RITM magazine 7_ 96 2014 by RHYTHM of Machinery

СОДЕРЖАНИЕ / CONTENTS НОВОСТИ / NEWS

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ / METALCUTTING EQUIPMENT

Ручной листогиб – решение многих задач / Hand operated sheet bender – the solution of many problems

Тайвань стал ближе / Taiwan has become closer

Оборудование токарно-фрезерной группы из Тайваня / Turning-milling group of equipment from Taiwan От натурального хозяйства к рынку или как хорошо заводам жить / From subsistence to market or how well the factories live Зубообрабатывающее оборудование и технологии / Gear production machinery and technologie Станки и прессы гиганты / The giants – machine-tools and presses

18 20 24 32

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА / PRODUCTION AUTOMATION

Опыт использования САМ-системы на аддитивном производстве / Experience in the use of CAM system into the additive manufacturing

ЛАЗЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ / LASER EQUIMENT

Лазерное оборудование – российские производители представляют / Russian producers represent the Laser Equipment

ТЕРМООБРАБОТКА И СВАРКА / HEAT TREATMENT AND WELDING

Электронно-лучевая наплавка / Electron beam surfacing

ИНСТРУМЕНТ. ОСНАСТКА. КОМПЛЕКТУЮЩИЕ / TOOL. RIG. ACCESSORIES

ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР Ольга Фалина ИЗДАТЕЛЬ ООО «МедиаПром» ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР Мария Копытина ВЫПУСКАЮЩИЙ РЕДАКТОР Татьяна Карпова ДИЗАЙН-ВЕРСТКА Светлана Куликова РУКОВОДИТЕЛЬ ПРОЕКТА Зинаида Сацкая МЕНЕДЖЕР ПО РАСПРОСТРАНЕНИЮ Елена Ерошкина ОТДЕЛ РЕКЛАМЫ (499) 55-9999-8 Павел Алексеев Эдуард Матвеев Елена Пуртова Ольга Стелинговская КОНСУЛЬТАНТ В.М. Макаров consult-ritm@mail.ru

Новое измерение магнитного зажима / A new measurement of the magnetic clamping device Высокопроизводительные фрезы и твердосплавные пластины / High-productivity milling cutters and carbide inserts Необычные пластики – новые решения / Above-average plastics – new solutions

50 52

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.

2015

ВЫСТАВКИ / EXHIBITIONS

АДРЕС 125190, Москва, а/я 31 т/ф (499) 55-9999-8 (многоканальный) e-mail: ritm@gardesmash.com http://www.ritm-magazine.ru

Редакция журнала РИТМ (499) 55-9999-8

НОВОСТИ. СОБЫТИЯ. ФАКТЫ

О НОВЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ 16 сентября на заседании президиума Совета при Президенте по модернизации экономики и инновационному развитию России говорили о новых производственных технологиях. Д. А. Медведев отметил необходимость менять традиционные представления о производстве. Это внедрение IT-решений на протяжении всего цикла — от моделирования до утилизации изделия, развитие современных систем автоматизации, робототехники, распространение аддитивных технологий. «Под влиянием таких технологий производство, естественно, становится более гибким, отвечающим потребностям заказчика, появляются возможности выпускать и уникальные изделия, и малые серии изделий, при этом существенным образом снижаются и затраты, в том числе на труд, на расходные материалы, на энергию, на логистику». В мире этому направлению уделяют повышенное внимание, наш же задел здесь, прежде всего, в математическом моделировании, в создании новых материалов. При этом производства испытывают определенные трудности. «… предлагается включить новые производственные технологии в перечень приоритетных направлений развития науки, технологии и техники и в перечень так называемых критических технологий». Глава Министерства образования и науки Д. В. Ливанов в свою очередь отметил, что «с точки зрения образования и науки новые производственные технологии характеризуются прежде всего мультидисциплинарностью, то есть для их создания, освоения, эффективного применения требуются знания из многих научных дисциплин, и наукоёмкостью, то есть они требуют серьёзных инвестиций в НИОКР». Первый заместитель министра Минпромторга Г. С. Никитин рассказал о важном прорыве России

в 2013 году в области инженерного программного обеспечения. Он также обозначил общемировую тенденцию к сужению трансфера зарубежных технологий, которая в России усугубляется ещё и внешнеполитической напряжённостью. К тому же спрос российской промышленности на применение роботов, программного обеспечения для компьютерного инжиниринга, развития аддитивного производства является недостаточным. И определяющий фактор в этой области — «отсутствие условий для инвестиционного бума, и в какой-то степени зашоренность менеджмента и недостаточно высокий его уровень». В этой связи Минпромторгом за последний год было предложено несколько инициатив «по стимулированию бизнеса к созданию новых и коренной модернизации существующих производств — это и субсидии на комплексные инвестиционные проекты, и поддержка индустриальных парков, и ряд предложений, которые содержатся в рассматриваемом в Думе законе о промышленной политике. Однако, помимо спроса, необходимо обеспечить, самое главное, — предложение, то есть разработку технологий в стране. До сих пор спрос промышленности на компоненты новых производственных технологий удовлетворялся в основном за счёт импорта. Эту тенденцию необходимо переломить. Г.С. Никитин: «С начала 2000-х годов количество соответствующих новых производственных технологий, которые создаются в России, выросло почти в два раза и в прошлом году составило более 1400 разработок». В прошлом году по итогам конкурса было отобрано 12 новых центров, из них 3 — в области новых производственных технологий. Эта работа продолжается. «В целях стимулирования инновационной активности самого бизнеса были изменены принципы заказа НИОКР. «Сейчас мы перешли к тому, что не заказываем НИОКР от имени федеральных органов исполнительной власти, заказывают его представители бизнеса, компании, мы же субсидируем затраты на такие работы. При этом компании, получающие бюджетную поддержку, должны выполнять обязательства по выпуску конечной инновационной продукции». «Помимо такого рода институциональных механизмов мы реализуем и отраслевые программные инструменты по наиболее перспективным высокотехнологичным направлениям — композиционные материалы, редкоземельные элементы, фотоника. Сейчас работаем над подпрограммой по робототехнике и автоматизации». «Мы говорим о необходимости совместного пересмотра профстандартов, образовательных стандартов…». Отдельной задачей государственной технологической политики мы сейчас видим в создании проектных консорциумов. «Одним из первых таких консорциумов может стать консорциум разработчиков и потребителей инженерного ПО. Считаем, что здесь есть самый большой задел, и мы можем здесь достаточно быстро рвануть вперёд». Кроме того, мы предлагаем разработать отдельную подпрограмму «Развитие средств производства» в рамках госпрограммы «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности», предусмотрев в ней мероприятия по развитию аддитивных технологий, робототехники и других средств производства, функционирующих в рамках цифрового производства. http://government.ru

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

НОВОСТИ. СОБЫТИЯ. ФАКТЫ

ПРИГЛАШЕНИЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ В РАМКАХ ВЫСТАВКИ «ТЕХНОФОРУМ-2014» «Перспективные технологии и разработки высокотехнологичного наукоемкого оборудования предприятиями станкоинструментальной отрасли, отвечающие задачам реализации ФЦП «Развитие оборонно-промышленного комплекса РФ на 2011–2020 гг.» 21 октября 2014 г., 10.30–16.00 Москва ЦВК «Экспоцентр», пав. «Форум», Конференц-зал, Мраморный зал Организаторы: Российская Ассоциация «Станкоинструмент», ОАО «Станкопром» при содействии ЗАО «Экспоцентр». В программе выступления представителей российской Ассоциации «Станкоинструмент», ОАО «Станкопром», Томского политехнического университета, российских заводов и фирм, разрабатывающих и производящих: • станочное оборудование — ООО «Группа СТАН», ЗАО «Станкотех», НПО «Станкостроение», ОАО «ИЗТС», «Рязанский станкостроительный завод», ОАО «Саста», ОАО «СП «Донпрессмаш», ООО НПК «Дельта-тест». • системы ЧПУ — ООО «Балт Систем», ООО «Мехатроника»; • инструмент — ОАО «ВНИИинструмент»; • измерительные системы — ЗАО «ЧелябНИИконтроль»; • электроприводы для станков — ООО НПП «НОВТЕХ–СПб». Ассоциация «Станкоинструмент» Тел.: +7 (495) 650-56-91, +7 (495) 650-59-21 Е-mail: mail@stankoinstrument.ru ЦВК «Экспоцентр» Тел.: +7 (499) 795-37-39 E-mail: event@expocentr

Компания DMG MORI приглашает посетить бесплатные технологические семинары «ECOLINE roadshow». Совместно с партнерами Siemens, Sandvik Coromant и Renishaw компания покажет значение технологической цепочки в современном производстве не только в теории, но и на практике. Во время семинара будет продемонстрирован процесс изготовления деталей на станках CTX 310 ecoline, DMC 635 V ecoline и MILLTAP 700. Это оборудование произведено в России и для России. Также Вы узнаете больше о развитии нового производственного и технологического центра ООО «Ульяновский станкостроительный завод». Преимущества работы с заводом: платежи в рублях, отсутствие рисков валютных потерь, быстрая поставка, сокращение расходов на транспортировку, отсутствие таможенных пошлин. Вы можете зарегистрироваться на интересующий семинар. Персональное приглашение будет направлено Вам дополнительно. 14 и 15 октября 2014 — г. Челябинск 23 и 24 октября 2014 — г. Екатеринбург www.dmgmori.com

DYNAMIC EFFICIENCY ОТ HEIDENHAIN Новый пакет Dynamic Efficiency объединяет в себе все функции систем ЧПУ HEIDENHAIN, необходимые для черновой обработки на тяжелых режимах. Эти функции делают процесс обработки более быстрым, стабильным и предсказуемым — другими словами, более производительным. При этом комбинируются эффективные функции управления с инновационными стратегиями обработки, что позволяет увеличить производительность резания и сократить время обработки. Пакет Dynamic Efficiency содержит следующие функции: • Adaptive Feed Control (адаптивное управление подачей) — AFC оптимизирует подачу под фактические условия обработки; • Active Chatter Control (активное управление рябью) — ACC подавляет образование ряби и позволяет фрезеровать с более высокими подачей и глубиной резания; • Трохоидальное фрезерование — ускорение черновой обработки пазов и карманов. Оператор может использовать все эти функции легко и просто, что традиционно для систем ЧПУ HEIDENHAIN. Особенная эффективность комбинации данных функций в возможности использования всего потенциала станка и инструмента при уменьшении механических нагрузок. Польза от этих функций неоспорима. С их применением достигается увеличение объема снимаемой стружки до 20–25%, что значительно увеличивает эффективность черновой обработки на тяжелых режимах. www.heidenhain.ru

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ

ËÀÇÅÐÍÎÅ Ë ÀÇÅÐÍÎÅ Î ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ ÁÎ ÎÐÓÄ ÄÎÂÀÍ ÍÈÅ Ä ÄËß Ëß ÐÅÇÊÈ È На основе твердотельных лазеров ЛТК ТЕГРА-500Р, -750Р

На основе волоконных лазеров ЛТК ТЕИР-400, 700, 1000

Mощность лазера 500 и 750 Вт Поле раскроя – 1,5х2,5 м Точность – не хуже 0,1 мм ТЕГРА-500Р режет любой металл толщиной до 6 мм, цена 3,15 млн руб. ТЕГРА-750Р режет с воздушным поддувом сталь толщиной до 10-11 мм

Новая разработка ЛТК-ТЕИР-150/1500 на основе импульсного волоконного лазера Скорости реза при воздушном продуве сопла Материал Сталь (черная/ нерж.)

Толщина, мм

Скоростной раскрой черного металла и сталей

Скорость реза, мм/мин

0,5 1,0 5,0

6000 3000 150

Алюминиевые сплавы

0,5 4,0

4000 200

Медь

1,5 2,0

300 100

Латунь

0,2

2500

поле раскроя – 0,8х0,8 м точность – до 0,03 мм ширина реза – 0,05 мм

Толщ. 1,2 мм Толщ. 2 мм Мах толщ. ТЕИР-400:

7 м/мин

4 м/мин

4 мм

ТЕИР-700:

10 м/мин

6 м/мин

8 мм

16 м/мин 8 м/мин 12 мм Самая популярная модель, цена 5,8 млн руб. ТЕИР-1000:

ООО Научно-производственная фирма ТЕТА 109651, Москва, ул. Перерва, д. 1 Тел./факс (499) 357-80-41, (916) 601-60-36 www.tetalaser.ru, e-mail: Teta-laser@mail.ru

ОКТЯБРЬ 2014 / РИТМ / РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ

РУЧНОЙ ЛИСТОГИБ TAPCO — №1 В РОССИИ! Представляем вашему вниманию обновленный станок для гибки и резки листового металла и оцинковки TAPCO Max-20 с усиленной конструкцией. Ручные листогибы ТАРСО MAX-20 поставляются в Россию уже более 20 лет. За это время станок постоянно дорабатывался и усовершенствовался. При работе с жесткими материалами, такими как оцинкованная сталь, станок подвергается большим нагрузкам. За последнее время были разработаны инновационные обновления, которые позволяют существенно продлить срок службы оборудования TAPCO. Во-первых, полностью реконструированы прижимные кулачки. Система прижимных шарниров «Moving Pivot Hinge» обеспечивает быструю и легкую регулировку усилия зажима любого материала. В новом конструктиве шарнира изменен принцип работы регулировочного винта, что позволяет проводить более точную регулировку станка по всей длине. Также применен более прочный и износостойкий сплав. Кто работает на ручных листогибах знает, что частой причиной износа деталей станка является именно неправильная регулировка. Теперь регулировать прижим можно реже и вместе с тем точнее. Ресурс службы кулачков при правильной эксплуатации повысился более чем в 2 раза! Во-вторых, была существенно доработана конструкция верхней фиксирующей планки: изменен профиль, усилены посадочные места под осью, которая держит прижимной кулачок. При правильной регулировке ручной листогиб TAPCO может работать многие годы. Есть примеры, когда TAPCO работает на производствах по 15 лет и более. Важное преимущество станка TAPCO — легкость и мобильность. Вы можете привезти станок непосредственно на объект и работать. Листогибочный станок TAPCO специально создан для работы с материалами с уже нанесенным покрытием (краска, защитный лак и т. д.). Чтобы не царапать материал, на поворотной балке установлена износостойкая виниловая вставка. Она деликатно зажимает материал и исключает его повреждение. Кроме этого сам ход поворотной балки происходит по дуге, что исключает проскальзывание материала относительно виниловой вставки и царапины не образуются. Для оптимизации работы на листогибе мы предлагаем множество аксессуаров. Они сделают работу на станке проще и удобнее. Новинка этого года — Пневмокомплект KIT-1. Данный аксессуар предназначен для частичной автоматизации и облегчения работы на станке TAPCO. С его помощью фиксирующая и гибочная балки приводятся в действие с помощью пневмоцилиндров, что позволяет полностью уйти от ручной гибки. Один из самых популярных аксессуаров — роликовый нож. Режущие ролики ножа выполнены из специального сплава, за счет чего увеличивается его надежность и долговечность. Быстрая, легкая и безопасная резка с фабричным качеством на одном станке. Для быстрого профилирования металла мы предлагаем вам воспользоваться Brake Buddy. Этот инструмент быстро и легко профилирует изделия из оцинкованной стали, алюминия, алюминия с ПВХ-покрытием, а также рулонного материала с виниловым покрытием (ребра жесткости, декоративные элементы и т. д.). Регулируемое расстояние подачи профилирующих роликов позволяет делать несколько ребер на одной заготовке. В комплекте поставляются ролики нескольких видов. Еще один интересный аксессуар при работе с листовым металлом — завиватель Tapco Curler 2000. Этот аксессуар предназначен для формирования закругленного ребра жесткости желобов и производства других декоративных изделий. Легкий разматыватель рулонного металла НР-1250 предназначен для размотки рулонов массой до 500 кг и шириной до 1250 мм. Рулон устанавливается сверху на два подвижных валика, размотка производится при протягивании полосы металла. С этим размотчиком вы можете работать с рулонами разного диаметра без перенастройки. Дополнением к листогибам TAPCO является станок для раскроя металла STALEX 1250. Это оборудование позволит вам перейти на работу с рулонным материалом, экономя до 50% на стоимости материалов. С этим станком нет необходимости в приобретении дорогостоящих гильотин. Немаловажный и удобный аксессуар к станку TAPCO — угломер. Он помогает осуществить быстрый загиб на необходимый угол, что способствует экономии времени. Качество и надежность станков TAPCO обеспечивается жестким многоступенчатым контролем качества по стандартам ISO 9001. Официальная гарантия 1 год. Ручной листогиб Тарсо Max-20 Выбрав обновленный TAPCO MAX-20, вы всегда можете быть уверены, что он будет эффективно работать на вашем производстве долгие годы. Вам остается только периодически проводить регулировку и выполнять несложные работы по обслуживанию станка. Скачать каталог оборудования, а также узнать о новых акциях и скидках вы можете на сайте www.tapco.ru. F-образная опора Виниловая вставка Вы всегда можете оценить станок в работе и изготовить образец необходимого вам профиля из того материала, который вы обычно используете. Достаточно обратиться в компанию ВРС (эксклюзивный дистрибьютор TAPCO GROUP в России). Мы всегда готовы оказать вам любую техническую поддержку и помощь по телефону Упорная планка Подвижный шарнир 8–800–700–3016 (звонок по России бесплатный).

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ

ТАЙВАНЬ СТАЛ БЛИЖЕ ПОЕЗДКА В ТАЙВАНЬ ОБОЗРЕВАТЕЛЯ ЖУРНАЛА РИТМ ПОЗВОЛЯЕТ НАМ ПОДРОБНЕЕ ПОЗНАКОМИТЬ ЧИТАТЕЛЯ СО СТАНКОСТРОЕНИЕМ ЭТОЙ СТРАНЫ. Знакомство со станкостроительной индустрией Тайваня началось с пресс-конференции, посвященной предстоящей в ноябре станкостроительной выставке TMTS'2014. Организационным ядром выставки является Тайваньская ассоциация производителей станков и компонентов (TMBA), в которой аккумулируется информация о мировом рынке станкостроения и месте Тайваня на нём. Этой информацией ассоциация поделилась с журналистами. ЦИФРЫ Со ссылкой на исследования Gardner Publications Inc. TMBA привела данные за 2013 год. По информации этого источника топ-8 производителей станков выглядит следующим образом: Производство станков, млрд. долл. США

Страна

Показатели

Китай (включая Гонконг)

602,485 (прирост 33,2%) 191,211 (прирост 10,6%)

Страна

Показатели

США

Китай

14,688

Тайланд

94,084 (прирост 5,2%)

Япония

12,326

Турция

92,487 (прирост 5,1%)

Германия

8,743

Германия

62,695 (прирост 3,5%)

Корея

5,710

Корея

51,059 (прирост 2,8%)

Италия

5,306

Нидерланды

50,038 (прирост 2,8%)

США

5,306

Россия

48,523 (прирост 2,7%)

Тайвань

4,537

Швейцария

3,129

По-другому распределились места в мировом рэнкинге экспортеров, млрд. долл. США Страна

Показатели

Германия

10,491

Япония

8,927

Италия

4,548

Тайвань

3,548

Швейцария

2,698

Китай

2,810

Корея

2,216

США

2,179

А в списке крупнейших импортеров уже появляется Россия, хотя и с большим отрывом от Китая, производящего и потребляющего больше всех. Итак, импорт, млрд. долл. США

По самой актуальной информации за первое полугодие 2014 года экспорт тайваньских станков составил 1,81 млрд. долл. США, что на 4,9% больше относительно того же периода 2013 года. Только в июне 2014 года экспорт составил 352 млн. долл. США, увеличившись за месяц на 8,1%, что сулит годовой прирост в 13,2%, а по более оптимистичному сценарию и 15–20%, что, как надеются в TMBA, выведет Тайвань на 4 место в страновом рэнкинге производителей станков. Тайвань также с 2010 года занимает 3 место среди мировых поставщиков запчастей для прецизионных станков, и рост в этом сегменте рынка прогнозируется тоже значительный — не менее 20%. Вот как выглядит топ-8 потребителей тайваньских станков, млн. долл. США

Страна

Показатели

Китай

10,300

США

5,262

Германия

2,869

Мексика

2,002

Россия

1,618

Бразилия

1,488

Корея

1,386

Турция

1,162

В экспорте преобладают обрабатывающие центры с объемом 1,1 млрд. долл. США, за которыми следуют токарные станки — 769 млн. долл. США. Не исключено, что западные санкции окажутся хорошим шансом для тайваньских станкостроителей нарастить свой экспорт в Россию, увеличив тем самым ее долю в структуре своего экспорта, а также долю на мировом рынке. Четвертая техническая революция, связанная с Интернетом Вещей (Internet of Things) пришла и в Тайвань. Осознаны его коммерческие возможности, которые в перспективе в первую очередь связывают с наращиванием экспорта. МАРКЕТИНГ ВО ГЛАВЕ УГЛА Не секрет, что во многих странах локомотивом развития станкостроения была автомобильная промышленность. В экономике Тайваня нет автомобильной отрасли, а развитое станкостроение есть. Мои собеседники утверждали, что за успехом станкостроения Тайваня стоит «арсенал маркетинговых стратегий», и этот феномен, на мой взгляд, заслуживает отдельного изучения. Во всяком случае, одним из мощных маркетинговых ходов является рамочное торговое соглашением об экономической кооперации с главным потребителем тайваньской продукции станкостроения континентальным Китаем. Это соглашение обеспечивает рост станкостроения Тайваня и по объему производства, и по экспорту. Станкостроительный кластер Тайваня локализован в центральной части страны, которую еще называют Золотой долиной. По данным TMBA в стране насчитывается более тысячи производителей прецизионных станков и свыше десяти тысяч производителей компонентов, что обеспечивает занятость трехсот тысяч человек. Эксперты

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

Kao Ming — Точность и стабильность.

Тайваня утверждают, что здесь «самый высокий объем производства на единицу площади и самая высокая плотность из всех станкостроительных кластеров в мире». Тайваньская станкостроительная индустрия фокусируется на автомобильной индустрии 3C-индустрии (3C- Computer, Communications, Consumer electronics — компьютеры, телекоммуникация и бытовая электроника). Продукция тайваньских станкостроителей работает на бизнес Google и Apple, здесь производят запчасти для автомобилей GM, Porsche, Hyindai, а на одном предприятии мне довелось увидеть на сборке станки с логотипом известной японской станкостроительной фирмы. Конечно, критерия «лучшее соотношение цены и качества» никто не отменял. Как говорили мне директора тайваньских предприятий, их продукция на 10% дешевле японской и на 30% дешевле европейской, а сравнить качество может только потребитель. Высказывалось мнение, что качество тайваньских станков составляет 90% качества японских, но при отсутствии четких критериев сравнения качества такое утверждение представляется зыбким. АМБИЦИЙ НЕ ЗАНИМАТЬ Мы посетили 7 предприятий, у каждого свое лицо, но некоторые тезисы проходили красной нитью через все встречи. Руководители всех компаний называли экономику Тайваня инновационной, а свои предприятия называли частью инновационной экономики. Все рассказывали о том, что вся продукция сертифицирована по европейским стандартам и вслух объявляли намерение стать поставщиком № 1 в мире в своем сегменте станкостроительной продукции. Слоганы компаний вполне отражают эти амбиции.

Логотип на станках Victor представляет собой композицию из букв O и R. «OR» … Orders Repeated — Повторные заказы.

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ Кao Ming Machinery Industrial CO., LTD. была создана в 1968 году и начинала с радиально-сверлильных станков. Но сегодня на территорию предприятия проходишь под архитектурным символом компании — красными воротами, колонны которых вызывают ассоциации с лидирующей продукцией — портальными обрабатывающими центрами. В презентации предприятия утверждалось, что портальные обрабатывающие центры в Тайване разработаны именно в Кao Ming, и эта компания остается сегодня единственным производителем самых станков такого типа в стране. Кроме того, профессиональная исследовательская команда Кao Ming имеет удачные разработки обрабатывающих центров для пятисторонней обработки. Оборот компании составляет 40 млн. USD, на которые работают 100 сотрудников, мотивированные эффективной системой поощрения рационализаторства. Основные рынки сосредоточены в США, Европе и Азии. Кao Ming был первым тайваньским производителем станков, который расширил продажи в Китай, и эта страна занимает сегодня 25% в структуре его экспорта. Российский рынок здесь называют «пионерским». Есть стремление выйти на наш рынок, но решение проблемы локализации тормозит инвестиционный порыв. Компания Victоr основана в 1954 году. Оборот в 2013 году составил 143 млн. USD, в 2014 году ожидается 165 млн. USD. Копания не только производит станки, но и имеет производство, где выполняются заказы со стороны. Девять дочерних фирм расположены в Великобритании, Германии, Франции, США, Южной Африке, Китае (3 предприятия), Тайланде, Малайзии, Индонезии. Компания располагает собственным литейным производством на 1200 т механита в месяц, с собственной механообработкой, координатно-измерительным оборудованием. Основная продукция — горизонтальные токарные обрабатывающие центры с ЧПУ, вертикальные токарные станки, многоцелевые горизонтальные обрабатывающие центры, вертикальные обрабатывающие центры, при этом компания предлагает заказчикам решения под ключ. Victor Taichung и YCM заключили соглашение, сформировавшее так называемую T-Team, которую в стране называют бизнес-моделью сотрудничества двух крупнейших рыночных игроков. Yeong Chin Machinery (YCM) — предприятие полного цикла, основанное в 1954 году. Имеет литейное производство, которое работает только на компанию и полностью обеспечивает потребности в литье, цеха механообработки, сборки, упаковки готовой продукции. YCM изготавливает ключевые компоненты своих станков уникальной конструкции, считает уникальной свою технологию ручного шабре-

YCM — «В стремлении к совершенству. Совершенствование всегда».

ния, использует в системах ЧПУ собственный софт, а также использует облачную сервисную платформу. Взяв на вооружение японскую производственную систему организации и рационализации рабочего места 5S, YCM хочет сделать инновационной собственную производственную систему, интегрировав ее в текущий производственный процесс. В YCM твердо верят, что постоянные внутренние улучшения являются лучшим способом устойчивого развития в конкурентной среде. YCM располагает самым большим исследовательским центром в Тайване. Основная продукция — вертикальные, горизонтальные двухстоечные обрабатывающие центры, токарные станки с ЧПУ. Как прозвучало на презентации компании, YCM — это точные машины со всего мира и для всего мира. Компания APEC возникла в 2001 году, а со временем вошла в промышленную группу Tongtai и стала позиционироваться в качестве исследовательского центра группы. R&D-департамент тесно сотрудничает с Тайваньским исследовательским институтом промышленных технологий (ITRI), а также исследовательскими организациями Германии и Италии. СпециализируетAPEC — Точность и стабильность. ся на разработке, производстве и продаже крупных портальных высокоскоростных 5-координатных станков, а также линейных двигателей. Среди потребителей станков APEC предприятия авиакосмической, автомобильной и железнодорожной техники, полупроводников, электронного оборудования, судостроители. TONGTAI была создана японцем Ruozo Yashii в 1969 году и уже с 2003 года вышла на IPO. Оборот компании в 2010 году составил 100 млн. USD, 2% оборота тратится на НИОКР. С завидной уверенностью компания сообщает, что к 2020 году сможет удвоить оборот и войти в top-20 крупнейших станкостроительных групп мира. Для завершения линейки продуктов и повышения их профессионального статуса Tongtai создал стратегический альянс с Honor Seiki, APEC, и QuickTech. Интеграция с этими предприятиями позволила расширить продуктовую линейку, в составе которой появились вертикальные токарные станки, большие высокоскоростные пятикоординатные обрабатывающие центры и высокоскоростные прецизионные станки с ЧПУ малых размеров. Фирма Leadwell стартовала в 1980 году с капитала около 130 тыс. USD и 7 сотрудников, которые производили традиционные консольно-фрезерные и фрезерные станки для американской компании RAMCO. Компания первой в Тайване стала выпускать станки с ЧПУ. В продуктовой линейке Leadwell вертикальные и горизонтальные обрабатывающие центры, токарные многоцелевые станки с ЧПУ, вертикальный обрабатывающий центр с движущейся колонной. Через сеть представительств компания присутствует в 60 странах, имеет разветвленную сервисную сеть. Сейчас по миру работает около 40 тысяч станков Leadwell.

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

Leadwell — В поисках совершенства.

Компания Leadwell входит в группу FFG (Fair Friend Group), ставшую крупнейшим в мире производителем обрабатывающих центров. В составе FFG 40 производственных баз по всему миру, группе принадлежит 26 брендов. FFG намерена в 2018 году стать крупнейшей в мире станкостроительной группой и действует на мировой арене на основе стратегии «укоренения в Тайване, культивирования рынка в Китае и расширения бизнеса по всему миру». Начав с 30.000 USD, за три с половиной десятка лет существования FFG выросла в 34.000 раз и вышла на оборот 1,2 млрд. USD. Компания CHMER была основана в 1975 году на понятиях "Честность. Рост. Удовлетворенность клиентов. Безопасность персонала». Это ведущий на Тайване производитель электроэрозионных станков, входящий в первую пятерку мировых производителей EDM. Компания действует по принципу «базируется в Тайване, присутствует на мировом рынке». В строительство завода в Тайчжуне компания инвестировала более 33 млн. USD. Предмет гордости компании исследовательское подразделение, в котором работает 40 человек. Последние 10 лет были посвящены полному обновлению продуктовой линейки, специалисты компании создали собственные ЧПУ контроллеры, собственный софт для 3D CAD конструирования и оптимизации процессов резания. В сверкающем демонстрационном зале председатель директоров компании г-н Wuu-Shyong Wang увлеченно рассказывал, что его электроэрозионный станок Q4025L своими возможностями и новаторской конструкцией поразил даже представителей японской Makino. Технологическую и сервисную поддержку CHMER осуществляет через 90 офисов в 55 странах, и число представительств продолжает расти. Компания производит 2000 станков в год и декларирует цель быть в первой тройке крупнейших производителей электроэрозионных станков, наряду со Швейцарией и Японией,

CHMER — Прикоснуться к будущему.

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ обрабатывающие центры для многосторонней обработки, палетные обрабатывающие центры. Компания активно вкладывается в свою НИОКР-команду, среди основных задач которой жесткая рамная конструкция, система смазки шпинделя, термоконстантные решения тепловой задачи, 5-координатные приложения. Quaser располагает глобальной сетью продаж и имеет 20 офисов в Европе, 10 в Азии, 5 в Америках, 2 в Океании. Европейский рынок растет быстрее всех остальных. Компания создала долгосрочные отношения с потребителями, поставщиками комплектующих и дистрибуторами по всему миру, что, как утверждают в Quaser, обогатило и усилило ее технологии. TMTS 2014

Quaser — Мы режем быстрее.

и стать страной-экспортером электроэрозионных станков № 1 в мире. Quaser Machine Tools Inc была создана в 1991 году. Название фирме дали первые слоги двух слов Quality и Service, за которыми стоит главная цель компании — качество, сервис и непрерывная инновационная конструкторская работа. Цифры, как всегда, красноречивее слов. Оборот в 2013 году составил 53,1 млн. USD, в 2014 году компания выходит на показатель 65,71 млн. USD. Среди основных позиций продуктовой линейки вертикальные и горизонтальные обрабатывающие центры, пятикоординатные

Тайваньская станкостроительная выставка TMTS 2014 проходит один раз в два года, и в этом году она пройдет в Тайчжуне с 5 по 9 ноября. Выставку организует Тайваньская ассоциация производителей станков и компонентов, которая объединяет 745 компаний, производящих станки, компоненты, приспособления, инструмент, литьё. Эта выставка невероятно важна для станкостроителей Тайваня, потому что позволяет показать значительное количество станков. Например, компания Victor намерена представить 6 моделей станков, из них три премьеры, а для Кao Ming — это практически единственная возможность прийти на выставку не с буклетами и проспектами, а показать в действии крупнейшую машину с движущимся порталом. В выставке примут участие 600 компаний, ожидается около 70 тысяч посетителей, из них 2 тысячи из-за рубежа.

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

Зинаида Сацкая

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ

TMT — TSUNGLIN MACHINERY TECHNICAL CO., LTD ОБОРУДОВАНИЕ ТОКАРНО-ФРЕЗЕРНОЙ ГРУППЫ КОМПАНИЯ «TMT» (ГОСУДАРСТВО ТАЙВАНЬ) БЫЛА ОБРАЗОВАНА В 1978 ГОДУ И СФОКУСИРОВАЛАСЬ НА РАЗРАБОТКЕ И ПРОИЗВОДСТВЕ ТОКАРНЫХ И ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ С ЧПУ. КОМПАНИЯ «ТМТ» ВХОДИТ В ЧИСЛО ВЕДУЩИХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ НАДЕЖНОГО ОБОРУДОВАНИЯ С МНОГОЛЕТНИМ ОПЫТОМ И ПОДТВЕРЖДЕННОЙ РЕПУТАЦИЕЙ.

ШИРОКАЯ НОМЕНКЛАТУРА ТМТ Модельный ряд оборудования «ТМТ» включает широкий спектр токарного и фрезерного оборудования. Токарные станки в диапазоне обрабатываемых диаметров 110 мм до 800 мм и длиной обработки до 5 метров. Вертикально-фрезерные обрабатывающие центры доступны со столами до 2000 мм. Для выполнения поставленных задач доступен широкий перечень опций. Станки могут иметь исполнение как на направляющих качения, так и скольжения. Роликовые направляющие обеспечат максимальную скорость и оптимальную жесткость при обработке различных групп материалов.

мы разрабатываем проект технико-коммерческого предложения с возможным дополнением маршрутными картами, РТК, картами наладок и полным перечнем предлагаемого режущего и вспомогательного инструмента. Таким образом, еще на стадии принятия решения клиент получает полностью проработанный проект.

ОСОБАЯ КУЛЬТУРА ТМТ С момента основания компании в 1978 году и по сей день бессменным руководителем компании является Yasunori Kondo, японец по происхождению, имеющий многолетний опыт работы на японских предприятиях станкостроения. Базируясь на японских принципах организации производства, придерживаясь стратегии постоянного улучшения Yasunori Kondo создал поистине технологичное производство, обеспечивая создание качественного продукта.

ПРОСТОТА ПРОГРАММИРОВАНИЯ ТМТ Оборудование ТМТ комплектуется системой диалогового программирования Manual Guide i, позволяющей максимально быстро подготовить управляющую программу в диалоговом режиме «наладчик-станок». Для удобства программирования более сложных деталей вне рабочего места предлагается адаптированная CAD\CAM система «SprutCAM» с полной базой кинематических схем и постпроцессоров к станкам ТМТ. СЕРВИС ТМТ ИНЖЕНЕРНЫЙ ПОДХОД ТМТ Прежде чем приступить к проработке запросов от наших клиентов мы тщательно анализируем входящие данные: «Мы относительно небольшая компания и относимся к каждому станку по-особому, мы верим, что оборудование ТМТ не подведет наших клиентов» как то рабочие чертежи детали и заготовки, требуемая производительность, пожелания клиента по вопросам автоматизации. На основании инжиниринговой проработки

Для обеспечения сервисного обслуживания, поставок запасных частей и решения технических вопросов создана и развивается сервисно-инжиниринговая служба ТМТ. Придерживаясь стратегии максимальной территориальной близости к нашим клиентам, компания ТМТ развивает сеть сервисных центров по всей России.

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

Представительство в РФ Тел. (351) 245-77-45 факс (351) 775-13-25 info@tmtrus.ru www.tmtrus.ru

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ

ТОКАРНЫЕ И ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ С ЧПУ ОТ КОМПАНИИ ТМТ Исключительная надежность и эффективность!

ТМТ – Россия Тел. (351)245-77-45 Факс: (351)775-13-25 www.tmtrus.ru info@tmtrus.ru

ОКТЯБРЬ 2014 / РИТМ / РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ

У ЗАВОДА ДВК НЕТ ФИЗИЧЕСКИХ КОНКУРЕНТОВ ОБОЗРЕВАТЕЛЬ ЖУРНАЛА РИТМ ПОБЫВАЛ НА КОЛОМЕНСКОМ ЗАВОДЕ ДВК, ВХОДЯЩЕМ В ГРУППУ МТЕ. О ЗАВОДЕ, ОТЕЧЕСТВЕННОМ МАШИНОСТРОЕНИИ И КОСНОСТИ УПРАВЛЕНЦЕВ — ЭТОТ РЕПОРТАЖ.

Генеральный директор завода ДВК Константин Лимаренко.

В России сложно найти специализированных производителей комплектующих, качественных комплектующих — тем более. Традиционное отечественное машиностроение по советской привычке работает замкнутым циклом — большая часть деталей производится внутри предприятия, и аутсорсинг воспринимается откровенной угрозой. С одной стороны, это обоснованное опасение. Степень устойчивости предприятия, в числе прочего, определяется количеством сторонних поставщиков, наличие которых, скажем, в случае ОПК, в идеале должно стремиться к нулю. Но, исходя из реалий уровня нашего внутреннего технического развития, в ряде проектов реализовать круговой цикл весьма проблематично, особенно если продукция предполагает сложную технологию, затратные переделы, дорогостоящий комплекс оборудования. При организации полноценного выпуска непрофильных деталей, если это не массовое производство, экономическая нагрузка не всегда оправдана. В этих случаях в дело вступают специализированные производители комплектующих. Такие, как завод ДВК. НУЖНЫ ЛЮДИ, ГОТОВЫЕ РАБОТАТЬ ДО ПЕНСИИ На земельном участке площадью в гектар стоит здание завода с площадью производственных помещений более 1700 кв. м. Предприятие компактное, потому что, как рассказывает генеральный директор завода ДВК Константин Лимаренко, хотелось максимально сократить время строительства и начать работать, «чтобы заказчики как можно быстрее начали нас воспринимать». Когда ДВК начал формировать клиентскую базу, типовым был ответ: «Много вас таких, кто что-то строит. Вот построите, тогда и разговаривать будем». Построили. И начали работать, выпуская специальный силовой крепеж. Минувшие полтора года завод ДВК усиленно инвестировал в обучение персонала: подбирали кадры, расставались с теми, кто не устраивает, принимали новых, делая ставку на людей с образованием. «Но качество трудовых ресурсов в Коломне пока не такое замечательное, чтобы все получалось, как хочется. Нужны люди, которым сегодня по 20 и которые при этом готовы работать здесь до пенсии». И завод последовательно вкладывается в выращивание кадров, которых сегодня насчитывается 69 человек. Рассказывая о планах обучения персонала, Константин Лимаренко, по сути, говорит о развитой в Европе системе дуального образования: практика — непосредственно на производстве, теория — на базе городского ПТУ.

С ПРИЦЕЛОМ НА ПЕРСПЕКТИВУ Параллельно с поисками персонала шла отладка технологии. Изначально занимались этим на более простых деталях. «По российским меркам качество нашей продукции определенно выше среднего уровня, но пока ниже той планки, которую мы сами себе поставили», — делится генеральный директор. Силовой крепеж — продукция, изготавливаемая не по ГОСТу, а по специальным, более жестким требованиям заказчика относительно допусков и прочностных характеристик. Завод ДВК имеет свои производственные особенности. Участок мехобработки полностью подготовлен для текущих и перспективных потребностей серийного производства. Система из металлорежущих станков создавалась с запасом под максимально возможные переделы в рамках завода. Участок гальванопокрытий Aquacomp Hard работает полноГлавный инженер завода ДВК стью в автоматическом Аркадий Коновалов. режиме. Воздух уходит в атмосферу только после очистки. На этом участке вообще нет канализации благодаря современному комплексу локальных очистных сооружений. Там последовательно происходит усреднение стоков, нейтрализация и обработка с помощью вакуумного фильтр-пресса, из которого скоагулированные вредные вещества выталкиваются в бункер в виде сухих брикетов, отправляемых затем на утилизацию. Очищенная вода поступает в вакуумный дистиллятор, и уже дистиллят возвращается в технологический цикл. «Предприятий с такой современной технологией в городе больше нет», — заверил главный инженер завода, Аркадий Коновалов. Лаборатория качества продукции завода ДВК — уникальный комплекс не только для Коломны. Параметры деталей исследуются в отдельном боксе, оборудованном по последнему слову технического контроля.

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ НИЧЕГО НА ПОЛКУ, НИЧЕГО НА СКЛАД «Главная наша фишка, — утверждает Лимаренко, — заключена в основе нашего названия. Это не просто детали высокого качества, это эксклюзивный продукт: ответственные и особо ответственные детали в полном соответствии с требованиями заказчика. Мы производим качественный продукт и отвечаем за него». Сегодня номенклатура изделий завода насчитывает до 100 наименований. Среди потребителей — предприятия атомной, судостроительной, нефтегазовой промышленностей, Объединенная двигателестроительная корпорация, Объединенная авиастроительная корпорация, практически все производители дизелей. Уральский дизель-моторный завод сейчас работает над созданием и освоением нового дизеля по европейской документации. Комплектующие для новых дизелей УДМЗ заказал именно заводу ДВК. «Заказчик прислал к нам представителя немецкой фирмы-разработчика, который контролировал качество нашей продукции прямо у нас на заводе, — рассказывает руководитель предприятия. — Он был удивлен заводом, говорил, что в России таких предприятий не видел. Качество, по его словам, идеальное. И спрашивал, почему мы не поставляем продукцию в Европу. Слышать это лестно, но у нас самих пока есть претензии к своей же продукции. Важнее, на мой взгляд, планомерно, спокойно набирать объемы вместе с обучением персонала и повышением его квалификации. Эволюционный путь всегда дает более устойчивые результаты». Я обратила внимание, что среди потребителей ДВК нет автомобилестроителей. «Для автомобилестроения не делаем ничего. Это принципиальная позиция Группы МТЕ, — говорит Лимаренко, — потому что считаем, что автомобилестроение — это не российская стезя. И в то, что связано с автомобилестроением, нам вкладываться неинтересно. Комплектующие для автомобилестроения — это поток, десятки и сотни тысяч штук, никакого эксклюзива. Я при этом никоим образом не умаляю достоинств предприятий, которые это делают хорошо и быстро. У нас совершенно другая технология. Мы эксклюзивны тем, что у нас нет усредненной продукции. По всем прочностным свойствам, какие только могут быть, мы всё делаем под конкретного заказчика, ничего на полку, ничего на склад».

Линия термообработки.

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ МОЩНОСТИ ДВК: • Ленточнопильные станки Pegas; • Фрезерно-центровальные станки КС-798; • Токарные станки с ЧПУ Spinner; • Универсальные станки МК 5065; • Вертикально-фрезерный станок JET; • Круглошлифовальный станок BUA; • Резьбонакатные станки Profiroll; • Линия термической обработки REMIX; • Автоматическая линия гальванопокрытий электрохимического нанесения цинкового покрытия Aquacomp Hard; • Оборудование для контроля качества продукции.

ИСПОВЕДЬ ПОСТАВЩИКА «Мы позиционируем себя как поставщика комплектующих для машиностроения и намерены в этом совершенствоваться», — заявляет Константин Лимаренко. В ответ на просьбу назвать конкурентов ДВК он ответил следующее: «Наш главный конкурент — мозги управленцев многих крупных предприятий и корпораций, где никак не угнездится понимание, что не нужно заниматься всем и устраивать у себя натуральное хозяйство. Производители серьезных высокотехнологичных изделий должны заниматься сборкой и именно в этом совершенствоваться. Понятно, что, скажем, какой-нибудь станкостроитель никому не отдаст изготовление специализированных шпиндельных узлов, потому что это know-how, но при этом заниматься еще и литьём он точно не будет, если есть доступные и соответствующие по качеству поставщики. Литьём нужно заниматься специалистам по литью, которые это умеют делать лучше других, у которых тоже есть свои knowhow, наработки, в которые они вкладывают деньги. Каждый должен заниматься своим делом. Сегодня большинство российских заводов продолжает сохранять свое натуральное хозяйство, вместо того, чтобы размещать заказы на стороне. Они хотят построить у себя такие же производства, как наше. Это не просто глупо, это экономически неэффективно. У них подобный завод будет загружен собственными делами на 20%, а на оставшиеся 80% они будут искать потребителей на стороне. Зачем? Отдайте на аутсорсинг эти 20% и не морочьте себе голову. Не отвлекайте специалистов, не занимайтесь подбором инструмента, не занимайтесь всем тем, что вам не нужно. Это лишние деньги, причем большие, это просто путь в никуда.

ОКТЯБРЬ 2014 / РИТМ / РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Гальванический участок.

Предприятий, которые специализировались бы на полноценном производстве комплектующих, в России в общем-то нет. Сегодня в одном очень небольшом сегменте нашей продуктовой линейки мы конкурируем с компаниями, которые поставляют продукцию нефтегазовой отрасли. Но они уже не могут обеспечить более высокий класс точности, а мы можем. Мы с ними остаемся в одной нише, чтобы выпуск простых деталей сохранить для объема, обучения персонала и поддержания компетенции. Соотношение между товаром, который мы делаем сегодня и будем делать завтра — непрерывно меняется. Продукция усложняется. Сегодня мы обладаем компетенциями, которые позволяют нам создавать высокое качество. Мы понимаем, что рентабельнее будет производить очень сложную, высокотехнологичную продукцию с повышенными требованиями к прочностным свойствам детали, которые мы гарантируем, тогда как многие их просто не могут сделать. Так что наш конкурент — закоснелые мозги управленцев, а физических конкурентов у нас, в общем-то, и нет. По крайней мере, мы о них еще не слышали, хотя постоянно мониторим рынок. Сейчас мы начали отрабатывать вопросы поставки продукции не со снабженцами, а с техническими директорами предприятий, главными конструкторами, главными инженерами, то есть с технарями, реально заинтересованными в получении качественной продукции, от которой будет зависеть качество их изделий». Нельзя было обойти вопрос западных санкций. Как сказал генеральный директор завода ДВК, предприятие их почувствовало косвенно: осложнились вопросы оплаты поставленной продукции, кто-то отменил свои заказы. «С другой стороны, мы понимаем, что имеющиеся ограничения должны заставить наше правительство обратить внимание на промышленность, наконец-то заняться финансированием и кредитованием производства не под 20% годовых эффективной ставки, а хотя бы под 8–10% со сроками финансирования, близкими к срокам окупаемости таких проектов — 7 и более лет. Я не финансист, но мой вопрос лежит на поверхности. Когда в 2008–2009 годах был кризис, правительство поддерживало промышленность или банки? Говорят, что поддерживали промышленность, но деньги дали банкам, чтобы они дали промышленности под 20%. Я не знаю, как это называется, но точно не поддержкой промышленности. Это дальнейшее развращение банков. И сейчас происходит то же самое: деньги банкиры берут под 5–8% годовых, а дают под 15–20%. Если стимулирование промышленности все-таки произойдет, то сможет возродиться и встать на ноги даже практически умершее дизелестроение. Это я как бывший дизелестроитель вам говорю». ВМЕСТО ЭПИЛОГА Завод ДВК входит в Группу МТЕ. Посетив предприятие, я поняла смысл фразы, сказанной Денисом Волковым — гендиректором Группы МТЕ, еще во время нашей первой встречи: «А Вы посетите наше предприятие в Коломне — завод ДВК, и сразу станет понятно — как с нашей точки зрения должно выглядеть нормальное современное машиностроительное предприятие — это и есть пример приоритетов Группы МТЕ с точки зрения качества инвестиционной деятельности, подходов, принципов и т. д. Это наш пример воплощения нашего видения отраслевых стандартов». Зинаида Сацкая

Продукция.

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Рязанский Инжиниринговый Центр «Станко» — представитель ведущих станкостроительных заводов России, Тайваня, Китая и Европы. Осуществляем изготовление, подбор и поставку металлорежущих станков по требованиям заказчика или чертежам деталей-представителей. Комплектуем оборудование необходимым инструментом и оснасткой, производим пусконаладочные работы, обучение персонала, гарантийное и постгарантийное обслуживание, капитальный ремонт и модернизацию станков, предоставляем инжиниринговые услуги в сфере металлообработки и автоматизации производственных процессов.

ПРОДУКЦИЯ ТОКАРНЫЕ СТАНКИ ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ ТРУБОНАРЕЗНЫЕ СТАНКИ С ЧПУ ТОКАРНЫЕ ОБРАБАТЫВАЮЩИЕ ЦЕНТРЫ С ЧПУ ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ОБРАБАТЫВАЮЩИЕ ЦЕНТРЫ С ЧПУ ПРОДОЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ ГОРИЗОНТАЛЬНО-РАСТОЧНЫЕ СТАНКИ ЗУБОФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ КОЛЕСОТОКАРНЫЕ СТАНКИ ГЛУБОКО-РАСТОЧНЫЕ СТАНКИ

ООО «РИЦ-Станко» 390044, Россия, г. Рязань, Московское шоссе, 28 Тел./факс: +7 (4912) 20-20-88, 502-809 тел. +7 (4912) 502-808 E-mail: ricmtw@gmail.com www.ric-stanko.ru

ОКТЯБРЬ 2014 / РИТМ / РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ

ЗУБООБРАБАТЫВАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ЗУБООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ПОКАЗАНЫ НА ПРИМЕРЕ ОБОРУДОВАНИЯ ВЕДУЩИХ МИРОВЫХ КОМПАНИЙ. ГЛАВНЫМ КРИТЕРИЕМ ВЫБОРА ПОКУПАТЕЛЯ ПО-ПРЕЖНЕМУ ЯВЛЯЮТСЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ И ТОЧНОСТЬ, ОДНАКО БОЛЬШОЕ ВНИМАНИЕ УДЕЛЯЕТСЯ УДОБСТВУ ОБСЛУЖИВАНИЯ, БЫСТРОТЕ И ПРОСТОТЕ ПЕРЕНАЛАДКИ. Несмотря на быстрое развитие мехатроники, потребность в зубчатых колесах во всем мире возрастает, возрастают и требования по качеству их исполнения. Зубчатые колеса являются изделиями общемашиностроительного применения. В зависимости от вида зубчатого венца (цилиндрические прямозубые и косозубые, конические прямозубые и с круговыми зубьями, червячные и др.), требований по точности и производительности используются соответствующие методы обработки и зубообрабатывающие станки. Этими факторами объясняется широкая номенклатура зубообрабатывающих станков, действующих в промышленности. КТО ЕСТЬ КТО Самым, пожалуй, известным мировым производителем зубообрабатывающего оборудования является корпорация Gleason, включающая в себя фирмы The Gleason Works (США), Gleason-Pfauter и Gleason-Hurth (Германия). Широкой известностью и популярностью пользуются зубообрабатывающие станки таких фирм, как Samputensili (Италия), Fassler, Lambert-Wahli, Reishauer, Oerlikon (Швейцария), Hamai (Япония), Klingelnberg, Liebherr, Höfler, Emag (Германия). Кроме того, зубообрабатывающее оборудование производится рядом таких компаний, как чешской компанией Gear-spect, американскими Brown & Koch, Parker Industries, Cole, немецкой Niles Werkzeugmaschinen GmbH и др. Естественно, рассмотреть предложения всех перечисленных компаний не представляется возможным, поэтому остановимся только на высокотехнологичных примерах продукции лидирующих компаний Gleason, Samputensili, Reishauer, Hоfler и Emag, отражающих тенденции развития, а также на продукции отечественных предприятий. В РУСЛЕ МИРОВЫХ ТЕНДЕНЦИЙ Собственно основные направления развития зубообработки принципиально не отличаются от общих тенденций в мировом станкостроении. Это — высокоскоростная обработка, сухое резание (то есть обработка без СОЖ или с минимальным ее количеством). Находят широкое распространение комбинированные методы обработки, прежде всего закаленных зубчатых колес — точение и шевингование, точение и шлифование зубьев с применением кругов из КНБ, имеющих возможность правки. Главным критерием выбора зубообрабатывающих станков является производительность, однако большое внимание уделяется и удобству их обслуживания, быстроте и простоте переналадки. При этом широко применяется модульный принцип, позволяющий создавать компоновки с общими базовыми элементами для станков различного назначения — направляющими, приводами, системами управления, системами автоматизации — транспортерами, порталами, роботами. Увеличивается частота вращения заготовок и инструментов, а при зубодолблении — число ходов. Применяют встроенные приводы главного движения, делающие станки более компактными, надежными и повышающие их

крутящий момент. Все станки, выпускаемые фирмами Германии, США, Швейцарии и Японии, оснащены системами ЧПУ. Наиболее массовым видом зубообрабатывающего оборудования являются зубофрезерные станки. GLEASON В программу продукции фирмы Gleason входит гамма зубофрезерных и зубошлифовальных станков для изготовления прямозубых и косозубых колес, вертикальных и горизонтальных зубофрезерных станков обкатного типа, зубодолбежных станков обкатного типа с электронной системой формирования наклона зубьев, шевинговальных и хонинговальных, а также профильно-шлифовальных и зубошлифовальных станков обкатного типа. Gleason предлагает серию станков для фрезерования и шлифования конических зубчатых колес методом обката, доводки и проверки. Если в цифрах, то это 25 моделей станков для нарезания цилиндрических колес, 9 моделей для нарезания конических колес, 15 моделей зубошлифовальных станков для цилиндрических колес и 4 модели шлифовальных станков для конических колес. Также компания предлагает полный набор инструмента для обработки зубчатых колес, шлифовальные круги и устройства зажима детали механического или гидравлического типа. Зажимные приспособления могут комплектоваться устройствами быстрого зажима для использования в станках Gleason или в станках для обработки конических колес других изготовителей. Конические или шариковые направляющие втулки обеспечивают осевую и радиальную точность обработки, а также высокую повторяемость. Встроенные предохранительные устройства предотвращают перебег хода зажимного механизма. Для закрепления малых зубчатых колес используются серии TANLINE® и VERSGRIP®, для зажима плоских конических колес — серии X-PANDISK® и UNI-SPAND®. Очевидно, рассказать обо всех моделях фирмы не представляется возможным. Остановимся только на двух. Agilus 180TH — комбинированный станок для зубофрезерования и токарно-сверлильных операций, позволяющий производить полную обработку заготовок, имеющих форму вала и диска, за один установ. Он обеспечивает самую передовую технологию и возможность обработки цилиндрических шестерен всех видов, которые нарезаются червячной фрезой. Револьверная головка для неподвижных вращающихся инструментов позволяет производить токарную обработку, сверление, нарезание зубьев червячной фрезы, и последующее снятие фасок и заусенцев — с одной установки. Контролируемая системой ЧПУ задняя бабка позволяет станку зажимать широкий спектр заготовок с двусторонней поддержкой, обеспечивающей максимальную жесткость во время обработки. Технология зажима Quik-Flex® от Gleason — возможность быстрого зажима и оптимального доступа отвечают требованиям быстрой и легкой смены заготовок. Станок может управляться автоматически. Основные параметры заготовки — максимальный диаметр 180 мм, номинальный модуль 3 мм.

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ Станок Titan® 1500G — это сочетание обработки червячным и профильным кругом, что сокращает время шлифования почти на 50%. Возможность обработки червячным шлифовальным кругом до модуля 14 — опция, не имеющая аналогов во всем мире. Полностью автоматизирована смена инструмента. Станок может быть адаптирован к нуждам заказчика постепенно, от производства одного типа деталей до полностью автоматизированного производства большого объема: — шлифование только профильным кругом (глубина профиля до 100 мм); — комбинация червячного круга и профильного шлифовального круга (глубина профиля до 35 мм); — автоматическая смена инструмента и (или) заготовки; — при наличии установочного стола, установка происходит во время процесса шлифования. Автоматическая смена инструмента происходит во время шлифования. Обеспечены: оптимальная зернистость кругов обдирки и чистовой обработки, отсутствие прижогов во всем диапазоне диаметров. Номинальный диаметр заготовки — 1500 мм, минимальное/максимальное межцентровое расстояние — 100/1100 мм.

быстросменные паллеты снижают вспомогательное время, затрачиваемое на установку-снятие детали, система combi-shift® предлагает оператору задействовать новые комбинации инструментов, сокращающих время черновой обработки до 40%. Таким образом, станки серии HG, комплектующиеся специализированным программным обеспечением, являются высокопроизводительным решением для производства. EMAG Компания Koepfer, дочернее предприятие группы Emag, представляет три зубофрезерных станка серии К (К 160, К 200 и К 300) горизонтальной компоновки и три обрабатывающих центра VLC 200 H, VLC 250 WF и VSC 400 WF вертикальной компоновки.

SAMPUTENSILI Фирма Samputensili, являющаяся отделением фирмы SAMP S. p.A., предлагает зубофрезерные станки, станки для закругления кромок и снятия фасок, профилешлифования, зубонарезания методом обкатки, шлифования поверхностей червяков и винтов, станки для заточки зуборезного инструмента. Фирма занимается автоматизацией обработки и созданием производственных систем.

Станок HP 1200 фирмы Samputensili.

Инструменты, предлагаемые Samputensili, представляют собой червячные фрезы, фрезы для нарезания зубьев ленточной пилы, долбяки, шеверы, накатные ролики для снятия заусенцев, накатные ролики для закругления кромок и снятия фасок, инструменты для снятия заусенцев звездочек цепных передач, круги с покрытием из кубического нитрида бора, керамические круги. Новые станки фирмы серии HG предназначены для обработки деталей с зубчатым венцом больших размеров. Модульный принцип не только позволяет снизить регулярные затраты, он также создает базу для универсальной конструкции. Если необходима черновая или чистовая обработка, зубонарезание или шлифовка, небольшая партия различных деталей или массовое производство деталей с зубчатым венцом — станки серии HG подойдут в любой ситуации. Серия HG представлена тремя моделями, характеризующимися максимальными диаметрами зубчатых колес — HG 1200, HG 1600, HG 2400. Простои существенно сокращаются, благодаря инновационной концепции combi-shift® и поддержке быстросменных паллет. В то время, как

Зубофрезерный станок EMAG K 160.

Станины станков серии K изготавливаются из высококачественного материала MINERALIT®, что обеспечивает исключительно высокие демфирующие свойства и позволяет повысить качество обработки поверхности, а также стойкость инструмента. Компоновка станины с наклонными направляющими обеспечивает наиболее благоприятные условия отвода стружки и СОЖ из зоны обработки. Обработка с СОЖ или без, решения по автоматизации станка и широкий ассортимент опций делают станок модели К 160 оптимальным решением для высокопроизводительного зубофрезерования зубчатых колес модулем до 2,5. K 160, управляемый по 8-ми осям системой ЧПУ последнего поколения, обеспечивает высокую частоту вращения фрезерной головки и главного шпинделя. С K 160 Koepfer предлагает в сфере изготовления шестерен и валов самое быстрое в мире решение с минимально возможным значением времени «от стружки до стружки». Если еще 8–10 лет назад время загрузки анкерных валов на обработку составляло 20–25 секунд, то текущий результат в 8–10 секунд станка K 160 по праву можно считать выдающимся. Кроме того, станок отличается высокой универсальностью — на нем возможно выполнять, например, высокоскоростное зубофрезерование планетарных шестерен или тангенциальное фрезерование зубьев червячных колес. В модели K 200 не менее восьми активированных осей ЧПУ, автоматическая система загрузки заготовок, что обеспечивает высочайшую гибкость и возможность адаптации под конкретные условия производства при изготовлении шестерен. Еще одно преимущество: существует возможность предварительного зубофрезерования деталей до закалки с последующим финишным зубофрезерованием с минимальным припуском, что обеспечивает высочайшее качество зубчатого зацепления без дорогостоящего шлифования. Основу системы автоматизации зубофрезерных станков Koepfer составляет портальный загрузочный манипулятор с V-образным грейфером. Для различных типов загото-

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ вок и деталей могут быть предложены самые различные по конструкции накопители. Накопители повышенной ёмкости позволяют повышать продолжительность автономной работы зубофрезерного станка до нескольких часов. На зубофрезерном станке К 300 с 9-ю активированными осями ЧПУ можно реализовать самые различные технологические решения по обработке зубчатых колес: мягкое, твёрдое или «бреющее» зубофрезерование, высокоскоростное зубофрезерование, зубофрезерование с радиальной или тангенциальной подачей. Таким образом, станок может быть гибко сконфигурирован в соответствии с новыми производственными задачами.

заусенцев интегрированы и выполняются за один установ. Производительность при этом возрастает практически скачкообразно. Модель VLC 250 WF была разработана для обработки деталей типа «колесо» диаметром до 230 мм и модулем до 4. Основная область применения — прецизионная обработка зубчатых венцов в условиях среднеи крупносерийного производства. VSC 400 WF разработан для обработки деталей типа «диск». HÖFLER Компания Höfler специализируется на проектировании и производстве современных зубофрезерных и зубошлифовальных станков для обработки цилиндрических зубчатых колес с внешним и внутренним зацеплением (da = 10–8000 мм). Зубофрезерные станки Höfler с вертикальным расположением оси заготовки предназначены для обработки цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем червячными фрезами и со специальным профилем — дисковыми фрезами.

Станок EMAG VSC 400 WF для комбинированной обработки.

Bертикальные зубофрезерные станки Emag представляют собой широкую палитру экономически эффективных решений. Скоростной станок VLC 200 H отличается компактной конструкцией, малыми перемещениями рабочих органов и высокой динамикой — все это создает хорошую базу для высокоточной обработки зубчатых венцов. При обработке зубьев на деталях-телах вращения эта продуманная система обеспечивает большое преимущество в производительности. Встроенная система загрузки заготовок и выгрузки обработанных деталей посредством Pick-Up-шпинделя обеспечивает минимизацию вспомогательного времени. В качестве опции может быть установлен измерительный щуп для ориентации заготовки при загрузке и для измерения детали после обработки. Отличные условия схода и удаления стружки за счет вертикальной компоновки позволяют идеально приспособить его для зубофрезерования без СОЖ. На вертикальных станках для комбинированной обработки моделей VSC 400 WF и VLC 250 WF такие процессы как зубофрезерование, вертикальное точение и снятие

Сухое зубофрезерование на станке серии HF.

Оборудование Höfler обеспечивает современные технологии обработки. Например, высокопроизводительное зубофрезерование без использования СОЖ дисковыми и червячными фрезами со сменными твердосплавными пластинами. Благодаря такому методу достигаются скорости резания, существенно превосходящие значения при зубофрезеровании с использованием СОЖ. Благодаря отказу от СОЖ твердосплавные пластины работают в стабильном температурном режиме (отсутствует так называемый «температурный шок», который возникает при контакте СОЖ с разогретой пластиной), что существенно повышает их

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ стойкость. Кроме того, отказ от СОЖ делает процесс зуборезания более экологичным. В дополнение к этому чрезвычайно высокая статическая и динамическая жесткость зубофрезерных станков Höfler, массивные направляющие V-образной формы, а также высокая мощность привода фрезерной головки гарантируют стабильность процесса зуборезания даже при высоко интенсивных режимах. Отметим две модели зубофрезерных станков HF 900 и HF 1250 c динамической балансировкой круга, предназначенные для фрезерования прямозубых и косозубых зубчатых колёс. Они особенно хорошо подходят для изготовления зубчатых колёс для редукторов и коробок передач для заготовок до 900 и 1250 мм в диаметре соответственно. Модульная конструкция станков позволяет впоследствии докупать необходимые блоки и программы для расширения возможностей при изменении номенклатуры производимых деталей. Станины станков прочные, жёсткие, стабильные, оптимально поглощающие сильные вибрации при зубообработке.

Зубошлифовальный станок серии RAPID FM.

Зубошлифовальные станки Höfler работают прерывистым профильным методом. Современные станки серии RAPID разработаны и изготовлены в соответствии с последними достижениями науки и имеют высокую точность углового позиционирования стола заготовки, которую обеспечивает прямой привод от моментного электродвигателя. Станина станков выполнена из полимербетона, имеющего существенно лучшие (по сравнению с чугуном) показатели по вибро- и термостойкости. Методика высокоскоростного зубошлифования (HSG), применяемая на станках, обеспечивает снижение машинного времени при шлифовании на 30–50%. Обработка производится с маленькой радиальной подачей и большой скоростью осевой подачи (до 12 м/мин.). При такой схеме СОЖ в большом количестве поступает в зону шлифования и интенсивно отводит тепло от заготовки. Особенностью данного метода является то, что при больших объемах снимаемого металла (до 8 мм3/мм•с) вероятность образования прижогов и закалочных трещин снижается с повышением скорости осевой подачи. С целью повышения эффективности финишной обработки цилиндрических зубчатых передач компания Höfler разработала и производит многофункциональные станки RAPID — серии MFM, в которой реализован принцип последовательного исполнения операций. Станки RAPID MFM выполняют за одну установку заготовки шлифование зубчатого профиля, базового отверстия, контрольного пояска на торце заготовки и диаметра вершин зубьев до и после шлифования зубьев.

Существенным отличием станков Höfler является использование прецизионных моментных электродвигателей в приводе стола и шлифовальной/фрезерной головки. Моментные электродвигатели имеют большой запас мощности и обеспечивают высокий крутящий момент с самого начала движения, что гарантирует стабильность поворотного движения и отсутствие «отжатия» при интенсивных режимах обработки. Высокая надежность прямого привода, стабильность его работы, а также тенденция перехода большинства производителей зубообрабатывающих станков на это решение доказывают его неоспоримое преимущество перед приводом от червячной пары. Зубообрабатывающие станки Höfler оснащаются встроенным измерительным устройством контроля зубьев, производящем их оценку и аттестацию до и после обработки. REISHAUER Станки для обкатного зубошлифования компании Reishauer известны во всем мире. Наряду с высокой точностью они гарантируют надежный и эффективный процесс изготовления зубчатых колес. Новая серия станков RZ (RZ 60, RZ 160, RZ 260 и RZ 360) объединяет все технические достижения в области зубошлифования фирмы Reishauer. Модульный принцип построения станков этого модельного ряда обеспечивает высокую производительность при крупносерийном производстве и максимальную гибкость при мелкосерийном. Преимущества серии RZ: — стандартная типовая планировка для всех станков серии; — стандартный интерфейс для подключения всех периферийных устройств; управления, наладки; — идентичные процессы управления, наладки и технического обслуживания; — унификация запасных частей для всех станков серии; — стандартный инструмент для всех станков серии; — совместимость с другими станками фирмы Reishauer, в том числе более ранних исполнений; — станина, стойка и шпиндели гибридной конструкции, обеспечивающие максимальную жесткость и высокие демпфирующие характеристики; — надежно защищенные направляющие для обеспечения длительного срока службы станка и высокой производительности; — система акустического контроля для автоматической наладки и правки; — балансировочная система Reishauer для автоматической балансировки и контроля шлифовального круга;

ОКТЯБРЬ 2014 / РИТМ / РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ — высокоточный привод Reishauer для шпинделей изделия; — программная оболочка Reishauer для управления станком с интуитивно-понятным управлением. Зубошлифовальный станок RZ 160 — это развитие хорошо зарекомендовавшего станка RZ 150. В новой модели были учтены все достижения предыдущей конструкции, а также внесены улучшения. Это самый малогабаритный станок с двумя шпинделями (второй шпиндель как опция). Правящее устройство с отдельным алмазным инструментом предназначено для более быстрой и экономичной проточки круга по наружЗубошлифовальный станок фирмы Reishauer RZ 160. ному диаметру. Гибкость в работе с различными системами загрузки/выгрузки с помощью стандартного интерфейса Reishauer. Простая и быстрая переналадка, доступ к зоне наладки. Модульная конструкция шлифовального шпинделя для использования различного инструмента. Переход на другой технологический метод шлифования за короткое время. Беззазорная и высокоточная поворотная ось правящего устройства дает возможность сокращения номенклатуры используемого инструмента и применения специальных технологических опций. Технологические опции: — профильное шлифование; — ReishauerTwistControl Grinding — шлифование с программируемым скрещиванием профилей зубьев; — шлифование конусных зубчатых зацеплений (бевелоидные зубчатые зацепления); — шлифование неэвольвентных зубчатых зацеплений; — построчечная правка шлифовального круга; — встроенная функция центробежной очистки деталей. И НЕМНОГО О НАШИХ ПРОИЗВОДИТЕЛЯХ Российские производители зубообрабатывающего оборудования, как собственно и все отечественное станкостроение, переживают не лучшие времена. Однако, хотелось бы отметить работу нескольких компаний. Фирмой «МСЗ-Салют» выпускается гамма зубошлифовальных станков; инструментальных станков для шлифования эвольвентного профиля долбяков, шеверов и эталонных зубчатых колес; шлицешлифовальные станки, причем изготавливаются как простые станки модели 3 В451 В, так и шестикоординатные модели МШ397. Более десяти лет назад фирмой освоен выпуск кругло- и кругло-торцешлифовальных полуавтоматов. Они имеют высокую производительность и предназначены для массового и крупносерийного производства, могут работать как методом врезного шлифования, так и маятникового. Полуавтоматы и автоматы МШ204 предназначены для шлифования отверстия и торцев деталей в массовом и крупносерийном производстве. Фирмой также выпускаются рейкошлифовальные станки и двусторонние торцешлифовальные станки. Зубошлифовальные станки нового поколения мехатронного типа мод. СК800…1600 ООО «Самоточка»

предназначены для профильного шлифования винтовых поверхностей зубьев цилиндрических колес и червяков. Выполнены на основе комплектующих зарубежных производителей и содержат наукоемкие решения, в т. ч. программу собственной разработки по оптимальному управлению циклом, реализуют маятниковую технологию, снижающую требования к шлифовальным кругам по «прижогам», обеспечивают 3–4 степень точности колес.

Зубошлифовальный станок СК800 фирмы «Самоточка».

Фирма «Киров-Станкомаш» специализируется на модернизации зубообрабатывающего оборудования, в т. ч. зубошлифовальных AZAF3 и RZF3 фирмы Reishauer. В процессе модернизации станков модели AZA и RZ вместо гидромеханической концепции приводов внедряется система ЧПУ фирмы Siemens Sinumerik 840D sl, сервоприводы Synamcs S120 и соответствующее программное обеспечение. Для более точных линейных перемещений рабочих органов на конечных звеньях устанавливаются оптические линейки фирмы Heidenhain. Для улучшения условий шлифования и снижения вибраций на шпиндель шлифовального круга встроена система балансировки фирмы Balance Systems. Для одновременной правки рабочего профиля круга и его наружного диаметра на аппарате правки смонтирован еще один правящий шпиндель производства итальянской фирмы BURRI. После модернизации для удобства переналадок поворот суппорта заготовки осуществляется автоматически от отдельного двигателя в заданное программой положение, которое рассчитывается автоматически исходя из данных о шлифовальном круге и обрабатываемой детали. Фиксация углового положения суппорта заготовки производится гидрозажимами. Применяемая автоматика фирмы ABB смонтирована в электрошкаф Rittal. В системе смазки используются комплектующие производства Италии и Японии (Duplomatic, ILC). Зубошлифовальный станок имеет 8 управляемых системой ЧПУ осей (5 линейных и 3 круговых). Высококачественные комплектующие изделия обеспечивают эксплуатацию модернизированного станка в течение 10–12 лет. И В КОНЦЕ Все, о чем было сказано (применительно к образцам зарубежной техники), — о методах, приемах, технических решениях и их реализации в виде конкретных образцов оборудования — это и есть современный уровень развития отрасли, которая непрерывно движется вперед. И все идет к тому, что скоро надо будет просто установить на стол станка закаленную заготовку и получить на выходе полностью обработанное и прошедшее полный контроль зубчатое колесо. Жаль только, что в этой гонке мы пока отстали. Пока?

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

Сергей Заякин

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ

СТАНКИ И ПРЕССЫ ГИГАНТЫ (ЧАСТЬ II) ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ СТАНКИ УНИКАЛЬНЫ НЕ ТОЛЬКО ПО СВОЕМУ ВЕСУ И ГАБАРИТАМ, НО И ПО СВОЕМУ НАЗНАЧЕНИЮ Санкт-Петербург Коломна

Стерлитамак

Воронеж

Краматорск

Краснодар

Мы расширяем географию своего рассказа о станках и прессах гигантах. После Коломны, Краснодара и Воронежа переместимся в новые города: Стерлитамак, Санкт-Петербург, Краматорск, чтобы представить оборудование, которое поражает воображение. На этот раз остановимся также подробнее на деталях машин, которые получаются на рекордном оборудовании. СПЕЦИАЛЬНЫЕ СТЕРЛИТАМАКСКИЕ

бежание вибрации при механообработке деталь-отвод крепится с помощью мощных зажимов приспособления (рис. 2, 3), которое устанавливается на поворотный стол. 2000VHT-03 Pipe снабжён столом диметром два метра с усиленным подшипником и диском торможения жёсткой обработки детали. Если ранняя версия станка обрабатывает на высокой скорости трубы малого и среднего диаметра, то обрабатывающий центр повышенной точности 2000VHT-03 Pipe ведёт силовую обработку крутоизогнутых труб диаметром от 320 мм до 1422 мм и прямых труб длиной до шести метров. Для длинных труб Бюро по проектированию технологической оснастки завода разработало специальную тележку на рельсах. Краткие технические характеристики токарного сверлильно-фрезерно-расточного станка с ЧПУ 2000VHT-03

Рис. 1. Cерия 2000VHT

Номинальная мощность электродвигателя привода главного движения, кВт Пределы частот вращения шпинделя, мин -1 Номинальный крутящий момент на шпинделе, Нм (редуктор i=1:3) Габаритные размеры станка, мм, не более: – длина (без отдельно расположенного оборудования) – ширина (без отдельно расположенного оборудования) – высота Масса станка, кг, не более

60 0 .. 1 500 855 5 000 6 500 4 150 30 000

Весь добываемый в России газ и до 80% нефти перемещаются по магистральным трубопроводам. Большая часть Узлы трубопроводов применяются для повышения трубопроводов собрана из самых больших в мире труб производительности работ по строительству и рекондиаметром 1420/1422 мм с толщиной стенки до 40 мм, спострукции объектов добычи, подготовки, переработки собных выдержать давление до 25 атм. Такие сварные труи транспортировки нефти и газа. Сваренные трубы по оббы сворачивают из огромных стальных листов шириной 5 работанным 2000VНT-03 Pipe фаскам выдерживают давм. Поэтому они носят название «русский стандарт». Именно ление до 15,7 МПа. Технологическая система, в которой эти трубы и соединительные элементы к ним способен фрезадействована предыдущая версия 2000VНT-03 Pipe, прозеровать обрабатывающий центр 2000VHT-03 Pipe. Для этого торец трубы, например, отвода штампосварного для газопроводов высокого давления, обрабатывается специальным инструментом — фрезой. Уникальный инструмент создает различные по углу фаски будущего сварного шва. Фрезерование имеет ряд преимуществ перед резанием, а именно — высокую производительность Рис. 2. Отвод трубы диаметром 720 мм Рис. 3. Отвод трубы диаметром 1020 мм в одноместном в двухместном установочном приспособлении установочном приспособлении на станке 2000VHT-03 Pipe и экономичность. Во из-

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ изводит до тридцати тысяч тонн деталей в год, с номенклатурой более тысячи типоразмеров в бесшовном, шовном и штампосварном исполнении. Вся продукция сертифицирована и лицензирована. Флагман Стерлитамакского станкостроительного завода (бренд Группы СТАН) – обрабатывающий центр 2000VHT портального типа с ЧПУ — позволяет управлять движением инструмента по пяти координатам (5D-интерполяция). Это означает, что инструмент в любой момент рабочего времени перпендикулярен поверхности изделия. 2000VHT способен создавать геометрию детали машин и механизмов любой сложности, например, деталь глобусного стола RTL500. Такой поворотный стол — это ноу -хау завода (рис. 4), которое расширяет технологические возможности станков с ЧПУ: добавляет сразу две степени свободы. Станки, укомплектованные глобусным столом, позволяют вести универсальную обработку деталей среднего и большого размера с 5D интерполяцией. Например, лопатки перспективного двигателя ПД-14 . Также в России работает модификация этой серии – станок 3000VH. Он недавно отгружен заказчику и известен тем, что его горизонтально-вертикальный шпиндель особой конструкции предназначен для обработки как наружных, так и внутренних поверхностей крупногабаритных сборок (рис. 5).

Рис. 4. Главная деталь глобусного стола RTL 500 с приспособлением на планшайбе. Фрагмент макетакопии 2000VHT.

Рис. 5. Угловая поворотная головка 3000VH с секретом внутри.

Головной заказчик серии 2000VHT (рис. 1) — предприятия Росатома и машиностроители, страны поставки — Россия и Малайзия. В 2015 году завод отпразднует свое 150-летие, а в 2018 году исполнится 90 лет с момента освоения станкостроительным заводом производства вертикально-сверлильного оборудования.

Рис. 6. Специальный координатно-расточной станок с ЧПУ ЛЗ367Ф4.

по направляющим которой перемещается бабка, состоящая из саней и ползуна. Стол — составной, из отдельных чугунных плит. К столу прикреплена дополнительная плита, на которой установлена подставка со сменными головками. Направляющие станин и поперечины закрыты телескопической защитой. Основные технические характеристики специального координатно-расточного станка с ЧПУ ЛР367Ф4 Размеры рабочей поверхности стола, мм 14 700 x 5 600 Наибольшие рабочие перемещения, мм – порталов (X) 15 000 5 000 – саней бабки (Y) 1 500 – ползуна (Z) Частота вращения, мин-1: – шпинделя ползуна и съёмных головок (i=1) 10 .. 1 600 – шпинделя съёмных головок для 2 .. 2 500 обработки лёгких сплавов (i=1,6) 15 Мощность главного привода, кВт Габарит (без приставного электрои гидрооборудования), мм: – длина 22 735 12 820 – ширина 8 045 – высота 250 000 Масса станка, кг

Построен еще один станок-колосс: ЛР366Ф3 с двумя подвижными порталами на станине длинной 40 м (рис. 7). Масса станка 700 т. На станке одновременно ведется обработка и сборка элементов крыла и фюзеляжа самолёта Ту-160. Станок оснащён системой ЧПУ класса CNC. Два независимых портала (координата X) перемещаются вдоль стола, сани ползуна движутся поперёк стола (координата Y). По саням, перпендикулярно к зеркалу стола, перемещается ползун (координата Z). На ползуне установлена фрезерная

ЛЕНИНГРАДСКИЕ РАСТОЧНЫЕ Особое внимание к масштабу — это специальный координатно-расточной станок с ЧПУ модели ЛР367Ф4 (ЛР — Ленинградский Расточной) с подвижным порталом на станине длинной 20 м (рис. 6). Станок Ленинградского станкостроительного производственного объединения им. Я. М. Свердлова предназначен для обработки отверстий и фрезерования плоских и объемных элементов стапельно-сборочной оснастки из различных материалов. По рабочей поверхности стола 15 x 5 м может свободно ездить самосвал КАМАЗ. Масса станка 250 т. Возможности гиганта: сверление и развертывание отверстий под презонные болты, их запрессовка для крепления шарнира поворота с крылом самолета Ту-160. Станок состоит из двух составных станин, саней, портала, бабки, стола, гидрооборудования и снабжен принадлежностями. Портал состоит из двух стоек и поперечины,

Рис. 7. Координатно-расточной станок с ЧПУ ЛР366Ф3

ОКТЯБРЬ 2014 / РИТМ / РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ головка, имеющая возможность поворота вокруг оси (координата С) и оси, расположенной в плоскости XY (координата Е). Основные технические характеристики специального координатно-расточного станка с ЧПУ ЛР366Ф3 Размеры рабочей поверхности стола, мм Наибольшие рабочие перемещения, мм – порталов (X) – саней бабки (Y) – ползуна (Z) Наибольший рабочий поворот, град: – головки (E) – вертлюга (C) Частота вращения, мин-1: – шпинделя основного – шпинделя скоростного Мощность главного привода, кВт – основного – скоростного Габарит, мм: – длина – ширина – высота Масса станка, кг

31 500 х 5 600 22 000 4 500 2 000 210 360 20 .. 3 150 18 000 30 6 40 000 12 920 8 375 700 000

Управление порталами осуществляется с подвесных пультов. Для удобства обслуживания каждый подвесной пульт имеет независимые механизированные перемещения по координатам Y и Z и ручной поворот вокруг оси Z. Для обслуживания станка и размещения электро- и гидрооборудования станок оснащён мостиками и лестницами. Сегодня бренд «Свердлов» развивает питерская компания «Киров-Станкомаш». Традиции Ленинградского станкозавода (ЛСПО), основанного в 1868 году как машиностроительный завод «Феникс», продолжает и ООО «Станкозавод «ТБС». ТБС (Техническое бюро станкостроения) создано на основе особого конструкторского бюро станкостроения ЛСПО им. Я. М. Свердлова в 1994 году. НОВОКРАМАТОРСКИЕ ПРЕССЫ Для производства ответственных и самых крупных деталей самолетов-гигантов Boeing 747 и Airbus 380 в России, на заводе Корпорации ВСМПО-АВИСМА в Верхней Салде (Свердловская область) имеется самый мощный в мире гидравлический пресс усилием 75000 ТС (750 МН). Пресс производства Новокраматорского машиностроительного завода (рис. 8) дооснащён системами управления процессами штамповки, обеспечивающими заданную скорость движения штампов и заданные усилия прессования. Общая высота пресса — 34,7 м, над полом — 21,9 м. Штамповки создаются различной конфигурации и назначения: конструкционные, шассийные, лопатки, полусферы в широком диапазоне геометрических размеров с площадью проекции от 100 до 35000 см2 из всех сплавов и суРис. 8. Пресс НКМЗ усилием 75 000 тонн.

персплавов по российским, европейским и американским стандартам. Например, на рис. 9 (в центре) показана уже механически обработанная Рис. 9. Титановые и стальные штамповки штамповка тележВСМПО-АВИСМА для шассийной группы ки шасси BLG Bogie двухпалубного лайнера А-380 Beam первоначаль(WLG & BLG Bogie Beam, Upper Drag Brace) изготовлены ным весом 3 210 кг и на прессе-гиганте НКМЗ габаритами 4 255.0 x 568.1 x 689.8 мм. Кроме того, пресс-гигант штампует крупные поковки – полусферы для космической техники, цельные шпангоуты самолётов и др. Техническая характеристика пресса гидравлического штамповочного усилием 750МН Усилие, МН Давление жидкости, МПа Размер стола, мм: – длина – ширина Открытая высота штампового пространства, мм Ход поперечины, мм Допустимый эксцентриситет нагружения по оси, мм: – продольной – поперечной Высота пресса, мм: – общая – над полом Размеры пресса, мм: – длина – ширина

750 32 16 000 3 500 4 500 2 000 600 300 34 700 21 900 13 600 13 300

Преимущества пресса: — высокая точность штамповок обеспечивается за счёт синхронизирующей системы для достижения параллельности между столом и подвижной траверсой; — максимальное давление жидкости в рабочих цилиндрах обеспечивается мультипликаторами; — автоматическая система технологического контроля за перемещением и скоростью траверсы, давлением жидкости в цилиндрах, эксцентриситетом технологической нагрузки, напряжением в базовых деталях; — наличие выталкивателей для удаления отштампованных деталей. Журнал РИТМ продолжит серию публикаций об уникальных механизмах. Николай Литвинов, к. э.н. Фотоматериалы предоставлены: Николаем Гориным, Дмитрием Горячкиным, Станкозаводом «ТБС», Корпорацией ВСМПО-АВИСМА. 3D-моделирование Владимира Литвинова.

Дополнение к первой статье «СТАНКИ И ПРЕССЫ ГИГАНТЫ» в №6(94) за 2014 год. Завод тяжёлых станков, Коломна, который в этом году празднует своё 100-летие, называют «заводом заводов»: один станок может занимать целый цех. Удалось выяснить, что станок-гигант КУ299 с 1970 года продолжает обрабатывать проходческие щиты тоннельной защиты на заводе Kobe Steel в Японии.

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ

«АБАМЕТ» И NEWLAND: МЫ ОБЪЕДИНЯЕМ УСИЛИЯ НА РОССИЙСКОМ РЫНКЕ СТАНКОСТРОЕНИЯ ПОЯВИЛСЯ НОВЫЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ АЛЬЯНС. О НАМЕРЕНИИ ОБЪЕДИНИТЬ УСИЛИЯ ОБЪЯВИЛИ РОССИЙСКАЯ КОМПАНИЯ «АБАМЕТ» И КАНАДСКАЯ ФИРМА NEWLAND MACHINE TOOL GROUP INC. ПРОЕКТ СТАРТУЕТ В ОКТЯБРЕ 2014 ГОДА. Newland Machine Tool Group Inc. — компания со штаб-квартирой в Торонто, собственным производством в Тайване, сборочным производством в США, офисами продаж и сервисными подразделениями в США, Канаде, Китае, Корее и России. В течение последних 15 лет фирма изготовила более 300 токарно-карусельных, горизонтально-расточных и шлифовально-карусельных станков с ЧПУ. Основными отраслями-потребителями являются энергетика, изготовление и ремонт авиационных двигателей, производство сложной арматуры, внедорожное и горно-шахтовое оборудование, производство подшипников и оборонные предприятия. Среди клиентов фирмы Newland лидеры рынка из списка Fortune Global 500: Siemens, General Motors, Caterpillar, Sikorsky Aircraft, Pratt & Whitney, GoodYear. В России оборудование компании успешно работает на заводах холдинга ОАО «Силовые машины», корпорации «Росатом», ООО ЕПК, ОАО «Казанькомпрессормаш», ОАО «Выксунский металлургический комбинат». И все это не случайно. Компания Newland владеет уникальными запатентованными технологиями и опытом в производстве тяжелых станков. Интеллектуальное ядро компании — это инженеры Станкостроительного производственного объединения им. Я. М. Свердлова и их коллеги, закончившие ведущие российские и американские университеты, получившие опыт инновационных разработок в станкостроительных компаниях Северной Америки и Европы. Девиз “Преимущества выше стоимости” — это стратегия и суть деятельности компании: ни одно конструкторское решение не приносить в жертву цене, а стоимость снижать за счет выноса производства в страны, где можно уменьшить себестоимость продукции. В рамках этой стратегии и был открыт собственный завод в Тайване. При этом управление компанией, ее конструкторский центр и контроль за производством остается в Канаде. Хорошо известная рынку компания «Абамет» стартовала 25 лет назад со штатом из двух человек и амбициозными планами пройти путь от специальных проектов до масштабных продаж на ведущие предприятия РФ и Белоруссии. Планы реализованы. Сегодня компания насчитывает 220 профессионалов, 50 из которых — сервисные инженеры. Мощный импульс развитию «Абамeта» дало сотрудничество с американской компанией HAAS, на станки которой приходится около 50% объема всех продаж. «Абамет» получил неоценимый опыт организации сервисной структуры бизнеса — логистики запасных частей, планирования складов и оперативного реагирования на сервисные задачи с помощью фирменных автомобилей, которыми оснащен каждый сервисный инженер. HAAS дал толчок новым формам сотрудничества с учебными заведениями в России и утолению известного всем кадрового голода. «Абамет» организовал более 25 оснащенных оборудованием и симуляторами HAAS технологических центров, где выращивают высококвалифицированный персонал для работы на современных станках с ЧПУ. Среди тысячи предприятий-потребителей фирмы «Абамет»: ГАЗ, КнААПО им. Ю. А. Гагарина, корпорация ВСМПО-АВИСМА, Европейская подшипниковая корпорация, «Электрощит-Самара», белорусский «Амкадор» и многие другие, чья продукция известна по всему миру.

Бесспорное конкурентное преимущество «Абамета» — собственная лизинговая компания. С 2006 г. реализовано более 150 лизинговых контрактов, которые помогли клиентам «Абамета» и в первую очередь начинающим компаниям. У «Абамета» есть собственное производство в лице фирмы «АМ-Продактс», на субконтрактной основе занимающейся изготовлением деталей из металлического листа. Производство оснащено полным спектром оборудования — от гильотинных ножниц и гибочных прессов до установки лазерной резки. В 2010 г. «Абамет» на производственной площадке китайского завода JFY (Янчжоу) начал выпускать под собственным брендом Advanced Machinery весь спектр листообрабатывающих станков. За 4 года поставлено более 250 станков. В 2013 г. добавилась линейка электроэрозионного оборудования, и вот теперь начинается сотрудничество с компанией Newland как изготовителем тяжелых станков под маркой Advanced Machinery и с указанием фирмы Newland как производителя. Этот шаг «Абамета» согласуется с его рыночной идеологией «один тип оборудования — один производитель», что исключает внутреннюю конкуренцию. В чем преимущества совместного проекта? «Абамет» усиливает свои позиции на рынке благодаря расширению ассортимента под брендом Advanced Machinery. В свою очередь, Newland получает хорошо отстроенную дилерскую и сервисную сеть и сможет сконцентрироваться на производстве и НИОКР. А рынок должен получить тяжелое оборудование фирмы Newland под маркой Advanced Machinery — качественное и доступное по цене, с высоким уровнем сервисной поддержки, которым славится «Абамет». На первом этапе сотрудничества рынком сбыта станут Россия и Казахстан. В дальнейших планах — создание совместного производства станков Newland в России.

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

Зинаида Сацкая

Сергей Сысоев заместитель генерального директора УК «Абамет» + 7985150 5917, ssv@abamet.ru

Newland Machine Tool Group Inc

Владимир Дическул региональный менеджер по продажам Newland Machine Tool Group Inc + 79218916973 vladimir.dicheskul@newlandmachines.com

Ведущий поставщик металлообрабатывающего оборудования Лучший уровень гарантийного и пост гарантийного сервиса 25 лет на рынке РФ и РБ

Newland Machine Tool Group Inc

Советская и общемировая станкостроительная школа Опыт инноваций и работы на рынках Северной Америки, Европы, Азии и России Бескомпромиссность при конструировании станков

Преимущества выше стоимости

Адекватное решение

ТЯЖЕЛЫЕ СТАНКИ ДЛЯ МЕТАЛЛОOБРАБОТКИ Токарно-карусельные станки

• Диаметр уустанавливаемого станав ста навлив ливаем аемого ого изделия: 1 600–5 000 мм и более • Гидростатические направляющие • Литые, чугунные базовые детали • Подвижная/неподвижная поперечина

• 3х ступенчатая ступен сту пенчатая коробка скоростей • Шпиндель для фрезерования • Один/два суппорта • Угловые головки • Опция шлифования

(подробный список опций запросите у Вашего консультанта)

Горизонтально-расточные станки

• Диаметр расточного шпинделя: 130–260 мм • Запатентованная конструкция шпиндельной бабки • Гидростатические направляющие • Литые, чугунные базовые детали

(подробный список опций запросите у Вашего консультанта)

Карусельно-шлифовальные станки

• Диаметр устанавливаемого изделия: 1 250 – 3 200 мм и более • Литые, чугунные базовые детали, заполненные полимер-бетоном

• Уникальная технология “harmonic free“ • Суппорт со сдвоенным шпинделем • Устройства правки круга

(подробный список опций запросите у Вашего консультанта)

Специальные станки

Область применения: • Энергетика: ветряная, гидро, атомная • Подшипниковая промышленность • Авиационные двигатели • Арматура для нефтяной, газовой и атомной промышленности • Внедорожное и горно-шахтовое оборудование • Вооружение

Москва, Минск, Астана, Санкт-Петербург, Ростов-на-Дону, Нижний Новгород, Самара, Казань, Екатеринбург, Новосибирск

www.abamet.ru

• Ход по координате X от 2 000–15 000 мм и более • Продольно- и поперечноподвижная стойка • Поворотные столы • Ассортимент головок • Планшайбы

www.newlandmachines.com

ЕДИНЫЙ БЕСПЛАТНЫЙ НОМЕР

8-800-333-0-222 info@abamet.ru

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ CAM-СИСТЕМЫ FeatureCAM НА ПРОИЗВОДСТВЕННОМ УЧАСТКЕ Pier 9 КОРПОРАЦИИ Autodesk В сентябре 2013 года корпорация Autodesk открыла в г. Сан-Франциско (США) производственный участок площадью 2500 кв. м., основной задачей которого является формирование концепции развития собственных программных решений для перспективных методов аддитивного производства. Цех оснащен современными установками для быстрого прототипирования, 3D-принтерами, многоосевыми станками с ЧПУ и другим промышленным оборудованием. Примечательно, что здание цеха расположено непосредственно на 9-м пирсе бывшего порта, находящегося в нескольких минутах ходьбы от офиса Autodesk в деловом центре Сан-Франциско. Благодаря своему местоположению, новый производственный участок Autodesk получил известность под названием Пирс 9 (Pier 9). «Пирс 9 предоставляет нам очень интересные возможности, поскольку именно здесь разрабатываемые Autodesk программные решения для дизайна и конструирования используются совместно с потрясающим промышленным оборудованием», — объясняет Директор по стратегическим разработкам Autodesk Гонзало Мартинес (Gonzalo Martinez). «Один из этажей нашего производственного подразделения целиком занят оборудованием для аддитивного производства, плюс у нас имеются цех металлообработки и деревообрабатывающий участок. Одна из главных составляющих концепции работы этого предприятия — экспериментальное производство. Сотрудники Пирс 9 имеют доступ ко всем разрабатываемым Autodesk решениям — как к программному обеспечению, так и к оборудованию, — чтобы исследовать весь спектр задач, которые они способны выполнять», — добавил г-н Мартинес. Металлообрабатывающий цех Пирс 9 оснащен несколькими станками с ЧПУ, в том числе пятиосевым фрезерным станком DMS и многозадачным токарно-фрезерным обрабатывающим центром Mori Seiki. Разработка управляющих программ для таких многоосевых станков с ЧПУ — непростая задача, требующая использования достаточно совершенной CAM-системы. Корпорация Autodesk остановила свой выбор на CAM-системе FeatureCAM (разработка компании Delcam), предназначенной для программирования токарной, токарно-фрезерной, фрезерной и электроэрозионной обработки. Отметим, что в мае 2014 года CAM-система FeatureCAM успешно прошла сертификацию по программе Autodesk Inventor Certified Application Program для использования совместно CAD-системой Inventor 2015 (разработка Autodesk). Благодаря возможности автоматического распознавания типовых конструктивно-технологических обрабатываемых элементов и встроенной базы знаний рекомендуемых параметров обработки, FeatureCAM обладает исключительно высокой степенью автоматизации разработки управляющих программ, что позволяет даже начинающим программистам-технологам быстро разрабатывать в этой CAM-системе надежные управляющие программы

для сложных видов пятиосевой обработки. Реализованные в FeatureCAM высокопроизводительные стратегии и методы фрезерной обработки позволяют не только добиться высокой эффективности управляющих программ, но и обеспечивают качественную обработку на реальном станке с первого раза. CAM-система FeatureCAM (www.featurecam.com/ru) унаследовала в себе множество высокоэффективных стратегий обработки из PowerMILL — флагманской CAM-системы Delcam, предназначенной для программирования сложных видов многоосевой фрезерной обработки. Благодаря этому в FeatureCAM появились, например, высокоэффективные стратегии обработки на основе сглаженных траекторий инструмента, в том числе, трохоидальная обработка, а также новейшая запатентованная Delcam стратегия Vortex (предназначенная для высокопроизводительной черновой выборки материала). Реализованные в FeatureCAM стратегии фрезерной обработки обеспечивают автоматическую генерацию максимально сглаженной траектории инструмента, за счет чего предотвращаются резкие изменения направления движения инструмента. Сглаженные траектории позволяют снизить динамические нагрузки на станок и достичь высокой фактической скорости подачи на станке, так как современные стойки станков с ЧПУ анализируют буфер команд и при необходимости автоматически снижают скорость подачи (вплоть до полного останова) перед резкими изменениями в траектории инструмента. Стабильная нагрузка на инструмент способствует повышению его срока службы и уменьшает износ оборудования. В CAM-системе имеется также большой выбор методов для подводов, отводов и перехо-

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

дов, повышающих эффективность управляющих программ в целом. В процессе генерации управляющей программы FeatureCAM оперирует точной 3D-моделью остатка материала, что дает возможность использовать в качестве заготовки трехмерную STL-модель произвольной формы. Полная 3D-модель остатка материала позволяет существенно сократить время обработки на станке за счет отсутствия в управляющей программе ненужных перемещений на рабочих подачах по воздуху (отсутствует так называемое резание воздуха). После каждой операции пользователь может сохранять текущую 3D-модель остатка материала с целью ее последующего использования в проекте наравне с другими геометрическими элементами, в том числе твердотельной CAD-моделью, вспомогательными поверхностями, ограничивающими контурами и направляющими кривыми. Использование промежуточных 3D-моделей остатка материала дает возможность максимально точно контролировать пространственные границы области обработки и тем самым избежать ненужного резания воздуха.

Ответственный за внедрение FeatureCAM на Пирс 9 инженер компании Delcam Джереми Малан (Jeremy Malan) был глубоко впечатлен возможностями этого предприятия. «Очень редко можно встретить предприятие, выйдя из цеха которого можно насладиться видом на залив, и в особенности, если производство оснащено столь современным оборудованием как Пирс 9», — объяснил он. «В Пирс 9 оказалось достаточно много сотрудников впервые приступивших к изучению методов разработки управляющих программ для станков с ЧПУ, поэтому для них оказалась очень полезной простота использования FeatureCAM, ведь именно эта программа является одной из самых легких в освоении CAM-систем. При помощи FeatureCAM даже новичок способен очень быстро разобраться в методах распознавания, задания и обработки конструктивно-технологических элементов на станках с ЧПУ», — добавляет г-н Малан. «Мы высоко оценили возможности FeatureCAM, тем более, что Autodesk всегда специализировалась на разработке ПО для конструирования, визуализации и ком-

пьютерной 3D-симуляции, но мы не были полностью вовлечены в процесс изготовления продукции», — сказал г-н Мартинес, — «Использовать FeatureCAM оказалось очень выгодно потому, что эта CAM-система способна импортировать файлы из всех разрабатываемых Autodesk приложений и генерировать управляющие программы для всех наших механообрабатывающих станков». Наличие постпроцессоров для широкого спектра станков с ЧПУ и возможность их доработки под конкретный тип стойки всегда являлись одним из ключевых преимуществ FeatureCAM. В число поддерживаемых постпроцессоров входят такие популярные серии станков, как DMG CTX и GMX, Doosan Puma MX и TT, Mazak Integrex ST, Nakamura NTX и NTJX, Okuma Macturn и многие другие. «Сейчас мы приступаем к тестированию FeatureCAM в тандеме с самым сложным из имеющихся у нас станков — токарно-фрезерным обрабатывающим центром MoriSeiki», — говорит г-н Мартинес. Новейшая 2015-я версия FeatureCAM позволяет выполнять полную 3D-симуляцию и постпроцессирование управляющих программ для обрабатывающего центра Mori Seiki NTX 1000. Этот станок, имеющий нижнюю револьверную головку и приводную B-ось, оснащен поворотным противошпинделем. Пользователь может полностью контролировать угол наклона противошпинделя (дополнительная BW-ось), что дает возможность осуществлять перехват детали и выполнять одновременную обработку в шпинделе и противошпинделе. Все необходимые циклы синхронизации, в том числе для нижней револьверной головки, CAM-система добавляет в управляющую программу автоматически. «FeatureCAM позволяет управлять сразу всеми осями станка, и мы должны быть абсолютно уверены, что он будет работать правильно и не произойдет каких-либо столкновений», — добавил г-н Мартинес. «С первого дня совместной работы мы получаем от компании Delcam первоклассную техническую поддержку. Мы очень довольны тем, что начали сотрудничество именно с Delcam, — мы высоко ценим не только предлагаемые ею технологии, но и наши партнерские взаимоотношения. Специалисты из Delcam обладают превосходной квалификацией, что делает наше вхождение в мир механообработки беспрепятственным», — уверен г-н Мартинес. Чтобы узнать больше о том, как в корпорации Autodesk применяется CAM-система FeatureCAM, посмотрите видеоролик на видеосайте DelcamTV: www.delcam.tv/pier9 Тел.: +7 (499) 685-00-69 www.delcam.ru

ОКТЯБРЬ 2014 / РИТМ / РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ

Промышленные волоконные лазеры Волоконные лазеры являются уникальным инструментом, открывающим новую эру в обработке материалов. КПД до 40% позволяет сократить расходы на электроэнергию и использовать систему охлаждения меньшей производительности. Волоконные лазеры превосходят другие типы лазеров практически по всем параметрам, важным с точки зрения их промышленного использования. Они отличаются высокой надежностью, долговечностью и не требуют сервисного обслуживания.

Применение  Резка

 Маркировка

 Дистанционная резка

 Гравировка

 Сварка

 Очистка

 Наплавка

 Термоупрочнение

LASERWELD 10H (20H, 30H) - R120 Роботизированный сварочный комплекс гибридной сварки Технологический сварочный комплекс гибридной сварки на основе мощного волоконного лазера и робота сочетает достоинства лазерной и дуговой сварки. • • • • •

Сварка больших толщин до 30 мм Малая зона термического влияния Возможность подачи присадочной проволоки Возможность сварки по увеличенному зазору Широкий диапазон варьирования режимов сварки

Применение  Тяжелое машиностроение

 Энергетика

 Судостроение

 Вагоностроение

 Авиастроение

+7 (496) 255 74 46 sales@ntoire-polus.ru www.ntoire-polus.ru

НТО "ИРЭ-Полюс" – Орган по Сертификации и Испытательная лаборатория в системе Российского Агентства Сертификации Сварки (РАСС)

НТО "ИРЭ-Полюс" имеет собственную лабораторию испытаний и исследований, оснащенную современным передовым оборудованием

ТЕРМООБРАБОТКА и СВАРКА

ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ НАПЛАВКА В РОССИИ РАЗРАБОТАНЫ УСТАНОВКИ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ НАПЛАВКИ, КОТОРЫЕ ПОЗВОЛЯЮТ СОЗДАВАТЬ ПОКРЫТИЯ С УНИКАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ И ОБРАБАТЫВАТЬ ШИРОКИЙ СПЕКТР МАТЕРИАЛОВ. ВВЕДЕНИЕ Электронно-лучевая наплавка (ЭЛН) — это процесс получения на поверхности детали покрытия заданной формы и свойств с помощью электронного луча [1, 2]. Эта технология позволяет формировать одно- и многослойные покрытия различного функционального назначения (упрочняющие, износостойкие, жаропрочные, жаростойкие и т. д.) на поверхности изделий из стали, чугуна, меди, бронзы и других сплавов. При ЭЛН не возникает проблем адгезии. Высокая повторяемость результатов технологии электронно-лучевой наплавки в совокупности с гибкостью управления технологическим процессом позволяет формировать покрытия с необходимой структурой и заданными свойствами. ЭЛН реализуется в специализированных установках. Технологический процесс полностью автоматизирован. ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ НАПЛАВКА Технология электронно-лучевой наплавки основана на уникальной способности электронного луча концентрировать энергию. Так, например, электронный луч мощностью несколько киловатт можно сфокусировать в пятно диаметром меньше миллиметра. Если его направить на поверхность детали, то металл мгновенно начнет плавиться в области падения луча. При этом сама деталь останется холодной, и, если луч убрать, — металл мгновенно кристаллизуется. Принцип электронно-лучевой наплавки показан на рис. 1. Электронный луч создает на поверхности детали ванну расплавленного металла. В него с помощью дозатора подается порошок, частицы которого создают на поверхности покрытие с необходимыми свойствами. Наплавляемая деталь перемещается внутри вакуумной камеры отноЭлектронная пушка сительно неподвижной Электронный Порошковый электронной пушки и получ дозатор рошкового дозатора, или Расплав электронная пушка с дозаПокрытие тором перемещаются отДеталь носительно неподвижной детали. Технология многопроРис.1. Принцип электронно-лучевой ходной электронно-лученаплавки.

вой наплавки основана на явлении «вмораживания» порошка в жидкометаллическую ванну расплава. При каждом последующем проходе «вмораживается» новая порция порошка и расплавляется предыдущая. Порошок, подаваемый в жидкометаллическую ванну расплава, ускоряет процесс ее кристаллизации, способствуя при этом формированию мелкозернистой структуры и уменьшению остаточных напряжений в наплавляемом покрытии. Необходимая толщина наплавленного слоя достигается путем изменения скорости подачи порошка или увеличения числа проходов. Большая скорость кристаллизации способствует формированию однородной мелкодисперсной структуры наплавленного слоя. Для электронно-лучевой наплавки пригодны порошки, имеющие дисперсность 50–350 мкм. Порошки, дисперсностью менее 50 мкм, обладают недостаточной сыпучестью в вакууме, и поэтому трудно обеспечить их подачу непосредственно в ванну расплава. Для расплавления порошков крупнее 350 мкм требуется больший энерговклад, что приводит к дополнительному проплавлению основы и увеличению остаточных напряжений. В зависимости от формы изделий и требований к покрытию могут быть использованы различные схемы нанесения покрытий (рис. 2). 1

Рис. 2. Схема процесса электронно-лучевой наплавки.

Параметрами, характеризующими процесс наплавки, являются энергия и ток электронного луча, его диаметр, размеры и форма развертки луча на поверхности детали, скорость перемещения детали, скорость подачи порошка. Отличительной особенностью ЭЛН является протяженная (до 1 мм) переходная зона «основа-покрытие» (рис. 3). Поскольку порошок вплавляется в поверхность детали, свойства материала от основы к покрытию меняются плавно. Понятие адгезии при таком способе нанесения покрытий исчезает. Более правильно говорить не о нанесении, а о формировании покрытия на поверхности детали (рис. 4).

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

ТЕРМООБРАБОТКА и СВАРКА покрытие Нμ, МПа 3500

3000

2500

2000

1500

переходная зона

подложка

покрытие 10 мм

1000 -500

500

1000

1500

2000

1, мкм

Рис. 3. Распределение микротвердости.

Рис. 4. Поперечный разрез медной подложкапокрытие. горловины фурмы с покрытием.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ НАПЛАВКИ Оборудование для ЭЛН состоит из вакуумной камеры, размеры которой определяются номенклатурой обрабатываемых изделий, электронной пушки и манипулятора. На рис. 5 показан внешний вид установки для ЭЛН. Эта установка эксплуатируется на Западно-Сибирском металлургическом комбинате с 2007 года. На ней осуществляется нанесение покрытий на поверхность кислородных фурм, лопатки эксгаустера и другие изделия, применяемые в металлургии. Процесс наплавки сопровождается интенсивным выбросом паров и газов из зоны наплавки. Поэтому для генерации электронного пучка используются пушки с плазменным катодом [3, 4]. Эти пушки не содержат накаленных электродов и деталей, что делает их не чувствительными к химически активным и тугоплавким парам обрабатываемых материалов. Они способны работать в условиях наплавки без применения специальных мер защиты эмиттера. Эмиссия электронов в пушках осуществляется из плазмы отражательного низковольтного разряда с полым ка-

тодом [4]. Электроны, выходящие из плазмы, попадают в высоковольтное электрическое поле, ускоряются в нем, формируются в луч и фокусируются магнитным полем фокусирующей Рис. 5. Внешний вид установки ЭЛН. системы. Ток электронной эмиссии из плазмы регулируется изменением разрядного тока. В конструкции пушек использованы металлокерамические узлы, герметичность и механическая прочность которых обеспечивается электронно-лучевой сваркой. Корпуса пушек имеют внутрикамерное исполнение. Конструкция корпуса обеспечивает легкий и удобный доступ к катодному узлу для периодического обслуживания. На рис. 6 представлен внешний вид пушки, установленной на манипуляторе установки.

Рис. 6. Внешний вид пушки.

Манипулятор предназначен для перемещения изделия относительно пушки. При больших габаритах изделий можно перемещать пушку относительно изделия.

ОКТЯБРЬ 2014 / РИТМ / РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ

ТЕРМООБРАБОТКА и СВАРКА ПРИМЕРЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛН В таблице 1 представлен краткий перечень возможностей электронно-лучевой наплавки в зависимости от состава наплавочных материалов и требуемых свойств покрытий с указанием конкретных областей применения. Ниже приведены фотографии некоторых изделий с нанесенными покрытиями. Стальные лопатки эксгаустера для производства агломерата с покрытием из карбидосталей. Износостойкость упрочненных лопаток увеличилась в 2–3 раза (рис. 7). Медные наконечники кислородных фурм конвертерного и доменного производства с покрытиями из дис-

Рис. 9. Упрочненные зубья ковша экскаватора «Камацу».

персионно твердеющих сплавов (рис. 8) используются на ОАО «ЗСМК» с 2000 г. Срок службы фурм увеличился с 3,5 месяцев до 3 лет. Для упрочненных зубьев ковша экскаватора «Камацу» (рис. 9) и подобных деталей использовался порошок с азотсодержащей хромомарганцевой сталью с карбонитридным упрочнением. После испытаний в Японии на «Камацу» увеличение срока службы зубьев составило в песчаном грунте в 7–8 раз, в скальном грунте 1.7-2.8 раза по сравнению со штатными зубьями. С. И. Белюк , И. В. Осипов, С. Ю. Раскошный Томские электронные технологии (ООО «ТЭТа»)

Рис. 7. Стальные лопатки эксгаустера для производства агломерата с покрытием из карбидосталей.

Рис. 8. Медные наконечники кислородных фурм с покрытиями из дисперсионно твердеющих сплавов.

Основные компоненты Сплав на никилиевой основе

Сплав на никельхромовой основе

(Ni-Cr) + 40% WC

(Ni-Cr) + 50% WC

Co-Ni-Cr-W

Литература 1. В. Е. Панин, С. И. Белюк, В. Г. Дураков, Г. А. Прибытков, Н. Г. Ремпе. Электронно-лучевая наплавка в вакууме: оборудование, технология, свойства покрытий Сварочное производство, 2000, № 2 с. 34–38. 2. В. Е. Панин, В. Г. Дураков, Г. А. Прибытков, И. В. Полев, С. И. Белюк. Электронно-лучевая наплавка порошковых карбидосталей//Физика и химия обработки материалов, 1998, № 6, с. 53–59. 3. С. И. Белюк, И. В. Осипов, Н. Г. Ремпе. Промышленное применение электронных источников с плазменным эмиттером. Известия высших учебных заведений. Физика, 2001, т. 44, № 9, с. 77–84. 4. С. Ю. Корнилов, И. В. Осипов, А. Г. Рау, Н. Г. Ремпе. Оборудование для электронно-лучевых технологических процессов. ПРИБОРЫ. 2007. № 6 (84), с. 8–12. Таблица 1

Свойства покрытия

Область применение

Композиционный материал с Тпл = 1020-1100°С. Коррозионная стойкость, высокие антифрикционные свойства, стойкость к ударным нагрузкам. Температура эксплуатации – до 800°С. Обработка слоя резанием. Твердость покрытия 35÷42 HRC. Композиционный материал с Тпл = 1010–1080 °С. Коррозионная стойкость, высокие антифрикционные свойства, стойкость к фреттингу, эрозии и окислению при температурах до 800°С. Обработка слоя резанием и шлифованием. Твердость покрытия 45÷52 HRC. Композиционный материал с Тпл = 980–1060 °С. Высокие антифрикционные свойства, абразивная износостойкость, стойкость к фреттингу, эрозии, коррозии при температуре до 700°С. Обработка покрытия шлифованием. Твердость покрытия 55÷62 HRC. Композиционный материал на основе сплава Ni с карбидом вольфрама. Тпл = 980-1050°С. Высокая абразивная износостойкость в сочетании с сопротивлением давлению, механическим и тепловым ударам, коррозии и кавитации. Рабочая температура – до 700 °С. Обработка шлифованием. Твердость 575÷63 HRC. Композиционный материал на основе сплава никеля с карбидом вольфрама. Тпл = 980-1050 °С. Высокие абразивная износостойкость, коррозионная стойкость. Максимальная температура эксплуатации – 600°С. Обработка только шлифованием. Твердость 55÷62 HRC. Композиционный материал с Тпл= 1120–1150 °С. Коррозионная стойкость в сочетании с абразивной износостойкостью при температурах до 800°С, высокие антифрикционные свойства. Обработка слоя резанием и шлифованием. Твердость покрытия не менее 45 HRC.

Покрытия для защитных втулок, опорных поверхностей подшипников, валов и осей, поршней насосов, пуансонов и матриц в стекольной промышленности и др. Толщина покрытия – до 3,5 мм.

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

Покрытия для осей, поршней, муфт, уплотнительных колец, защитных втулок валов, прокатных валков, деталей запорной арматуры, направляющих роликов. Толщина покрытия – до 2,5 мм. Покрытия для защитных муфт валов и втулок, опорных поверхностей сальников, транспортных шнеков, пуансонов, цапф, толкателей, кулачков, эксцентриков. Толщина покрытия – до 2,0 мм. Применяется для катков кручения и направляющих, тяговых роликов волочильных машин, прокатных конусов, лопастей смесителей. Толщина покрытия – до 3,0 мм (при использовании технологии "триплекс"). Для лопастей смесителей и шнеков, пуансонов керамических прессов, деталей мукомольного оборудования, Толщина покрытия – до 2,0 мм (при использовании технологии "триплекс"). Применяется для деталей нефтехимического и металлургического оборудования, шнеков, пуансонов, матриц, клапанов, плунжеров, втулок. Толщина покрытия – до 2,0 мм.

ИНСТРУМЕНТ. ОСНАСТКА. КОМПЛЕКТУЮЩИЕ

ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ В СТРАТЕГИЧЕСКИ ВАЖНЫХ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНЫХ СФЕРАХ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ В условиях напряженной международной политической обстановки на передний план для отечественной промышленности остро выходит проблема импортозамещения и импортонезависимости. Вводимые против России санкции затрагивают важнейшие отрасли экономики и ставят под угрозу стратегическую безопасность страны. Производится перекрытие поставок импортного оборудования, кроме того, часто звучат опасения по поводу влияния из-за рубежа на работоспособность уже поставленного оборудования. В новых станках зачастую устанавливаются программно-аппаратные защиты, привязанные к местоположению оборудования. Многие hi-end функции официально недоступны для оборонных предприятий страны. Существует возможность передачи данных с оборудования в неизвестном направлении. Всё это таит серьёзную опасность для промышленности, обороноспособности, экономической и стратегической безопасности нашей страны. В то же время за последние десятилетия образовалось серьёзное отставание в технологиях металлообработки, преодолеть которое не так просто. Ситуация усугубляется дефицитом инженерно-эксплуатационных кадров, способных полноценно использовать сложные функции даже на зарубежном оборудовании. На наш взгляд, существует глубокий технологический пробел в таких сферах как непрерывная 5-осевая обработка, робототехника и, как следствие, отсутствует их широкое применение в промышленности. Задача управления простыми токарными и фрезерными станками решена системами ЧПУ ещё 20–30 летней давности, успешно тиражируемыми рядом отечественных компаний, однако развития своего они не получают. В основном в силу устаревших архитектурных, программных и аппаратных решений, заложенных в них. Производятся попытки осуществлять OEM поставки импортных систем управления, однако это не решает указанных проблем. Решение современных задач металлообработки требует наличия молодого и высококвалифицированного кадрового потенциала, которым и обладает наша компания. Придерживаясь вышеуказанного вектора развития, обладая достаточным опытом в разработке и развитии систем управления станками, роботами, сложными мехатронными объектами, считаем основными наиболее перспективными направлениями для металлообработки: 1) нанообработку, 2) многокоординатную непрерывную обработку, 3) робототехнику и управление сложными мехатронными объектами.

Хотелось бы отметить следующие достижения нашей компании в указанных направлениях. Нами разработана, производится и внедряется комплектная отечественная система управления, выполненная полностью по цифровой технологии на основе современной архитектуры. Цифровое управление электроприводами позволяет кардинально увеличить скорость, динамику, точность перемещений рабочих органов, компенсировать погрешности в механике, менять настройки контуров управления на лету при обработке композитных материалов, диагностировать все параметры и характеристики электронных и механических узлов станка без использования дополнительных специализированных модулей. Достигнуты серьёзные показатели в таких параметрах, как скорость кадров, многомерная компенсация люфтов и геометрии станочного оборудования, частота расчета контуров тока и положения при многокоординатном управлении. Программные и аппаратные решения, заложенные в системе управления, позволяют реализовывать сложные кинематические расчёты для управления мехатронными объектами практически любой сложности. Результаты внедрения в различные отрасли промышленности доказывают потенциал системы управления, правильность заложенных решений.

Успешная разработка и внедрение на ряде отечественных предприятий и предприятий стран СНГ комплектной цифровой системы ЧПУ серии MNC и цифровых приводов MTDrive компанией «Мехатроника» свидетельствует о правильности выбора вектора продвижения компании. В рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы» компания «Мехатроника» совместно с Ивановским государственным энергетическим университетом им. В. И. Ленина ведёт прикладные научные исследования и разработку системы управления многокоординатными обрабатывающими центрами для решения задач повышения энергоэффективности металлообработки и импортозамещения для стратегически важных предприятий России. Результаты работы будут опробованы и испытаны на современных пятикоординатных обрабатывающих центрах, производимых в нашей стране.

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

ООО «Мехатроника» г. Иваново, ул. Рабфаковская, д. 34 т./ф. (4932)26-99-87, 26-97-77, 26-96-65 www.mtronics.ru, info@mtronics.ru

ИНСТРУМЕНТ. ОСНАСТКА. КОМПЛЕКТУЮЩИЕ

ОКТЯБРЬ 2014 / РИТМ / РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ

ИНСТРУМЕНТ. ОСНАСТКА. КОМПЛЕКТУЮЩИЕ

BRUMAG — НОВОЕ ИЗМЕРЕНИЕ МАГНИТНОГО ЗАЖИМА Решимость достичь совершенства в передовой технологии магнитного зажима провела компанию Brück AM через тернистый путь испытаний, оптимизации и совершенствования, которые коснулись не только продукта, а также сервиса, предлагаемого клиентам. Этот технически совершенный продукт основывается на новой технологии, которая продвинула его, в известной мере, дальше логичной процедуры согласно патентной заявке по созданию продукта, который будет лучше, чем предлагается на сегодняшнем рынке. Речь шла не только об улучшении. В самом начале встал обычный вопрос касательно стабильности системы Обрабатываемая деталь — Станок — Инструмент. ИННОВАЦИЯ Сегодня мы часто встречаемся с проблемой элементов крепления на станке, стабильностью инструмента или стабильностью приспособления для зажима инструмента. Однако, наверное, следует рассмотреть вопрос стабильности заготовки, т. е. способ ее зажима при обычно имеющейся оснастке станка. Однако это будет иметь большое влияние на результат наших усилий. Проблему длительного опробования и неудовлетворительных результатов обработки (относительно качества и скорости обработки, срока службы инструмента и т. д.) можно решить благодаря изменению системы зажима, т. е. благодаря стабильному креплению в системе зажима. Высококачественная и в то же время достаточно жесткая и стабильная система зажима может обеспечить почти совершенное «слияние» обрабатываемой детали и станка в крепкий и компактный узел. Неожиданно прекращается вибрация, грохот, металлический визг и другие шумовые сопутствующие эффекты, причиной которых является механический резонанс обрабатываемой детали. Нежелательные следы резонанса, как правило, появляются на обрабатываемых поверхностях в подтверждение всех шумовых сопутствующих эффектов. В дополнение к этому возрастает расход инструмента.

деформации при механическом зажиме. Таким образом, начинается использование инструментов, которые прежде казались бесполезными, при этом отпадает необходимость в длительном опробовании инструмента. Следующим преимуществом является программирование станка на чистовые размеры, которое не затрудняется наличием зажимных устройств, таких как зажимной патрон, зажимы и т. д. ЛУЧШАЯ ШКОЛА — ПРАКТИКА Эти научные выводы — не только теория, они базируются на многолетнем опыте работы компании Brück AM с использованием различных устройств, которые продавались для выполнения разнообразнейших видов обработки. Know-how фирмы заключается в магнитных зажимных системах для выполнения всех видов механической обработки, прежде всего, на карусельных станках, горизонтальных токарных станках, обрабатывающих центрах, а также фрезерных и токарных станках.

Не только сверление, но и шлифовка сложных сварных деталей становится возможной благодаря системе магнитного крепления.

Вначале были нестабильные и слабые в радиальном направлении стальные кольца, которые при помощи одного зажима должны были обрабатываться одновременно с трех сторон, включая точный контур. На сегодняшний день благодаря магнитной зажимной системе стала возможна обработка деталей из листового металла, вырезанных плазменной резкой, отдельных кольцевых элементов, сварных конструкций и литых деталей. ЭФФЕКТ СИНЕРГИИ

Превосходное использование максимального диаметра обточки станка от первоначального зажимного патрона диаметром 3 000 мм при помощи радиальной системы магнитного зажима — диаметр 3 650 мм.

В считанные секунды превратить станок и обрабатываемую деталь в компактный узел без каких бы то ни было сложных приготовлений, механизмов или устройств зажима — это мечта каждого оператора. Тем более, если он не должен дополнительно беспокоиться об опасности

Даже тяжелейшая черновая обработка, используемая для испытания магнитной зажимной системы, является испытанием пробной нагрузкой для станка в большей степени, чем, собственно, для самой зажимной системы. С испытываемой силой крепления более чем в 100 т, как правило, останавливается даже станок с приводом мощностью в 100 кВт. Чтобы противостоять данной механической нагрузке, очень важно соответственно задавать размеры магнитной зажимной системы или выбирать более жесткую конструкцию системы. Можно соотнести жесткость системы с ее весом и практичностью, в первую очередь, при больших системах зажима. В мире они изготавливаются из нескольких деталей, например, из сварных деталей, или частично собираются в так называемом сегментном исполнении. Несущим элементом в разработанной компанией Brück AM системе является не деталь из листового металла,

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

ИНСТРУМЕНТ. ОСНАСТКА. КОМПЛЕКТУЮЩИЕ вырезанная плазменной резкой, или сварная конструкция из нескольких деталей, а кованые, иногда горячекатаные прокладочные кольца, которые образуют монолитный блок с лучшими и более полезными механическими свойствами по сравнению с деталями, вырезанными плазменной резкой.

Радиальный центровочный упор Заготовка

Полюсный башмак Полюсная планка Корпус магнитной плиты

Основной стол станка

Схема основных компонентов системы магнитного зажима

В ЗАКЛЮЧЕНИЕ Компания Brück AM предлагает технически совершенный продукт с запатентованной несущей конструкцией, который по сравнению с другими производителями, в известной степени, под крышей современного предприятия не только собирается, но и изготавливается. Более десяти лет испытаний и использования многих систем магнитного зажима такого исполнения послужили источником большого количества усовершенствований вплоть до получения отличного результата, когда при таком способе крепления эффективность производства возрастает до 25%.

+ 285!!!

Ø2170

+ 285!!!

1600

Магнитный зажим обеспечивает макс. использование размеров машины

С полюсным башмаком обработка заготовки по контуру упрощается. Этот контур (наклонные или радиус поверхности) успешно зажимается

Нестабильные сварные конструкции или массивные кованые плиты являются примером большого разнообразия работ с применением системы магнитного крепления.

Работа с полюсными башмаками приносит много преимуществ, например, мы можем разместить заготовку для обработки и обработать несколько поверхностей одновременно

ОКТЯБРЬ 2014 / РИТМ / РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ

ИНСТРУМЕНТ. ОСНАСТКА. КОМПЛЕКТУЮЩИЕ

НЕОБЫЧНЫЕ ПЛАСТИКИ – НОВЫЕ РЕШЕНИЯ ТРАНСЭНЕРГОПЛАСТИКИ — ЭТО НЕ СЛОВО ИЗ ФАНТАСТИЧЕСКОГО РОМАНА. ЭТО НОВЕЙШИЕ ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИТЫ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ, ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИЕЙ. И В РОССИИ УЖЕ ИМЕЕТСЯ ОПЫТ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ В ИННОВАЦИОННЫХ РАЗРАБОТКАХ. Внедрение в существующие технологии новых материалов всегда было и будет одним из самых эффективных рычагов развития экономики. Достаточно, например, вспомнить, что названия основных этапов развития человечества напрямую связаны не с формами социальных взаимоотношений, а содержат прямое указание на основной, используемый в данную эпоху материал: «Каменный век», «Бронзовый век», «Железный век». Первую промышленную революцию без всякой натяжки можно было бы назвать «стальной» революцией, т. к. она напрямую связана с освоением технологий получения сталей и использованием их в промышленности. Примечательно, что и в наше время все значимые прорывы и достижения в современной технике так или иначе связаны с появлением и широким внедрением в промышленность новых материалов. Так, например, разработка электролизных технологий получения алюминия сделала возможным его промышленное производство, без которого было бы немыслимым развитие современной авиации. Прогресс в авиации также напрямую связан с производством таких материалов, как титан и углеродные композиты. Яркий пример, когда вся промышленность завязана по существу на одном материале — уране — это атомная промышленность. Умение получать сверхчистый кремний составляет фундамент всей современной электронной промышленности. Особенно показательно влияние новых материалов на нашу жизнь проявилось с появлением в середине ХХ века принципиально нового класса материалов — пластмасс.

УНИКАЛЬНЫЙ ТЕПЛОПРОВОДНЫЙ КОМПОЗИТ - альтернатива металлам в теплорассеивающих системах

Решения КОРПУС-РАДИАТОР для светодиодных светильников

Преимущества ТПК по сравнению с алюминием: • сравнимая теплорассеивающая способность в условиях естественного охлаждения; • перерабатывается на стандартных термопластавтоматах литьем в подогреваемые пресс-формы; • высокое качество готовых изделий, не требуется дополнительная обработка; • удельный вес меньше почти в два раза; • стоимость меньше в два и более раз. Выполняем заказы на производство серийных партий изделий из ТПК (радиаторов, корпусов-радиаторов). Изготовление прессформ и литье изделий от одного индустриального партнера с большим опытом работы. Производим и поставляем ТПК в гранулах. Оказываем содействие в разработке изделий. Институт высоких технологий МГУПИ 107996 г. Москва, ул.Стромынка, 20 Тел. (499) 269-46-66; vsk1950@mail.ru, ray40@ya.ru

В отличие от вышеприведённых примеров, это не ископаемые из недр земли и в дальнейшем перерабатываемые материалы, а первые полностью искусственные — синтезированные человеком и не имеющие аналогов в природе. Пластмассы последовательно и агрессивно отвоёвывают позиции в современном технологическом мире у своих основных конкурентов — металлов. Одним из драйверов этой гонки является технологичность пластмасс. Базовая технология переработки пластмасс — литьё под давлением явилось по существу первой технологией клонирования изделий. Это высокопроизводительный (цикл 30–40 секунд) и практически безотходный одностадийный процесс. Изготовление же изделий из металлов состоит из многих стадий. При этом каждая из них (токарная, фрезерная обработка, сверление и т. д.) — это удаление от первоначальной заготовки (обычно это либо отливка, либо прокат) ненужных, лишних объёмов металла до тех пор, пока не будут получены требуемые размеры и конфигурация детали. Естественно, такая многостадийность приводит к стремительному росту стоимости изделия и образованию большого количества отходов. Замена металлических на пластмассовые детали позволяет кардинально снижать цены на сложные изделия массового производства, улучшать их потребительские характеристики, снижать вес. Благодаря пластмассам во многом стало возможным широкое внедрение в нашу жизнь сложной техники (мобильный телефон содержит 70–80% пластмассовых деталей, бытовая техника 80–90%, автомобили 30–40%, провода и кабели 30–70% и т. д.). Отсюда понятна мотивация разработчиков новых изделий на максимально возможное использование деталей из пластмасс. Другими движущими факторами в замене металлов на пластики являются присущие пластикам: • высокая химическая и коррозионная стойкость (пластики абсолютно не подвержены воздействию главного врага металлов — коррозии, влиянию внешних химически агрессивных газовых и жидких сред, они могут многие годы эксплуатироваться там, где металлы выдерживают лишь месяцы); • эластичность (изделия из пластиков могут многократно изгибаться, выдерживать знакопеременные, ударные нагрузки и т. д.); • низкий удельный вес (одинаковые по форме и размерам изделия из пластмасс в пять раз легче аналогичных из железа). ТРАНСЭНЕРГОПЛАСТИКИ К сожалению, в ряде технических приложений (в первую очередь там, где требуется способность конструкционного элемента эффективно проводить тепловую и электрическую энергию) внедрение пластмасс взамен металлов до последнего времени не представлялось возможным. Причина кроется в принципиальном различии их способности (рис. 1) передавать (транспортировать) через себя тепло и электричество. А это два из трёх наиболее широко распространённых в природе фундаментальных видов энергии.

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

ИНСТРУМЕНТ. ОСНАСТКА. КОМПЛЕКТУЮЩИЕ можность использования во взрывоопасных условиях: шахты, рудники, нефтегазопромыслы, химические промеханика механика изводства, склады специального хранения. Неизбежно возникающее в аттепло тепло мосфере статическое электричество благополучно, без образования искр, электро электро уходит с поверхности изделий, сделанных из таких пластмасс. металлы трансэнергопластики металлы пластики ЭЛЕКТРОРАССЕИВАЮЩИЕ (Rs от 107 до 105 Ом) — специальная таРис. 1. Воздействие различных видов энергии Рис. 2. Передача основных видов энергии на традиционные пластики и металлы. металлами и трансэнергопластиками. ра, в т. ч. и тара-спутник для производства полупроводниковых микросхем, Все без исключения пластмассы одинаково плохо проона предохраняет микросхемы и другие электронные комводят через себя потоки тепла и электричества. Причина поненты от повреждения статическим электричеством. в высокомолекулярной природе их структуры (молекулярЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИЕ (Rs от 105 до 102 Ом) — корпуса, ная масса полимеров может достигать значений в нескольтара, детали специальных устройств. ко миллионов единиц!). ЭКРАНИРЮЩИЕ ЭМИ (электромагнитные излучения) Однако сегодня, благодаря появлению специально(Rs от 102 до 1 Ом) — кабели специального назначения, го оборудования для компаундирования высоко и сверх устройства для электролиза (в т. ч. особо чистых веществ), высоконаполненных полимерных композитов, выходу кабели для анодной защиты любых металлических сооруна рынок мелкодисперсных теплопроводящих наполнижений (в том числе и трубопроводов) от электрокоррозии, телей и проведению большого объёма эксперименталькорпуса и оболочки экранирующие (ослабление до 30 деных исследований, становится возможным создание процибелл) электромагнитное излучение в широком спектре мышленных полимерных композитов с принципиально (до 12 Ггц). улучшенной (рис. 2) способностью проводить тепловую ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ПЛАСТИКОВ и электрическую энергию. Эти новые материалы получили В ПРОМЫШЛЕННОСТИ название ТРАНСЭНЕРГОПЛАСТКОВ [1]. Потенциальный рынок применения трансэнергопластиВ ряде случаев внедрение пластиков становится невозков образует большой круг современных приборов и изможным вследствие того, что они постоянно накапливают делий, в которых происходят интенсивные энергообмениз внешней среды электрические заряды (явления статиные процессы (обмен теплом, превращение электричества ческого электричества). Далее, при достижении некотов тепло, электрохимические превращения и т.д.). Без этих рого порогового уровня происходит их лавинообразная изделий невозможно представить развитие современной утечка — разряд в виде искры, микромолнии. При работе энергетики, радиоэлектроники, светотехники, теплотехнив типичных для энергодобывающей промышленности — ки и т. д. взрывоопасных средах это неизбежно приводит к взрыву В соответствие с видом передаваемой энергии транси разрушениям. энергопластики разделяются на два основных класса — Электропроводящие (антистатические) пластики отЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ и ТЕПЛОПРОВОДЯЩИХ/ТЕПЛОводят статическое электричество с поверхности внутрь изРАССЕИВАЮЩИХ/пластиков. делия, рассеивают его. Это позволяет избежать разряда ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИЕ ПЛАСТИКИ и эксплуатировать такое пластмассовое изделие во взрывоопасных средах. Такие пластики применяются для изИх способность проводить через себя электрическую готовления специальной энергию может превосходить традиционные пластики тары, канистр, шлангов, от 10 до 10 000 000 000 000 раз (соответственно их поверхкорпусов и т. д. (рис. 4). ностное электрическое сопротивление Rs изменяется в преСвойство противостоделах от 101–1013 Ом). ять химически активным В зависимости от величины электрического сопротивлесредам позволило с успения эти пластики подразделяются на группы (рис. 3). хом использовать высокоАНТИСТАТИЧЕСКИЕ (Rs от 109 до 107 Ом) — детали, электропроводящие плаобеспечивающие в отличие от обычных пластмасс возстики при изготовлении Электропроводящие пластинки Поверхностное электрическое сопротивление Rs, Ом 17 15 13 11 9 7 5 3 1 -1 -3

1012 — пластмассы базовые

Электропроводящие пластики

Антистатические, элеектрорассеивающие 10 exp 4 ≤ Rs ≤ 10 exp 9 oм

1012–1010 — антистатические

106–101 — электропроводящие 104–101 — ЭМИ экранирующие

Эффективная защита взрывоопасных производств от скопления статического электричества

10–1-10–5 — металлы

-5

Рис. 3. Классификация электропроводящих пластмасс в зависимости от поверхностного электрического сопротивления.

Рис. 4. Применение антистатических пластиков.

Рис. 5. Использование высокоэлектропроводящих пластиков в электролизных установках.

ОКТЯБРЬ 2014 / РИТМ / РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ

ИНСТРУМЕНТ. ОСНАСТКА. КОМПЛЕКТУЮЩИЕ

уровень земли -220V трубопровод (катод)

(-)

(+) защитный ток

анод

Рис. 6. Использование высокоэлектропроводящих пластиков в кабелях анодной защиты.

анодов в электролизных установках и получать при их помощи остродефицитные — особо чистые металлы (рис. 5). Выдающаяся коррозионостойкость пластмасс позволила изготавливать из них кабели анодной защиты (прокладываемые параллельно с нефте-, газопроводами). Эти кабели эффективно отвлекают на себя действие врага металлов № 1 — коррозию и обеспечивают тем самым долгие годы эксплуатации этих ответственных сооружений (рис. 6).

Поступающая вода 5 благодаря гидрокапиллярному эффекту внутри изолирующего жгута 4 замыкает электропроводящие полимерные оболочки 2 параллельно проложенных сенсорных жил 1. В результате этого возникший сигнал отображается на контрольном интерфейсе системы. Обработка параметров возникшего за счет этого сигнала U1 позволяет точно вычислить (локализовать) конкретное место попадания воды на кабель. В этих кабелях буквально каждый участок, каждый сантиметр оболочки из ТРАНСЭНЕРГОПЛАСТИКА выполняет роль сенсора. Такое решение позволяет многократно снизить затраты при прокладке этих линий. Благодаря полимерной основе сенсорных жил обеспечивается соответственно гибкость и высокая химстойкость кабеля. Он абсолютно не подвержен коррозии долгие годы, может работать во влажной высокотемпературной среде, где выдерживают лишь золотые или платиновые традиционные точечные сенсоры. Для множества применений существуют различные конструкции таких кабелей. Так, например, полностью российская оригинальная разработка на основе высокоэлектропроводящего полимерного композита «ЭМИСТОП» позволяет детектировать появление практически любого количества воды. Экспериментально подтверждённая чувствительность кабеля — 0,05 г воды. Ведутся работы по созданию на этих принципах, не имеющих аналогов в мире паросенсорных кабелей, способных обнаруживать малейшие утечки технологического пара.

ГИДРОСЕНСОРНЫЕ КАБЕЛИ По данным МЧС и экспертов страховых компаний причиной большинства техногенных происшествий являются события, связанные с несанкционированным воздействием на технические объекты воды (наводнения, прорывы трубопроводов, затопления и т. д.) и огня (пожары). Поэтому наличие систем сигнализации о наступлении критических ситуаций, связанных с водой и огнем, является обязательным практически для всех технически сложных объектов. Центральными элементами таких систем являются датчики. Подавляющее большинство из них — это точечные датчики (рис. 7). Они снимают соответствующую информацию (факт замыкания водой двух контактов) вблизи от своего местоположения. Это означает, что для эффективного контроля на протяженных технических объектах (например, в городской системе горячего водоснабжения) необходимо установить большое количество датчиков. И каждый датчик должен иметь свою линию коммутации с интерфейсами оповещения. Для изготовления надежных, долгоживущих сенсорных поверхностей датчиков воды необходимо использовать дорогостоящие коррозионностойкие покрытия из благородных металлов. Соответственно возрастает и цена единичного датчика (до 10 долларов). В то же время известны другие технические решения [2–4], позволяющие не только принципиальным образом расширить возможности гидросенсорных систем, но и при этом радикально снизить их стоимость. Речь идет о гидросенсорных кабелях, в которых в качестве ключевого сенсорного элемента используются провода с оболочкой из ТРАНСЭНЕРГОПЛАСТИКОВ — высокоэлектропроводящего гибкого полимерного композита (рис. 8).

ТЕПЛОПРОВОДЯЩИЕ (ТЕПЛОРАССЕИВАЮЩИЕ) ПЛАСТИКИ Такие пластики способны проводить через себя тепловую энергию от 5 до 100 раз лучше, чем традиционные пластики. Их появление (инициированное заказами NASA для космических аппаратов) на рынке полимерных композитов эксперты оценивают как самое значительное достижение в этой области за последние 10–15 лет. Эти материалы (их иногда называют «убийцами алюминия») призваны заменить металлические сплавы в многочисленных системах охлаждения современных электронных устройств, прежде всего в стремительно развивающейся индустрии производства энергосберегающих светильников на основе мощных светодиодов (LED кристаллов). Типовые значения коэффициента теплопроводности этих пластиков находятся в интервале 5–15 wt\m K. Это в десятки раз меньше теплопроводности алюминия. Однако, в условиях естественного охлаждения, в которых и работает абсолютное большинство технических устройств, этих значений оказалось вполне достаточно. Возможность такой замены предсказана теоретически. Существование предельных значений коэффициентов теплопроводности/5–10 wt\мК/, превышение которых уже

ДЕТЕКТИРОВАНИЕ утечек ВОДЫ

Точечные датчики (благородные металлы километры коммуникаций)

5 Рис. 7. Детектирование утечек воды с помощью традиционных точечных датчиков.

Рис. 8. Устройство высокочувствительного гидросенсорного кабеля.

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

Рис. 9. Зависимость количества поглощаемого воздухом тепла в условиях естественной теплоотдачи от теплопроводности охлаждаемого материала.

ИНСТРУМЕНТ. ОСНАСТКА. КОМПЛЕКТУЮЩИЕ практически не приводит к увеличению эффективности охлаждения (Неаt Transfer), рис. 9 подтверждено и экспериментально. При практически одинаковой с алюминием и медью теплорассеивающей способности одинаковые изделия отлитые из теплопроводного пластика весят от двух до пяти раз легче металлических, а их себестоимость меньше соответственно в 2–10 раза. ТЕПЛООБМЕННЫЕ СИСТЕМЫ ИЗ ТЕПЛОПРОВОДЯЩИХ ПЛАСТИКОВ Существует множество конструкций теплообменников. Их конкретный вид определяется обычно как некий компромисс между функциональным назначением теплообменника, экономикой производства и реальными возможностями конструктора. В подавляющем большинстве случаев основными исходными конструкторскими «кирпичиками» теплообменников являются 2D дизайн элементы: трубы, пластины, различные профили, изготавливаемые с помощью 2D технологий формования металлов (прокатка, экструзия). Это обстоятельство и предопределяет со всеми плюсами и минусами типовые 2D конструкторские решения большинства теплообменников (рис. 10). Во всех этих конструкциях изначально заложен конфликт между 2D конструкторскими элементами и реально

протекающими в 3D пространстве физическими процессами тепломассобмена. Переход к 3D «мышлению» позволяет существенно снизить габариты, вес теплообменников повысить эффективность теплообмена. Примером такого подхода может служить организация 3D теплообмена в современных двигателях внутреннего сгорания — своеобразной вершине инженерного творчества. Сложная форма металлического корпуса двигателя выполняет, в том числе, функцию эффективного компактного теплообменника, отводящего неиспользуемое для полезной механической работы тепло. Основным тормозом, препятствующим более широкому внедрению таких инженерных решений, является дороговизна высокоточного и то же время сложного по форме металлического литья. Теплорассеивающие пластмассы позволяют изготавливать сложные и гораздо более точные детали в 2–3 раза дешевле алюминиевых. Детали при этом весят легче алюминиевых (в 1,7 раза) и железных или из нержавеющей стали в 4,8 раза! При использовании специальных полимерных матриц они обладают исключительной химстойкостью, практически не растворяются ни в одном из известных растворителей!!!, способны постоянно работать в агрессивных средах при температурах до 200–250°С. Три эти особенности теплорассеивающих пластмасс позволяют рассчитывать, что они составят альтернативу традиционным металлам там, где требуется использование малогабаритных легких тепломассобменных устройств, работающих в т. ч. с химически агрессивными средами. ТЕПЛОВЫЕ ТРУБЫ

с) а) б) Рис. 10. Конструкторские теплообменные решения: a), б) — традиционные 2D, с) 3D решение двигателя внутреннего сгорания.

Наиболее перспективной областью применения этих материалов является производство тепловых труб. В настоящее время это самые эффективные устройства для передачи тепловой энергии.

ОКТЯБРЬ 2014 / РИТМ / РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ

ИНСТРУМЕНТ. ОСНАСТКА. КОМПЛЕКТУЮЩИЕ Эффективная теплопроводность (отношение плотности передаваемого через неё теплового потока к падению температуры на единицу длины трубы) в десятки тысяч раз больше, чем теплопроводность меди или серебра. Теплорассеивающие пластмассы являются реальной альтернативой алюминию, нержавеющей стали и меди при конструировании и изготовлении испарителей и конденсаторов тепловых труб, в т. ч. и контурных. Их известные преимущества: низкая плотность, высокая точность и низкая себестоимость сложнейших 3D деталей из них позволяют изготавливать легкие, недорогие и высокоэффективные тепловые трубы. Примеры применения теплорассеивающих пластмасс в тепловых трубах для охлаждения электронных компонентов показаны на рис. 11.

Рис. 11. Применение теплорассеивающих пластмасс в тепловых трубах. Рис. 12. Радиатор охлаждения контурной тепловой трубы системы охлаждения светодиодного кластера, изготовленный из теплорассеивающего пластика «ТЕПЛОСТОК», Россия.

Контурный термосифон тепловой трубы для охлаждения светодиодных матриц из теплорассеивающей пластмассы. «Теплосток» (Россия) представлен на рис. 12. Применяя стандартную технологию литья пластмассовых изделий с «закладными деталями» (металлическая деталь — в данном случае тепловая труба, предварительно устанавливается в литьевую форму и затем заливается горячим расплавом пластмасс) гарантированно получает всесторонний идеальный термический контакт испарителя и конденсатора с телом тепловой трубы. Возможность массово тиражировать изделия с высокой точностью размеров любой конфигурации позволяет разработчикам тепловых труб практически реализовать по доступным ценам сложные поверхности (например, поверхности с капиллярной структурой) перспективных конструкций. ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ СВЕТИЛЬНИКИ НА БАЗЕ СВЕТОДИОДОВ Еще один пример применения теплопередающих пластиков в конструировании теплообменных устройств относится к бурно развивающемуся в настоящее время сегменту электротехнической промышленности — энергосберегающим светильникам на базе высокомощных светодиодов. Развитие современных технологий производства полупроводниковых приборов позволило выйти на рынок семейству относительно недорогих и при этом высокомощных (десятки ватт) светодиодов (светодиодных кластеров). Генерируемые ими световые мощности соответствуют и даже превосходят аналогичные характеристики наиболее распространенных сегодня ламп накаливания мощностью 75–150 ватт. Это открывает реальную перспективу массовой замены ламп накаливания светодиодами в быту и производстве.

Однако, существует объективный фактор, существенно сдерживающий такой переход — перегрев этих мощных светодиодов. Он возникает тогда, когда выделяемое кристаллом (в силу физики его работы тепло, а это 70÷80% от потребляемой им энергии) не достаточно эффективно отводится в окружающий воздух. Перегревы кристаллов неизбежно приводят к многократному снижению сроков их работы и термическому разрушению. Критический анализ существовавших подходов к проектированию систем охлаждения светильников позволил найти один из неиспользуемых до настоящего времени резервов и путей в отводе тепла от печатных плат, на которых монтируются обычно LED кластеры — это так называемый фронтальный отвод тепла/1–3/. Под этим термином подразумевается отвод тепла с лицевой стороны металлической печатной платы, на которой смонтированы сами кристаллы и другие компоненты электрической системы (рис. 13). Введение фронтальных радиаторов позволяет существенно увеличивать суммарную теплорассеивающую площадь системы охлаждения, повышает её эффективность, дополнительно позволяет существенно снизить Рис. 13. Схема комбинированного важнейший параметр — (традиционный тыловой + фронтальный) отвода тепла рабочую температуру при работе высокомощных LED LED кристалла. кластеров. Однако, препятствием для практической реализации этого принципиально нового подхода к компоновке LED светильников является технологические проблемы и высокая стоимость изготовления 3D сложных и одновременно высокоточных деталей из алюминия — признанного лидера в материалах для систем охлаждения. В качестве альфронтальные радиаторы тернативы алюминию был выбран оптика ТРАНСЭНЕРГОПЛАСТИК — российский теплорасLED кластер сеивающий пластик «ТЕПЛОСТОК». Он в 30 раз лучше по сравнению с обычными пластиками проводит тепло и при этом на 40% легче алюминия. На рис. 14 приведены фото свеРис. 14. Светильники с фронтальным охлаждением из трансэнергопластика тильников с фрон«ТЕПЛОСТОК». тальным охлаждением изготовленных из трансэнергопластика «ТЕПЛОСТОК» (на заднем плане рис. 14 б для сравнения — современный рыночный светильник с традиционной компоновкой, изготовлен из алюминия). Светильники, сконструированные на основе прогрессивных систем охлаждения мощных светодиодов и изготовленные из теплопроводящих пластиков в сравнении с типичными алюминиевыми светильниками при одинаковых светотехнических характеристиках имеют принципиально меньшие (в 5–10 раз) размеры и вес.

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

ИНСТРУМЕНТ. ОСНАСТКА. КОМПЛЕКТУЮЩИЕ УЗЛЫ ТРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ ИЗ ТЕПЛОПЕРЕДАЮЩИХ ПЛАСТИКОВ Узел трения скольжения — был и является одним из наиболее востребованных и тиражируемых механических устройств. В сравнении с технически более совершенными узлами трения качения (шариковые, роликовые подшипники) узлы трения скольжения имеют свои преимущества — надежность (только две детали), способность работы в экстремальных условиях, низкую себестоимость. Важнейшим вопросом при конструировании узлов скольжения является подбор материалов для трущихся пар. Как правило, подбираются материалы с разными параметрами твердости. При этом происходит прирабатывание более мягкого материала к микронеровностям твердого (классическое сочетание: сталь-бронза), минимизируется сопротивление передвижению одного тела по поверхности другого, уменьшается выделение тепловой энергии в зоне контакта. Уменьшению потерь на трение способствует введение в узлы скольжения третьего тела-смазки. Однако организация постоянного подвода смазок требует либо усложнения конструкции, либо увеличения затрат на периодическую сборку-разборку для замены этих смазок. Чтобы избежать обычный пластик теплорассеивающия пластмасса этого применяют пару металл-пластмасса. Такое сочетание позволяет значительно снизить коэффициент трения, шумы и визона брацию, работать перегрева-разрушения в химически агресРис. 15. Различия в тепловой картине сивных и абразив работы узлов трения скольжения содержащих средах, из обычных и теплорассеивающих пластмасс. вакууме, исключить задиры, а главное, избежать применения смазок. Однако, есть два фактора, которые ограничивают широкое применение пластмасс в узлах трения: • низкая теплопроводность (не позволяет отвести из зоны контакта неизбежно выделяющиеся тепло трения, излишки которого нагревают полимер до температуры плавления — разрушения поверхности трения и соответственно выхода из строя всего узла трения), рис. 15. • большой –100X 10exp-6 m\m K по сравнению с металлами 12–22X 10exp-6 m\m K коэффициент термического расширения, из-за этого невозможно иметь постоянный зазор между деталями, обеспечить стабильность работы в широком диапазоне температур, предотвратить подтекание рабочих жидкостей. Теплопередающие пластмассы лишены этих недостатков и поэтому являются идеальным выбором в парах трения металл-пластмасса. Выделяющееся в зоне трения-контак«старт» 7 сек та тепло эффективно (за счет многократно увеличенной теплопроводности) отво12 сек дится на периферию и не приводит к разру«Coolpolymers», USA шению подшипника. Рис. 16. Температурные поля при Это и позволяет резко работе подшипников скольжения повысить либо линейиз обычных (слева) ные скорости скольжеи теплорассеивающих пластмасс ния, либо нагрузки. (справа).

На рис. 16 визуализированы температурные поля, возникающие при работе двух одинаковых по геометрии пар трения на основе обычных пластмасс (слева) и теплорассеивающих (справа). Отчетливо видна разница в тепловом поведении — у теплорассеивающих пластмасс фактически отсутствуют зоны перегрева (они индицируются оранжевыми цветами). Интегральным показателем характеристик трения пары металл-теплорассеивающая пластмасса является PV фактор (соотношение нагрузки и скорости скольжения). Для обычных пластмасс типичные значения фактора PV (например, для полиамидов) находятся в интервале 0,1–0,3, МПа х м/с. Применение теплорассеивающих пластмасс с дополнительно введенными смазывающими компонентами позволяет существенно (в 50 раз!) увеличить PV фактор до значений 5–10, МПа х м/с. Характерный для теплорассеивающих пластмасс низкий коэффициент линейного термического расширения 10 X 10exp-6 m\m K (меньше чем у бронзы, алюминия и нержавеющей стали) позволяет реализовать в подшипниках минимальный зазор между трущимися деталями (это важное преимущество при работе в жидких средах, устройствах с перепадом давления), позволяет свести к минимуму нежелательные протечки. При использовании полимерных матриц на основе современных суперконструкционных полимеров, рабочие температуры этих узлов трения достигают значений 200– 250°С, обладая при этом великолепной химстойкостью (не растворяются ни в одном из известных растворителей). В отличие от известных и хорошо себя зарекомендовавших тонких полимерметаллических подшипниковых лент (они требуют усложнения конструкции, приклеивания их к рабочей поверхности) конструкции подшипников на основе теплорассивающих пластмасс предельно просты, технологичны и надежны. Такой подход позволяет создавать малогабаритные, легкие надежные редукторы, работающие в агрессивных средах. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Вышеприведённые примеры использования ТРАНСЭНЕРГОПЛАСТИКОВ в современных технических приложениях не исчерпывают, а лишь иллюстрируют, некоторые преимущества этих материалов. Они призваны обратить внимание специалистов нашей промышленности на серьёзный потенциал, возможности этих новых материалов, эффективно управляющих энергией. В. С. Кондратенко, академик АТН РФ, профессор директор «Института высоких технологий» МГУПИ vsk1950@mail.ru Ю. И. Сакуненко, член-корреспондент АТН РФ заместитель генерального директора ООО «СПЕЦПЛАСТ-М» teplostok.plastic@gmail.com Литература. 1. Кондратенко В.С., Сакуненко Ю.И. «Энерготранспортирующие полимерные композиты и примеры и применения в объектах новой техники», Сборник трудов III научно-практической конференции «Фундаментальные исследования и инновационные технологии в машиностроении», Институт машиноведения РАЕН РФ, Москва, 2014 год. 2. Сакуненко Ю.И., Кондратенко В.С. Патент РФ № 138 222 «Устройство для отвода тепла от электронных компонентов, размещенных на печатной плате». 3. Сакуненко Ю.И., Кондратенко В.С. Патент РФ № 130 669 «Светодиодный светильник». 4. Кондратенко В. С., Сакуненко Ю. И., Лу Хунг-Ту, Наумов А. С. «Фронтальная система охлаждения светодиодных приборов с помощью теплорассеивающих пластмасс», «Приборы» № 11, 2013 год.

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

ВЫСТАВКИ

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014

ВЫСТАВКИ

ОКТЯБРЬ 2014 / РИТМ / РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ

ВЫСТАВКИ

РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014