ISBN 978-5-9906896-1-9
4-5 июня 2015 года
81
ние характеристик монолитных фрез с повышенной экономичностью реализуется для инструментальных режущих головок, крепящихся к стандартным штангам, например, серия MultiMaster фирмы ISCAR. Повышение скорости резания и как следствие оборотов шпинделя выдвигает новые требования к инструментальной оснастке. Кроме требований балансировки, при повышенной хрупкости современных инструментальных материалов (твердые сплавы, керамика) становятся актуальными точность центрирования инструмента, его жесткость, а также частотные характеристики и антивибрационные свойства. Эти требования удовлетворяются в определенной мере в новом поколении инструментальных патронов и оправок. Кроме того, широко внедряются специальные патроны с более надежными методами зажима инструмента. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КОНСТРУКТИВНО – ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ, ХАРАКТЕРНЫХ ДЛЯ КОНСТРУКЦИЙ САМОЛЕТОВ Вермель Владимир Дмитриевич, начальник научно-технического центра научно-производственного комплекса, Центральный аэрогидродинамический институт им. Н.Е. Жуковского Звягинцев Руслан Валерьевич, Генеральный директор, Общество с ограниченной ответственностью «Группа СТАН», г.Москва Зинов Валерий Лукьянович, Главный конструктор, Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение «Станкостроение», г.Стерлитамак Ставровский Михаил Евгеньевич, д.т.н., профессор, директор, Общество с ограниченной ответственностью «Технологический центр СТАН» г.Москва Погосян Павел Асланович, Заместитель директора, Общество с ограниченной ответственностью «Технологический центр СТАН» г.Москва Олейник Андрей Владимирович, д.т.н., профессор, заместитель директора, Общество с ограниченной ответственностью «Группа СТАН» г.Москва Кузнецова Лариса Викторовна, к.т.н., доцент начальник отдела, Общество с ограниченной ответственностью «Технологический центр СТАН» г.Москва Вермель В.Д., Звягинцев Р.В., Зинов В.Л., Ставровский М.Е., Погосян П.А., Олейник А.В., Кузнецова Л.В. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КОНСТРУКТИВНО – ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ, ХАРАКТЕРНЫХ ДЛЯ КОНСТРУКЦИЙ САМОЛЕТОВ
В статье представлено сопоставление характеристик станков предыдущего и нового поколения. Приведено описание конструктивных особенностей станков нового поколения.
82
ИННОВАЦИИ, КАЧЕСТВО И СЕРВИС В ТЕХНИКЕ И ТЕХНОЛОГИЯХ
Выбор конструктивно–технологических решений станочного оборудования имеет большое значение, так как непосредственно связан с производством самолетов. Например, в конструкции самолета МС–21 предполагается применение как хорошо себя зарекомендовавших традиционных конструкторских решений, так и прогрессивных современных, в частности, широкое использование композиционных материалов. Для вариантов конструкции, с листовой обшивкой и каркасом из прессованных профилей основными деталями, для изготовления которых требуется современное оборудование с ЧПУ, в основном можно отметить силовые шпангоуты, изготавливаемые с использованием высокоскоростного фрезерования из плиты. Для этого необходим современный обрабатывающий центр, обеспечивающий обработку на столе с размерами рабочей зоны 4,5 х 2 метра. Носовой кок и хвостовая секция фюзеляжа МС-21 выполнены из композиционных материалов, что требует обрезки и разделки кромок композитного агрегата габаритами до 3 х 3 х 7,5 м. Механическая обработка также требуется при изготовлении трехслойных панелей пола и грузового отсека. Возможен вариант конструкции фюзеляжа самолета с широким применением крупных интегрированных фрезерованных металлических панелей. Современные алюминиевые сплавы и хорошее качество поверхности после обработки на высокоточном станочном оборудовании позволяют достичь необходимого ресурса без риска образования усталостных трещин. Кроме того, высокая точность изготовления панелей упрощает сборку отсеков. Общая трудоемкость изготовления фюзеляжа при этом может быть существенно снижена за счет уменьшения количества деталей, а также сокращения клепки и сварки. В конструкции консолей крыла при объеме использования композитов 25-30 % также могут быть применены фрезерованные металлические панели размерами до 20 х 2 м. При их изготовлении из композитного материала потребуется станок для обрезки и разделки кромок соответствующих габаритов. Стеклопластиковые лонжероны длиной 20м могут быть обработаны на таком же оборудовании, что и панели консолей крыла. Композитные агрегаты механизации крыла, также требуют оборудования под обрезку и разделку. Для обработки силовых нервюр и титановых стыковых гребенок требуется фрезерный станок со столом длиной не менее 3,8 м. Агрегаты оперения также могут быть выполнены из композиционных материалов с габаритами 10 х 3 х 1,5м, разделка кромок которых предполагает использование станка с таким же рабочим пространством. Детали пилонов и мотогондол по потребному оборудованию аналогичны деталям и агрегатам механизации, нервюрам и гребенкам крыла. Из приведенных примеров видно, что конструкция агрегатов самолета напрямую влияет на выбор характерных размеров и конструктивно– технологических характеристик станочного оборудования. Заложенные в конструкцию самолета МС–21 прогрессивные решения требуют пересмот-
ISBN 978-5-9906896-1-9
4-5 июня 2015 года
83
ра традиционной технологии изготовления и позволяют эффективно применить современное технологическое оборудование. Применение в конструкции композиционных материалов, позволяет наряду с интегральными металлическими конструкциями, изготавливать агрегаты, в которых многочисленные подкрепляющие элементы формируются вместе с обшивками как единое целое. В результате существенно изменяется технология производства самолета, что обеспечивает существенное сокращение объема штамповочно–заготовительных, кузнечно– прессовых, других длительных и дорогостоящих технологических операций. Уменьшается и количество необходимой для данных операций технологической оснастки. Однако, необходимым становится изготовление специализированной оснастки под изготовление композитных деталей на обрабатывающих центрах с ЧПУ. Повышение интегральности металлических конструкций также приводит к существенному сокращению объема оснащения, характерного для традиционного технологического процесса производства самолета. В результате трудоемкость тип и состав необходимого технологического оборудования также сокращается. Одновременно сокращаются затраты на дорогостоящую стапельную оснастку для агрегатной и общей сборки самолета. Очевидно, что технологию производства данных агрегатов рационально строить на основе использования перспективного высокопроизводительного технологического оборудования. Для примера на рисунке 1 показаны две интегральные детали современной авиационной конструкции, изготавливаемых фрезерованием на станке с ЧПУ.
Рисунок 1. Обрабатывающий центр нового поколения и обработанные на нем интегральные монолитные детали, самолета МС-21
84
ИННОВАЦИИ, КАЧЕСТВО И СЕРВИС В ТЕХНИКЕ И ТЕХНОЛОГИЯХ
По предварительным оценкам потребность в крупногабаритных станках с ЧПУ составляет около 7% от мало- и среднегабаритных. Такое соотношение характерно и для других отраслей машиностроения. Поскольку крупногабаритные станки, как правило, изготавливаются по специальным заказам, рациональным организационно-техническим решением руководства ООО «Группа Стан» является разработка и серийное производство нового поколения мало- и среднегабаритных обрабатывающих центров с ЧПУ широкого назначения на базе ООО НПО «Станкостроение» в г. Стерлитамак. Разработаны 3 семейства станков, технические характеристики модельных рядов которых перекрывают востребованный диапазон типоразмеров авиационных деталей. Для повышения уровня унификации и сокращения производственных затрат на изготовление станков каждого модельного ряда используется базовая конструкция и опционные агрегаты: шпиндели различной мощности, различные типы привода, накладные столы, поворотные относительно одной оси, наклонно-поворотные столы относительно двух осей, с различной мощностью привода, обеспечивающей только ориентацию детали в процессе обработки или совмещения токарной и фрезерной обработки; приводы движения с различными уровнями мощности, величинами подач, точностью позиционирования. Разработка и производство специального крупногабаритного станочного оборудования размещена на заводе тяжелых станков ЗАО «Станкотех» в г. Коломна, который входит в состав ООО «Группа СТАН». КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ XXI ВЕКА Вещикова Людмила Юрьевна, студент группы АР-31б Сержевский Никита Александрович, студент группы ЭС-31б Юго-Западный государственный университет, Россия Вещикова Л.Ю., Сержевский Н.А. КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ XXI ВЕКА
Насколько аргументированы опасения мировой общественности по поводу ожидаемых глобальных изменений климата? В чём плюсы и минусы существующих методов климатических прогнозов? Достаточно ли одних технических средств ограничения индустриальной эмиссии углекислого газа для приостановления роста температуры на нашей планете? Рассматривая различные точки зрения по данным вопросам, авторы пытаются найти ответы на них. Технический прогресс с одной стороны делает жизнь проще и удобнее, а с другой – обостряют экологические проблемы. Человеческая деятельность необратимо действует на облик Земли, порождая ряд проблем связанных с экологией: изменение климата, истощение земных ресурсов, загрязнение гидросферы, атмосферы, ухудшение здоровья людей. Вопросы экологии стали важнейшими приоритетами развития большинства мировых держав.