием углекислого газа, что позволит в будущем полностью отказаться от СОЖ на водяной основе», – добавил г-н Рутчински. www.delcam.ru

FeatureCAM – CAM-СИСТЕМА ДЛЯ КОНСТРУКТОРОВ И НЕ ТОЛЬКО…

Отдел быстрого прототипирования фирмы Renishaw, занимающийся разработкой прототипов изделий для метрологии и здравоохранения, существенно повысил производительность труда своих конструкторов за счет освоения ими разработки управляющих программ для станков с ЧПУ. Быстрое освоение конструкторами смежной специальности стало возможным после замены используемой ранее CAMсистемы на FeatureCAM (разработка британской компании Delcam). «Для конструкторов очень важно хорошо понимать особенности технологии производства разрабатываемого изделия и четко представлять возможности имеющегося оборудования. Это позволяет им создавать изделия с учетом технологических ограничений, что в конечном итоге сокращает любые нежелательные задержки в процессе подготовки серийного производства», – объясняет старший технолог-программист Ричард Тернер (Richard Turner). Фирма Renishaw всегда поощряла своих конструкторов, чтобы те проявляли в своей работе творческий подход – для этого она даже приобрела два токарно-фрезерных обрабатывающих центра Mazak Nexus, на которых можно изготавливать инструментальную оснастку и прототипы изделий. «Наши конструкторы, которым приходилось осваивать разработку управляющих программ для станков с ЧПУ, быстро поняли, что имевшаяся в их распоряжении CAM-система была слишком сложна в изучении и повседневном использовании. Поэтому они отсылали свои заявки на разработку УП в небольшой отдел технологов-программистов нашей фирмы, либо и вовсе размещали заказы у смежников. Иногда процесс изготовления прототипа занимал до шести недель, что негативно сказывалось на сроках выхода на рынок новых изделий», – вспоминает инженер-разработчик Чэй Аллен (Chay Allen). Переход на разработку УП в CAM-системе FeatureCAM (www.featurecam.com) начался после того, как инженерразработчик Тристан Давер (Tristan Dover) в 2008 году на выставке MACH побывал на стенде компании Delcam. «Я посмотрел пятиминутную презентацию FeatureCAM, и эта CAM-система показалась мне самой простой из всех виденных мною ранее. Затем я скачал ознакомительную версию программы, и почерпнутых мною из презентации све-

дений оказалось достаточно, чтобы начать использовать FeatureCAM. Даже безо всякой специальной подготовки при помощи FeatureCAM я смог бы разработать управляющую программу так же быстро, как и опытный технологпрограммист, использующий имевшуюся у нас в то время CAM-систему. В тот момент я понял, что FeatureCAM был бы идеальным выбором для наших конструкторов и всех других «случайных» пользователей, не обладающих специальными навыками разработки УП», – говорит г-н Давер. «С использованием FeatureCAM мы можем за один день обучить работе с этой CAM-системой инженеров с минимальными познаниями в механообработке – утверждает г-н Тернер – «но более важно то, что интерфейс FeatureCAM интуитивно понятен – даже после двухмесячного перерыва пользователи успешно продолжают работать в этой программе». «Мы разрабатываем в FeatureCAM управляющие программы с использованием стандартного набора инструментов станка Mazak Nexus, добавив в базу знаний CAMсистемы рекомендуемые скорости резания и подачи для обработки применяемых нами материалов. В результате вся разработка УП осуществляется CAM-системой практически полностью автоматически» – объясняет г-н Аллен – Некоторые наши конструкторы вообще не имеют опыта в выборе инструмента и назначении скоростей подачи, поскольку эти знания приходят только с практикой. Но с FeatureCAM это не имеет значения, так как программа сама назначает все необходимые параметры обработки». Единственная возникающая порою проблема заключается в том, что имеющиеся станки постоянно загружены работой, поэтому фирме приходится выстраивать очередность выполнения задач. После успешного освоения FeatureCAM инженеры Renishaw начали использовать для проектирования опытной технологической оснастки CAD-систему Delcam PowerSHAPE. «Большинство пластмассовых деталей относительно небольшого размера, а нам требуется лишь несколько образцов. Поэтому мы проектируем и изготавливаем вставные формообразующие элементы пресс-форм для стандартной нормализованной литейной оснастки, – говорит г-н Аллен – При помощи PowerSHAPE мы можем на основе 3D-модели изделия быстро спроектировать вставную матрицу, пуансон и подвижные знаки, чтобы затем обработать их при помощи FeatureCAM из стандартных заготовок». В результате внедрения CAD/CAM-систем Delcam фирма Renishaw значительно сократила сроки вывода на рынок новой продукции, так как теперь тестовые образцы изготавливаются за один-два дня. Также у конструкторов появилось больше возможностей для экспериментов и совершенствования своих изделий, так как новые идеи могут быть реализованы на практике и протестированы гораздо быстрее. Кроме того, благодаря тому, что конструкторы с ранних стадий проектирования стали глубже задумываться о технологии производства, фирме стало намного проще переходить на производство серийной продукции. www.delcam.ru

АПРЕЛЬ 2013

37

38

МАШИННОЕ ЗРЕНИЕ ОТ SICK

ВЫСОКОСКОРОСТНЫЕ 3D-КАМЕРЫ Системы машинного зрения становятся все более популярным методом автоматизации производства, позволяющим значительно повысить качество выпускаемых товаров. Применение этих систем позволяет практически отказаться от использования ручного труда для выполнения рутинных механических операций, одновременно добиваясь безошибочного результата, исключающего влияние «человеческого фактора». Системы машинного зрения SICK разработаны с учетом многолетнего опыта работы компании на рынке автоматизации производства и логистики и представлены на сегодняшний день 3D-камерами, видеодатчиками и промышленными видеокамерами.

3D-камеры серий Ranger и Ruler с непревзойденной скоростью и качеством измеряют форму объекта (определение габаритных размеров, формы, объема) и другие его характеристики, такие как цвет по шкале серого и рассеяние лазерного излучения (MultiScan). В сочетании с технологией MultiScan большая часть данных об объекте предоставляется одной камерой, что позволяет уменьшить сложность и стоимость решения. Камеры Ranger и Ruler являются ключевыми устройствами во многих системах проверки на производственных линиях. Программное обеспечение включает готовые инструменты для визуализации 3D-данных и настройки камеры.

3D-камеры предлагают наилучшую масштабируемость при оптимальном соотношении цены и производительности.

Решения с применением 3D-камер SICK: В горно-перерабатывающей отрасли: Реализовано непрерывное бесконтактное измерение и регистрация объема сыпучего материала на движущейся транспортерной ленте. Проект основан на сканировании с помощью камеры Ruler E трехмерного профиля высоты слоя породы на ленте синхронно со скоростью движения конвейера.

На автосервисных станциях и техцентрах: Построенные на 3D-камерах Ranger E и D полностью автоматические станции CLASSIS® для легковых и грузовых автомобилей осуществляют контроль состояния шин: определяют давление в шинах, глубину канавок протектора и по характеру износа дают рекомендации для схода-развала.

На железнодорожном транспорте: С помощью автоматизированной системы сканирования на базе новейших интеллектуальных 3D камер Ruler E 600 осуществляется идентификация номеров железнодорожных колес. Процесс идентификации осложняется слабой читабельностью номера ввиду технологии его нанесения (горячее тиснение).

На производстве электронных и электронно-механических компонентов для автомобиля: Камеры серии Ranger позволяют измерять расстояние и высоту штырей печатных плат до и после их запрессовки (т.е. плакирования прессом под действием высокого давления) и отбирать те печатные платы, высота штырей которых не выше и не ниже определенного значения.

АПРЕЛЬ 2013

39 ВИДЕОДАТЧИКИ Независимо от того, как расположен и повернут объект на производственной линии, датчик Inspector серий I, P и PI от SICK определит целостность объекта даже при постоянно меняющемся внешнем освещении. Благодаря крепкой и надежной конструкции и металлическому корпусу со степенью защиты IP 67 он представляет собой великолепное решение для самых тяжелых условий работы. Модели Inspector с инфракрасным источником света созданы для решения особо сложных задач, где нежелательно инспектирование в видимом свете. Ключевым моментом в решении задач машинного зрения является работа с изображением хорошего качества и использование надежных алгоритмов. Видеодатчики Inspector имеют уникальную встроенную куполообразную подсветку, что обеспечивает высококачественное изображение даже на блестящих и зеркальных поверхностях без сложных настроек. Недавно появившийся Inspector PIM-серии обладает высокой скоростью позиционирования, контроля и измерений, а также имеет расширенный инструментарий для обнаружения объектов произвольной формы. Решения с применением видеодатчиков SICK: В индустрии напитков: Видеодатчик Inspector i10 в комплекте с фоновой подсветкой и Inspector i40 в комплекте с насадкой Dome осуществляют контроль наличия даты на пластиковых бутылках (c жидкостями различных цветов) и алюминиевых банках при скорости работы конвейера – 45-65 тыс. бут/час Видеодатчик Inspector i20 осуществляет: • контроль герметичности и целостности фитинга пивных кег на конвейере по розливу пива (в промышленном исполнении с рассеивателем Dome); • контроль наличия и ориентации трубочки на упаковке сока 200 мл для применения на линиях розлива соков и соковой продукции. В фармацевтике: Видеодатчик Inspector i20 осуществляет контроль: • качества таблеток в блистерной упаковке, безошибочно отбраковывая блистеры с любыми дефектами таблеток (черные точки, сколы, трещины, отсутствие таблетки) • попадания упаковок с лекарственными препаратами из воронки автомата быстрой сборки в корзину.

В пищевой промышленности: Видеодатчик Inspector i10 контролирует наличие этикетки различных цветов (и соответствие этикетки товару) на дольке плавленого сыра и недовложения сырных долек в коробку. В медицине: Видеодатчик Inspector i40LUI осуществляет автоматическую инспекцию упаковок c одноразовым оборудованием для инъекций на выходе упаковочной линии. Клапаны для инъекций являются прозрачными, как и их упаковка. Используемый в клапанах клей содержит люминофор, и видеодатчик уверенно определяет его наличие в двумерном поле. В косметической промышленности: Видеодатчик Inspector i10 отбраковывает неправильно ориентированные крышки в процессе закупоривания флаконов шампуня. При сварке: Камера Inspector i40 контролирует наличие и правильное позиционирование заготовок внутри роботизированной сварочной ячейки.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВИДЕОКАМЕРЫ Линия интеллектуальных камер IVC SICK – это самостоятельные, независимые системы видеонаблюдения с простым пользовательским графическим интерфейсом, который позволяет быстро разрабатывать 2D- и 3D-приложения. Они сочетают получение изображений и их анализ в одной камере. Эти гибкие, высокопроизводительные камеры предоставляют инструменты для проверки, управления роботами, измерения и идентификации. Камеры поддерживают специализированные интерфейсы управления и связь через систему входов/выходов, последовательное соединение и Ethernet.

Решения с применением видеокамер SICK: На производстве товаров народного потребления: SICK IVC-2D является основой системы постоянного контроля и индикации качества маркировки (наличие печати, качество и читабельность отдельных символов) серийной продукции со скоростью 6 объектов в секунду. Камера IVC-2D производит не только захват, но и обработку изображения. После обучения на образцах шрифта система практически не требует внимания оператора помимо задания текущей маркировки для контроля.

ООО «ЗИК» Тел. (495) 775-05-31, 775-05-32, 775-05-33; Адрес: 115184, Москва, Большой Овчинниковский переулок, д.16 e-mail: info@sick.ru www.sick.ru

На производстве ж/д шпал: С помощью 3D-камер IVC-3D реализована 100% инспекция ж/д шпал. Контроль шпалы с равномерно высоким разрешением осуществляется с точностью 0,2 мм по длине и ширине и с точностью 0,05 мм - по высоте. На автомобильном производстве: Линия конвейерной сборки крыльев, капота и крышки багажника оснащена восемью камерами IVC-3D. Камеры служат для точного определения точек крепления болтов, которые впоследствии используются в качестве опорных точек для управления траекторией робота. ООО «Ракурс» Тел. +7 (812) 655-07-68, (812) 252-39-80 Адрес: 198095, Санкт-Петербург, Химический пер. д.1, к.2 e-mail: sales@rakurs.su www.rakurs.su АПРЕЛЬ 2013

40

СПРУТ-ТЕХНОЛОГИЯ: ОТ ЖЕЛАНИЙ К ВОПЛОЩЕНИЮ ПОСТРОЕНИЕ ЦИКЛА ПОДГОТОВКИ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ

•Заказчик требует обоснования цены, трудоемкости и соответствие технологической документации ГОСТ ЕСТД.

•Руководитель хочет видеть реальную картину производства, управлять им и получать дополнительную прибыль.

•Исполнитель хочет сделать максимальное количество деталей за смену и при этом не сломать станок. А как реализовать наши желания? Для их воплощения в действительность нужны средства, в том числе и программные. Вот о программных средствах мы и поговорим. Технологическая подготовка производства В системе проектирования и нормирования технологических процессов СПРУТ-ТП в автоматизированном режиме функционируют 25 книг по нормированию работ. Таким образом, технически обоснованные нормы времени можно получить буквально по всем технологическим переделам (от заготовительных работ до транспортирования и упаковки). В системе присутствуют 200 форм бланков документов, соответствующих ГОСТ ЕСТД и объединенных в комплекты ТП, что позволяет выполнить требования, например, такого стандарта как ГОСТ РВ 15.002-2012. Но задача системы технологического проектирования СПРУТ-ТП это не только правильно оформить технологическую документацию, но и подготовить полноценную информацию для планирования производства. Рис. 1. Система проектирования технологических процессов СПРУТ-ТП

И если у вас заполнены технологические справочники и в электронном виде технологические процессы, то можете переходить к следующей главе. Планирование и управление производством Чтобы управлять, нужна реальная картина производства. Чтобы картину видеть, надо спланировать производство так, чтобы знать, когда (в какой день, час, минуту) и какая операция и на каком рабочем месте исполняется. Важно увидеть загрузку оборудования и узкие места на три месяца, на полгода вперед. Рис. 2. Система оперативно-календарного планирования и диспетчеризации СПРУТ-ОКП

Это и является основной задачей системы оперативнокалендарного планирования и диспетчеризации производства СПРУТ-ОКП. И если в системе спланировать таким образом производство по технологическим процессам с технически-обоснованными нормами времени, то такие задачи как проверка укомплектованности и планирование поставок материалов, складской учет, расчет заработной платы и калькуляции затрат будут второстепенными (см. РИТМ № 8 (76) 2012 г., стр. 34 – 35). Разработка УП для станков с ЧПУ Руководитель позаботился о повышении производительности и купил взамен старых станков новый многоцелевой станок с ЧПУ. Рис. 3. Система проектирования и моделирования УП для станков с ЧПУ SprutCAM

И на нем осталось выполнить то, что спроектировали и спланировали. Чтобы выполнить и не сломать дорогостоящий станок, надо отмоделировать его работу на компьютере. А это уже задача системы проектирования и моделирования УП для станков с ЧПУ SprutCAM. Система позволяет создавать УП для станков с различными кинематическими схемами, осями управления и может настраиваться на любые типы устройств ЧПУ (см. РИТМ № 4 (72) 2012г., стр. 94 – 95). Современные алгоритмы оптимизации обработки, синхронизация движения исполнительных органов станка в SprutCAM позволяют сократить время на изготовление детали, снизить себестоимость обработки и увеличить производительность. Таким образом, максимально используя возможности оборудования, получаем максимальное количество деталей за смену, за которое и получаем дополнительные заработанные деньги. Если у вас есть желание и потребности, мы готовы помочь вам воплотить все это в реальность. Встретимся на выставке «Металлообработка-2013» (павильон № 2, зал 3, стенд 23F60).

Вера Рубахина Компания «СПРУТ-Технология» Москва (495) 720-63-94, (499) 263-60-57/69-70/66-14 Набережные Челны (8552) 59-94-09/10 Бесплатный звонок по России 8 800 700 1024 www.sprut.ru АПРЕЛЬ 2013

41

АПРЕЛЬ 2013

42

АПРЕЛЬ 2013

43

АПРЕЛЬ 2013

44

ЛАЗЕРНАЯ НАПЛАВКА Laser building up (surfacing) is a unique method of application of wearproof coatings. The use of new modern technologies allows to create and inculcate the equipment for laser surfacing much faster and easier.

Рис. 2. Установка для лазерной наплавки компании Tata Steel Strip Products UK

Первые результаты пробных испытаний были очень обнадеживающими: детали с лазерной наплавкой обладали уникальными износостойкими и коррозионными характеристиками. Вследствие чего было решено разработать высокопроизводительную машину.

Рис. 1. Процесс лазерной наплавки

Детали оборудования, используемого при производстве листовой стали в условиях механического износа и постоянных тяжелых ударных нагрузок, должны выдерживать воздействие высоких температур в коррозионно-активных средах. Традиционно детали, подвергаемые сильному износу или коррозии, изготавливались из высококачественной стали или из мартенситной нержавеющей стали, c наплавкой упрочняющих слоев методом дуговой сварки под флюсом. Это повышало срок их службы, а следовательно, увеличивало пропускную способность линии за счет уменьшения работ по техническому обслуживанию без потери качества получаемой продукции. Сварочные сплавы мартенситной нержавеющей стали (MНС), как правило, обладают хорошими износостойкими и коррозионными характеристиками. Однако они не применимы при сильном трении между металлами, а также теряют свои механические и коррозионные свойства при высоких температурах. Помимо прочего, сплавам МНС, сваренным дугой, свойственна чувствительность шва на границах зерен в зоне термического влияния (ЗТВ), в результате чего выделяется карбид хрома, а в прилегающей области снижается содержание хрома, вследствие чего данные зоны подвергаются локальной коррозии. Также в сталелитейной промышленности широко используется метод нанесения упрочняющих композитных покрытий с металлической матрицей (MMК). Однако механически соединенные поверхности обладают относительно низкой прочностью и требуют последующего термического напыления металла, что ограничивает их применение в средах с высокими ударными нагрузками. В 2009 г., в г. Порт-Толбот (Великобритания) была создана система лазерного напыления, предназначенная для увеличения срока эксплуатации валков длиной от 0,3 до 3,5 метров, используемых в сталелитейной промышленности. Покрытия, нанесенные методом лазерной наплавки, увеличили срок службы деталей до 6 раз. С момента установки системы лазерной наплавки в г. Порт Толбот процесс был усовершенствован. Большое количество сплавов на основе никель-кобальта и железа тестировались по показателям микроструктуры, механических свойств, износа и устойчивости к коррозии. Детальная разработка процесса позволила максимально адаптировать свойства покрытия к конкретному варианту использования стальных конструкций. АПРЕЛЬ 2013

ПРОЦЕСС ЛАЗЕРНОЙ НАПЛАВКИ ГАРАНТИРУЕТ ЗНАЧИТЕЛЬНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА

Процесс лазерной наплавки – это способ нанесения твердосплавного покрытия, который используется для повышения износостойкости, коррозионных характеристик и ударопрочности металлических деталей. Процесс базируется на сфокусированном лазерном излучении, которое необходимо для создания сварочной ванны, куда помещается металлиОптический разъем Служит для соединения оптоволоконного кабеля лазера с коллиматором головки Контролирующая камера Оценивает стабильность расплавосборника и технологическую температуру для динамической оптимизации производительности во время наплавки Картридж с защитным стеклом Используется для защиты коллиматора и фокусировочной оптики от брызг металла и дыма

Контур охлаждения сопла Водяное охлаждение используется для поддержания температуры во внутренних и внешних соплах Медные сопла Два медных сопла используются для направления порошка и технологических газов на обрабатываемое изделие Рис. 3. Головка для наплавки Precitec YC52 с коаксиальным соплом

ÌÈÊÐÎ ÌÀÐÊÈÐÎÂÊÀ ÐÅÇÊÀ ÑÂÀÐÊÀ ÏÎÄÃÎÍÊÀ

45

ÌËÏ2-3Ä-ÒÓÐÁÎ –

ÃËÓÁÎÊÀß ÃÐÀÂÈÐÎÂÊÀ, ÌÀÐÊÈÐÎÂÊÀ È ÐÀÇÌÅÐÍÀß ÎÁÐÀÁÎÒÊÀ

Рис. 4 Микрофотоснимок лазерной наплавки, иллюстрирующий типичное покрытие карбида вольфрама на матрице NiCrSiB

ческий порошок. Порошок переносится струей инертного защитного газа и подается коаксиально лазерному лучу. Точность лазерного луча гарантирует получение полностью плотного слоя наплавки с минимальным разжижением менее 5 % и обеспечивает превосходное металлургическое сцепление. Можно нанести несколько слоев покрытия, что обеспечит сопротивление механизмам разрушения каждой детали. Одним из главных преимуществ, связанных с лазерной наплавкой, является возможность осуществления точного контроля подводимого тепла. Это позволяет получить двухфазную структуру композитов с металлической матрицей.  Матрица – как правило, сплав на основе никеля, обеспечивает твердость, пластичность и ударную прочность, а также износостойкость при повышенных температурах.  Усиленная твердая фаза – как правило, карбид вольфрама, но также можно использовать нитрид/карбид титана, карбид хрома и др. Точная регулировка подаваемого тепла позволяет матрице полностью сплавиться с поверхностью подложки. При этом керамические частицы не плавятся и распределяются равномерно по всей матрице (рис. 4), обеспечивая покрытие с высокой износостойкостью и ударопрочностью. Соотношение между твердой фазой и матрицей может быть изменено в соответствии с эксплуатационными условиями, т.е. чем больше доля твердой фазы, тем выше износостойкость, а чем меньше доля твердой фазы, тем выше ударопрочность. К другим преимуществам данного процесса можно отнести:  подачу минимального количества тепла, в результате чего обеспечивается высокая скорость охлаждения, очень мелкозернистая микроструктура и минимальная деформация;  способность получения желаемого химического состава покрытия в первом слое благодаря минимальному разжижению;  возможность получения покрытий из твердого сплава с высококачественной обработкой поверхности (возможность использования роликов для нанесения покрытия и установки без механической обработки);  полное металлургическое сцепление с подложкой в отличие от всех других процессов напыления с низкой подачей тепла (HVOF – высокоскоростное газопламенное напыление, холодное распыление, D-Gun и др.). Качество лазерного напыления зависит от большого количества параметров, но самым главным из них является

Î Î Î Î

Обработка габаритных изделий Резка тонких материалов Глубокая гравировка Перемещения по X, Y, Z1 и Z2

Линейка широкофункциональных комплексов для маркировки, глубокой гравировки, очистки поверхностей габаритных изделий и деталей сложного профиля. z интеграция гальваносканера и координатных столов z увеличенная производительность z широкий выбор опций и дополнительных приспособлений

ЭСТО-Лазеры и аппаратура ТМ Тел. +7 (495) 651 90 31, (906) 774 00 71 e-mail: sales@laserapr.ru http://www.laserapr.ru АПРЕЛЬ 2013

46

Рис. 6. Поперечные сечения покрытия лазерной наплавкой, полученные с помощью перекрываемых участков Тест на износ при трении скольжения, комнатная температура

Рис. 5. Поперечные разрезы сплава NiCrWMo, изображающие разжижение в качестве функции от массового расхода порошка; 1. снимок, полученный методом оптической микроскопии при сильном увеличении, подробно иллюстрирует дендритную структуру; 2. РЭМ-снимок при сильном увеличении, иллюстрирующий очень четкую ячеистую дендритную структуру этого же сплава.

массовый расход порошка. После задания оптимального диаметра лазерного пятна, скорости наплавки и мощности лазера, массовый расход порошка можно использовать для регулирования толщины покрытия, твердости и разжижения, как это показано на рис. 5. увеличение расхода порошка позволяет обеспечить эффективный контроль разжижения. После определения оптимальных параметров для однопроходного шва валика, наплавленного на пластину, отноше ние массы к площади получается с помощью перекрываемых участков. Величина перекреста определяет толщину покры-

Общий износ (мг)

Легированная сталь Лазерная наплавка, карбид вольфрама

Число оборотов

Рис. 7. Тест на износ при трении скольжения при комнатной температуре лазерной наплавки карбида вольфрама и легированной катанной высокоуглеродистой стали. Вкладыш микроснимка показывает след изнашивания, образованный во время теста. На карбиде вольфрама образовался слабый след изнашивания Тест на износ при трении скольжения, высокая температура (700°С)

СКОРОСТЬ • ТОЧНОСТЬ • КАЧЕСТВО • СТАБИЛЬНОСТЬ

ЦК СПА в кратчайшие сроки и по доступным ценам обеспечивает поставку и обслуживание систем лазерной материалообработки, а также поставку запасных частей и расходных материалов к ним. Обращайтесь к нам! Мы будем рады Вам помочь!

Мартенситная нержавеющая сталь, плакированной с помощью дуговой сварки под флюсом Лазерная наплавка, стеллит Общий износ (мг)

Центр Компетенции Систем Промышленной Автоматизации (ООО «ЦК СПА») - единственный официальный представитель компаний Scansonic MI GmbH и Precitec GmbH & Co. KG на российском рынке

0,4% легированная сталь

Число оборотов

Рис. 8. Тест на износ при трении скольжения при высокой температуре (700o C) лазерной наплавки стеллитом 6 и мартенситной нержавеющей стали, плакированной с помощью дуговой сварки (в настоящее время используются плакирование HSM и ролики машины непрерывного литья в CSP)

тия, которая может варьироваться от 0,3 до 3,0 мм за один проход, (рис. 6). Для демонстрации и определения потенциальных преимуществ лазерной наплавки по сравнению с традиционными техниками наплавки твердым сплавом было произведено несколько образцов, полученных при помощи лазерной и дуговой сварки. Также в университете Шеффилд, Великобритания компания Tata Steel RD&T провела испытания на износостойкость. Результаты тестов на износостойкость

Тел.: +7 (495) 989 97 02 Email: ccspa@ccspa.ru АПРЕЛЬ 2013

47

Рис. 9. Различные виды сопел: коаксиальное кольцо; сопло с четырьмя отверстиями (раздельные, коаксиальные); эксцентричное

проводились при низких и высоких температурах и представлены на рис. 7 и 8 соответственно. Как видно на рисунках, процесс лазерной наплавки может значительно улучшить характеристики износостойкости при использовании стандартных материалов и техник по наплавке твердым сплавом. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЛАЗЕРНОГО НАПЫЛЕНИЯ Машинное оборудование для лазерной наплавки компании Tata Steel работает с помощью диодного лазера Laser Lines, соединенного оптоволоконным кабелем с головкой для напыления Precitec YC52, и порошкового питателя Metallisation, управляемого массовым расходом. Контроль системы осуществляется роботом Fanuc с дополнительной седьмой осью для вращающихся цилиндрических деталей весом до 6 тонн и длиной до 3,5 м. Машина работает посредством человеко-машинного интерфейса с сенсорным экраном. Система может работать в автономном режиме, в котором робот осуществляет автоматическое программирование. Датчики, измеряющие расстояния, позволяют определить размеры детали, положение начала и конца обработки, а также расстояние до лазерной головки. Современнейший процесс не требует высокого уровня подготовки. Детальный контроль гарантирует стабильное протекание процесса, в то время как автоматическая остановка и функция обратного хода предотвращают повреждение машины в случае непредвиденного сбоя. Выбор сопел для подачи порошка позволяет эффективно и качественно производить напыление на различные конструкции. Для максимально точной обработки используется коаксиальное кольцо; сопло с четырьмя отверстиями (раздельные, коаксиальные) позволяет осуществлять наплавку во всех положениях; эксцентричное сопло используется в тех случаях, когда требуется обеспечить устойчивость процесса, т.е. работа лазерного луча на протяжении нескольких часов. Процесс лазерной наплавки показал значительные преимущества с точки зрения повышения критического срока эксплуатации деталей оборудования для сталелитейной промышленности. Благодаря использованию лазерных систем с мощными диодами и специальными соплами, а также устойчивости процесса, разработка и внедрение оборудования для нанесения твердосплавного покрытия стали гораздо проще. Доктор Ник Лонгфилд (Tata Steel), Сэм Лестер (Tata Steel / Университет Суонси), Джастин Гриффитс (Tata Steel), Джон Кокер (Laser Trader), Кристиан Стоденмайер (Precitec), Гэри Броудхед (Laser Lines) По вопросам партнерства и приобретения техники компании Precitec GmbH & Co. KG, обращайтесь в официальное представительство данной компании на территории России и странах СНГ – Центр компетенции систем промышленной Автоматизации (ООО «ЦК СПА») по Email: zakaz@ccspa.ru. Мы будем рады вам помочь!

АПРЕЛЬ 2013

48

ТОКАРНЫЕ СТАНКИ ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТИ фирмы «GDW» (Германия) Предприятие основано Херманом Вайлером

Werkzeugmaschinen Herzogenaurach GmbH

Диаметр обработки Расстояние между центрами Вращение шпинделя бесступенчатое Мощность шпинделя

300/160 мм 650 мм 30-4500 9,5 кВт

CNC Fanuc Quick Turn (Power Manual 0i Mate – TB)

► Большой выбор дополнительных принадлежностей ► Минимальные срок поставки ► Документация на русском языке ► Гарантия 12 месяцев

Диаметр обработки Расстояние между центрами Вращение шпинделя бесступенчатое Мощность шпинделя

350 мм 400 мм 6000 об/мин 7,5 кВт

Диаметр обработки Расстояние между центрами Вращение шпинделя бесступенчатое Мощность шпинделя

330 мм 670 мм 30-4000 об/мин 9,5 кВт

CNC Fanuc Quick Turn и осью С (Power Manual 0i Mate – TB) Подробную техническую информацию представленых и других станков GDW , а также перечень дополнительного оборудования Вы можете посмотреть на нашем сайте.

тел./факс (495) 228-0302 info@gardesmash.com

www.gardesmash.com

АПРЕЛЬ 2013

49 Компания «М.Т.» Srl, Италия Опыт производства инструментальной оснастки более 40 лет Радиальные и аксиальные, со смещением по осям, усиленные, повышающие и понижающие оправки для станков ведущих производителей: Mori Seiki, Nakamura-Tome, Doosan, Biglia, Okuma, Mazak, Haas, Takisawa, Hyundai-Kia (Wia), Samsung, CMZ, Goodway, Chiah-Chyun, Dugard, Takamaz, Miyano, Tornos, Nomura, Tsugami-Mori, а также для револьверных головок Duplomatic, Baruffaldi, Sauter, все самые популярные типы крепления инструмента, от цанг ER до системы Capto. Более 2500 наименований в стандартном каталоге.

www.mt-tools.ru

Оправки «М.Т.» –это:



высокое качество и надежность возможность на токарном станке нарезать зуб, выдолбить паз, изготовить червячный вал, просверлить отверстие под любым углом и точно нарезать в нем резьбу при помощи многошпиндельной головки, а также поддержать деталь большой длины во время обработки. гарантия 2 года

    

система быстрой смены инструмента MTSK автоматический приводной люнет приводная долбежная головка приводная зубофрезерная головка для обработки червячных винтов приводная зубофрезерная головка для обработки прямозубых конических шестерен

 

Запатентованная продукция «М.Т.»

Разработка и производство спецоправок под техническую задачу заказчика Минимальный срок поставки со склада

Ротационные соединения СОЖ

Надежное уплотнение

Изготовлено компанией DEUBLIN

Беспрепятственное прохождение среды

Сервис по всему миру

Незначительное падение давления

Индивидуальный подход

Наивысшие точность и качество

Максимально продленный срок эксплуатации

© ihw.biz 4210

Преимущества Применение

Среда

Тел. +7 905 2154099 E-mail: nk@mt-tools.ru

Мы подаем среду в нужном направлении! Требуйте наши основные каталоги и/или наши специализированные каталоги для различных видов промышленности! ООО «ДОЙБЛИН Раша» . ул. Косыгина, 13, 5-й подъезд, 1-й этаж . 119334, Москва, Россия Тел.: +7 (495) 647-14-34 . Факс: +7 (495) 938-89-49 . info@deublinrussia.ru . www.deublin.com

АПРЕЛЬ 2013

50

АПРЕЛЬ 2013

51

АПРЕЛЬ 2013

52

АВТОМАТИЗАЦИЯ И ТВЕРДОСПЛАВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ нировано. Поэтому прогнозирование работоспособности режущего инструмента – одна из обязательных функций систем ГАП. Нужна математическая зависимость износа инструмента.

To achieve high precision manufacturing of parts in flexible automated productions effective solutions are required. These include: automated monitoring and compensation wear of carbide cutting tool during the cutting process; the development of universal design of the removable cutting inserts; nanotechnology of industrial production and control of submicron carbide powders.

ОБРАБОТКА РЕЗАНИЕМ

Курс на создание современных автоматизированных производств должен частично решить проблемы высококвалифицированных кадров, стабильного качества продукции. В данной статье делается попытка раскрыть некоторые задачи отдельных направлений, связанных с автоматизацией механической обработки.

АВТОМАТИЗАЦИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Процесс механообработки перестает казаться простым после того, как речь заходит об автоматизации операций технологического процесса. Опыт использования металлообрабатывающих станков с ЧПУ доказывает, что они имеют ограниченную область применения. С увеличением сложности обрабатываемых деталей даже совершенные импортные системы ЧПУ требуют увеличения времени на их перепрограммирование, которое осуществляется во время остановки станка. Это вынужденные простои дорогостоящего оборудования. Системы ЧПУ не предусматривают поправок на глубину резания в процессе износа инструмента. Проблемы ограничения области применения станков с ЧПУ снимаются в условиях гибких автоматизированных производств (ГАП), которые управляются через системы технологической подготовки производства, обеспечивающие технологический цикл изготовления от подачи заготовки до складирования готовой детали. Но имеются еще и здесь узкие места, да и совершенствованию нет предела. Резание металла неразрывно связано с работой инструмента – отказ в результате разрушения, износ свыше допустимого и т.п. ведет к нарушению работоспособности ГАП. Статистика авиационной отрасли утверждает, что простои по причине инструмента составляют 20 % от общих простоев ГАПов. Здесь все должно быть закономерно и спла-

Б

h3 мм

Эта закономерность состоит из трех периодов: I – Начальный износ. Это период притирания режущей кромки. Он очень короткий, и его можно сократить или исключить путем шлифования задней поверхности, тем самым увеличив стойкость инструмента.

II – Основной износ, происходит в прямолинейной зависимости hз=f(Т). Точка Б – точка допустимого износа.

III – Катастрофический износ. Это явление объясняется «затуплением» режущего клина, возрастают силы трения и температура в зоне резания. В процессе чистовой и получистовой обработки наблюдаются два вида износа: адгезионный и диффузионный. Стойкость – это время износа режущего инструмента до допускаемой величины. Допускаемая величина износа зависит от точности обработки: •чистовая и тонкая hз = 0,4-0,6 мм •получистовая hз = 0,8 мм •черновая (обдирочная) hз = более 1,0 мм Стойкость – главная характеристика работы режущего инструмента. Основной закон стойкости: m V=C/T , где V – скорость резания (м/мин), Т – стойкость инструмента (мин), m – показатель относительной стойкости (0,15-0,35), С – константа, зависящая от свойств обрабатываемого материала. Этот закон лежит в основе всех эмпирических формул оптимальных скоростей резания, которые в зависимости от вида обработки дополняются характерными элементами режимов резания, например, точение:

А Т, мин I

К современному режущему твердосплавному инструменту предъявляются очень высокие, иногда противоречивые требования: твердость должна обеспечивать высокую стойкость, качество твердого сплава должно гарантировать нулевой разброс стойкости в партии, инструмент должен быть прочным и одновременно противостоять ударным нагрузкам, выдерживать высокие температуры, чтобы обрабатывать труднообраватываемые стали и сплавы на нормальных скоростях резания. В процессе резания происходит непрерывный неравномерный износ инструмента. Наибольший износ установлен по задней поверхности режущего клина. На рис. 1 показана закономерность износа по задней поверхности hз в зависимости от времени Т.

II

III

V = Cm Kv / Tm tx Sy где t – глубина резания (мм), S – подача (мм/об), Kv – коэффициент резания. При изменении скорости резания можно получить экстремальную кривую стойкости инструмента. Точка макси-

Рис. 1. Периоды износа АПРЕЛЬ 2013

53

АПРЕЛЬ 2013

54

мума стойкости определяет оптимальные режимы резания и зависит от физико-механических свойств материалов инструмента и детали. Следствием повышения режущих свойств инструментального материала является увеличение оптимальной скорости резания. Оптимальные режимы резания V, S, t в логарифмической системе координат и меют прямолинейную зависимость. В работах д.т.н. А.Д. Макарова доказано, что оптимальным режимам резания для конкретной пары инструмент-деталь соответствует постоянная оптимальная температура резания (закон оптимальной температуры).

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ

Развитие режущих инструментов и инструментальных материалов всегда идет параллельно появлению новых конструкционных материалов, новых технологий, направленных на повышение эффективности механообработки. Известно, что твердые сплавы – это основной используемый материал в области инструментальных материалов. Механические свойства твердых сплавов в основном зависят от содержания связки и размера зерен карбидов. Чем мельче зерно, тем выше прочность на изгиб. Равномерное распределение карбидов в структуре снижает до нуля разброс стойкости. Чем меньше кобальта, тем меньше адгезия в процессе резания (6-10 % С0). На рис. 2 представлены результаты исследований влияния размеров зерна карбидов и содержания кобальта на твердость твердого сплава немецкой фирмы Konrad Friedrichs. В мире примерно 400 фирм производят твердосплавные изделия и только около 30 из них являются современными, обладающими технологиями производства субмикронных (0,4–0,8 мкм) твердых сплавов. В группе современных производителей по качеству выделяется фирма Widia Krupp, зернистость карбидов в режущих вставках которой 0,5–0,6 мкм. У остальных современных производи-

Hv 1900 1850

0,6 мкм 0,7 мкм

0,5 мкм

ВЫВОДЫ.

Для решения проблем механообработки отечественных труднообрабатываемых материалов, включая область гибких автоматизированных производств, возникает необходимость объединения усилий специалистов науки и производства с разработкой конкретных согласованных программ и задач на перспективу. Примером таких работ может служить создание концерна «Кеннаметал» (США). Проблемными направлениями для поиска решений науки (для начала) в направлении автоматизации механической обработки могут быть:

1800 1750

1700 1650

1600

1,0 мкм 1,2 мкм

1550

1500 1450

1400 5

6

7

8

Для определения качества твердого сплава МГТУ им. Баумана (Ю.З. Болотин, В.Г. Грановский) предлагают использовать удельную электропроводность. На производстве эта проблема остается не решенной. Отмечается тенденция замены карбида тантала TaC в твердых сплавах карбидами гафния HfC, ниобия NbC, хрома CrC, ванадия VC, что позволяет повысить стойкость инструмента до 40 %. Добавки в связку субмикронных твердых сплавов никеля Ni (или связки на его основе), рутения, способствуют увеличению допустимой температуры в зоне резания до 1200оС, увеличению скорости резания и стойкости инструмента. Это позволяет эффективно использовать твердые сплавы при обработке труднообрабатываемых материалов. Автор лично проводил стойкостные испытания твердых сплавов, разработанных ЦНИИКМ «Прометей». При обработке стали 12Х18Н10Т получено повышение стойкости до 8 раз по сравнению со сплавом ВК8. Представляете, это более 2,5 часов непрерывного резания без смены инструмента в условиях ГАП! На базе ОАО «КнААПО» им. Гагарина Нижегородский ГУ им. Лобачевского дорабатывает новейшую технологию высокоскоростного электроимпульсного плазменного спекания нанопорошков WC-Co. Ожидаемый эффект от изобретения: повышение стойкости инструмента в 1,5 раза при обработке в авиации труднообрабатываемых материалов и снижение стоимости инструмента на 15–20%. Исследования износостойких карбо-нитридных титановых покрытий в НИИ судового машиностроения при обработке труднообрабатаваемых материалов не показали эффекта повышения стойкости. Наоборот, при обработке титана эти покрытия усиливают адгезию, интенсифицируя износ. Результаты исследований подтверждены в США, где эти покрытия рекомендованы для визуального контроля за износом. Правда имеется информация о положительном эффекте многослойных нитридно-карбидных покрытий на основе молибдена, циркония, гафния и тантала. Приведенные примеры можно рассматривать как положительный результат совместной работы науки и производства.

9

10

11

12 Со%

Рис. 2. Зависимость твердости твердых сплавов группы DK от размера зерна карбида и процентного содержания связки: 1,2 мкм – тв. спл. DK120; 1,0 мкм – тв. спл. DK405; 0,7 мкм – тв. спл. DK120UF; 0,6 мкм – тв. спл. DK460UF; 0,5 мкм – тв. спл. DK120 UF. телей 0,6-0,8 мкм. ОАО «КЗТС» освоил нанотехнологию и начал выпускать стержни для микроинструмента (сверла для плат) из твердого сплава зернистостью 0,4-0,5 мкм.К сожалению, в наших ГОСТах отсутствуют такие уже общепринятые за рубежом понятия, как «субмикронные» (0,5-1,0 мкм) твердые сплавы, «ультратонкие» (0,2-0,5 мкм) и «нанофазные» (менее 0,2 мкм). Эффективность использования субмикронных твердых сплавов снижается при наличии в структуре крупнозернистых «кирпичей». Существующие косвенные методы определения дисперсности порошков не всегда эффективны. АПРЕЛЬ 2013

•система автоматизированного контроля износа режущего инструмента в процессе резания и система компенсации износа инструмента с целью достижения высокой точности изготовления деталей в условиях ГАП •разработка методики расчета и выбора элементов стружколомающих рельефов и универсальных конструкций режущих вставок со стружколомающими рельефами, работающих независимо от физико-механических свойств обрабатываемых материалов и режимов резания •промышленная нанотехнология получения субмикронных карбид-порошков •способ промышленного контроля размеров субмикронных карбид-порошков (менее 1 мкм) В.Г. Плесков Н. Новгород E-mail: Pleskovvg2012@yandex.ru Тел. 8 (901) 801 01 19

56

ТЕХНОЛОГИЯ КАВИТАЦИОННОЙ МОЙКИ ДЕТАЛЕЙ In article the effective technique of cleaning of the details, based on initiation of low-frequency cavitation is offered. Process is made in technical water at the room temperature, doesn't demand heating, application of washing preparations, chemical reactants and pre-washing in hydrocarbon liquids. В современном машиностроении, использующем высоконагруженные узлы трения, одной из актуальных является проблема обеспечения высокой чистоты трущихся поверхностей. Твердые и вязкие частицы, оседающие (внедряемые) на поверхности при технологической обработке деталей и сборке, увеличивают трение, нагрев, изнашивание и контактную усталость. Ведущие мировые фирмы, например, BONFICIO и TEKNO (Италия), TAKOM Better Engineering (Германия) и др., выпускают десятки различных установок для мойки деталей: конвейерные системы промышленных моек, монорельсовые, циклические системы, установки для мойки труб и др. В выпускаемых установках детали обрабатывают, погружая их в моющую жидкость, в том числе с использованием ультразвука, а также по струйным и комбинированным схемам, например, с дополнительным ополаскиванием, сушкой и др. Примером установок фирмы TAKOM для авиационнокосмических изделий является полностью автоматизированная транспортная установка для мойки Total Automation C-24-55/56/DH (рис. 1), включающая мойку деталей при температуре около 90 °С, сушку и др. После промывки уста-

новка возвращает оператору чистые и сухие детали. Рис. 1. Фотография автоматизированной установки C-24-55/56/DH

Однако, несмотря на повышенный интерес к проблеме очистки деталей, существующие технологии и установки нуждаются в совершенствовании: необходимо дальнейшее повышение качества промывки, в особенности – удаление частиц, шаржированных при абразивной обработке деталей, а также повышение производительности мойки, сокращение количества применяемых химикатов, использования для промывки углеводородных жидкостей и др. В СамГТУ удалось добиться более эффективной мойки благодаря разработке технологии и устройств для очистки деталей (патенты РФ № 1734886 (1993 г.); 2024336 (1994 г.); 2329879 (2008 г.) и др.), в которых основной эффект достигается за счет возбуждения низкочастотной кавитации. В разработанных установках акустическая кавитация создается либо в емкости для промывки деталей при их погружении в моющую жидкость (рис. 2 и 3), либо в струях (рис. 6) для промывки деталей сложной конфигурации при больших размерах. Акустическая кавитация вызывает пульсацию давления и, как следствие, образование и захлопывание кавитационных пузырьков. В момент захлопывания температура АПРЕЛЬ 2013

газа в пузырьках, по литературным данным, достигает 10 000 °С, а давление – до 100 МПа. В таком режиме разрушающиеся кавитационные пузырьки очищают поверхности деталей в несколько раз интенсивнее и качественнее, чем в ультразвуковых ваннах. При разработке установок было показано, что максимальная интенсивность кавитации достигается при возбуждении резонансных колебаний столба моющей жидкости, образуемого внутри ее емкости, как это показано на рис. 2. Кавитационная установка (рис. 2) имеет ванну цилиндрической формы (1) и диск-активатор (2) Ванну заполняют технической водой комнатной Рис. 2. Схема кавитационной температуры. Очищаемые установки детали (3) размещают в рабочей зоне ванны (4), включают вибрационный привод (5), который сообщает диску (2) линейные колебательные перемещения. Настройку на резонансный режим осуществляют путем плавного изменения частоты вращения приводного двигателя постоянного тока (6) вращающего многовершинный кулачок вибрационного привода. Зона резонанса в зависимости от конфигурации, размеров ванны, числа деталей и температуры воды принадлежит низкочастотному интервалу 100–150 Гц. Регулируется также амплитуда активатора, определяющая интенсивность пульсации при условии, что рабочая амплитуда А>Aкрит.. При превышении Aкрит. устанавливается режим интенсификации кавитации. Благодаря интенсивной кавитации промывка деталей производится в технической воде при комнатной температуре, не требует нагрева, применения моющих препаратов, химреактивов и предварительной промывки в углеводородных жидкостях. Впервые установка была внедрена в СНТК им. Н.Д. Кузнецова (Самара) для промывки деталей узлов трения газотурбинных двигателей. Один из вариантов установки был предназначен для промывки роторов генераторов и коллекторных электродвигателей, потерявших работоспособность из-за загрязнения и пропитки маслом. После промывки и сушки роторов полностью прекращалась электропроводность изоРис. 3. Установка для промывки ляции и восстанавливалась фильтров газотурбинных их работоспособность. авиадвигателей На рис. 3 показан вариант установки того же типа, предназначенный для промывки пакетов фильтроэлементов маслосистем авиационных газотурбинных двигателей (размер ячейки сетчатых фильтров 3–5 мкм). Камера установки имеет следующие размеры: Ø = 150 мм, L= 700 мм.

Способ возбуждения резонанса в замкнутой емкости для получения высокопродуктивной кавитации был использован также при создании установки (рис. 4) для переработки застарелых нефтяных шламов, патент РФ № 2435636 (2010 г.). Разработка проводилась совместно с НГДУ «Сергиевскнефть» ОАО «Самаранефтегаз» и была предназначена для очистки шламовых амбаров в нефтедобывающих районах области и страны. Созданная установка позволила полностью отделить нефтепродукты от Рис. 4. Установка для переработки шлама. нефтяных шламов При испытаниях установки застарелый шлам отбирали из хранилищ, смешивали с водой (оптимальный состав получали при 50-процентном соотношении воды и шлама), смесь помещали в реактор установки, настраивали на резонансный режим и проводили диспергирование шлама в течение 5–7 минут. Тонкодиспергированную эмульсию сливали в отстойник, в котором через 24 часа происходило полное отделение нефтепродуктов, всплывающих в верхний пояс отстойника, ниже располагался слой воды, а на дне – осевшие абразивные и другие твердые частицы. Резонансный способ диспергирования, по нашему мнению, может найти широкое применение во многих производственных сферах как один из способов повышения производительности, например, в сфере переработки нефти. Вторым видом разрабатываемых установок, как указывалось выше, стали устройства, в которых кавитация создавалась в струях моющей жидкости. Для реализации этой задачи были созданы центробежные форсунки (патент РФ № 2287739 и др.), рис. 5. При работе центробежной форсунки моющая жидкость движется в соплах с искусственно созданной закруткой. Распределение перепада давления между входным сечением и соплом, а также Рис. 5. Схема форсунки: величина кольцевого 1 - завихритель струи; 2 - упругий пульсатор сечения сопла здесь учитываются коэффициентом расхода. Моющая жидкость, подаваемая насосом из централизованной системы, турбулизуется, проходя через форсунку, а прерывистость движения упругого пульсатора создает кавитацию, насыщающую жидкость непосредственно перед подачей в зону мойки. Приведенные способы приготовления моющей жидкости наиболее эффективны для повышения производительности и качества мойки. Струйнокавитационное устройство для мойки подшипников может быть встроено в штатные моечные машины, например МСП–01, без внесения конструктивных изменений и без перенастройки их основной (штатной) схемы. Такая модернизация была проведена в вагонных депо станций Кинель и Самара Куйбышевской железной дороги, при этом удалось улучшить технические и качественные показатели мойки буксовых подшипников. Применение кавитационного способа показало следующие основные характеристики. Установки для мойки буксовых подшипников с кавитационными форсунками (рис. 6 и 7) содержали две струйнокавитационные головки (1) и (2), расположенные встречно

58 3

1

2

1

в

5 4

2

Рис. 8. Установка для мойки приборных подшипников

Рис. 6. Струйно-кавитационное устройство: 1, 2 – струйно-кавитационные головки; 3 – промываемый подшипник; 4 – сопла; 5 – кавитатор

Рис. 7. Способ вращения промывочного подшипника: 1 – подшипник; 2 – кавитатор; в – эксцентриситет подачи струй

Техническая характеристика промывочного узла 1

Производительность мойки подшипников букс, шт/ч

24

2

Температура моющей жидкости (эмульсия), °С, не более

90

3

Время промывки, мин.

4

Насос центробежный, тип

5

Мощность электродвигателя, кВт

5,5

6

Скорость потока эмульсии через сопла, м/с

15-20

2-4 2К20-30

НТЦ «Надежность» СамГТУ разрабатывает инновационные решения по узлам трения машин и приборов: ►

расчет узлов трения;

►

способы оценки прочностных характеристик поверхностей, склерометрический способ испытаний поверхностей;

►

нанотехнологии упрочнения и покрытий;

►

способы повышения эффективности смазки;

►

способ кавитационной мойки деталей;

►

электромагнитные подшипники и уплотнения и амортизаторы для узлов трения.

Научно-технический центр надежности технологических, энергетических и транспортных машин СамГТУ 443100. г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Т./ф. (846)3321931; E-mail: pnms3@mail.ru; www.ntcnad.samgtu.ru АПРЕЛЬ 2013

на лотке установки в рабочей позиции промываемых подшипников (3). Каждая головка имеет по четыре сопла (4), в которых установлены завихрители – кавитаторы потока эмульсии. В завихрителях-кавитаторах (5) зарождается гидродинамическая кавитация от скоростного потока эмульсии (параметры завихрителей – ноу-хау авторов). На входе форсунки содержится сопло Лаваля, а на выходе – конусные участки. При работе струйных блоков в подшипнике качения ролики подшипника получают дополнительное вращение под действием скоростных струй моющей эмульсии, что способствует лучшему эффекту промывки (рис. 7). Идентичное устройство было разработано для мойки приборных подшипников (рис. 8). Кассеты с приборными подшипниками размещали на вращающемся барабане (1), внутри и снаружи которого были расположены моющие форсунки (2). Схема размещения кассет с промываемыми подшипниками приведена на рис. 9. Проведенные разработки свидетельствуют не только об эффективности резонансного кавитационного способа мойки деталей, но и о легкости реализации этого способа. Разработка конкретных технологий и установок является одним из профилей НТЦ «Надежность» СамГТУ. Рис. 9. Схема размещения мелкоразмерных приборных подшипников

1 – вращающийся барабан; 2 – кассеты с деталями подшипников; 3 – моющие форсунки

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Акустические поля и кавитация. Обзорная статья в журнале «Наука в СССР», № 4, 1983, С. 49–55.

2. Патент РФ № 1734886. 1988. «Устройство для очистки деталей».

3. Патент РФ № 2287739. 2005. «Форсунка».

4. Патент РФ № 2329879. 2006. «Установки для сушки и мойки подшипников».

Д.Г. Громаковский НТЦ «Надежность» Самарского государственного технического университета 443100, Самара, ул. Молодогвардейская, 244 Тел./факс 8(846)3321931 E-mail:pnms3@mail.ru, www.ntcnad.samgtu.ru

59

АПРЕЛЬ 2013

61

АПРЕЛЬ 2013

63

АПРЕЛЬ 2013

64

АПРЕЛЬ 2013