Журнал ЭМО №2 2015

12015 - №2

2 №2 - 2015

4 №2 - 2015

ВЫПУСК: №2 2015 г.

ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ОФИС:Республика Татарстан, Наб. Челны, РоссияМира, д. 3/14, оф. 145+7 (8552) 38-49-47, 38-51-26

САЙТ: www.mmsv.ru

УЧРЕДИТЕЛЬ И ИЗДАТЕЛЬ:ООО «Экспозиция»

ДИРЕКТОР:Шарафутдинов И.Н. / [email protected]

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР:Шарафутдинов И.Г. / [email protected]

ДИЗАЙН И ВЕРСТКА:Сайфутдинова Ф.А. / [email protected]

РАБОТА С КЛИЕНТАМИ:Трошина А.С. / [email protected]Игнатьева С.Е. / [email protected]

АДРЕС УЧРЕДИТЕЛЯ,ИЗДАТЕЛЯ И РЕДАКЦИИ:423809, РТ, Набережные Челны, пр. Мира, д. 3/14, оф. 145, а/я 6

ОТПЕЧАТАНО:Типография ЛОГОС, г. Казань, ул. Портовая, 25а тел. +7 (843) 231-05-61

ДАТА ВЫХОДА В СВЕТ: 13.04.2015ТИРАЖ: 10 000 экз.ЦЕНА: свободная

СВИДЕТЕЛЬСТВО: Журнал зарегистрирован 27 июля 2006года ПИ № ФС77-25309 Федеральнойслужбой по надзору за соблюдениемзаконодательства в сфере массовыхкоммуникаций и охране культурногонаследия.

Полный контроль. Станки HAAS........................................................................................6

Чешские производители на российском рынке..............................................................8

Сервис SECO My Pages стал доступен в России...............................................................10

Возможности современных штангенрейсмасов: превзойти лучшие показатели...........11

HORN DG – система сменных фрезерных головок с внутренней подачей СОЖ..............14

Надежное фрезерование канавок.................................................................................15

Эффективное удаление стружки: как решить проблему......................................................16

Твердосплавные борфрезы расширяют ассортимент инструментов Dormer-Pramet.....18

Автоматизация технологических и производственных процессов в металлообработке с применением ЧПУ Фагор............................................................19

Сенсорная точность. Роботы ABB....................................................................................20

Роботизированная сварка в гибких производственных модулях в области общего машиностроения.............................................................................21

Рекомендации по выбору режимов распиловки конструкционных сталей на ленточнопильных станках................................................................................................22

Устройство для очистки деталей и сбора охлаждающей жидкости...............................23

Современные решения для пожаротушения представили в Академии МЧС России............................................................................24 Асимметрия придает сверлению точность и производительность........................................25

Как подобрать установку плазменной резки.................................................................27

Пакет EdgeCam 2015 R1, пятьдесят новых функциональных возможностей..................30

Способ получения отливок в условиях изоляции от внешних механических воздействий.........................................................................31

Обработка композитных материалов............................................................................36

Компоненты успешного торцового фрезерования........................................................38

Новая версия NOVOTM 1.6 для планшетов и ПК...............................................................40

Двусторонний многошпиндельный токарный станок с ЧПУ..........................................40

содержание

Содержание

52015 - №2

6 №2 - 2015металлообрабатывающее оборудование

Компания Haas Automation в ближайшее время поставит стошестидесятитысячный станок. Все станки, производимые компанией, оснащены системой управления Haas, и благода-ря этому американский станкостроитель входит в четверку крупнейших производителей устройств управления в мире. Главная цель американской компании заключается в том, что-бы сделать работу операторов как можно более легкой.

Основатель компании Джин Хаас (Gene Haas) руководство-вался этим принципом с самого начала деятельности компании: он хотел создать систему управления, оснащенную функциями, которые позволили бы оператору быстро освоить станок и на-чать работать. Эти требования были почерпнуты Джином Хаасом из личного опыта: прежде чем начать производство собственных станков, он на протяжении многих лет работал с другими устрой-ствами управления в своей мастерской. Совместно с главным разработчиком Куртом Цирхутом (Kurt Zierhut) Хаасу удалось реа-лизовать свои идеи относительно легкого в использовании управ-ления, созданного пользователями для пользователей.

Эта концепция проявляется уже при начале работы со станком. Оператор включает его и всего одним нажатием кнопки осуществляет его установку в исходное положение – теперь станок готов к работе. Установка всех осей в начальное положение также осуществляется од-ним нажатием кнопки. Для начала работы необходимо ввести опреде-ленные значения, связанные с другими функциями управления.

Этим принципам подчиняются все аспекты работы станка. Некоторые из самых мощных функций управления Haas можно вызвать нажатием одной клавиши. Например, оператор таким образом может установить смещение инструмента, без необхо-димости ввода чисел в систему управления вручную. Ему просто нужно переместить инструмент к поверхности детали и нажать на клавишу Tool Offset Measure (Измерение смещения инструмента), и длина инструмента будет автоматически сохранена в регистре длины инструмента. Для повторения данного действия для каж-дого инструмента нужно нажать на клавишу Next Tool (Следующий инструмент). Столь же проста и установка смещения детали.

Функция предоставления справочной информации Help явля-ется встроенной и представляет собой руководство пользователя с возможностью поиска, которое включает объяснение различ-ных функций станка Haas. Пользователь просто вводит ключевое слово в строке поиска или нажимает F1 для получения справочной информации по G-кодам и F2 – по M-кодам. Страницы для расче-тов содержат мощные инструменты для решения уравнений углов, уравнений круг-круг-касательная, уравнений круг-линия-каса-тельная, калькулятор скорости и подачи, а также стандартный математический калькулятор. Решение любого уравнения можно перенести в программу непосредственно из калькулятора.

Одинаковое числовое управление на всех станкахКомпания Haas сама производит все системы управления,

в том числе и соответствующее программное обеспечение, на заводе в Окснарде, штат Калифорния. Все станки Haas – верти-

кальные и горизонтальные обрабатывающие центры и токарные станки – оборудованы одинаковым числовым управлением. Это позволяет одному оператору работать на токарном и фрезерном станке, не посещая дорогостоящие курсы обучения.

Даже экран дисплея один и тот же, в том числе в новых станках и новых версиях программного обеспечения. Новые функции не-изменно интегрируются в существующие меню. Принцип работы основан на трех режимах – «Настройка» (Setup), «Редактирова-ние» (Edit) и «Работа» (Operation) – для каждого из которых име-ется отдельный экран.

На дисплее пользователь всегда может увидеть текущие настрой-ки. На странице «Текущие команды» (Current Commands) отображено рабочее состояние станка в настоящий момент, включая запущенные программы, положение, данные о том, какой инструмент находится в шпинделе, нагрузку шпинделя и оси, скорость шпинделя и скорость подачи. На дополнительных экранах отображены команды и G-коды, используемые текущей программой, таймеры отражают время цикла, время работы, время активной работы и показатель M30 (количество деталей). На других дисплеях представлены переменные макрокоман-ды, данные о сроке службы инструмента, а также минимальная и мак-симальная нагрузка шпинделя для каждого инструмента.

Интуитивная эксплуатацияСистема интуитивного программирования Haas позволяет опе-

ратору выполнять основные операции фрезерования, даже если он не знает G-код. «Наша система IPS основана на диалоге, – объясняет Вим Меус, координатор по технической поддержке компании Haas, работающий в европейской штаб-квартире компании в Брюсселе. – Вам просто нужно найти соответствующее изображение и выбрать нужную вам функцию». Диалоговая операционная система использу-ет простой для понимания табличный формат для помощи оператору в выполнении необходимых действий для обработки детали. Сначала система управления помогает оператору в настройке основных пара-метров обработки: установки инструмента и смещения детали, типа инструмента и обрабатываемого материала. Затем оператор выби-рает операцию для выполнения и указывает основную информацию в соответствии с подсказками. Значения по умолчанию для скорости шпинделя, глубины обработки и скорости подачи заполняются авто-матически на основании предоставленной информации. При необхо-димости оператор может изменить данные установленные значения.

После ввода всей информации оператор просто нажимает Cycle Start (Начало цикла) для выполнения операции. Можно за-писать и сохранить несколько операций как одну программу G-ко-да, которую можно запустить для создания аналогичных деталей. Справочные меню доступны непосредственно на экране, а проб-ный прогон с графическим представлением позволяет оператору проверить работу программы перед обработкой детали.

Функция блокировки программ позволяет исключить случай-ное или несанкционированное изменение памяти программ. С ее помощью также можно защитить настройки, параметры, значе-ния смещений и переменные макрокоманды. При необходимости управление можно настроить таким образом, что выполняться будет только одна программа, и оператор не сможет изменить ни ее, ни значения смещений. Он сможет только нажать Cycle Start (Начало цикла), а также включить и отключить питание станка.

Маховичок управления, которым оборудовано управление Haas, имеет особенно интересную конструкцию. Во многих стан-ках маховичок управления используется только для поворота осей. На станках Haas многофункциональный маховичок управле-ния можно использовать и в других режимах для переходов в рам-ках программы для быстрого редактирования, коррекции часто-ты вращения шпинделя и скорости подачи, проверки смещений, параметров и т. д. Еще одна дополнительная деталь, достойная внимания, – это дистанционный пульт управления с маховичком. Удобный дистанционный пульт управления оснащен цветным дис-плеем с диагональю 7 см, 11-клавишной клавиатурой, системой управления движением с тремя рычажками, а также встроенным светодиодным фонариком. С его помощью можно устанавливать смещение инструмента и детали, перемещаться по девяти осям, просматривать положение станка, просматривать запущенную в конкретный момент времени программу и многое другое. Чтобы

Полный контроль

72015 - №2

ввести новое значение смещения или нулевую точку, оператору не нужно находиться в непосредственной близости от станка.

Важным критерием увеличения производительности является максимально возможное увеличение срока службы инструмента. Управление Haas может контролировать нагрузку шпинделя для каж-дого инструмента и автоматически регулировать подачу, если нагруз-ка превышает установленные оператором пределы. В зависимости от настроек управления в указанном случае установленное значение подачи снижается, выводится сообщение для оператора, включается режим ожидания подачи или срабатывает соответствующий сигнал тревоги. Во время первого запуска программы система управления Haas автоматически записывает максимальную нагрузку для каждого инструмента. Эта информация необходима для того, чтобы оператор мог задать предельные значения для каждого инструмента, используя функцию Tool-Load Monitoring (Контроль нагрузки на инструмент).

ПреимуществаПо словам Вима Меуса, сочетание функции контроля нагрузки

с опциями WIPS (беспроводная система интуитивного программи-рования) делает станки Haas очень эффективными. WIPS – это пол-ностью интегрированная беспроводная система измерительных щу-пов, устанавливаемая на станки Haas. Она обеспечивает плавную настройку станка, быстрое выполнение процессов обработки, а так-же надежный контроль инструментов и деталей во время обработ-ки. «Система также проверяет, правильно ли выполнена обработка, необходимо ли изменить смещение, а также нужно ли осуществить подгонку нового инструмента», – говорит Меус.

Еще одним преимуществом управления Haas является импор-тирование данных. «У многих пользователей есть готовые чертежи, обычно составленные в САПР наподобие Autocad, – говорит специ-алист по технической поддержке Меус. – САПР можно использовать для создания файла DXF, который можно напрямую использовать в системе управления. Это означает, что программа готова к исполь-зованию в мгновение ока». При необходимости, благодаря функции редактирования системы управления Haas, пользователь может ре-дактировать параметры, изменять порядок операций или даже пе-реместить их в другие программы – все это осуществимо в системе управления без использования компьютера.

Сотрудники Haas прекрасно знают, что оператор обычно не в восторге от необходимости освоения новой системы управления. Именно поэтому в Haas создали настолько простое управление, на-сколько это возможно. Кроме того, управление Haas оснащено функ-циями, которые операторы изучили в процессе эксплуатации других систем управления, например, функциями IPS. «Каждый, кто ранее использовал другие системы управления, и кто знаком с CAD/CAM, не будет испытывать никаких трудностей при работе с управлением Haas, – подчеркивает Вим Меус, координатор по технической под-держке. – Через несколько недель операторы говорят, что научились пользоваться управлением Haas быстрее, чем какой-либо другой си-стемой управления, с которой они встречались ранее».

После короткого периода ознакомления различные виды работ могут быть выполнены на станках Haas намного быстрее, в особен-ности благодаря тому, что во многих случаях не требуется програм-мирование управления. Многочисленные программы, созданные для блоков управления Fanuc, к примеру, могут быть перенесены на стан-ки Haas с минимальными изменениями. Конвертер системы управле-ния автоматически преобразует программу для системы управления Haas. «Фактически, для этого мы применяем контроль согласно стан-дарту ISO, – объясняет Меус. – Существует несколько циклов Haas, для которых потребуется очень мало изменений».

Однако конвертировать программы системы управления Heidenhain для использования на станках Haas не так просто. «Типичные задачи для изготовления пресс-форм, инструментов и штампов можно также быстро запрограммировать при помощи управления Haas», – говорит Меус.

Haas собирается продемонстрировать это в следующем году. Йенс Синг, исполнительный директор Haas Automation Europe, отмечает: «На выставке Moulding Expo 2015 в Штутгарте мы обра-тим внимание на преимущества наших станков при изготовлении пресс-форм, инструментов и штампов. На наших быстрых стан-ках мы продемонстрируем процесс многопроходной обработки 3D-форм. Мы уверены в том, что можем сделать выгодное предло-жение производителям пресс-форм, инструментов и штампов на немецком рынке».

Йенс Синг считает, что полное обслуживание станка одним специ-

алистом – это значительное преимущество. «У нас нет работников, специализирующихся на обслуживании систем управления или стан-ков, либо обслуживающих оборудование определенных марок – Siemens, Fanuc или Heidenhain. Наши специалисты по техническому обслуживанию работают как со станками, так и с системами управле-ния», – говорит глава европейского подразделения компании.

Связь со станкомБудучи разработанным специалистами Haas, блок управления

Haas тесно связан со станком. Это становится очевидным при смене инструмента, а также при использовании динамической адаптации скоростей для каждого запуска программы. Благодаря этому также стали возможными такие опции как высокоскоростная обработка (HSM), позволяющая сократить время цикла и существенно повысить точность. Используя алгоритм движения, названный «ускорением перед интерполяцией» в сочетании с предварительным просмотром всех блоков программы, опция HSM обеспечивает более высокую скорость подачи, не оказывая негативного влияния на запрограмми-рованную траекторию движения. Запрограммированные движения ускоряются перед интерполяцией таким образом, чтобы движение по каждой оси не превышало инерционную способность станка. Ал-горитм предварительного просмотра определяет максимальную ско-рость подачи, при которой каждый рабочий кадр плавно и без оста-новки переходит в следующий кадр. Это обеспечивает повышение точности, улучшение плавности движения и увеличение фактической скорости подачи даже при обработке деталей со сложной геометрией.

Многие опции устанавливаются на станки Haas непосредственно при изготовлении, включая программируемые сопла для подачи СОЖ. При выполнении программы струя СОЖ следует за инструментом, по-давая СОЖ именно туда, куда необходимо. Для этого положение соп-ла для подачи СОЖ сохраняется в таблице инструментальных гнезд, чтобы для каждого инструмента можно было задать соответствующее значение. Функция подачи СОЖ через шпиндель, важная при изготов-лении пресс-форм, интегрирована в систему управления в качестве опции. Несмотря на то, что система управления является закрытой, применение контроля согласно стандарту ISO в Haas дает нам такое преимущество, как возможность подключения дополнительного обо-рудования – например, устройств смены паллет или роботов.

1. Haas использует одну и ту же систему управления на всех станках – как токарных станках, так и на вертикальных и горизонтальных обрабатывающих центрах.

2. Многие функции можно выполнить одним нажатием кнопки. 3. Собственная система управления делает возможной высокоскоростную обработку.

4. Техническое обслуживание систем управления, произведенных Haas на собственном заводе в США, и самих станков осуществляется одним специалистом.

5. Полностью интегрированная беспроводная система измерительных щупов WIPS позволяет существенно увеличить производительность станка.

6. При необходимости доступ оператора к функциям станка может быть ограничен включением и отключением питания станка, а также нажатием «Cycle Start» (Начало цикла).

7. Маховичок управления, установленный на станках Haas, можно использовать для переходов в рамках программы для быстрого редактирования, совокупного изменения и коррекции частоты вращения шпинделя, проверки смещений и параметров.

8. Дистанционный пульт управления позволяет оператору выполнять различные действия, находясь в рабочей зоне.

металлообрабатывающее оборудование

8 №2 - 2015новости индустрии

Со времени своего основания в 1942 году, предприятие АО «TOS KUŘIM» всегда было первопроходцем во внедрении в прак-тику новых технологий, а торговая марка фирмы стала всемирно известным символом надежных и точных станков с длительным сроком эксплуатации. Братская ей компа-ния АО «ČKD BLANSKO-OS» также является крупным чешским машиностроительным предприятием с богатой традицией. Еë исто-рия затрагивает период промышленной ре-волюции в Европе. Она специализируется на развитии, конструкции и производстве тяжелых вертикальных обрабатывающих центров, одним словом, каруселей.

Расширение производственных мощно-стей компании АО «TOS KUŘIM» позволило

перенести в свои просторы производство братской компании АО «ČKD BLANSKO-OS». Объединение этих компаний позволило со-здать уникальное производственное пред-приятие с широкой шкалой предлагаемых станков и с сильной технологической ба-зой. Результатом этого стала самая высо-кая эффективность исследовательской и производственной деятельностей.

Непрерывные поиск и развитие позво-ляют компании демонстрировать исклю-чительные технологические решения и но-винки. Качество, надежность и творчество отражаются в современном дизайне, кото-рый с этого года имеет вся шкала предлага-емых станков.

Станки под маркой АО «TOS KUŘIM» и

АО «ČKD BLANSKO-OS» кроме массивной конструкции, современных технологий и конкретных проектных решений, могут сегодня похвастаться и современным ди-зайном. В производственную шкалу обеих компаний сейчас опять возвращаются не-большие станки, которые отличаются сво-ей универсальностью и сочетанием цена/производительность.

Чешские производители на российском рынке

Когда в 2007 году компания Seco представила технологию Duratomic, это было первое в этой отрасли текстурированное покры-тие с α-основой A2lO3, которое установило новый стандарт обработки металла. В настоящее время, после нескольких лет непрерывных ис-следований и разработок технологии и конструкции, компания усовер-шенствовала покрытие из оксида алюминия и ввела определение изно-шенной кромки, чтобы новейшие сплавы типа TP стали лучшими в своем роде благодаря их надежности и производительности.

Сплавы пластин TP2501, TP1501 и TP0501 представляют новое поколение технологии покрытия Duratomic. Они обеспечивают улучшенную прочность, теплостойкость, химическую инертность и самый долгий срок службы инструмента, позволяя применять еще большие скорости резания.

По данным Seco, новейшая технология Duratomic, использованная в сплавах TP2501, TP1501 и TP0501, повышает среднюю производи-тельность токарных операций не менее чем на 20% по сравнению с прежними сплавами Seco TP2500, TP1500 и TP0500. Благодаря общим усилиям сотрудников компании эти новые сплавы способны работать в более широком диапазоне скоростей, что позволяет производите-лям применять их с повышенными или пониженными скоростями при сопоставимом сроке службы.

Кроме того, технология следующего поколения Duratomic, пред-ставленная в новых сплавах TP, включает определение изношенной кромки, чтобы операторы могли быстро и точно определить ее нево-оруженным глазом. Основываясь на результатах исследований, пока-завших, что более 10% кромки утилизируемых пластин остаются неис-пользованными, Seco считает, что эта функция даст производителям необходимое преимущество.

Главное преимущество определения изношенной кромки Chrome на пластинах из сплавов TP2501, TP1501 и TP0501 – это высококонтраст-ные индикаторы износа, которые не влияют на производительность инструмента или характеристики обработки, такие как параметры ре-

зания. Это позволяет производителям обрабатывать больше деталей на режущую кромку, ограничить время простоя и снизить процент брака.

Сплавы TP2501, TP1501 и TP0501, используемые для чистовых, промежуточных и черновых операций, – лучший выбор сплавов для обработки стали с универсальной, сбалансированной или высоко-скоростной производительностью.

TP2501 – это универсальный сплав, обладающий надежной прочностью кромки, которая обеспечивает стабильную производи-тельность и качество деталей при общей токарной обработке. Он предпочтителен для операций, выполняемых с учетом множества требований к материалу заготовок и сложных условий обработки.

TP1501 – это универсальный сплав с прекрасно сбалансиро-ванными свойствами, благодаря которым он идеально подходит для обработки заготовок из низколегированной стали, требую-щих высокой износостойкости. Кроме того, сплав позволяет при-менять повышенные скорости резания, а высокая точность и на-дежность обеспечивают качество детали.

TP0501 – это стандартный сплав, лучше всего подходящий для стабильных условий обработки и при необходимости высокой про-изводительной мощности. Он обладает наибольшей для серии TP из-носостойкостью и/или скоростью резания при токарной обработке высоколегированных и абразивных сталей. Кроме того, чрезвычайная термостойкость сплава TP0501 позволяет получить высокую интенсив-ность съема металла без подачи СОЖ.

Технология нанесения покрытия Seco Duratomic® повышает стандарт токарной обработки стали

92015 - №2

Облачное хранилище данных об инструменте в сочетании с совре-менными методами управления его запасами оптимизируют продуктив-ность работы цеха.

Наличие информации по складским запасам инструмента при пла-нировании производственных процессов может сыграть заметную роль в экономии времени. Совместная работа систем NOVO и ToolBOSS обе-спечивает явное преимущество, позволяя избежать простоев и необхо-димости в дорогостоящей срочной доставке.

Руководствуясь принципом «Новое мышление – лучшее мышле-ние», компания Kennametal продолжает совершенствовать NOVO™, запуская новый сервис. Появилась возможность совместного использо-вания системы инструментообеспечения ToolBOSS™ и облачного хра-нилища технологических данных об инструменте NOVO™.

Решение, ориентированное на рынокЖесткая конкурентная борьба, стремление к сокращению

расходов, а также увеличивающаяся нехватка профессиональных рабочих определяют настоящую и будущую действительность про-изводственных цехов. Идея объединения систем ToolBOSS и NOVO компании Kennametal возникла на основе потребностей клиен-тов в простой интеграции проектировочных систем CAD/CAM в реальное производство. Недавние исследования показали, что до 70% руководителей производством сосредоточены на совер-шенствовании рабочих процессов и бизнеса, ускорении продаж и обеспечении мгновенного доступа к технологическим данным в цехах. Теперь при работе в системе NOVO™, объединенной с по-следней версией ToolBOSS, можно сразу проверить наличие на складе инструмента, предложенного для выполнения той или иной операции. Это значительно повышает эффективность и скорость процессов планирования. «Добавляя учетные данные ToolBOSS в свой профиль пользователя, клиенты с легкостью могут проверять номенклатуру имеющегося у них инструмента», - говорит Дэниэл Джиллиг, менеджер по глобальным услугам ToolBOSS компании Kennametal. «Они могут получить наглядное представление о по-зициях, имеющихся в их цеху».

Объединение мощных решенийОбъединение ToolBOSS – NOVO дает клиентам возможность

быстро найти нужный инструмент по его ID и получить информа-цию о его наличии. Благодаря такому взаимодействию обеспечи-вается быстрый переход от проектирования к производству. Это сочетание также упрощает заказ новых инструментов, обеспе-чивает безопасное резервное копирование данных и проводит диагностические проверки и обновления ToolBOSS. «Благодаря объединению этих двух решений, – объясняет Джон Джако, ви-це-президент и директор по маркетингу компании Kennametal, – наши клиенты могут тратить на 20–50% времени меньше на формирование запросов, программирование, наладку и процесс обработки, поскольку большинство из этих этапов теперь осу-ществляется автоматически на основе базы знаний об инструмен-те и быстрой интеграции этих данных».

Партнерство лидеров индустрииОбъединение ToolBOSS и NOVO стало возможным благодаря пар-

тнерству Machining Cloud и компании Supply Point Systems (SPS), по-ставщику ToolBOSS Vending Solutions. SPS является мировым лидером в области разработки и производства надежных систем управления складской номенклатурой на местах использования. Machining Cloud – лидирующий производитель, обеспечивающий доступ к всеобъемлю-щей и актуальной базе данных о режущем инструменте, металлообраба-тывающем оборудовании и приспособлениях.

Запуск Kennametal ToolBOSS Vending Solutions совместно с NOVO планируется начать в США, а в течение последующих 18 месяцев и в других странах мира. «Данная инновация основана на нашем премиальном решении ToolBOSS, дополненном необхо-димыми для наших клиентов функциями, позволяя им более эф-фективно внедрять новые технологии и ускорить текущие техпро-цессы. Нашей целью является распространение этих цифровых решений, помогающих нашим клиентам полностью оптимизиро-вать их рабочий процесс», – заявил Джесвант Джилл, вице-пре-зидент компании Kennametal и исполнительный вице-президент промышленного сегмента.

www.kennametal.com

Компания KENNAMETAL® открывает новые возможности ToolBOSS™ Vending Solution, соединяя ToolBOSS с NOVO™

инструменты


Клиенты Seco в России теперь могут пользоваться My Pages, новым полезным сервисом, доступным онлайн или в качестве приложения для смартфонов и планшетов. My Pages, объединя-ющий беспрецедентный объем данных в простой и удобной фор-ме, демонстрирует постоянное стремление Seco к оптимизации работы в области металлообработки. Заказчики могут оценить преимущества My Pages, зарегистрировавшись на сайте mypages.secotools.com.

Внешний вид и функциональность My Pages не зависят от сре-ды использования, только размер слегка меняется в зависимости от используемого устройства, чтобы оптимизировать отображе-ние и навигацию. My Pages состоит в основном из портлетов – элементов интерфейса, которые перенаправляют пользователей к определенной информации. Они включают поиск продукции, заказы, результаты испытаний и программу Threading Wizard.

Поиск продукции My Pages содержит доступную информацию по каждому стан-

дартному режущему инструменту Seco, включая данные о нали-чии и стоимости продукции в реальном времени. Рекомендации по режимам резания для любой продукции Seco можно получить, указав информацию о продукции или просканировав QR-код или штрих-код на ярлыке продукции с помощью приложения.

Заказы My Pages может быть полезен при покупке и складировании

инструмента, так как с его помощью проще размещать заказы на пополнение складских запасов и быстро просматривать данные обо всех текущих и прошлых заказах. Пользователи также могут редактировать полномочия сотрудников своих предприятий, соз-давать списки пожеланий для будущих заказов и отслеживать до-ставку заказов в реальном времени.

Результаты испытанийMy Pages дает пользователю доступ к результатам испытаний и

расчетам экономической эффективности применяемого инструмента.

Программа Threading WizardПользователи My Pages могут запускать популярную про-

грамму Seco Threading Wizard и быстро создавать программный код для систем ЧПУ для нарезания любого вида резьбы. Этот код может быть получен в виде текстового файла или отправлен непосредственно на ЧПУ через Bluetooth.

My Pages – удобное и многофункциональное приложение, кото-рое продолжает развиваться за счет постоянного введения новых функций и портлетов. Приложение дает клиентам Seco возможность моментального доступа ко всей необходимой информации, когда бы она им ни понадобилась.

Компания Seco Tools, штаб-квартира которой находится в г. Фагерста, Швеция, заслужила мировую репутацию за разви-тие инновационных решений по металлообработке и за тесное сотрудничество с заказчиками, позволяющее лучше понять и удовлетворить их потребности. В штате компании работа-ет более 5000 человек в 50 странах мира. Мы расширяем воз-можности наших сотрудников путем обучения, развития, про-грамм по признанию достижений сотрудников, а также путем создания открытой среды общения. Наши сотрудники привер-жены трем основным ценностям – энтузиазм в помощи клиен-ту, семейный дух и личная вовлеченность. Эти ценности опре-деляют наш подход к бизнесу и то, как мы взаимодействуем друг с другом, с нашими клиентами, поставщиками и другими партнерами. Узнать больше о нашей компании можно на сайте www.secotools.com.

Сервис Seco My Pages стал доступен в России

112015 - №2 лабораторное оборудование

Новый настольный профилеизмерительный прибор MarForm MMQ 150 фирмы Mahr является автоматическим средством изме-рения для контроля формы деталей и обнаружения отклонений от допусков. При хорошем соотношении цена/качество он является идеальным высокоточным средством, обеспечивающим гарантию качества заготовок. Использование данного прибора на произ-водстве или в измерительной лаборатории позволяет также сни-зить и производственные издержки.

Измерительная система MarForm MMQ 150 от фирмы Mahr пред-ставляет собой комплексное решение для контроля формы и обнару-жения отклонений от допусков, обеспечивающее гарантию качества заготовок на промышленных предприятиях.

Компактная измерительная система проста в эксплуатации и позволяет оперативно производить высокоточные измерения.

Высокоточные, не требующие технического обслуживания механические подшипники

Использование в пневматических компонентах только высоко-точных, не нуждающихся в техническом обслуживании подшипников избавляет от необходимости в регулярном обслуживании и замене этих деталей. Механические подшипники осей вращения показа-ли себя с хорошей стороны в течение многолетнего использования в других моделях измерителей профиля фирмы Mahr, например, в настольном профилеизмерителе MarForm MMQ 400 и в образцовом измерителе профилей MarForm MFU 100.

Оптимизированное взаимодействие поворотной и вертикальной осей

Взаимодействие поворотной и вертикальной осей было опти-мизировано таким образом, чтобы MarForm MMQ 150 в наивысшей степени подходил для измерения геометрических отклонений цилин-дрических деталей. Также, безусловно, в соответствии со стандартом DIN EN ISO 1101 могут контролироваться отклонения от допусков дру-гих геометрических параметров, таких как закругленность, прямоли-

нейность, параллельность, концентричность или соосность.

Управляющее и измерительное программное обеспечение MarWin EasyForm

Управляющее и измерительное программное обеспечение MarWin EasyForm фирмы Mahr упрощает практическое использова-ние прибора: оператору не требуется специальных знаний в обла-сти программирования, измерения проводятся в несколько шагов, включая сохранение результатов. Использование данной измери-тельной системы позволяет снизить процент бракованных деталей, сэкономить время и сократить производственные затраты. Благода-ря этим преимуществам данное устройство быстро окупается.

Автор: Карин Рейли (Reilly Karin)www. Mahr.com

MarForm MMQ 150 – новый вклад в технику измерения цилиндрических деталей

В данной статье речь пойдет о малоизвестных возможностях современных штангенрейсмасов, которые помогут не только выпол-нить необходимые измерения, но также ускорить и упростить процесс.

Цифровые высотомеры-рейсмасы с увеличенным ходом могут по-казаться гигантскими калибрами, однако при этом они не уступают в точности измерений более сложным настольным измерительным си-стемам. Как таковые, цифровые штангенрейсмасы в высшей степени универсальны и способны быстро и надежно выполнять широкий круг метрологических задач. Кроме того, они просты в настройке, исполь-зовании и обслуживании.

Цифровой высотомер-рейсмас состоит из основания, измеритель-ного щупа и устройства управления и индикации показаний. Штанген-рейсмас обеспечивает одномерное измерение координаты в вертикаль-ном направлении, и поэтому используется для измерения диаметров и расстояний между двумя точками на поверхности измеряемой детали. Двумерные измерения также возможны, если измеряемая деталь мо-жет быть наклонена на 90˚, а устройство управления и индикации пока-заний имеет функцию пересчета для прямоугольных систем координат.

Предел измерений штангенрейсмаса ограничен размерами осно-вания и измерительного наконечника. Некоторые высотомеры позво-ляют производить измерения размеров до 1000 мм и более, но боль-шинство приборов работают в диапазоне до 600 мм, при этом чаще всего используются для измерения величин в диапазоне 300 мм. Поскольку основание штангенрейсмаса является частью измеритель-ной системы, качество его поверхности имеет значение. Измерители высоты должны быть смонтированы на гранитных поверочных плитах класса 0 или 1. Гранитная плита измерителя должна быть зафикси-

Возможности современных штангенрейсмасов: превзойти лучшие показатели

12 №2 - 2015

рована на поверхности, не подверженной воздействию вибрации, чтобы избежать пе-редачи механических колебаний от штам-повочного оборудования, обрабатывающих центров, проезжающих поблизости погруз-чиков и т. д.

Качество результата измерения зависит от качества измерительного прибора и от ак-куратности оператора во время подготовки и проведения измерения. Оператор может повысить точность результатов при помощи простых действий.

Прибор требует ежедневной подготовки перед началом измерений: •Протираниестолаиконтактногощупа,очистка места эксплуатации прибора;

•Включениеприбораиожиданиеокончания автоматического определения «нулевого» опорного положения;

•Повторноеобнулениечерезминутудляпроверки повторяемости.Несмотря на то, что диаметр измери-

тельного щупа сохранен в памяти боль-шинства штангенрейсмасов, время от времени не повредит повторная установка этого параметра.

Перечисленные базовые процедуры применимы, пожалуй, к 80% случаев ис-пользования штангенрейсмасов. Как прави-ло, электронные штангенрейсмасы исполь-

зуются для измерения высоты. Но наш мир не так прост – существуют также диаметры, межцентровые расстояния, разметки рас-положения болтовых отверстий, тончайшие выступы и углубления и еще множество эле-ментов деталей, кажущихся недоступными извне, с которыми необходимо работать. Ниже приведены малоизвестные возможно-сти современных высотомеров-рейсмасов, которые помогут не только выполнить нуж-ные измерения, но и ускорить и упростить процесс.

Щупы на все случаи жизниИз опыта известно, что для использова-

ния штангенрейсмаса необходимо после его установки на постоянное рабочее ме-сто задать два важных рабочих параметра. Первым параметром является нулевое по-ложение для измерительной системы. Со-временные штангенрейсмасы включают в себя автоматическую систему, позволяющую устанавливать нулевое положение путем пе-ремещения щупа вниз до его соприкоснове-ния с гранитной плитой.

Вторым и наиболее важным параметром является корректирующее значение диаме-тра щупа. Если прибор будет использоваться для измерения размеров пазов, диаметров и положений отверстий, диаметр щупа бу-дет влиять на результат и поэтому должен учитываться. Это не представляет сложности

при работе с современными средствами из-мерения, где процесс автоматизирован, и используется специальная оправка, позво-ляющая задать диаметр шарика автомати-чески. Ниже приведены несколько советов, которые помогут использовать щупы с мак-симальной эффективностью.

Сохранение в памяти диаметров нескольких щупов

Многие штангенрейсмасы имеют встро-енную функцию, позволяющую сохранять в памяти контроллера измерительной си-стемы несколько диаметров шарика. Это означает, что измерительный щуп общего назначения, обычно снабженный шариком диаметром 10 мм, может применяться для большинства необходимых измерений. Однако система также может быть перена-строена для использования другого щупа, используемого по мере необходимости. Это может быть, например, щуп с шариком 2 мм для особо узких пазов. Когда опера-тору требуется установить щуп для изме-рения ширины узких пазов, достаточно просто выбрать в памяти диаметр шарика вновь установленного щупа. По оконча-нии измерений постоянно используемый щуп возвращается на место, и соответ-ствующий диаметр шарика считывается из памяти. Эта возможность устраняет необ-ходимость калибровки при смене щупа в процессе измерительного цикла.

Щупы с двумя измерительными наконечниками

В большинстве наборов дополнитель-ных щупов для штангенрейсмасов имеется щуп с двумя измерительными наконеч-никами, расположенными под прямым углом относительно друг друга. Горизон-тальный наконечник выполняет большую часть функций, а вертикальный исполь-зуется для работы с глухими отверстиями и пазами. Контроллер высотомера может быть запрограммирован для запоминания диаметра шарика горизонтального нако-нечника и опорного значения для верти-кального наконечника. В процессе изме-рения оператор может задать нужный тип измерительного щупа и опорное значе-ние, которые будут автоматически учтены

лабораторное оборудование

132015 - №2 лабораторное оборудование

при вычислении результата измерения. Или, если эта операция является частью сохраненной программы измерений, нужный тип измерительного щупа будет установлен автоматически.

Щупы с отклонениямиСуществуют специальные измерительные щупы, предназначенные

для малых отверстий очень большой глубины. Ввиду своей конструк-ции такие щупы имеют тенденцию к прогибу. Прогиб является одним из самых больших врагов высокоточных измерений. Однако, путем небольших экспериментов, в ходе сравнения стандартных и специали-зированных щупов можно рассчитать поправку на отклонение наконеч-ника. В некоторых измерителях высоты предусмотрена функция запо-минания и использования таких поправок как составляющих процесса измерения, что позволяет получать более точные результаты.

Измерительные щупы с цилиндрическими наконечникамиСо стандартным сферическим измерительным наконечником из-

мерение диаметров – задача элементарная. Существуют автоматиче-ские функции развертки отверстия и расчета диаметра с привязкой центра отверстия к опорному положению. Но иногда отверстия име-ют не прямолинейную, а конусообразную или клиновидную форму, и стоит задача измерения угла раствора.

Для таких метрологических задач используются щупы с цилин-дрическими наконечниками, позволяющими измерить угол конус-ности. Для расчета угла конусности необходимо знать два значения диаметра и расстояние между уровнями измерения. Таким образом, вопрос заключается в следующем: если измерение диаметров про-водится с помощью шкалы высоты, то каким образом может быть измерено расстояние между уровнями измерения по горизонтали? Для выполнения этой задачи используется прием, заключающийся в использовании обработанной опорной поверхности, расположенной на нижнем торце наконечника для измерения высоты. Эта поверх-ность выступает в качестве горизонтальной координатной плоскости для детали. Используя калиброванную прокладку, можно с высокой точностью отодвинуть деталь от измерительного наконечника, чтобы задать расстояние, необходимое для расчета угла: •Приустановленномцилиндрическомнаконечнике производится измерение его диаметра. Процедура аналогична измерению диаметра сферического наконечника;

•Необходимопридвинутьконическоеотверстиекщупуприбораи зафиксировать его положение для измерения большего диаметра. Далее требуется измерить больший диаметр. После этого между деталью и штангенрейсмасом следует поместить калиброванную прокладку 10 мм, отодвинув таким образом измеряемую деталь на 10 мм. Далее производится измерение меньшего диаметра;

•Впамятиконтроллераштангенрейсмасахранитсяпроцедураобработки двух измеренных диаметров с учетом установленной толщины калиброванной прокладки, равной 10 мм. По окончании расчета на устройстве индикации отображается значение

угла конусности.

Несколько нулевых положенийЕсли бы жизнь была совсем проста, инженеры-разработчики

могли бы принять одну из поверхностей за опорную и определить все размеры детали относительно нее. При использовании штанген-рейсмаса такой метод был бы идеален, достаточно было бы просто приложить деталь опорной поверхностью к поверочной плите, задать опорное значение для стандартно используемого щупа системы и начать измерение расстояний. Конечно, не всегда все столь просто, но это не повод беспокоиться. Существует множество возможностей использования нескольких опорных плоскостей.

Для некоторых деталей в качестве опорной плоскости использу-ется одна из ее обработанных поверхностей. Относительно нее могут быть измерены все размеры. При использовании штангенрейсмаса в качестве опорной поверхности принимается поверхность устано-вочной плиты, и для определения высоты различных точек детали относительно опорной поверхности, казалось бы, требуется множе-ство вычислений (постоянное вычитание). Это не так: в большинстве высотомеров предусмотрена возможность задать в качестве новой точки отсчета любую поверхность детали. Это достаточно просто: «ну-левое» опорное положение для измерительной системы уже задано после установки прибора на рабочую гранитную плиту. После этого измерительный щуп следует подвести к той поверхности, которую нужно использовать в качестве отсчетной, и измерить величину этого

перемещения. По окончании измерения следует выбрать <Workpiece zero point 01> (опорная точка заготовки 01) и задать новую опорную поверхность. С этого момента все измерения будут производиться от-носительно новой точки «0».

Фактически, большинство высотомеров-рейсмасов позволяют задать на поверхности детали одну, две или три таких нулевых точки и в процессе измерения переходить от одной к другой. Таким обра-зом, не требуется никаких дополнительных вычислений, а результаты легко воспринимаются оператором.

Когда ноль становится числомАналогично тому, как мы использовали в качестве опорной точ-

ки определенную измеренную величину, существует возможность присвоить нулевой точке значение, отличное от нуля, и выполнять измерения от этого значения. То есть вместо того чтобы считать опорное положение за ноль, ему может быть присвоено значение 20 мм или любое другое. Для чего требуется множество точек отсче-та и предустановленные значения?

Иногда на заготовке отсутствуют плоские поверхности для при-жима к плите. Вместо того чтобы пытаться найти положение равно-весия при расположении детали на боку (в случае круглой детали), для ее фиксации под нужным углом и в нужном месте используется специальный зажим. Затем штангенрейсмас располагается нужным образом относительно зафиксированной детали, и задается опорная точка. «Полученная» поверхность принимается за нулевую точку или за точку с заданным определенным значением. В данном примере установочная плита является опорной поверхностью для прибора, но для детали найдена и определена другая точка отсчета и принята за начало координат, относительно которого будут рассчитываться все последующие результаты измерений. Все это обеспечивается вычис-лительной мощностью контроллера штангенрейсмаса.

Увеличение предела измерений прибораКак правило, приборы для измерения высоты поставляются с

одним из трех типовых пределов измерения: 350 мм, 600 мм или 1000 мм. Но то, что боковое перемещение ограничено этой длиной, не значит, что измерение деталей большего размера невозможно. Используя длинную калиброванную прокладку и повернув щуп на 1800, можно настроить прибор для измерения больших размеров. Если при наличии штангенрейсмаса с пределом измерений 600 мм требуется произвести замеры детали немного большего размера, например 650 мм, следует использовать калиброванную прокладку, длина которой превышает длину штатного кронштейна, в котором фиксируется щуп. В приведенном примере будет удобно использо-вать прокладку длиной 150 мм.

Необходимо закрепить калиброванную прокладку в кронштейне, закрепить щуп и использовать функцию автоматического определе-ния нулевого положения для перемещения щупа вниз до соприкос-новения с плитой и задания этого положения в качестве опорного. Результат измерения высоты теперь будет равен «0» в верхней части прокладки. В этом примере функция предустановки добавит 150 мм к наибольшему пределу измерения устройства. После этого данной опорной точке следует присвоить значение, равное 150 мм. Теперь в самом верхнем положении щупа устройство индикации будет ото-бражать значение, равное не 600, а 750 мм. Таким образом, совсем не обязательно приобретать новый прибор – достаточно просто уве-личить предел измерения существующего.

Автор: Георг Шютц (George Schuetz)www. Mahr.com

14 №2 - 2015инструменты

Модульная система DG, предназначенная для фрезерования уступов и канавок, зенкования, копировального фрезерования и фре-зерования с высокими подачами, теперь доступна в варианте с внутренней подачей СОЖ. Инструмент разработан для обработки сталей.

Твердосплавные сменные головки выпускаются с тремя размерами диаметров (10, 12 и 16 мм) и имеют канал для охлаждающей жидко-сти, расположенный на передней кромке. Система подачи СОЖ позволяет добиться надежного удаления стружки из зоны резания.

Внутренняя подача охлаждающей жидкости – особое преимущество при фрезеровании канавок. Прочность, концентричность и эф-фективность модульной конструкции, состоящей из хвостовика и сменной головки, придают системе дополнительные плюсы. Сменные головки доступны в различных вариантах: кромка с фаской, с радиусным скруглением и с острым углом, а также с любой геометрией, выполненной на заказ.

Все твердосплавные корпусы оснащены внутренней подачей СОЖ, а сами головки состоят из двух частей: стального крепления и твер-досплавной режущей головки.

HORN DG – cистема сменных фрезерных головок с внутренней подачей СОЖ

Secomax™ CBN010 – это сплав, содержащий не-большую долю КНБ (кубического нитрида бора) со средним размером зерна 1,5 мкм, и карбид титана (TIC) в качестве связующего вещества. Использование новейших технологических методов при производстве CBN010 гарантирует чрезвычайно однородную микро-структуру с равномерным распределением мелкозер-нистого КНБ по всему объему керамической связки, обеспечивая улучшенные свойства и оптимальную из-носостойкость при эксплуатации инструмента.

Повышенная стойкость к выкрашиванию обеспечива-ет высокое качество режущих кромок, что является важ-нейшим фактором для высокоточной обработки и пре-восходной чистоты поверхности, необходимой в условиях современной промышленности.

Secomax™ CBN010 рекомендуется для обработки множества материалов в самых разных условиях. В основ-ном данный сплав предназначен для чистовой обработки и используется в пластинах четырех форматов – цельные, полнопрофильные, с одним или несколькими наконечни-ками – каждый из которых имеет несколько исполнений с зачистной кромкой (Wiper). CBN010 доступен также в виде ряда пластин MDT. Он позволяет выполнять практически любые операции: нарезание канавок, копировальная об-работка, точение, врезное точение, обработка торцов и внутренних поверхностей.

Сплав Secomax™ CBN010 без покрытия – это действи-тельно универсальный сплав, который экономит средства.

Автор: Пер Ола Йонандер (Per Ola Jönander)

Secomax™ CBN010 – универсальный и экономичный сплав без покрытия

152015 - №2

Новая фреза CoroMill® QD для обработки канавок от Sandvik Coromant – это внутренний подвод СОЖ и специализированные гео-метрии режущих пластин для фрезерования с высокой надёжностью.

Главной трудностью при фрезеровании канавок зачастую является эвакуация стружки. Проблемы со стружкой часто вре-дят эффективности производства, снижают качество детали или являются причиной поломки инструмента, особенно при обра-ботке узких и глубоких канавок. Специально предназначенная для фрезерования канавок и отрезки, фреза CoroMill QD решает задачи эвакуации стружки благодаря оптимизированным геоме-триям пластин и уникальному внутреннему подводу СОЖ. Стружка деформируется за счет геометрии режущей пластины, приобре-тая более узкую форму, а затем вымывается с помощью СОЖ. В сочетании с продолжительной прогнозируемой стойкостью CoroMill QD является надёжным решением и обеспечивает безо-пасность и бесперебойность производственных процессов.

Новые фрезы дополнены широким ассортиментом адаптеров. Эти адаптеры позволяют использовать фрезы CoroMill QD на стан-ках различных типов – небольших, средних или крупных обраба-тывающих центрах или же многоцелевых станках. Для обработки

с большим вылетом предлагаются адаптеры Silent Tools™.Внутренний подвод СОЖ представляет собой четырёхканаль-

ную подачу смазочно-охлаждающей жидкости через адаптеры к фрезе. Внедрение этой технологии на новых адаптерах для CoroMill QD позволяет подавать СОЖ прямо в канавку.

Надежное фрезерование канавок


Компания Seco представляет новые серии концевых фрез Jabro-JPD и Jabro-JC, разработанные специально для обработки композит-ных материалов. Эти концевые фрезы выполнены в четырех новых геометриях, обеспечивающих эффективную обработку углепласти-ков, стеклопластиков и армированных углепластиков (CRFP). Груп-па твердосплавных фрез JPD, включающая концевую фрезу JPD880, сферическую концевую фрезу JPD850 и фрезу «шевронного» типа JPD840, отличается напайными пластинами из поликристалличе-ского алмаза и обеспечивает быструю и эффективную обработку и долгий срок службы. Фрезы имеют каналы подачи СОЖ для удале-ния стружки и пыли. Концевые фрезы JPD880 и JPD840 доступны в диаметрах от 6 мм до 16 мм. Фрезы JPD850 охватывают диапазон от 4 мм до 16 мм. Кроме того, JPD880 представлены с двумя вариантами длины напаек: стандартные и удлиненные.

Группа твердосплавных концевых фрез JC, куда входит твердо-сплавный роутер JC875, позволяет получать превосходную шерохо-

ватость поверхности благодаря специальной подготовке режущей кромки, предотвращающей износ и обеспечивающей максималь-ный срок службы инструмента. Дополнительное алмазное покрытие еще более повышает износостойкость инструмента, компенсируя высокую абразивность композитных материалов. Инженеры Seco также придали концевой фрезе специальную конструкцию, позво-ляющую отделять стружку и отводить ее из зоны резания. Диапазон диаметров JC875 составляет от 3 мм до 12 мм, доступны также дюй-мовые варианты от 0,250 дюйма до 0,500 дюйма.

Все четыре представленные геометрии спроектированы так, чтобы заготовка не повреждалась во время обработки. Это обе-спечивает контролируемый процесс резания и высокое качество обработанной поверхности.

Новые концевые фрезы Jabro® компании Seco для быстрой и эффективной обработки композитных материалов

16 №2 - 2015

Дизайн режущих инструментов критичен для эффективного управ-ления удалением стружки. При обработке металлических сплавов каж-дый производитель сталкивается с вечной проблемой: удаление струж-ки во время резания следует организовать таким образом, чтобы она не повлияла на качество резания и срок службы инструмента.

Проблему рассмотрели эксперты – представители пяти извест-ных производителей режущего инструмента – и объяснили, как ее устранить. Эти советы пригодятся всем, кто заинтересован в от-точенном ходе операции резания с идеальным контролем отвода стружки и ее эффективным удалением.

Хотя контроль стружки важен для любых процессов резания, при подготовке данного материала автор статьи расспросила по-ставщиков оборудования об удалении стружки в ходе фрезерных и сверлильных работ.

На управление удалением стружки влияют три основных фактора: условия резания (режим подачи, глубина резания, скорость резания); рабочий материал (тип и твердость сплава, термообработка); геоме-трия инструмента (угол резания).

Например, что касается обрабатываемого материала, разные спла-вы генерируют стружку разной длины и толщины. «Скажем, стружка от мягкой стали толще, чем от твердой, но во втором случае стружка закру-чивается сильнее», – поясняет Джон Митчелл (John Mitchell), генераль-ный директор Tungaloy Canada (Брентфорд, Онтарио).

У Билла Фиоренцы (Bill Fiorenza), менеджера по штампам и пресс-формам компании Ingersoll Cutting Tools (Рокфорд, Илли-нойс), есть одна веская причина агитировать за изучение принци-пов работы режущих инструментов. «Когда клиенты хотят найти оптимальный способ управления стружкой или стремятся расши-рить рабочую зону, я обычно предлагаю начать работать с обыч-ной пластиной на нашей линии фрезерных станков. Я делаю это по одной простой причине – вы должны понять, как работает ре-жущий инструмент, поскольку разные геометрические параметры обеспечивают разные результаты фрезерования».

Изменение формыСегодня доступны инструменты с разнообразными геометрически-

ми параметрами. Цель такого разнообразия – более эффективное ре-зание материалов и удаление стружки из рабочей зоны.

Геометрия инструмента включает сложные профили поверхно-сти (круглые, овальные пластины, со скошенной кромкой) с боль-

шим количеством режущих кромок. Заостренность режущих кро-мок определяет толщину и образование стружки. Например, более острая геометрия фрезерных пластин, как правило, больше подхо-дит для ковких материалов, потому что способствует снижению тем-пературы в зоне резания и нагартовки.

Как отмечает Тим Айдт (Tim Aydt), менеджер по фрезерным инстру-ментам с индексируемыми режущими пластинами компании Seco Tools Inc. (Трой, Мичиган), выбор правильных геометрических параметров частично зависит от материала, который вы режете. «Когда перед вами несколько материалов, для каждого требуется своя геометрическая форма при выполнении различных операций на станке».

«Поэтому целесообразно применять правильные геометриче-ские параметры для правильного материала», – подводит итог Ше-рил Кинкэнон (Cheryl Kincanon), инженер по сверлильным инстру-ментам компании OSG.

В качестве примера Тим Айдт приводит серию индексируемых твердосплавных пластин Double Octomill производства Seco с 16-ю кромками. Недавнее прибавление в семействе пластин выполнено из стали марки MS2050 и предназначено для работы с титаном. В наличии имеется большой диапазон геометрических параметров с положительным углом для ступенчатого, торцового, копировального фрезерования и фрезерования на больших подачах.

Кинкэнон упоминает новое сверло OSG – WDO-SUS, чтобы проил-люстрировать ту значимую роль, которую геометрия играет в управ-лении удалением стружки.

«Новая геометрия канавок включает выступ, благодаря кото-рому стружка из нержавеющей стали или титана закручивается быстрее и разламывается на более мелкие части, которые легче проходят по канавкам».

«Новое сверло также имеет большее в сравнении с традиционным отверстие для подачи охлаждающей жидкости, благодаря чему объем подачи СОЖ увеличен на 33 % в сравнении со стандартными сверла-ми», – говорит Кинкэнон, отмечая улучшенную эвакуацию стружки.

Все чаще на режущих инструментах появляются канавки специальной геометрической формы, поскольку это улучшает спо-собность стружки закручиваться и распадаться на более мелкие части, что способствует лучшему ее удалению. По словам инженера по фрезерным инструментам OSG Алиссы Уолтер (Alyssa Walther), дизайн канавки определяет то, насколько хорошо закручивается стружка. Это важно, поскольку стружка не должна налипать на

Эффективное удаление стружки: как решить проблему


172015 - №2

инструмент. «В зависимости от формы канавки вы получаете бо-лее гладкую стружку, тепла генерируется значительно меньше, и удаление стружки происходит быстрее», – так объясняет она пре-имущества использования подобных инструментов, ссылаясь на новый дизайн концевой фрезы UVX-NI производства OSG, предна-значенной для работы со сплавами на никелевой основе.

«Дизайн канавки также имеет значение для контроля образования стружки и ее удаления при сверлении», – отмечает Рэнди Макичерн (Randy McEachern), специалист по продукции для обработки отверстий и инструментальным системам Sandvik Coromant (Миссиссога, Онтарио).

«Если стружка, выходящая со стороны режущей кромки, больше канавки, она застрянет и будет отрицательно влиять на процесс ре-зания. Я рекомендую клиентам просверлить два отверстия, собрать стружку и поместить ее в канавку сверла таким образом, как она выхо-дила бы в процессе резания. Вы можете либо снять сверло со станка, либо использовать сменное. Если стружка будет иметь нужный размер, то со сверлом CoroDrill 870, имеющим сменный наконечник, вы увиди-те, что стружка будет той же формы, что и канавка. Она подходит иде-ально, как перчатка. Таким образом, стружка будет проскальзывать по канавке и быстро выходить из нее. Если стружка меньше канавки, проблем не возникнет, если больше, то она вполне может застрять».

Что касается сверла со сменным наконечником/стальным кор-пусом, линейка Gold-Twist компании Ingersoll «предлагает несколь-ко вариантов уникальных геометрических параметров режущей кромки (Р, М и К), соответствующих стандартам ISO по материалам и способствующих продлению срока службы инструмента», – расска-зывает менеджер по инструментам для обработки отверстий Ingersoll Сьюзан Валенти (Susan Valenti). Новая геометрия инструмента с плоским основанием обеспечивает действительно плоское основа-ние, не принося при этом в жертву процесс контроля стружки.

Технология дробления стружки«Поставщики начали обращать внимание на дизайн фрезерных

пластин лет 10-12 назад, – поясняет специалист Ingersoll Билл Фио-ренца. – Сегодня можно видеть, что, например, фрезы с круглыми пластинами имеют режущие пластины с положительным передним углом и зубцами для измельчения стружки. Такая геометрия позво-ляет эффективно направлять усилия резания в тех случаях, когда тре-буется значительное отношение длины к диаметру».

Пластины с элементами для дробления стружки (зубья и стружко-

ломы) дают пользователям ряд преимуществ. Мелкая стружка легко удаляется из рабочей зоны, и усилие резания уменьшается, особен-но в зонах глубокой досягаемости, со значительным вылетом и боль-шим отношением длины к диаметру. Также данная технология помо-гает сократить объем выделяемого в процессе резания тепла, что, в свою очередь, увеличивает срок службы инструмента.

Стружколомы могут снизить скорость съема материала. Поэтому Фиоренца советует при использовании стружколомов пересмотреть рабочие параметры инструмента (режим подачи и скорость). Но не всегда при этом требуется снижать скорость подачи. На IngersollTV можно посмотреть видеоролик, где фреза Form Master R с зубчатой пластиной достигает показателя 5,9 метра в минуту, что сопоставимо со скоростью подачи для технологий без стружколомов.

Рабочие углы инструментовУправлять удалением стружки в процессе резания можно с

помощью переднего угла и угла в плане, либо с помощью угла при вершине сверла при сверлении.

Положительные и отрицательные передние углы влияют на уси-лие резания и помогают направлять поток стружки. При выборе режущих инструментов производителям приходится искать ком-промисс. Например, положительный передний угол помогает фор-мировать непрерывную стружку при обработке ковких материалов и предотвратить образование нароста на резце, но с ним инстру-мент становится более острым и направленным, что снижает его силу. Отрицательный передний угол «затупляет» инструмент и дела-ет его воздействие и усилие резания более сильным, но это создает повышенное трение и повышает температуру в рабочей зоне, что ускоряет износ инструмента.

По словам Айдта, такой же компромисс необходимо искать и в случае с величиной входного угла.

«Если вы делаете разрез глубиной 3 мм инструментом с углом в плане 90°, 3 мм кромки находятся в материале. Но если входной угол составляет 45° с той же глубиной реза, при этом задействуется боль-ше площади пластины, чем при 90°. Вы добились утончения стружки при величине угла 45°, то есть средняя толщина стружки начинает уменьшаться, и можно увеличить скорость подачи».

«На самом деле это базовый принцип, лежащий в основе фре-зерования с большой подачей», – напоминает Джон Митчелл из Tungaloy, который комментировал проблему углов в плане в статье Cutting Tools Tech Tips (Советы по выбору углов резания) в номере за август 2014 года.

«Благодаря входному углу обычный инструмент для фрезеро-вания на больших подачах обеспечивает среднюю толщину струж-ки менее 20% программируемой стружки на зуб, что позволяет достичь высокой скорости. Усилие резания направляется вниз на деталь и вверх по направлению к шпинделю, что увеличивает срок службы инструмента».

«В случае с инструментами для обработки отверстий углы при вершине сверла, как и углы в плане при фрезеровании и токарной обработке, играют важную роль в управлении удалением стружки», – отмечает специалист Sandvik Coromant Рэнди Макичерн.

«Есть четыре характеристики, от которых зависит контроль стружки от любого материала и ее удаление: геометрические пара-метры режущей кромки, угол при вершине сверла, угол наклона вин-товой линии и глубина канавки».

Прислушайтесь к стружкеДля лучшего понимания того, как процесс резания влияет

на управление удалением стружки, производители используют видеомоделирование, чтобы оценить размер и форму стружки и выбрать подходящий инструмент. Но, как отмечает Рэнди Макичерн из Sandvik Coromant, одной лишь программы недостаточно.

«Вам нужно послушать, какие звуки издает ваш станок, особенно при сверлении. Вы не можете видеть, что происходит в этом отверстии, особенно учитывая современные технологии подачи СОЖ под давле-нием. Поэтому вам нужно прислушаться к стружке. Если стружка стучит по дверце станка – это хороший признак того, что система удаления стружки работает. Но если вы слышите низкий рокочущий звук, это мо-жет означать, что стружка не удаляется нужным образом».

Автор: Мэри Скьянна (Mary Scianna)Shop Metalworking Technology (SMT)

иснтурменты


Dormer Pramet расширила ассортимент инструмента для механи-ческой обработки рядом твердосплавных борфрез.

Широкий ассортимент борфрез впервые выпускается под мар-кой Dormer и включает в себя сферические борфрезы, эллиптиче-ские, факелоподобные, с углом зенковки 60° и 90°, а также в форме различных конусов и обратных конусов.

Презентация этих борфрез является частью широкой кампании по выводу продуктов Dormer Pramet на рынок, которая стартует 1 апреля 2015 г. и станет первой совместной презентацией с момента объедине-ния компаний Dormer и Pramet, состоявшегося в прошлом году.

Широкий ассортимент борфрез Dormer позволяет осущест-влять механическую обработку широкого спектра материалов различными способами, включая обработку закаленной стали, цветных металлов и пластмасс.

Использование твердосплавной головки и стального хвостовика (более 6 мм) обеспечивает идеальное сочетание жесткости и прочно-сти. Данная особенность снижает вибрации, обеспечивая надежность и безопасность, а также увеличивает ресурс стойкости инструмента.

Конструкция борфрез Dormer с двойной насечкой обеспечивает высокую жёсткость и прочность, повышает скорость удаления метал-ла и измельчает стружку до приемлемого размера.

Кроме того, геометрия борфрез выполнена со стружкоразде-лительными канавками, что улучшает качество резания ближе к центру, снижает возможность скопления стружки и повышает со-противление деформации материала.

Кроме того, благодаря геометрии, созданной для алюминия (AL), они стали лучшим выбором для обработки цветных металлов и пласт-масс. Благодаря острому переднему углу и большому шагу винтовой

канавки, обеспечивается удаление большого объема стружки даже при высоких скоростях обработки.

Борфрезы Dormer выпускаются с покрытием TiAlN, что увеличи-вает ресурс стойкости инструмента в сложных условиях обработки и препятствует образованию нароста на режущей кромке, что являет-ся стандартной проблемой для режущего инструмента с небольшим объемом стружечной канавки.

Дополнительную информацию о борфрезах Dormer Вы можете получить на сайте www.dormerpramet.com или обратившись в Ваше представительство Dormer Pramet.

Dormer является торговой маркой компании Dormer Pramet.

Твердосплавные борфрезы расширяют ассортимент инструментов Dormer-Pramet

SpiroGrooving™ – разработанный компанией Sandvik Coromant инновационный метод получения канавок под уплот-нительные кольца – обеспечивает высокую производитель-ность обработки высококачественных деталей и отвечает жёстким требованиям к надёжности. Процесс осуществляет-ся системой CoroBore® XL со спирографической траекторией перемещения инструмента для получения канавок под уплот-нительные кольца с жёсткими допусками.

Задачи обработкиКанавки под уплотнительные кольца, являясь ответственны-

ми элементами многих деталей для нефтегазовой промышленно-сти, требуют обеспечения жёстких допусков и высокого качества обработанной поверхности. Традиционные методы обработки канавок под уплотнительные кольца зачастую замедляют произ-водство и имеют низкую надёжность. Ещё одна причина потерь времени — многооперационный подход, где черновая и чистовая обработка следуют одна за другой. При этом часто используются низкопроизводительные концевые фрезы, имеющие склонность к вибрации. Проблемы усугубляются из-за широкого применения труднообрабатываемых материалов, таких как Inconel 718 и пла-кированный Inconel 625. SpiroGrooving — это очень надёжный и производительный метод обработки, осуществляемый с помощью системы CoroBore® XL, где применяется спирографическая тра-ектория перемещения инструмента для получения канавок под уплотнительные кольца с жёсткими допусками.

Высокое качество деталей и надёжность процесса обработкиЭто решение идеально для обработки канавок под уплотнитель-

ные кольца на деталях из плакированной и нержавеющей стали. Уни-кальная система внутреннего подвода СОЖ инструмента CoroBore XL облегчает обработку материалов повышенной твёрдости. Черновая и чистовая обработка выполняются за одну операцию, что значительно

сокращает время обработки и повышает производительность. В це-лом, обеспечивается высокое качество и надёжность процесса при обработке канавок под уплотнительные кольца.

Как это работает?SpiroGrooving использует спиральное перемещение инструмента со

сходом на конус. Это уменьшает толщину стружки, обеспечивает низкие силы резания и позволяет увеличить подачу. Отдельные участки режу-щей кромки пластины работают в режиме прерывистого резания, что исключает наматывание длинной стружки на инструмент и шпиндель. Благодаря уникальному генератору NC-кодов процесс SpiroGrooving программируется в несколько простых этапов.

SpiroGrooving™ – революционное решение для обработки канавок под уплотнительные кольца

Ассортимент новых борфрез Dormer Pramet

SpiroGrooving™ — разработанный компанией Sandvik Coromant инновационный метод обработки

канавок под уплотнительные кольца

192015 - №2

Современное станкостроение и металлообработка неразрывно связаны с системами ЧПУ, системами управления перемещением, электроприводами, датчиками и измерительными системами, прото-колами передачи данных, для управления комплексными системами автоматизации, технологическими процессами и робототехническими комплексами. Данная статья посвящена новым системам ЧПУ фирмы Фагор 8065/60 и даны примеры последнего математического обеспе-чения для применения данных ЧПУ в различных отраслях металлоо-бработки, производственных и технологических процессах.

Компания Fagor Automation разработала множество продук-тов для аэрокосмической промышленности, таких как ЧПУ 8065 и 8060. Эти два продукта дают конкурентные преимущества для производителей, потому что они позволяют получать более высо-кую скорость обработки и более высокую точность поверхности при механической обработке крупногабаритных деталей и литье-вых форм. ЧПУ 8065, ведущее решение для 5-осевой обработки. ЧПУ 8065 была разработана, чтобы легко адаптироваться к боль-шой номенклатуре машиностроительных конструкций и позволяет управлять стандартной кинематикой (параллельной кинематикой, сферическими шпинделями, поворотными столами и т. д.) и по-зволяет интегрировать то, что было создано станкостроителями адаптировано к инновационным конструкциям станков на се-годня. В 5-осевой обработке, управление такими конструкциями, в сочетании с математической RTCP (Rotation Tool Center Point) интерполяцией, позволяет добиться хороших результатов в вы-сококачественной отделке деталей. Пользователь просто вводит программу обработки, которую он создал и ЧПУ адаптирует дви-жение элементов кинематики, постоянно компенсируя положе-ния инструмента в процессе обработки.

Помимо 5-осевой обработки, ЧПУ 8065 также позволяет произво-дить механическую обработку и в наклонных плоскостях без необходи-мости ослаблять и переустанавливать деталь. Как только инструмент был вручную или автоматически сориентированный, достаточно про-сто определить наклонные плоскости и, таким образом, осуществить все виды механической обработки, карманы, повороты и т. д.

Одно из преимуществ ЧПУ FAGOR является гибкость и многочис-ленные возможности, которые она предлагает клиенту, когда он дол-жен вмешаться в процессе обработки. Например, обработки зон ко-торые можно было пропустить: неровные поверхности или повторно обработанные участки детали, которые не обрабатывались должным образом из-за повреждения инструмента. Еще одной эксклюзивной особенностью Fagor Automation является способность пользователя

динамически контролировать поведение станка в процессе обработ-ки. Если на станке идет дробление, он может улучшить плавность с более высоким качеством поверхности и если программа работает медленно, он может ускорить процесс и сократить время обработки. Движение инструмента возможно независимо от положения шпин-делей и поворотных столов это еще одна особенность ЧПУ 8065, о которой стоит упомянуть.

Идеальное решение для прецизионной обработки литьевых формНа ЧПУ 8060 применены расширенные функции для изготов-

ления пресс-форм, с достижением максимальной точности с улуч-шенной отделкой поверхности и циклов обработки аналогичных, как и для ЧПУ 8065.

Благодаря системе обработки HSSA (High Speed Surface Accuracy), пользователь получает два преимущества: высокое каче-ство отделки детали, плюс снижение механических напряжений на станке и поэтому увеличения срока его полезного использования. Функция HSSA включает в себя 3 режима обработки: FAST (БЫСТРО), которая обеспечивает наилучшую производительность на высокой скорости механической обработки, отдавая приоритет времени об-работки. ACCURACY (ТОЧНОСТЬ), для точной механической обработ-ки, которая предназначена, чтобы близко отслеживать определен-ные траектории перемещения. И режим SURFACE (ПОВЕРХНОСТЬ), т.е. предлагает идеальный баланс между скоростью и качеством по-верхности при оптимизации значений скорости резания.

Инструментальная диаграмма BODE предлагается на ЧПУ 8060 как стандартная функция, которая измеряет частотную характеристику станка, и предлагает возможность применять фильтры для уменьшения вибрации и шума при различных усло-виях эксплуатации и окружающей среды. Использование функции Dynamic Override, пользователь может скорректировать динамику машины в любое время, даже во время выполнения программы обработки детали. Функция доступна через клавиши переключе-ния и регулировки и осуществляется с помощью мыши или клавиш со стрелка вправо/влево. Функция Dynamic Override позволяет оператору адаптировать динамику станка в режиме реального времени для получения наилучшего возможного поведения. Если движение станка прерывисто, это позволяет сглаживания его поведение, чтобы получить деталь с более высоким качеством поверхности. Если обработка происходит медленно, вы можете «Оживить» путем уменьшения времени механической обработки. В аэрокосмической отрасли, CAD/CAM программы, сгенерирован-

Автоматизация технологических и производственных процессов в металлообработке при применении ЧПУ ФАГОР

новости индустрии


ные для проектирования сложных деталей являются большими и тре-буют особой обработки системы ЧПУ для достижения максимальной скорости с заданной точностью. Решение, осуществленное в системе CNC 8060, чтобы обработать произведенные программы CAD/CAM, состоит в объединяющихся сплайнах и полиномиальные переходов, а также интерпретации формата NURB используемого CAD/CAM про-граммами. Этот процесс помогает достичь высоких скоростей обра-ботки, сохраняя при этом исключительную точность, требуемую для всей геометрии обработки и значительному сокращению времени изготовления детали. Благодаря возможности связи Ethernet, можно легко и быстро интегрировать ЧПУ 8060 как отдельный узел в ком-пьютерной сети компании для быстрого и легкого обмена данными. С ЧПУ 8060, также возможно выполнить программу, расположенную на другом ПК через порт Ethernet, следовательно, повышается произво-дительность производственного цеха.

Вся эта технология объединена с исключительным программиро-ванием IIP Fagor Automation,, позволяя оператору выбрать операцию, просто нажав на соответствующий значок. Затем оператор просто вводит данные непосредственно из чертежа. Этот метод не требует, какого либо опыта программирования ЧПУ. Как и в предыдущих системах ЧПУ Fagor, основанное на символическом программировании, предлагает клиенту графический экран, где будут все необходимые переменные для работы, в том числе данных для чистового прохода, что, таким образом, устраня-ется необходимость определения нескольких страниц для того, чтобы ввести данные обработки.

Метод, чтобы работать с ЧПУ 8060 стал еще проще благодаря ЧПУ навигации, основанной на POP-UP-выскакивающих меню. Эта нави-гация может также быть настроена по мере необходимости путем фильтрации информации, что требуются оператору и, скрывая другую ин-формацию, которая не требуется, это упрощение, позволяет конфигурировать вывод необходимой информации на экране ЧПУ. Кроме того, бесплатный симулятор ЧПУ 8060 для ПК доступен на корпоративном сайте Fagor Automation, что позволяет создания программ обработки деталей на любой рабочей станции ПК.

ЧПУ 8060 предлагает Solid Graphics в качестве стандартной функции, а в качестве опции, графику высокой четкости. Графика до-ступна как в режиме моделирования (симуляции) и режиме выполнения программы обработки, и позволяет визуальное вращение части графики, увеличивать и уменьшать масштаб и отображать несколько представлений одновременно включая отображение сечений деталей с помощью нескольких параллельных или перпендикулярных плоскостей. Графическое представление детали определяется быстро и легко и так же выбор точки просмотра. Другая дополнительная функция дистанционного управления механической обработки с использованием собственного приложения Fagor Automation «Process Informer» , которая автоматически уведомляет после останов-ки программы или ошибки в условиях безлюдного производства путем отправки сообщения на телефон или на компьютер. Помимо автоматического преобразования файлов DXF, ЧПУ8060 может автоматически конвертировать программы, сгенерированных в старых моделях ЧПУ Фагор, что позволяет использовать программы, которые уже были испытаны. Также возможно редактирование программ старого формата до преобразования их в язык ЧПУ 8060. ЧПУ также включает в себя руководства по программированию и эксплуатации интегрированных непосредственно в ЧПУ. Простым нажатием клавиши HELP, вся необходимая информация к текущей операции авто-матически отображается для пользователя.

Эксперт компании АББ в области дуговой сварки Марк Окслейд рассказывает о роботизации сварочных работ в условиях про-мышленного производства. Автоматизация сварочных работ при производстве крупногабаритных промышленных изделий – непростая задача. Без базового понимания специфики данной проблемы и при отсутствии необходимой поддержки она может стать непосильной. Зачастую возникают дополнительные сложности, например, когда предприятие выпускает изделия различных типов и модификаций, в основном – небольшими партиями.

Но есть и хорошие новости: при выполнении определенной последовательности шагов риск производителя, отважившегося на роботизацию сварочных работ слож-ных промышленных изделий себя оправдает.

Уместно начать с перечня тех изделий, производство которых стоит автома-тизировать. Составляя список, вы можете сгруппировать компоненты на основе тех или иных критериев: тип соединения, тип материала, продуктовая линейка, технологические ограничения и т.п.

Далее в порядке возрастания издержек и трудоемкости описаны три возмож-ных решения по автоматизации сварочных работ сложных промышленных изде-лий. Наш эксперт в области дуговой сварки рассказывает о роботизации свароч-ных работ в условиях промышленного производства.

Использование тактильного датчика В системах данного типа электрическое напряжение подается на проводник,

горелку или даже на телескопический щуп, который служит роботу средством кон-тактного измерения.

Далее робот выполняет поиск в различных плоскостях для определения соот-ветствия между исходной запрограммированной точкой и текущим положением сварного соединения.

Системы с использованием тактильного датчика нашли широкое применение в промышленности и зарекомендовали себя в качестве надежной и экономиче-ски эффективной технологии позиционирования робота для сварки сложных кон-струкций. Благодаря внедрению новейших лазерных датчиков данный подход был значительно усовершенствован.

Сенсорная точность

212015 - №2

Лазерный датчик измеряет расстояние с точностью до микро-на. Являясь лучом света, он может проникнуть в места, недоступ-ные для других датчиков.

Отслеживание соединений при дуговой сваркеПосле определения того, каким образом робот будет искать

сварное соединение, возникает следующий вопрос – сможет ли робот завершить операцию без дополнительного вмешательства? Если на его пути есть препятствия, может потребоваться новый по-иск. В случае, когда сварные швы пересекаются или зазор между свариваемыми поверхностями изменяется, необходимы дополни-тельные уровни измерения.

Адаптивная сенсорная система предлагает два уровня отсле-

живания сварного шва при дуговой сварке. С помощью специаль-ного модуля сопротивления система может измерять напряжение и ток в процессе сварки в результате обеспечивается оптимальная траектория. Если на траектории изменяется объем сварного шва, то адаптивная сенсорная система способна вносить изменения в процесс сварки для компенсации несоответствия. При необходи-мости выполнения многопроходных сварных швов, сенсорная тех-нология зафиксирует и разместит последующие швы с требуемым отступом для обеспечения должных характеристик плавления, проникновения и наполнения.

Лазерный/видео контрольСистемы лазерного или видео контроля обычно востребованы в

случае выполнения сложных сварных соединений, когда технология отслеживания швов не может предоставить достаточно данных для управления роботом. В последние годы наблюдается непрерывное улучшение этих систем в плане стоимости и функциональности.

Системные интеграторы, устанавливающие собственные си-стемы лазерного/видео контроля на оригинальное сварочное оборудование, создают системы, которые позволяют получать точ-ные и достоверные данные при производстве наиболее сложных сварных швов. Такие системы способны определять положение манипулятора в пространстве и учитывать все критически важные параметры сварки для того, чтобы робот мог выполнить каждое сварное соединение оптимальным образом.

Роботизированные сварочные операции в условиях промышлен-ного производства не должны быть окутаны ореолом таинственно-сти, когда глаза робота внимательно наблюдают за процессом.

www.abb.ru


Повышение требований к производительности и гибкости все чаще ведет к применению гибких производственных модулей в об-ласти роботизированной сварки в целом и тяжелого машинострое-ния в частности. Один из важных аспектов этого решения – упроще-ние процесса благодаря тому, что из него практически «выпадают» прихваточная и крепежная оснастка. Системы типа Pick & Place позволяют выполнять сварку без оснастки, за счет взаимодействия нескольких роботов, разделяющих между собой задачи сварки и манипулирования, в рамках одной ячейки. Наряду с существенным повышением штучной производительности на первом месте стоит обеспечение и соблюдение требований к качеству. Не менее важен и вопрос об укомплектовании квалифицированным персоналом.

При традиционном производстве отдельные компоненты вруч-ную устанавливаются в прихваточную оснастку и прихватываются. Затем заготовка вынимается и устанавливается в крепежную ос-настку для выполнения сварки. При переходе на другой тип детали необходима переналадка оснастки, что означает дополнительные

затраты времени и ресурсов. Именно здесь на сцену выходят преимущества гибких производ-

ственных модулей: робот захватывает отдельный компонент, пристав-ляет его к заготовке и удерживает, в то время как второй робот осу-ществляет приварку. Однако необходимым условием такой технологии является высочайшая точность подготовки деталей и упорядоченное пе-ремещение робота. Автоматическая сборка и роботизированная сварка позволяют легко переходить с одного типа детали на другой без сложной прихваточной и крепежной оснастки.

УсловияНеобходим робот-манипулятор с высокой – примерно от 60 кг –

грузоподъемностью, оснащенный захватами. Оптимальным решением будет система смены инструмента с магазином для хранения различных захватов. Далее, нужен сварочный робот традиционного типа с грузо-подъемностью около 10 кг, предназначенный для сварки MIG/MAG. До-полнительно понадобится паллета для подачи отдельных компонентов. При наличии этих узлов система Pick & Place может успешно работать.

Также может потребоваться место складирования деталей, которое можно использовать для их переворачивания в случае, если не удается полностью обварить заготовку в одном положении.

СенсорыДля сварки потребуется меньше сенсоров, так как положение де-

талей задается самими роботами, что позволяет сократить поисковые движения по сравнению с обычными установками. Готовые детали по-мещаются на передаточную станцию для дальнейшей транспортировки или обработки.

Программирование выполняется в режиме оффлайн и считается довольно сложным, так что для него требуются опытные программисты и сварщики, особенно если предполагается совместная работа несколь-ких роботов. Координация шагов, учет опасности столкновений и согла-сование отдельных рабочих шагов для обеспечения как можно более равномерной загрузки – задача непростая, однако выполнимая, что подтверждают успешно реализованные проекты.

Роботизированная сварка в гибких производственных модулях в области общего машиностроения

22 №2 - 2015

Обработка на современных ленточнопильных станках, нор-мируется согласно универсальным рекомендациям производи-теля оборудования, которые не всегда учитывают все особен-ности процесса. Правильный выбор технологических режимов обработки и конструкторских параметров процесса резания на ленточнопильных станках позволяет реализовать макси-мальную эффективность распиловки сталей.

Ленточнопильные станки применяются на мелко и крупносерий-ном производстве для резки заготовок. Данный тип оборудования используется в основном на заготовительных участках. Постоян-ное совершенствование конструкций ленточнопильных станков и используемого режущего инструмента (ленточных пил) опреде-ляют возрастающий спрос на данное оборудование. Ленточная пила позволяет обеспечить минимальный отход металла в стружку (толщина 0,6-2 мм), одновременно достигается высокая произво-дительность процесса и малый расход энергии. Возможность ис-пользования специальных пил, оснащенных твердым сплавом или алмазной кромкой, позволяет резать труднообрабатываемые мате-риалы (абразивы, цветные металлы и некоторые твердые сплавы).

Конкурентоспособность современного промышленного предприя-тия, в первую очередь, связана с возможностью реализовать требования потребителя в кратчайшие сроки, обеспечив при этом минимальную стоимость продукта. В этих условиях становится особенно важным реа-лизовать максимальную эффективность процесса производства на всех этапах, начиная с заготовительной операции, что достигается за счет выбора наилучших режимов обработки, с учетом специфики процесса.

Обработка на современных ленточнопильных станках, нор-мируется согласно универсальным рекомендациям производите-ля оборудования, которые не всегда учитывают все особенности процесса. К примеру, выбор рабочей подачи пильной рамы, за-частую, осуществляется табличным методом и зависит от обраба-тываемого материала и мощности оборудования при этом шаг зубьев пилы и геометрия заготовки не учитывается. Такой подход не позволяет выбрать рациональную подачу, в результате чего на-блюдается преждевременный выход ленточной пилы из строя.

Богатый аналитический и экспериментальный опыт изучения процесса резания металлов на ленточнопильных станках позво-ляет адаптировать научные результаты к конкретному случаю об-работки и изложить их в виде конкретных рекомендаций для наи-более часто встречающегося на производстве случая распиловки заготовок из конструкционных сталей.

Обработка на ленточнопильных станках происходит за счет двух прямолинейных движений, а именно, главного движения резания (характеризуется скоростью движения зубьев ленточной пилы – V, м/мин) и движения подачи (характеризуется перемеще-нием пильной рамы S, мм/мин).

Кинематическая схема процесса резания приведена на рис. 1. Дополнительным параметром, характеризующим процесс, являет-ся подача на зуб Sz, мкм, численно равная толщине срезаемого каждым зубом слоя металла.

Подача на зуб численно равна: где t – шаг зубьев, мм. Отличительной особенностью процесса обработки на ленточно-

пильных станках является тонкий слой стружки, удаляемый каждым зубом пилы (от 0,5 до 20 мкм). Экспериментальные исследования показывают, что величина подачи на зуб, при обработке конструкци-онных сталей, должна лежать в пределах интервала от 7 до 8,5 мкм, при меньших подачах процесс резания затрудняется, стружка стано-вится тонкой и порошкообразной, вместо резания начинает проис-ходить процесс пластического деформирования. При увеличении Sz на стружке появляются цвета побежалости. Примем требуемое зна-чение подачи на зуб 8 мкм.

Шаг зубьев пилы является важным фактором, оказывающим влияние на процесс обработки. Рекомендации по выбору шага зубьев близки между собой и отличаются лишь привязкой к опре-деленным маркам и типам пил различных производителей. При-ведем универсальные рекомендации по выбору шага зубьев. Ударное врезание зубьев в заготовку не позволяет значительно уменьшить шаг, а увеличение шага зубьев будет связано со значи-тельным увеличением силы резания.

Таблица 1 определяет шаг зубьев ленточной пилы в зависимо-сти от ширины разрезаемого материала.

Как выбрать рациональный режим обработки? В качестве примера рассмотрим нормирование процесса рас-

пиловки на полуавтоматических ленточнопильных станках Metal Master серии BSG моделей 220, 250. Данное оборудование широко распространено в заготовительных цехах мелко- и среднесерий-ных производств, а также ремонтных и инструментальных цехах.

Рекомендации по выбору режимов распиловки конструкционных сталей на ленточнопильных станках

ленточнопильные станки

Рис. 1 Кинематическая схема процесса резания на ленточнопильных станках

Размер шага пилы для резки сплошного металла

Постоянный шаг Переменный шаг

Ширина материала, в мм Зубьев на дюйм Ширина материала, в мм Зубьев на дюйм

< 10 14 < 25 10/14

10 - 30 10 15 - 40 8/12

30 - 50 8 25 - 50 6/10

50 - 80 5 35 - 70 5/8

80 - 120 4 40 - 90 5/6

120 - 200 3 50 - 120 4/6

200 - 400 2 80 - 180 3/4

232015 - №2

Отличительной особенностью данного обо-рудования является возможность бессту-пенчатого регулирования рабочей подачи, что позволяет осуществлять обработку на наиболее благоприятных режимах резания.

Станки Metal Master BSG 220 и Metal Master BSG 250 позволяют реализовать две скорости резания 45 и 90 м/мин. Конкрет-ное значение выбирается согласно реко-мендациям производителя в зависимости от характеристик обрабатываемого мате-риала и используемого инструмента.

На рис. 2 изображен полуавтоматиче-ский ленточнопильный станок Metal Master BSG 250, в котором бесступенчатое регу-лирование подачи осуществляется за счет гидроцилиндра.

Зная скорость резания, и используя

рис. 3, можно определить рациональное значение рабочей подачи с учетом шага зубьев пилы.

Определим параметры процесса об-работки для случая распиловки заготовки прямоугольного сечения B=100 мм., из стали 45 на станке Metal Master BSG 250, скорость резания, по рекомендации про-изводителя примем V=45 м/мин, режущий инструмент – биметаллическая ленточная пила 3/4 (таблица 1). Воспользовавшись графиком, представленном на рисунке, определим рабочую подачу S=65 мм/мин.

Резюмируя выше сказанное, на первом этапе необходимо определить требуемое количество зубьев на дюйм пилы в зави-симости от геометрии обрабатываемой заготовки, далее выбрать скорость глав-

ного движения резания, в соответствии с рекомендациями производителя оборудо-вания. Учитывая, оптимальную подачу на зуб, для конструкционных сталей 8 мкм, выбрать подачу пильной рамы.

Использование данных рекомендаций на практике позволит повысить эффектив-ность процесса обработки, а именно уве-личит стойкость пилы, улучшит качество наружной поверхности обработанной пло-скости, а также позволит избежать «увода пилы», за счет создания наиболее благо-приятных условий резания.

Автор: Канатников Никита Владимиро-вич, к.т.н., эксперт центра НИОКР Metal Master

Рис. 3 График определения рациональной подачи в зависимости от выбранной конструкции пилы и скорости

резания для станков MetalMaster BSG 220 и 250

Рис. 2 Полуавтоматический ленточнопильный станок Metal Master BSG 250

ленточнопильные станки

Компания Custom Service Solutions вводит 12-дюймовое устройство MiJET очистки деталей и сбора смазочно-охлаждаю-щих жидкостей. Эта новая модель имеет больший диаметр отвер-стия, что позволяет пользователям очищать детали, более круп-ные, чем это было возможно с помощью исходной 8-дюймовой модели. Используя магистраль сжатого воздуха, коей оснащен станок с числовым программным управлением, пневматический привод MiJET очищает детали и экономит деньги, улавливая доро-гие охлаждающие жидкости для повторного использования.

Кроме того, этот доступный по цене аппарат собирает струж-ку для ее утилизации. И минимизирует вред здоровью работников, которым иначе приходится вдыхать аэрозоль охлаждающей жидко-сти. Наконец, если этот аэрозоль не собирать, он оседает на пол, что делает пол скользким и создает опасность травмирования. Простое управление в одно касание позволяет легко обдувать и чистить дета-ли сразу после обработки, в то время как станок продолжает наре-зать изделия. Такой подход способствует оптимизации цикла и повы-шению производительности. Одновременно с извержением воздуха из сопла вакуум всасывает охлаждающую жидкость в контейнер. Отработанный воздух фильтруется до уровня чистоты, соответствую-щего положениям Закона об охране труда.

Качество воздуха повышается, содержание в нем аэрозоля сни-жается, а полы становятся чище, поэтому уменьшается время техни-ческого обслуживания цеха и сокращается расход дорогих чистящих средств. Поскольку MiJET использует существующую магистраль сжа-того воздуха, устройство это, которому не требуется электроэнергии, легко включить в рабочую ячейку. Дополнительные аксессуары вклю-чают ролики для легкости перекатывания, корзину для хранения дета-лей во время их чистки, а также малошумное воздушное сопло Silvent.

Устройство для очистки деталей и сбора охлаждающей жидкости

24 №2 - 2015

Международная конференция «Пожа-ротушение: проблемы, технологии, инно-вации» традиционно проводится в Акаде-мии в честь памяти Героя России Евгения Чернышева, погибшего на пожаре при исполнении служебного долга 20 марта 2010 г. На прошедшем мероприятии при-сутствовало высшее руководство Акаде-мии Государственной противопожарной службы МЧС России, Департамента пожар-но-спасательных сил и специальных фор-мирований МЧС России, представители министерств по чрезвычайным ситуациям республики Южная Осетия, Армении, Вьет-нама, представители отрасли пожарной безопасности и др. Всего в работе секций и круглых столов конференции приняли уча-стие более 500 делегатов, было заслушано свыше 50 докладчиков.

В рамках секции, посвященной со-временным средствам противопожарной защиты, с докладом выступил Константин Буланов, руководитель отдела технологий электронной промышленности компании «3М Россия». В ходе доклада участникам конференции были представлены аспек-ты применения инновационного огне-тушащего вещества 3М™ Новек® 1230 в автоматических установках газового по-жаротушения, а также общий взгляд на необходимость дальнейших инноваций в этой сфере.

Потребность в новых разработках се-годня продиктована растущим кругом за-дач, которые должна решать современная система пожаротушения для таких важных объектов, как центры обработки данных, музеи, архивы, библиотеки или объекты связи. Прежде всего, речь идет о безопас-ности персонала при срабатывании систе-мы пожаротушения, а также об изменениях в российском законодательстве в области сокращения выбросов парниковых газов. С учетом растущих требований по безо-пасности и экологичности огнетушащих веществ, многие из ранее распространен-ных агентов (хладоны, ГФУ) уже не могут в полной мере обеспечить безопасность лю-дей на объекте и отсутствие долгосрочного неблагоприятного воздействия на окру-жающую среду, хотя и тушат возгорание. При этом уже сейчас доступны и широко внедряются современные альтернативы хладонам, не обладающие данными недо-статками, среди которых наиболее пер-спективным является разработанный ком-панией 3М фторкетон ФК 5-1-12, известный также под наименованием Новек® 1230.

На сегодняшний день системы пожа-ротушения на основе огнетушащего веще-ства компании 3М обеспечивает безопас-ность крупных культурных объектов РФ: Государственный музей изобразительных искусств им. А.С. Пушкина, Музей музы-

кальной культуры им. М.И. Глинки, Между-народный центр-музей им. Н.К. Рериха, Го-сударственный центральный театральный музей им. А.А. Бахрушина и другие.

Научная часть конференции заверши-лась пленарным заседанием, на котором выступили руководители департаментов и управлений, научных и образовательных уч-реждений Министерства, прозвучали докла-ды на темы организации пожаротушения в Российской Федерации, перспективах техни-ческого переоснащения пожарно-спасатель-ных подразделений, научного обеспечения деятельности МЧС России и др.

Компания 3М использует достижения науки, чтобы ежедневно совершенство-вать жизнь людей. Объем продаж компа-нии составляет 32 миллиарда долларов США. Более 90 000 сотрудников работа-ют в 200 странах мира. Узнайте о сози-дательных и творческих решениях гло-бальных мировых проблем, предлагаемых компанией 3М, на сайте www.3mrussia.ru

Современные решения для пожаротушения представили в Академии МЧС России


Компания «3М Россия» приняла участие в IV Международной научно-практической конференции «Пожаротушение: проблемы, технологии, инновации» в Академии Государственной

противопожарной службы МЧС России, которая прошла 19 и 20 марта 2015 года в Москве

252015 - №2

Точность имеет жизненно важное значение в производстве до-рогих деталей, в частности, точность сверления. Геометрическая точность и качество отделки полости под коленчатый вал в блоке цилиндров двигателя непосредственно влияет на энергетическую и топливную эффективность, а время, необходимое для достиже-ния этой точности, находит свое отражение в финансовых резуль-татах производителя двигателя. Такие отверстия должны удов-летворять жестким допускам, но точность сверления может быть целью дорогостоящей и труднодостижимой. Малейшая ошибка превращает потенциально ценный продукт в металлолом.

Компания Kennametal признает эту проблему производите-лей и предлагает средство асимметричного сверления. Продукт, который она позиционирует как революционный. Сверление, в отличие от бурения, представляет собой процесс обработки, при котором внутренние диаметры выполняются в истинном отноше-нии к осевой линии шпинделя. Это обычно осуществляется путем обеспечения неподвижности заготовки при одновременном вра-щении режущего инструмента и продвижения его в заготовку. При этом сверление выполняется в одинаковой степени режущим инструментом и манипулированием обрабатываемой деталью. Общие аспекты сверления включают увеличение или отделку вы-резанных, пробитых или просверленных отверстий и оконтурива-ние внутренних поверхностей. Операции, иногда выполняемые одновременно со сверлением, включают точку, подрезку, снятие фасок, обработку канавок и нарезание резьбы.

Представим себе небольшой блок цилиндров с пятью шейками вала в линию, которые требуют кривошипных полостей. Традици-онный подход, например, включает использование многолезвий-ной развертки со следующим предлагаемым процессом, обозна-чаемым здесь как Вариант 1.0. Пилотная развертка отделывает первое отверстие. Многолезвийная же подается вслед и отделы-вает отверстия со второго по пятое. Наконец, развертка втянута.

Преимущество этого способа в том, что он пригоден для использо-вания на горизонтальных или многоосевых обрабатывающих центрах с числовым программным управлением и не требует специализиро-ванного сверлильного станка со специализированными инструмен-тодержателями. Тем не менее, в зависимости от размера заготовки, станок должен быть достаточно жестким. В противном случае качество отделки отверстий существенно ухудшается.

Кроме того, ввод и вывод инструмента из отделанного отвер-стия должны выполняться медленно и точно. Иначе неизбежно повреждение режущих кромок. Еще одним вариантом обработки такого рода отверстия является линейное сверление, Вариант 2.0. Основной вопрос состоит в определении того, как лезвия и направляющие колодки могут пройти через неотделанные отвер-стия меньших диаметров.

Строители станков с числовым программным управлением ис-пользуют обычные стержни линейного сверления и контрподшипни-ковые возможности их оборудования. Процесс выглядит следующим образом. Заготовочная зона станка поднимает блок цилиндров. Ли-нейно-расточная оправка подается через компонент в подшипник на противоположном конце. Блок цилиндров опускают и зажимают. От-верстия отделаны, блок цилиндров поднят, сверло втянуто.

Процесс ускоряет подачу и вывод. Поскольку же инструмент поддерживается с обоих концов, геометрия готового ствола улуч-шается по сравнению с развертыванием по Варианту 1.0. С другой стороны, функции подъема требуют особого крепления и числово-го программного управления. А необходимость наличия контрпод-шипника на крепежном устройстве делает невозможной любую дополнительную заднестороннюю обработку.

Многоосные станки с наклонными рабочими столами и на-клонными шпинделями совместно с более развитыми сверлиль-ными стержнями вносят определенный вклад в линейно-сверлиль-ный Вариант 2.1 с расширяющимися направляющими колодками. Тогда процесс протекает следующим образом. Пилотная разверт-ка подается внутрь и отделывает пятое отверстие. Компонент или станочный стол оказывается повернутым на 1800.

Ось XY обрабатывающего центра регулируется под внецен-

тренную подачу сверлильного стержня. Последний вместе с на-правляющими пластинами центрально подается в пятое отвер-стие. Направляющие колодки разведены. Отделаны отверстия с первого по четвертое. Направляющие колодки подаются обратно, втягиваются. Сверлильный стержень внецентренно втягивается.

Вариант 2.1 использует многоосевую регулируемость станка. Он сохраняет преимущества Варианта 1.0, устраняя необходи-мость подъема или контропирания, и Варианта 2.0 с поддержкой на обоих концах инструмента. К недостаткам можно отнести то, что сложная внутренняя механика этого типа расточной оправки является дорогостоящей и трудноуправляемой. Недостаточная смазка может повредить чувствительную внутреннюю механику, и если не контролируется точность, инструмент может заклинить в заготовке, что может привести к повреждению станка, крепежа, инструмента и детали.

В сотрудничестве с изготовителями блоков цилиндров инженеры Kennametal расширили диапазон вариантов сверления асимметрично линейным сверлением, Вариантом 3.0. Это геометрический скачок вперед, который подчеркивает преимущества развертывания и ли-нейного сверления, фактически устраняя недостатки обоих подходов.

Как и в большинстве современных решений, принцип, положен-ный в основу данного подхода, довольно прост. Нормальные направ-ляющие диаметры полностью состоят из материала или из трех или большего числа направляющих колодок. При этом не возникает ни од-ной степени свободы от стенки скважины во время подачи и вывода.

Подход Kennametal подразумевает наличие в установке одной направляющей колодки, похожей на типовую направляющую планку развертки, но направляющая планка, как правило, расположенная под углом 1800 к режущей кромке, развернута таким образом, что в результате конструкция обеспечивает свободу входа и выхода направ-ляющей части даже при прохождении через необработанные отвер-стия. Эта геометрия позволяет подавать стержень через необработан-ные отверстия на внецентренном пути.

Процесс выглядит следующим образом. Пилотная развертка подается внутрь и отделывает пятое отверстие. Компонент или станочный стол оказывается повернутым на 1800. Асимметричное сверло внецентренно подается с помощью оси XY обрабатываю-щего центра. Инструмент перемещается к центру и одновременно отделывает отверстия с первого по четвертое. Инструмент отво-дится от центра и быстро выводится.

Такое асимметрично-линейное сверление сохраняет все преи-мущества принятой технологии линейного сверления. Это высокая точность получаемых отверстий и поддержка обоих концов инстру-мента. В то же время не требуется никаких дорогостоящих подъем-ных функций, мешающих контрподшипников или механизмов внутри инструмента. Кроме того, подающее и выводное движения могут вы-полняться на повышенных скоростях подачи на обычных обрабаты-вающих центрах, что добавляет эффективности этому процессу.

Сменные же пластины, предусматриваемые этим внецентрен-но-сверлильным решением, также имеют усовершенствования. Высокоточные пластины RI8 имеют восемь режущих кромок с пред-варительно определенным задним уклоном, что делает возможной высокую скорость подачи. Диаметр может быть отрегулирован с точ-ностью до одного микрона. Высокое зажимное усилие, обеспечивае-мое коническим зажимным винтом, позволяет избегать проседания.

Как пластины, так и асимметричное сверло сконструированы таким образом, что пластины вжимаются непосредственно в тело сверла. Это устраняет необходимость в картриджах и требуемых ими дополнительных допусках и пространствах. Короче говоря, асимметрично-линейное сверление увеличивает надежность об-работки и скорость процесса, а также сокращает время на обслу-живание инструмента. Все это совместимо с обрабатывающими центрами с числовым программным управлением.

Асимметрия придает сверлению точность и производительность


26 №2 - 2015

272015 - №2

Среди способов раскроя металла самым популярным и экономичным является плаз-менная резка. Этот способ раскроя подхо-дит большинству видов металла и сплавов и применяется практически во всех областях промышленности, где требуется быстрая и качественная резка металла.

Кроме того данная технология обладает значительным преимуществом по параметру максимальной толщины обработки при рез-ке, по легкости и скорости перенастраива-ния на конкретную конфигурацию детали, по простоте обучения и подготовки квалифици-рованного специалиста для работы на ней.

В основе работы плазменных установок заложена простая и удивительная физика – взаимодействие электричества и газа. В станке производится непрерывная подача определенного вида газа в столб дуги, до-полнительно сжимаемой вихревым потоком газа. Благодаря этому создаётся источник тепловой энергии. Энергия дуги воздействует на газ, и происходит процесс его ионизации. При этом температура газа повышается, и он превращается в плазменную струю. Этой на-правленной струей и производится резка ме-талла. При этом скорость потока составляет более 2 000 км/ч, что почти в 2 раза превы-шает скорость звука. А температура достигает 10 000°С, для сравнения температура на по-верхности Солнца равна 6 000° по Цельсию.

Самыми важными узлами в установке плазменной резки являются: •Источникплазменнойрезки; •Горелка;

•Системаавтоматическогоконтроляиуправления высотой горелки(THC);

•Рабочийстол; •Системауправлениястанком.

Источник плазменной резкиСамым важным этапом при выборе уста-

новки является выбор источника плазменной резки. В наше время существует множество производителей таких источников с разными характеристиками и показателями по эксплу-атации. Есть дорогие импортные источники, которые хорошо зарекомендовали себя при работе в «российских» условиях, и есть отече-ственные, цены на которые гораздо ниже.

При выборе источника покупатель смотрит на технические характеристики максимально-го значения толщины разрезаемого металла, при этом зачастую он не обращает внимание ни на тип металла, ни на способ резки. Эта

опрометчивость приводит к тому, что источник не выдает указанных характеристик при рабо-те. Например, установка с максимальной тол-щиной разрезаемого металла 40 мм не может прорезать заготовку толщиной 40 мм. Произ-водителя нельзя винить в обмане покупателя, так как данный расчет произведен на углеро-дистую сталь с идеальной подачей электроэ-нергии и достаточное давление газа. Следует учитывать и знать то, что в технической доку-ментации значения всегда максимальны, т.е. это все, на что способно данное оборудование, но это не значит, что аппарат будет постоянно работать в таком режиме. Если вы преимуще-ственно производите раскрой металла толщи-ной до 20 мм, то вам необходимо приобретать аппарат, который режет толщины не менее 38-40 мм. На пробой такой аппарат прорежет максимум 16-18 мм.

Пример максимальных характеристик для источников плазмы одного из популярных в России производителей приведены в таблице 1.

На рис. 2 представлена схема горелки, са-мой эксплуатируемой части плазменного стан-ка. Чаще всего замене подлежат сопло и элект-род. Их износ оказывает значительное влияние на качество резки. Самые популярные причи-ны выхода горелки из строя, помимо естествен-ного износа, являются низкая квалификация оператора, большая влажность воздуха, частое использование интенсивных режимов.

При выборе станка обращайте внимание на скорость поставки запасных частей. Ис-пользование оригинальных деталей от про-изводителя продлит срок службы установке.

Система автоматического контроля и управления высотой горелки (THC)

Современные технологии плазменной резки делают обязательным использование системы контроля высоты горелки. Произво-дители установок плазменной резки гаран-

тируют качество реза на заявленных толщи-нах только при наличии такой системы.

Эта система предназначена для управле-ния приводом опускания и поднятия горел-ки в процессе плазменной резки металлов. Устройство обеспечивает работу машины в автоматическом и ручном режиме с использо-ванием одного или двух лифтовых устройств. Система оснащена выносной графической панелью, позволяющей производить коррек-тировку параметров и режимов работы.

Система использует напряжение дуги плазмы, чтобы управлять физической вели-чиной высоты, расстоянием между резаком и обрабатываемой деталью в течение про-цесса плазменной резки. Метод обнаруже-ния поверхности достигается контактным сенсором плазменного резака или ограни-чением силы столкновения резака с обраба-тываемой поверхностью.

Рабочий столСам стол для машин плазменной резки

представляет собой жесткую конструкцию, предназначенную для укладки листов толщи-ной до 200 мм.

В нижней части расположена систе-ма удаления дыма и частиц металла. Она состоит из секций размером примерно 500х500 мм, каждая секция может рабо-тать автономно, то есть при резке удаление отходов происходит только под задейство-ванной в резке секцией. Такие установки наиболее энергоэффективны.

При резке плазмой на больших токах выделяется очень много металлической аэро-золи, которая впоследствии превращается в металлический абразив. Поэтому узлы стола рассчитаны работать в очень жестких услови-ях. В столах используется специальная пылеза-щищенная пневматика. Все узлы легкодоступ-

Как подобрать установку плазменной резки?

лазеры и плазма

Рис. 1. Источник плазменной резки

Характеристика Единица измерения HPR130XD HPR260XD HPR400XD

Максимальная производительность резки при высоком качестве (MS) (кромки)

мм 38 64 80

Максимальная производительность резки при высоком качестве (MS) (прожига)

мм 16 38 50

Максимальная скорость позиционирования X / Y м/мин 35 35 35

Максимальная скорость резки м/мин 12 12 12

Точность позиционирования мм +/-0,1 +/-0,1 +/-0,1

Повторяемость мм 0,1 0,1 0,1

Выходной ток А 130 260 400

Текущий диапазон регулирования А 30-130 30-260 30-400

Таблица 1. Максимальные характеристики для источников плазмы

28 №2 - 2015

ны, поэтому в случае необходимости их легко заменить. Столы шириной от 2,5 метров имеют каналы для дымоудаления с двух сторон.

Рабочая поверхность стола чаще всего изготовлена из стальных пластин. Расстояние между пластинами бывает разное, его нужно выбирать исходя из размеров деталей, кото-рые вы планируете вырезать, чтобы они не проваливались. Дополнительные пластины вы всегда сможете нарезать на самой уста-новке. Обычно завод-изготовитель бесплатно поставляет программу раскроя таких пластин.

Чаще всего рабочий стол бывает двух типов: 1) Рабочий стол интегрирован с координатной системой;

2) Рабочий стол и координатная система расположены на разных фундаментах.Выбор конструкции установки обуслов-

лен ограничениями по производственным площадям и максимальной толщиной метал-ла, который планируется резать. Для металла до 10 мм подходит первый вариант, потому что он занимает меньше площади на про-изводстве. Если же толщина металла более 10 мм, то целесообразным будет выбор второго варианта. Дело в том, что при рез-ке больших толщин стол нагревается и со временем деформируется. Поэтому лучше будет, если направляющие будут смонтиро-ваны отдельно от рабочего стола. Типовые размеры рабочего стола обычно имеют сле-дующую классификацию: 1500x3000 мм,

2000х6000 мм, 2000х12000 мм. Конечно, размеры стола могут быть и другими, но это уже нужно уточнять у завода-изготовителя.

Система управления станкомПри подборе плазменного станка оце-

ните удобство и качество ЧПУ. Не секрет, что благодаря системе ЧПУ достигается высочай-шее качество резки.

При помощи ЧПУ машина плазменной резки точно согласовывает перемещения горелки и работу источника плазмы, вклю-чая, в том числе, и управление подачей газа. Благодаря тотальному контролю с ЧПУ и об-ширной обратной связи машина плазменной резки может точно, а главное, заблаговре-менно диагностировать события, которые могут привести к сбою в работе или поломке. В этих случаях машина выдает информацию об ошибках или, если необходимо, блокиру-ет неправильные команды/работу.

Сенсорный экран с большой диагона-лью, понятный, продуманный интерфейс – все это делает машину не только эффектив-ной, но и эргономичной, понятной и удобной в эксплуатации. И, конечно, лучше выбирать систему ЧПУ со встроенным модемом, чтобы специалисты сервисной службы поставщика могли удаленно посмотреть ошибки и изме-нить машинные параметры.

Специальное программное обеспечение предназначено для создания карт раскроя и вывода управляющих программ для станков

плазменной резки. Такое ПО позволяет вы-полнить оптимальную укладку необходимых деталей на лист в автоматическом или ручном режиме, произвести расчет необходимого материала, рассчитать время, необходимое на обработку, выводить различные техноло-гические и экономические отчеты, связанные с расчетом стоимости деталей, коэффициента использования листового металлопроката и т.д. Существует огромное число различных про-грамм, но выбирать нужно ту, которая обладает удобным интерфейсом, с корректным русским переводом и в полной мере соответствует ва-шим критериям по функциональности.

Я рекомендую такие программы, как PRONEST, LANTEK или METALIX.

Опросник для подбора установки плазменной резки

Мы рассмотрели основные узлы плаз-менных машин и особенности, которые нужно учитывать при подборе данного вида оборудования. В заключении я представляю вашему вниманию краткий список вопросов, ответ на которые поможет вам подобрать оп-тимальный для вас станок: 1) Какой тип металла вы будете раскраивать?

2) Какова минимальная и максимальная толщина резки?

3) На какой максимальной толщине вам необходима врезка (прошивка)?

4) Какие требования к чистоте и точности реза?

5) Нужно ли вырезать окружность, диаметр которой равен или меньше толщины листа?

6) Нужно ли осуществлять рез под углом? 7) Какой размер листа вы планируете резать?

8) Сколько часов в сутки планируется эксплуатировать установку?

9) Какое количество деталей необходимо раскраивать в смену/месяц/год?

10) Какие есть ограничения по производственным площадям?

11) Какие есть ограничения по электрической сети?

12) На какой бюджет вы рассчитываете?Ответ на эти вопросы и определит техни-

ческие параметры для подбора подходящей установки.

Автор: А.Д. Коротин, Руководитель отдела листовой обработки металла корпорации «Интервесп»

лазеры и плазма

Рис. 4. Установка плазменной резки от турецкого производителя

Рис. 3. Схема рабочего стола плазменной установки

Рис. 2. Схема горелки

292015 - №2

30 №2 - 2015

Новые продукты из разряда систем ав-томатизированного проектирования появ-ляются почти ежемесячно. Во всяком слу-чае, в начале каждого очередного года. И в 2015 году не случилось никаких изменений в этой тенденции. Совсем недавно EdgeCAM, САПР-платформа Vero Software, выпустила свой пакет 2015 R1.

Это более 50 новых и улучшенных аспек-тов функциональности. В числе новых черт волнообразная токарная обработка, под-держка последовательности нескольких видов обработки, обновление интерфейса, в том числе ленточного, а также электро-эрозионная функциональность. Все это означает, что EdgeCAM 2015 R1 является не последним козырем для механических цехов и производителей, конкурирующих в мировой экономике. Директор Vero по стра-тегическим продуктам Раф Лобато сказал, что новая версия Edgecam включает чер-новую волнообразную токарную обработку перед фрезерованием, что было в разра-ботке в течение последних двух лет. И что возможность эта также доступна для токар-ных стратегий в EdgeCAM 2015 R1. Компания Vero Software разрабатывает и поставляет программное обеспечение для проектиро-вания, конструирования и производства. В числе брендов AlphaCAM, Cabinet Vision, EdgeCAM, Machining Strategist, PEPS, Radan, Smirt, SurfCAM, WorkNC и VISI. А также систе-ма производственного контроля Javelin.

По мнению некоторых производителей, эти новые функции особенно ценны в пла-не снижения затрат. В начале 2014 года мы инвестировали в новый токарно-фрезерный станок, который сокращает время цикла, объяснил Роб Дункан из Linkham Scientific Instruments. Но, используя новое поколение средств EdgeCAM волнообразной траектории инструмента для токарной обработки, можно достичь гораздо большего. Мы рассматрива-ем EdgeCAM как важный инструмент.

Последние же усовершенствования мы ис-пользуем для того, чтобы получить наилучшую отдачу от наших значительных станочных ин-вестиций. Одной из новых функций EdgeCAM 2015 R1 является Rough Waveform Turning, но-вый токарно-черновой цикл, основанный на технологии волнообразного фрезерования.

Траектория поддерживает постоянную нагрузку резания, что позволяет обраба-тывать заготовки резанием значительно быстрее и существенно продлевает срок службы инструмента. Как и другие токарные команды, цикл чувствителен к состоянию обрабатываемого металла, что помогает из-бегать холостых резов.

Новая версия также вводит больше рабочих усовершенствований, поддержи-вая ряд установок как в токарной, так и во фрезерной сфере. Это означает, что все элементы обработки, и заготовки, и инстру-мент, и держатели, могут быть переданы на последующие этапы обработки. Это усовер-шенствование позволяет использовать один CAM-файл для размещения нескольких

установок обработки. Так обрабатываемое остается доступным всем установкам.

Пользователи EdgeCAM 2015 R1 отметят, что лента умолчания может быть настроена и сохранена как тема. Темы могут быть экспорти-рованы в другие объекты EdgeCAM и разверну-ты по всей сети, а пользователи могут персона-лизировать свои индивидуальные темы с часто используемыми командами, даже с добавле-нием пользовательских макросов.

Теперь EdgeCAM Workflow Solids, про-граммное обеспечение моделирования внутренних массивов, включает множество новых команд. Файлы графического обмена могут быть импортированы с целью ускоре-ния процесса проектирования. В EdgeCAM Workflow Solids могут быть выделены как вну-тренние, так и внешние потоки. Могут быть введены такие способствующие экономии времени команды, как процедуры копиро-вания и перемещения, а также возможность создания круговых рабочих плоскостей.

Проволочно-электроэрозионная функ-ция EdgeCAM 2015 R1 теперь доступна в среде Workflow. Пакет EdgeCAM 2015 R1 предлагает полную станочную симуляцию, в том числе поперечные разрезы. Введена новая конфи-гурация станка, так что на фрезерном станке

можно запрограммировать токарную обра-ботку. Для моделирования траектории ин-струмента доступны как точный вывод кода, так и полная станочная графика.

EdgeCAM 2015 R1 представляет пользо-вателю больше возможностей для трех-мерных поверхностей. Продукты Parallel Lace, Constant Cusp, Rest Finishing и Pencil Mill Cycles усовершенствованы для обе-спечения прямого комплектования. Это означает, что могут быть выбраны отдель-ные поверхности без необходимости соз-дания границ. Новая команда обработки Engraving Cycle позволяет формировать углы сложной геометрии и обрабатывать профили прямо-таки художественные.

Используя возможности прямого ком-плектования, цикл работает с различными объектами и предлагает четыре различных типа стратегий. И, наконец, новая функция Optimize Path добавлена как к черновому, так и к профилировочному циклу, предоставляя оператору возможность большего контроля траектории. В частности, пользователи могут экономить на холостых движениях, диктуя по-рядок обработки областей заготовки.

www.edgecam.com

Пакет EdgeCAM 2015 R1, пятьдесят новых функциональных возможностей

программное обеспечение

312015 - №2 муталлургия

Исследования авторов показали, что внешние механические воздействия (микро-сейсмы Земли и вибрации воздушного про-странства) влияют на характер пластических деформаций любых напряженных материалов как кристаллической, так и аморфной структуры, вызывая в них скачки деформаций, остаточные подвижки [5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 17; 18; и др.]. Высокочувствительные измерения деформаций в лабораторных условиях на различных образцах гор-ных пород и других материалов, а также в естественных условиях земной коры – в штольнях, скважинах и зонах возникновения зем-летрясений показали, что чисто пластической деформации в связи с внешними механическими воздействиями в природе не существует, вся она является скачкообразной. И эти воздействия существенно влияют на свойства напряженных сред, включая расплавленные за-стывающие металлы. Скачки деформаций создают в застывающих металлах микродефекты, нарушения кристаллической решетки и нитевидных кристаллов – «усов», вызывают появление плоско-стей скольжения, которые в дальнейшем под действием диффузий газов (проникновением воздуха) образуют трещины, приводят к ослаблению прочности среды, коррозии. Расплавленные металлы в период кристаллизации проходят через вязко-пластическую стадию, в которой скачкообразность пластических движений вызывается приложением даже небольшой внешней нагрузки (около 30 г/см2 и менее), соизмеримой с напряжениями от температурного градиен-та, гравитации.

Исследования природы пластических движений напряженных сред известны еще с начала 19 века и далее, в которых анализи-руется физика и математика теории пластичности [1; 2; 3; 4; 14; 15; 16;19; и др.].

На базе проведенных исследований авторами в 1983 году разработан способ получения отливок (Авторское свидетельство на изобретение № 1039087) из металла в условиях изоляции ме-ста плавки от внешних механических воздействий [12]. Заявка № 2983723/02 на Патент была оформлена 08.09.1980 года и опу-бликована 27.06.2014 года в Бюллетене ФИПС № 18. На протя-жении более 30 лет способ не подлежал публикации в открытой печати. Изобретение относится к области металлургии и предна-значено для получения отливок и различных деталей повышенной прочности и корозиеустойчивости, а также качественных моно-кристаллов. Цель изобретения – повышение физико-механиче-ских свойств металлов путем снижения внешнего механического

воздействия на отливку (со стороны формы отливки – убрать) до значений амплитуд, сопоставимых с уровнем колебаний, об-условленных тепловыми флуктуациями. При этом, чем большая изоляция достигается от внешних механических воздействий, тем выше физико-механические свойства отливок.

Были проведены многочисленные эксперименты по плавке раз-личных металлов (железо, медь, алюминий и др.), которые показали, что внешние механические воздействия (вибрации) влияют на свой-ства застывающих металлов, вызывая в них остаточные подвижки. Причем, это не только ощутимые механические воздействия, но и слабые естественные микроколебания Земли (микросейсмы), а так-же вибрации воздушного пространства. Эти воздействия, а точнее, отдельные пиковые амплитуды воздействий, которые превышают средний фон колебаний примерно в 2 и более раз, вызывают полную скачкообразность пластических движений всех материалов, остав-ляя в них будущие плоскости скольжения и трещины.

Следует отметить, что вибрации влияют не только на качество вы-плавляемых металлов, но и на эффективную разрядку накопленных напряжений в напряженных средах, в результате чего авторами был дополнительно разработан способ снятия упругой энергии в земной коре для предотвращения разрушительных землетрясений с учетом приливных движений Земли [13], который преобразовывает энергию сильных землетрясений в большую серию слабых неразрушительных толчков и большие относительно плавные суммарные подвижки.

В разработанном Способе получения отливок [12], включаю-щем заливку сплава в литейную форму (кокиль) на опорном столе с упругими элементами и последующее охлаждение металла, соб-ственный период колебаний системы литейная форма – опорный стол увеличивают до 1-10 сек. При изоляции застывающего сплава от микросейсм Земли на подвешенной литейной форме, на нее на-чинают действовать уже более слабые по энергии колебания воз-душного пространства (звуки от пролетающего самолета, тяжелого проходящего транспорта, вибраций фундамента и стен помеще-ния). И для изоляции плавки от высокочастотных колебаний воз-душного пространства, нами использовались поролоновые листы толщиной более 3 см, которыми покрывались пол и внутренние стены помещения. Это способствовало снижению частоты колеба-ний воздушного пространства в месте получения отливок пример-но до 50 Гц и ниже. Предложена следующая формула изобретения.

Формула изобретенияСпособ получения отливок, включающий заливку сплава в

литейную форму на опорном столе с упругими элементами и по-следующее охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повы-шения физико-механических свойств отливок путем снижения механического воздействия на отливку со стороны литейной формы до значений амплитуд, сопоставимых с уровнем колеба-ний, обусловленных тепловыми флуктуациями, в процессе залив-ки и охлаждения собственный период колебаний системы литей-ная форма – опорный стол увеличивают до 1-10, причем процесс ведут в условиях пониженного давления до 10-4 бар и менее.

На рис. 1 приведена схема осуществления разработанного спо-соба [12]. Установка содержит опорный стол 2, упругие элементы 1, кокиль 3, демпфер с поролоном 4 на телескопическом стержне 5. Бо-лее сложный герметизированный вариант от воздушного простран-ства на рис. 1 не показан.

Данная схема используется в практике оценки сейсмических воздействий на модели крупных плотин разного масштаба с целью расчета сейсмостойкости реальных высотных плотин [12]. Перио-ды плавных колебаний подвешенной платформы на рис. 1 могут достигать 1-10 сек и более.

Для повышения эффективности снижения внешних механиче-ских воздействий после изоляции кокиля от микросейсм Земли, процесс получения отливок может прово-диться при пониженном атмосферном давлении, что несколько усложняет технологию про-цесса. Однако, и при обычном атмосферном давлении, как показали эксперименты с изоляцией места проведения плавки от микросейсм

Способ получения отливок в условиях изоляции от внешних механических воздействий

Рис. 1 Схема установки для осуществления отливок металлов в условиях изоляции от внешних механических воздействий. 1 – упругие элементы (подвеска в виде мягких резинок); 2 – опорный стол; 3 – кокиль; 4 – демпфер (поролон),

ограничивающий перемещения опорного стола вниз и вверх; 5 – телескопический стержень

32 №2 - 2015

и высокочастотных звуковых колебаний, эффективность получения коррозиеустойчивых и прочных отливок является высокой.

На рис.2 приведен график (также используемый при расчетах сейсмостойкости моделей плотин) зависимости ускорений коле-баний опорного стола с отливкой (а, мкм/сек2) от периода соб-ственных колебаний опорного стола Т,сек при разных амплитудах колебаний А,мкм, построенный по формуле: а = А/Т2 [12].

Силы воздействия внешних механических колебаний на кри-сталлизующиеся металлы на подвешенной платформе, изоли-рованной от Земли, рассчитываются по формуле F = m × а, где m – масса металла и а – ускорение воздействия (рис. 1, рис. 2). Естественные микросейсмы Земли имеют амплитуды, достига-ющие десятков микрон в области частот 10-30 Гц. И при средних значениях амплитуд колебаний земной поверхности А1=0,5 мкм и среднем периоде колебаний Т1=1/20 сек (20 Гц), ускорение воз-действия имеет величину:

а1 = А1/Т12 = 2 × 102 мкм/сек2.

Подвешенная платформа в наших экспериментах трансфор-мировала колебания поверхности Земли в плавные с периодом Т2 = 2 сек. Ускорения воздействия при этом на линии графика А = 0,5 мкм достигают значений:

а2 = А2/Т22 = 1,25 × 10-1 мкм/сек2.

Как видно, ускорения а2 снижаются по сравнению с а1 более, чем на три порядка, что является весьма существенным.

Для расчета силы внешних механических колебаний на под-вешенную платформу необходимо умножить ускорения а1 и а2 на одну и ту же массу m. И если увеличение периодов колебаний под-вешенного устройства достигнет большего периода, чем Т2 = 2 сек, то это приведет к еще большему уменьшению ускорения а2 и силы воздействий F на застывающий металл.

На рис. 3 приведен расчетный график зависимости ускорений звуковых колебаний частиц воздуха а, мкм/сек2 для разных частот f на подвешенной платформе (рис. 1), изолированной от земных микросейсм при проведении плавки, который также используется при расчетах сейсмостойкости моделей плотин [12].

Для проведения работ по плавке металлов место проведения плавки, а именно, стены и потолки подвала, были изолированы поролоновыми плитами толщиной более 3 см, что обеспечивало изоляцию от внешних шумовых помех до уровня J = 20 дб и ниже. Частоты шумовых помех, проникающих в помещение, практически не превышали при этом 50 Гц. Самая нижняя прямая зависимости

изменений амплитуд колебаний а,мкм/с2 на рис. 3 соответствует частоте f = 50 Гц, а выше идут нормативные прямые для других ча-стот – 100, 200, 500 Гц и т.д. Для прямой, соответствующей частоте f = 50 Гц на уровне шумовых помех, равных J = 20 дб, ускорения воздействий на застывающий металл не превышают выше получен-ной величины а2 = 1,25 х 10

-1 мкм/сек2, равной ускорениям колеба-ний подвешенной платформы. Поэтому сейсмические воздействия от колебаний воздушного пространства с частотами выше 50 Гц в данном случае могут не учитываться.

Плавка металлов в наших экспериментах проводилась в ко-киле, установленном в отдельной закрытой емкости с электрона-гревателем в периоды, когда отсутствовали шумовые помехи от пролетающих самолетов и тяжелого транспорта. Длительность пе-риода застывания расплавленных металлов, как правило, не пре-вышала 1 мин.

Ниже приведен пример плавки стержней из алюминия при тем-пературе 9000С0 на изолированной от Земли платформе. В двух гра-фитовых кокилях выплавлялась серия из 10 стержней длиной 180 мм и диаметром 15 мм. Средние результаты прочности на разрыв и коро-зиеустойчивости для всех стержней приведены в Таблице 1.

Как видно из таблицы, металл, выплавленный на платформе, увеличивается по прочности на разрыв примерно на 17%. При этом, корозиеустойчивость металла увеличивается на 90%, что яв-ляется весьма эффективным и металл получает более чистое зву-чание на слух.

Важно также, что разброс значений прочности алюминия на раз-рыв, выплавленного на подвешенной платформе, как это видно из таблицы, заметно уменьшается по сравнению с плавкой на Земле, что свидетельствует о более высоком качестве этих отливок.

Подобные результаты получаются и при испытаниях алюми-ниевых (и других) стержней на изгиб. Усилие на изгиб стержней, выплавленных на подвешенной плат-форме, увеличивается, при-мерно, на 16%.

Аналогичные результаты плавки получены для свинца и меди. Ме-таллы, выплавленные в условиях проведенной изоляции от внешних механических воздействий, имеют меньшую зернистость и проявляют более яркий блеск, сохраняющийся в течение десятков лет.

При проведении работ по плавке металлов следует иметь в виду важный момент. Повышенная температура плавки способ-ствует более длительному периоду застывания и кристаллизации расплавленного металла, и, следовательно, более длительному

Рис.2. График зависимости ускорений колебаний опорного стола с отливкой (а, мкм/сек2) от периода собственных колебаний опорного стола (Т,сек) при разных амплитудах его колебаний

(А,мкм), построенный по формуле а = А/Т2

Рис. 3. График зависимости ускорений колебаний частиц воздуха (а, мкм/сек2) при разных частотах колебаний f = 1/Т,

построенный по формуле а = а/Т2, где а – амплитуды колебаний воздуха при разных интенсивностях J, дБ,

Т = 1/f – период колебаний воздуха Здесь же отложены значения звуковых давлений Р, бар, соответствующих уровням в децибелах J, дБ

Таблица 1

Плавка на Земле Плавка на платформе Увелич. прочности Увел. корозиеустойчивости

3127±318 кг 3847±247 кг 17% 19%

муталлургия

332015 - №2

периоду внешних механических воздействий. Эти воздействия не-сколько увеличивают количество возможных дефектов в кристал-лизующихся металлах. Поэтому плавку целесообразно проводить, по возможности, при меньших температурах для сокращения вре-мени кристаллизации.

Разработанный Способ является аналогом плавки металлов в космосе.

Не исключено, что искусство древних мастеров по отливке церковных колоколов состояло в интуитивном понимании необхо-димости изоляции отливок при их кристаллизации от сотрясений, что они и осуществляли путём обкладывания мест отливок (коло-колов) мощными слоями глины.

К аналогичному эффекту – дополнительному сжатию имеющихся микротрещин и упрочнению внутренней структуры материала, приво-дит, как известно, и интенсивная ковка раскаленных металлов.

Для широкого внедрения разработанного способа плавки метал-лов и получения корозиеустойчивых отливок больших размеров, на-пример листов для изготовления трубопроводов, потребуется увели-чение емкостей форм отливок и заинтересованные спонсоры.

Литература 1. Классен-Неклюдова М. В. О природе пластических деформаций // ЖРФО, 1927, т. 59. С. 509.

2. Классен-Неклюдова М. В. Закономерности скачкообразности деформации // ЖРФО, 1928, т. 60. С. 373.

3. Классен-Неклюдова М. В., Конторова Т. А. Развитие современных теоретических представлений о природе пластической деформации // УФН. 1944. Т. 26. вып. 2.

4. Классен-Неклюдова М. В. (Ред.). Вопросы физики пластических кристаллов. М.: Изд-во АН СССР, 1960.

5. Мирзоев К.М. Группирование землетрясений Таджикистана // Изв. АН Таджик-ской ССР/ Отд. физ.-мат. наук. Душанбе: Дониш, № 1, 1980. С. 62-70.

6. Мирзоев К.М., Азизова А.А. Статистические закономерности группирования коровых землетрясений Таджикистана и прилегающих территорий В кн.: Землетрясения Средней Азии и Казахстана, 1981 // Междуведомственный Совет по сейсмологии и сейсмостойкому строительству при Президиуме АН СССР, Региональный Центр Прогноза Землетрясений Средней Азии и Казахстана. Изд.-во «Дониш». Душанбе. 1983. С. 48-68.

7. Мирзоев К.М., Виноградов С.Д., Рузибаев З.Р. Влияние микросейсм и вибраций на акустическую эмиссию // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1991. № 12. С. 69-72.

8. Мирзоев К.М., Негматуллаев С.Х.

Возбужденная сейсмичность в зонах водохранилищ на примере района Нурекской ГЭС // Сб. Советско-Американских работ по прогнозу землетрясений, т.2, кн.1. Душанбе-Москва: Дониш. 1979. С. 124-151.

9. Мирзоев К.М., Негматуллаев С.Х. Влияние механических вибраций на выделение сейсмической энергии // Прогноз землетрясений. № 4 (гл. редактор акад. Садовский М.А.). Душанбе-Москва: Дониш. 1983. С. 365-372.

10. Мирзоев К.М., Негматуллаев С.Х. Влияние механических вибраций на сейсмичность // ДАН СССР. 1990. Т. 313, №1. С. 78-83.

11. Мирзоев К.М., Негматуллаев С.Х. Влияние механических вибраций на сейсмичность и пластические деформации

(ред. Садовский М.А.). Душанбе: Дониш. 1992. 51 с. 12. Мирзоев К.М., Негматуллаев С.Х., Саломов Н.Г. Способ получения отливок // Авторское свидетельство на изобретение № 1039087. 3 мая 1983 г.

13. Мирзоев К.М., Николаев А.В., Лукк А.А., Юнга С.Л. Патент на изобретение № 2289151. Способ снятия упругой энергии в напряженных средах для предотвращения землетрясений. Приоритет изобретения 28 декабря 2005 года, зарегистрирован в Государственном реестре изобретений РФ 10 декабря 2006 года.

14. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел. М.: ИИЛ. 1954.

15. Прагер В. П., Ходж Ф. Г. Теория идеально пластических тел. М.: ИИЛ. 1956.

16. Рожанский В. Н. Неравномерности пластической деформации кристаллов // УФН. 1958. Т.LXV. вып. 3. С.387-406.

17. Садовский М.А. О естественной кусковатости горных пород // ДАН. 1979. Т.247. №4. С.829-831

18. Садовский М. А., Мирзоев К.М., Негматуллаев С. Х., Саломов Н. Г. Влияние механических микроколебаний на характер пластических деформаций материалов // Известия АН СССР, cер. Физика Земли. 1981. № 6. С. 32-42.

19. Хилл Р. Математическая теория пластичности. М.: Гостехиздат. 1956.

Авторы патента:Мирзоев К.М., доктор физ.-мат. наук, член-корр. АН Таджики-

стана, Главный научный сотрудник ИФЗ РАН; Негматуллаев С.Х., доктор техн. наук, академик АН Таджикистана, Директор Институ-та сейсмостойкого строительства и сейсмологии АН Республики Таджикистан (ТИССС); Саломов Н.Г., кандидат физ.-мат. наук, Ведущий научный сотрудник ТИССС

муталлургия

34 №2 - 2015

352015 - №2

36 №2 - 2015металлообработка

В ходе исследовательской работы в на-шем научно-исследовательском центре в Шеффилде я изучила множество отчетов и статей. Каждый год я делюсь обзором лите-ратуры со своими коллегами, а поскольку многие из наших читателей принадлежат к научным кругам, я хотела бы поделиться этим обзором и с вами. В этой статье вы най-дете ряд по-настоящему интересных науч-ных работ на тему механизмов деформации и резания, а также особенностей пакетов углепластик/металл и альтернативы механи-ческой обработке.

ДеформацияИнтерес научного сообщества к механи-

ческим испытаниям обработанных деталей явно вырос [i]. Были разработаны специ-альные испытательные стенды, позволяю-щие создать напряжение в области «стенки отверстия» просверленной детали и оце-нить таким образом последствия расслое-ния детали во время сверления. Никакой связи между шероховатостью поверхности отверстия и механическими свойствами об-наружить не удалось. Тем не менее, в про-мышленности до сих пор проводятся изме-рения шероховатости поверхности. Было доказано, что шероховатость увеличивается от входа в отверстие к выходу из него, при-чиной чего считается снижение плотности остаточного материала по мере сверления, вызывающее усиленные вибрации [ii]. Так-же существуют различия в шероховатости на основе различий в ориентации волокон, при этом максимальное значение достигается при ориентации волокон под углом -45° от-носительно режущей кромки, где вытягива-ние волокон будет максимальным.

В области обработки кромок также предполагается, что степень шероховато-сти поверхности не всегда служит показа-телем качества [iii], поскольку во время ре-зания формируются абразивные частицы (при определенной ориентации волокон), которые затем «сглаживают» поверхность детали после обработки. Это, несомнен-но, дает с виду «хорошую» поверхность, но не позволяет четко определить нали-чие трещин, которые могли образоваться во время первичной обработки. Степень возникающего истирания тесно связана со структурой переплетения волокон в ткане-вых композитах: чем ближе кромка к точке пересечения двух волокон, тем меньше ве-роятность истирания [iv].

Одна представляющая интерес научная

работа [v] посвящена размеру частиц пыли, возникающих во время механической обра-ботки, и вероятности проникновения пыли, образующейся при обработке различными инструментами в различных условиях реза-ния, в чувствительные части легких. Частицы пыли меньшего размера более опасны для легких, при этом особую угрозу представля-ют частицы размером менее 12,5 микрон.

Еще одним направлением работы ученых является визуализация и обнару-жение расслоения с помощью различных методов, включая широко применяемый метод лазерно-ультразвукового исследо-вания [vi]. Несмотря на меньший интерес, обусловленный разрушающим характером (за исключением самых малых элементов), компьютерная томография просверлен-ных отверстий в углепластике дает нам все новые и новые знания в области поврежде-ний подслоя, возникающих при обработке [vii]. Помимо очевидных преимуществ, связанных с определением повреждений подслоя, она позволяет анализировать большую площадь (без деления на секции) с последующим исследованием растровым электронным микроскопом. Данный метод дает ученым возможность гораздо более точно определять количество дефектов по сравнению с оптическими технологиями.

Механизмы резанияЗначительная часть работ посвящена

принципам механизмов резания углепла-стика. До недавнего времени большинство исследований проводилось в области ор-тогонального резания, но с развитием сен-сорных технологий стали изучаться и другие методы.

В недавней интересной разработке ис-следователи попытались измерить силы, возникающие при прохождении режущей кромки через различным образом на-правленные волокна просверливаемого образца, и сравнить этот процесс с резуль-татами, полученными при ортогональном резании [viii], [ix]. В ходе обоих исследо-ваний было выявлено, что минимальное усилие реза достигается при резании во-локон, расположенных под углом -45° к направлению реза. При расположении во-локон под углом 60° и 90° усилия резания наиболее высоки, но также в большой сте-пени зависят и от величины заднего угла (зависимость в случае волокон с другой ориентацией незначительна).

Влияние способа укладки слоев на обра-батываемость изучалось одной из исследо-вательских групп [x], которая выяснила, что этот эффект обусловлен шероховатостью по-верхности. Из результатов стало ясно, что оп-

Обработка композитных материалов

Рис. 1 Масса опасных частиц (диаметром менее 12,5 мкм), достигающих альвеол легких, на 1 л воздуха

Рис. 2 Шероховатость поверхности отверстия при двух различных способах укладки слоев

372015 - №2 металлообработка

тимальная конфигурация укладки варьируется в зависимости от ско-рости подачи, хотя в сделанном авторами заключении этот вопрос не был рассмотрен. В то же время способы укладки двух прилегающих друг к другу слоев с ориентацией волокон -45° создают особые труд-ности, поскольку они вызывают формирование в материале широ-ких неровных бороздок (изображение справа, рис. 2).

Интересно, что в одном исследовании также отмечалась разни-ца в износе инструмента при резании волокон разной ориентации. Дальнейшее исследование также выявило связь основных механиз-мов резания с типом износа [xi]. Было доказано, что максимальный износ по задней поверхности происходит при резании волокон, рас-положенных под углом -45° к режущей кромке. Это связано с тем, что оставляемая позади резца «рваная» поверхность трется о его заднюю грань (Рис. 3).

Такой вывод оказался неожиданным, поскольку, как было замечено ранее, при такой ориентации усилие резания должно быть наименьшим.

Альтернативы механической обработкеВ 2014 году сохранилась тенденция к увеличению числа публи-

каций о гидроабразивной и лазерной резке углепластика. Относи-тельно новой разработкой можно назвать использование жидкой двуокиси углерода под высоким давлением (3000 бар) для резания деталей из углепластика. По своим преимуществам этот способ бли-зок к обычной гидроабразивной резке, но не требует последующей чистки и сушки заготовки.

В ходе механических испытаний, где сравнивалось использова-ние гидроабразивной резки, борфрезы и алмазного инструмента для грубого шлифования, было доказано, что [xii]: •Детали,прошедшиегидроабразивнуюобработку,показалилучшие результаты в испытаниях на сжатие;

•Детали,обработанныешлифовальныминструментом,обладалисамой высокой межслоевой прочностью;

•Обработкаборфрезойпридалазаготовкамлучшуюусталостнуюстойкость.Поскольку главным механическим свойством, представляющим

интерес для авиакосмических предприятий, обычно является уста-лостная прочность, такие результаты представляются хорошей ново-стью для производителей оборудования.

Другой интересный момент, отмеченный в той же работе, касает-ся расположения дефектов в композитном материале. Для режущих инструментов деформации ограничены слоями с особой ориента-цией волокон. Однако при использовании шлифовального и гидро-абразивного инструмента дефекты образовывали «прожилки» по всей толщине материала.

Пакеты углепластик/металлСверление с помощью вибрации широко используется в про-

мышленности для обработки пакетов углепластик/алюминий. Ис-следование сверления пакетов углепластик/титан в сопровождении низкочастотных колебаний показало значительное снижение тем-пературы [xiii], хотя неясно, произошло ли это из-за прерывистого характера сверления, более эффективного удаления стружки или лучшего доступа смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания.

Также было установлено, что срок службы инструмента при этом мо-жет быть увеличен на 300% [xiv].

Одно интересное исследование [xv] было посвящено такому во-просу: является ли износ инструмента при обработке пакетов угле-пластик/титан лишь суммой двух разных механизмов износа? Оно выявило значительную взаимозависимость. Углепластик существен-но увеличивает срок службы инструмента в сравнении со сверлени-ем титана в отдельности, поскольку углеродные волокна удаляют ско-пившийся на режущей кромке титан до того, как он сможет вызвать выкрашивание. Доля износа задней части резца от общего объема износа может быть рассчитана путем простого складывания показа-телей для титана и углепластика, сверлимых по отдельности.

Список литературы:[i] Heinrichs, M. Voß, R., Tanaka, H., Kuster, F., Wegener, K., Analysis

of Material Weakening in CFRP after a Drilling Operation, Procedia CIRP 24 (2014) pp44-48

[ii] Xu, J., An, Q., Chen, M., A comparative evaluation of polycrystalline diamond drills in drilling high-strength T800S/250F CFRP, Composite Structures, Volume 117 (2014), pp 71-82

[iii] Voß, R., Henerichs, M., Kuster, F., Wegener, K., Chip Root Analysis after Machining Carbon Fiber Reinforced Plastics (CFRP) at Different Fiber Orientations, Procedia CIRP, Volume 24 (2014) pp 217-222

[iv] Hintze, W., Cordes, M., Koerkel, G., Influence of weave structure on delamination when milling CFRP, Journal of Materials Processing Technology, Volume 216 (2014), pp 199 – 205.

[v] Haddad, M., Zitoune, R., Eyma, F.,Castanie, B., Study of the surface defects and dust generated during trimming of CFRP: Influence of tool geometry, machining parameters and cutting speed range, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing Volume 66 (2014), pp142-154

[vi] Sun, G., Zhou, Z., Application of laser ultrasonic technique for non-contact detection of drilling-induced delamination in aeronautical composite components, Optik – International Journal for Light And Electron Optics, Volume 125 (2014), pp3608-3611

[vii] Pejryd, L., Bono, T., Carmignato, S., Computed Tomography as a Tool for Examining Surface Integrity in Drilled Holes in CFRP Composites, Volume 13 (2014), pp 43-48

[viii] Heinrichs, M. Voß, R., Tanaka, H., Kuster, F., Wegener, K., Machining of carbon fiber reinforced plastics: Influence of tool geometry and fiber orientation on the machining forces, CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, (2014) IN PRESS

[ix] Eneyew, E.D., Ramulu, M., Experimental study of surface quality and damage when drilling unidirectional CFRP composites, Journal of Materials Research and Technology, Volume 3 (2014), pp 354-362

[x] Eneyew, E.D., Ramulu, M., Experimental study of surface quality and damage when drilling unidirectional CFRP composites, Journal of Materials Research and Technology, Volume 3 (2014), pp 354-362

[xi] Ramirez, C., Poulachon, G., Rossi, F.,M’Saoubi, R., ToolWearMonitoring and Hole Surface Quality During CFRP Drilling, Procedia CIRP, Volume 13 (2014), pp 163-168

[xii] Haddad, M., Zitoune, R., Bougherera, H., Eyma, F., Castanie, B., Study of trimming damages of CFRP structures in function of the machining processes and their impact on the mechanical behaviour, Composites Part B: Engineering, Volume 57 (2014), pp 136 – 143

[xiii] Pecat, O., Brinksmeir, E., Low Damage Drilling of CFRP/Titanium Compound Materials for Fastening, Procedia CIRP, Volume 13 (2014), pp1-7

[xiv] Pecat, O., Brinksmeir, E., Tool Wear Analyses in Low Frequency Vibration Assisted Drilling of CFRP/Ti6Al4V Stack Material, Procedia CIRP, Volume 14 (2014), pp 142-147

[xv] Wang, X., Kwon, P.Y., Sturtevant, C., Kim, D., Lartrip, J., Comparative tool wear study based on drilling experiments on CFRp/Ti stack and its individual layers, Wear, Volume 317 (2014), pp 265-276

Автор: Элеонора (Eleanor)Composite Machining

Рис. 3 Механизмы, обуславливающие износ задней поверхности резца при обработке композитных материалов


Компания Seco продолжает расширять технологические воз-можности фрезерной системы со сменными режущими головками Minimaster Plus. К последним разработкам относятся режущие го-ловки с более короткой режущей частью, способные работать на максимальных режимах в условиях высоких сил резания при черно-вой и получистовой обработке.

Новые головки сохраняют все преимущества и характеристики существующих, и при этом длина режущей части составляет 0,7 x D, вместо 1,2 x D, что увеличивает жесткость инструмента. Благодаря увеличенной жесткости эти головки прекрасно подходят для выпол-нения сложных операций и 5-осевой обработки. Идеальными усло-виями работы для этих головок является фрезерование всем диаме-тром на небольшую глубину.

Как и существующие режущие головки, версии с короткими зу-бьями доступны в двух сплавах (F40M и MP3000), применяемых для обработки всех типов материалов, а также с двумя геометриями E и M, обеспечивающими стабильность процесса резания. Диаметры пла-стин – 10 мм, 12 мм и 16 мм, а радиусы угла находятся в диапазоне от 0,4 мм до 3,1 мм. Кроме того, доступны пластины для обработки усту-пов и сферические пластины с внутренними каналами подачи СОЖ.

Система Minimaster Plus предназначена для фрезерной обра-ботки в авиакосмической, энергетической, автомобильной и меди-цинской промышленности и в производстве пресс-форм. Она без труда обрабатывает сталь, нержавеющую сталь, чугун, алюминий, а также труднообрабатываемые материалы, позволяя избежать после

смены головки перепривязки инструмента по длине. Одной из наиболее примечательных характеристик является вы-

сокоточное крепление головки на хвостовике. Базирование по ко-нусу и торцу с закреплением высокоточной резьбой обеспечивают надежный зажим и радиальное биение на уровне 10 микрон.

Кроме того, базирование по торцу повышает повторяемость по-ложения и производительность процесса обработки в целом, благо-даря замене пластины без снятия инструмента со шпинделя станка. Максимально допустимое осевое биение составляет 25 микрон.

Seco представляет цельные твердосплавные головки с уменьшенной длиной зубьев для фрез серии Minimaster ®Plus

В случае эффективного стружкообразования при работе кон-цевой фрезы выигрывают все: конечный пользователь, покупа-тель, производитель режущего инструмента и дистрибьютор. До-стичь этого, если имеющийся инструмент движется по правильной траектории и работает с параметрами, повышающими его про-дуктивность, можно только при наличии правильной геометрии, основы и покрытия концевой фрезы.

«Все дело в оптимизации», – утверждает Шерри ДеПерно (Sherry DePerno), президент и главный исполнительный директор компании Advanced Tool Inc. (г. Мерси, штат Нью-Йорк, США), которая произ-водит исключительно твердосплавные концевые фрезы. Оптимизи-ровав все параметры концевой фрезы для выполнения определен-ных работ, во время изготовления инструмента важно обеспечить стабильность результатов. «При каждой установке нового инстру-мента оператор должен получать одинаковое количество деталей. Какие-либо отклонения здесь недопустимы».

Инженер-аналитик компании M.A. Ford Manufacturing Co. Inc. (г. Давенпорт, США) Гэри Шмидт (Gary Schmidt) подтверждает, что важ-но изучить все аспекты сферы применения, чтобы разработать не просто приемлемую, а идеальную твердосплавную концевую фрезу. «Правильный инструмент можно найти только тогда, когда вы знае-те, какой результат хотите получить».

Одним из ключевых аспектов при выборе режущего инструмента является обрабатываемый материал. Шмидт вспоминает одно авиа-космическое предприятие, которое столкнулось с проблемой обра-ботки редкого, трудно поддающегося резанию материала. Компания M.A. Ford проводила сравнительный анализ материала заказчика с подобным материалом, для обработки которого уже была разрабо-тана геометрия. «В конце концов мы порекомендовали использо-вать стандартную высокопроизводительную концевую фрезу, но с небольшими изменениями, – поясняет он. – Сравнительный анализ обрабатываемых материалов оказался очень полезен».

Разрабатывая новые решения, компания Advanced Tool прово-дит фирменную проверку износостойкости, которая включает ми-кроскопическое исследование процесса износа концевой фрезы, а также анализ методом конечных элементов для определения даль-

нейшего направления работы. Опираясь на полученные результаты, производитель определяет необходимость изменения основы, гео-метрии или покрытия. «Мы изменяем лишь один или два элемента и отталкиваемся от этого, – говорит ДеПерно. – Затем устанавливаем инструмент, делаем еще одну проверку на износостойкость и анали-зируем, получилось ли у нас приблизиться к нужному результату».

ДеПерно отмечает, что, например, при сильном износе ин-струмента специалисты компании Advanced Tool исследуют его ге-ометрию, поскольку зачастую причиной является именно она. Для повышения производительности может потребоваться коррекция толщины стержня, задних или передних углов, угла подъема вин-

Компоненты успешного торцового фрезерования

Ленточка этой двузубой концевой фрезы со сферическим торцом производства Advanced Tool имеет правильную толщину,

а перемычка расположена по центру фрезы. Режущая кромка имеет форму буквы «S» (спиральная кромка), которая проходит сверху вниз. Спиральная кромка концевой фрезы отличается усовершенствованной геометрией, позволяющей сократить

контакт с заготовкой и снизить давление на кромку

392015 - №2 инструменты

товой линии. Дефекты изготовления инструмента также могут вы-зывать проблемы. Например, если перемычка слишком тонкая, в верхней части инструмента образуется «мертвая зона». Из-за этого обработка будет проводиться под сильным давлением, что, в свою очередь, приведет к преждевременному износу фрезы.

Инструмент может быстро изнашиваться и неэффективно работать

и в том случае, если пользователь не знает особенностей инструмента. «Безусловно, все хотят, чтобы установка инструмента была максималь-но простой: вставить фрезу в цангу и начать работу. В конечном счете все же нужно ориентироваться на результат», – отмечает ДеПерно.

Чтобы достичь желаемого результата, основа должна соответ-ствовать обрабатываемому материалу. «Есть один малоизвестный факт: алюминий склонен сцепляться с кобальтом, содержащимся в твердом сплаве, – поясняет Шмидт из M.A. Ford. – Твердосплав-ная основа содержит не более 6% кобальта, что идеально подхо-дит для обработки алюминия».

Также он добавляет: чем ниже процент содержания кобальта, тем выше прочность твердого сплава, поэтому концевые фрезы с 6% со-держанием кобальта могут обрабатывать абразивные материалы. Но если используется инструмент с большой поперечной прочностью на разрыв, содержание кобальта должно достигать 12%. Кобальт явля-ется связующим элементом для частиц вольфрама в сплаве. Посколь-ку кобальт мягче карбида, уменьшение его содержания в сплаве делает инструмент более жестким. Увеличение процента содержания кобальта сделает инструмент не таким жестким, но более прочным, в частности, в плане сопротивления поперечному разрыву.

По мнению Шмидта, хотя для оптимизации работы концевой фрезы должна быть задействована вся геометрия, определяющую роль играет режущая кромка. Однако при проектировании инстру-ментов приходится идти на компромиссы. Например, инструмент с большим передним углом легко режет материал и минимизирует деформацию, но не всегда является долговечным. С другой сторо-ны, нанесение покрытия на кромку может повысить износостой-кость, но на малых подачах может привести к истиранию и дефор-мации поверхности заготовки.

Тепло – еще один враг режущего инструмента, но оно может быть минимизировано за счет покрытия. Шмидт поясняет, что вы-сокий уровень тепла при обработке, например, очень пластичных материалов улучшает процесс образования и удаления стружки. «Во многих случаях нанесение на концевые фрезы покрытия, ис-пользуемого на закаленных материалах, может оказаться полез-ным ввиду его устойчивости к высоким температурам».

Шмидт добавляет, что предварительная обработка концевой фре-зы перед нанесением покрытия улучшает поверхность твердого сплава и адгезию будущего покрытия. А обработка после нанесения повыша-ет качество отделочного покрытия и оптимизирует удаление стружки.

Оптимизация концевой фрезы под конкретное применение требу-ет дополнительных денежных средств, но результат стоит того. «Когда мне говорят, что наши инструменты стоят слишком дорого, я в свою очередь спрашиваю, всегда ли они получают одно и то же количество продукции на выходе, – говорит ДеПерно. – Если ответ отрицательный, значит, их инструмент обходится гораздо дороже нашего».

Несмотря на все вышесказанное, не только производители ин-струментов должны принимать активное участие в оптимизации кон-цевых фрез. В идеале клиент, по словам ДеПерно, должен опреде-лять рабочие показатели концевой фрезы, ведь усовершенствовать инструмент без измерений на рабочем месте очень сложно.

При поиске идеальной концевой фрезы Шмидт рекомендует пользователям постоянно искать более совершенные методы и решения. «Они всегда рядом».

Автор: Алан Рихтер (Alan Richter)Cutting Tool Engineering (CTE)

Перемычка этой двузубой концевой фрезы со сферическим торцом «brand X» очень тонкая. Из-за этого инструмент не работает должным образом, так как секция слишком слабая и может сломаться в процессе работы. Фреза также отличается низким качеством обработки поверхности: это видно по мелким горизонтальным

линиям на режущей кромке

Эта двузубая концевая фреза со сферическим торцом «brand Y» имеет очень толстую перемычку. А это значит, что есть большая «мертвая зона», которая не подвергается обработке, и во время работы концевая фреза находится под большим давлением. Это может привести к ее преждевременному выходу из строя или поломке. Кроме того, данный инструмент имеет прямую ленточку – в отличие от спиральной фрезы кромка выполнена не в форме буквы «S». С такой фрезой необходимо прилагать

больше усилий в процессе работы, при этом инструмент будет затупляться быстрее

Данная четырехзубая высокопроизводительная концевая фреза от M.A. Ford имеет улучшенную защиту углов

и усовершенствованную геометрию

40 №2 - 2015

Мощное облачное приложение с цифровыми технологиче-скими данными и аналитическими инструментами улучшает про-изводственную, инвентарную и электронную коммерческую мо-бильность и позволяет оптимизировать производительность цеха.

Чтобы облегчить управление техпроцессом, необходимы, прежде всего, более удобные инструменты. После успешного запуска приложения NOVO™ для цифрового планирования про-изводства от Kennametal в 2013 году, разработчики программы продолжают совершенствовать ее, добавляя новые инструменты и технические возможности. Приложение экономит десятки часов работы инженерам-технологам, экономистам и специалистам по планированию производства. Им больше не нужно изучать ката-логи и строить предположения о возможных результатах обработ-ки. А с выходом обновленной версии 1.6, приложение, доступное на ПК и планшетных устройствах, стало еще более эффективным.

По словам Кейти Ричардсон, директора по программному управлению продукта NOVO в Kennametal, NOVO™ – это удиви-тельный пример того, насколько продуманным может получиться решение по улучшению производительности для наших клиентов. Версия 1.6 для ПК и планшетов получила новые функции, которых не было в более ранних версиях.

My MachinesИспользуя опцию «My machines», вы можете ввести в при-

ложение характеристики имеющегося у вас оборудования, та-кие как стоимость станкочаса, максимальная частота вращения шпинделя, максимальный крутящий момент. После этого реко-мендации NOVO будут оптимизированы под ваши конкретные условия. Виртуальные библиотеки данных могут быть доступны нескольким пользователям.

Кроме того, в версии 1.6 появилась возможность подбора ин-струмента для отрезки. Теперь Tool Advisor на основании большой базы знаний NOVO выберет отрезной резец, который наиболее точно соответствует выполняемой операции.

Дополнительную эффективность приложению NOVO Вер-сии 1.6 для ПК и планшетов обеспечивает наличие связи с но-менклатурой клиента. Многие клиенты используют собственную номенклатуру, и после однократного ввода такой перекрестной ссылки приложение сохранит эту информацию и будет выводить ее при каждом использовании NOVO. В результате можно легко соединить систему выбора с внутренними системами клиента.

Всеобъемлющая информационная база и быстрый доступ к ее данным – это залог эффективности производства. Благодаря откры-той архитектуре приложение NOVO™ предоставляет безграничные

возможности. NOVO в очередной раз доказывает, что «новое мышле-ние – лучшее мышление».

Скачайте приложение NOVO и подпишитесь на обновления. По-сетите наш канал на YouTube и посмотрите информационный ролик о приложении NOVO.

Новая версия NOVO™ 1.6 для планшетов и ПК


NOVO™ от Kennametal: кардинальное изменение представления об эффективном производстве.

Не так давно INDEX Group, один из крупнейших конструкторов и производителей токарных станков, предложил новый много-шпиндельный токарный автомат. Конструкция агрегата включа-ет блок из шести инструментодержателей и один контршпиндель напротив главного шестишпиндельного барабана, что позволяет выполнять обработку сложных заготовок, требующую множества инструментов, с высокой точностью в один процесс.

Станок INDEX MS40P с числовым программным управлением есть новая концепция, которая, по информации разработчика, обеспечивает контрактных производителей возможностью на 85 и более процентов заменить шесть или более двухголовочных то-карных станков с числовым программным управлением одним, гибким, высокоскоростным и высокоточным. Агрегатом, который может работать без присмотра в течение трех смен. Введя MS40P, станкостроитель INDEX Group расширил свою серию многошпин-дельных станков на еще один многошпиндельный токарный авто-мат с числовым программным управлением. Новинка в еще боль-шей степени усилила сильные стороны серии своей гибкостью и простотой переоснащения. Гибкость и производительность стан-

ка делают его хорошо подходящим как для серийного производ-ства, так и для обработки семейств деталей. Переднеконечный и заднеконечный варианты обработки позволяют эффективно и наиболее полно обтачивать детали сложной геометрии.

Главной частью конструкции является компактный шпиндель-ный барабан станка. Шесть жидкостно охлаждаемых бесступен-чатых двигателей с полым валом способны обеспечивать привод обработки стержней диаметром до 40 мм. При этом заготовки обра-батываются независимо друг от друга. Другими характеристиками шпиндельного барабана являются высокий крутящий момент и не требующая обслуживания продвинутая синхронная конструкция с небольшой рамой. Концепция станка основывается на сочетании дополнительной, барабанной стороны A и противоположной сторо-ны B с блоком инструментодержателей.

Кроме инструментодержателей на барабанной стороне станка, еще шесть инструментодержателей и контршпиндель объединены в жесткий моноблок. Размещение инструментального суппорта в рабо-чей зоне без продольного ползуна означает, что можно использовать более одного инструмента на каждом шпинделе. Попасть в крупно-

Двусторонний многошпиндельный токарный станок с числовым программным управлением

412015 - №2

размерную рабочую зону легко через раздвижные дверцы с обеих сторон станка. Это удобно для пользователя и значительно сокраща-ет время установки. Стружка падает непосредственно в базу станка.

На стороне A в соответствии с модульной системой INDEX смонтирована пользовательская конфигурация до 12 кросс-слай-дов с числовым программным управлением на гидростатических подшипниках, несколько Y-осей и многочисленные стационарные и подвижные инструменты для переднесторонней обработки, обе-спечивающие широкий спектр видов обработки за один установ. Это и внецентренное сверление, и глубокое, и наклонное, и пере-крестное, и обычное сверление, и нарезание резьбы, и фрезеро-вание контура, и зубофрезерование, и мультитокарная обработ-

ка. И это только некоторые из многих возможностей.Характерное для INDEX V-образное расположение несущих

инструментов означает, что оптимальная последовательность об-работки является единственным фактором, определяющим про-цесс. Например, внешние и внутренние операции механической обработки с использованием стационарных или подвижных ин-струментов могут быть выполнены в каждой позиции.

При обработке пользователь может запрограммировать опти-мальную для каждого независимого шпинделя скорость, которая может изменяться в процессе резки. Результатом является отлич-ное качество поверхности, короткие сроки изготовления одного изделия и продление срока службы инструмента.

Кроме того, можно изменять скорость во время индексации барабана, что позволяет избежать каких-либо дополнительных вторичных дообработок. Это означает возможность обработки сложных материалов, никаким иным образом не могущих быть обработанными на многошпиндельных автоматах.

Если вариантов обработки на стороне A, где шпиндельный ба-рабан, недостаточно, в дело вступают приспособления на стороне B. Позиции с первой по пятую оснащаются слайдами, то есть на-правляющими скольжения, которые могут быть использованы для обработки заготовок на стороне A.

В шестой позиции есть контршпиндель, перемещающийся в на-правлении Z, так что пользователь может обрабатывать заготовки в позициях 6.2 и 6.4. Кроме того, слайд 6.2 может быть использован для обработки стороны А или для боковой или задней торцевой об-работки на контршпинделе с использованием до трех инструментов.

Позиция инструмента 6.4 также имеет обратную сверлильную напраляющую скольжения, которая может быть оснащена тремя сверлильными или токарными инструментами, или подвижными инструментами. В целом на стороне А может быть одновременно задействовано до трех инструментов, и еще шесть инструментов доступны для окончательной обработки задней части.

Еще одним преимуществом является большое расстояние пе-ремещения контршпинделя по оси Z. Это делает возможной про-дольную и поперечную обработку длинных деталей, например, деталей валов. Поворотный блок размещает детали на конвейер-ной ленте, которая увлекает их на себе.

При этом захват может уже двигаться перекрестно движению детали во время заднесторонней обработки, что экономит время. Вместо размещения готовых деталей на встроенной конвейерной ленте они могут также передаваться в перегрузочную систему.


Hurco Companies представляет пять новых моделей пятиосе-вых станков с числовым программным управлением. Новинки интересны возможностью пятисторонней обработки в стандарт-ных трехосевых условиях, распространяющихся на все пять по-верхностей. Станкостроитель выступил с инициативой Take 5 for 5-axis, должной стимулировать производителей к оценке досто-инств пятисторонней обработки. Мы стремимся помочь мастер-ским увеличить прибыль и производительность путем разработки

сложной технологии управления, интуитивно понятной и простой как в освоении, так и в использовании. А так как мы знаем, что принятие на вооружение пятистороннего процесса является наи-более эффективным способом немедленно увеличить прибыль на существующих материальных ресурсах, в последнее десятилетие мы посвятили немало времени и прочих ресурсов пятиосевой тех-нологии и значительно расширили наш модельный ряд, говорит Мэгги Смит, менеджер Hurco Companies по маркетингу.

В рамках этой пятиосевой инициативы компания Hurco вве-ла пять новых пятиосевых моделей, это VMX30UHSi, VMX42HSRTi, VMX84SWi, VMX60SWi и VMX60Ui. Приобретение пятиосевого станка есть действительно инвестиция в будущее, дивиденды с ко-торой поступают уже сегодня, продолжает она. Когда мастерская инвестирует в пятиосевую фрезу, которую иногда называют 3+2, и обрабатывает на ней свои детали, она сразу же сокращает время установки, повышает точность и сокращает время цикла.

В дальнейшем такая мастерская может участвовать в кон-курсе на более сложную пятиосевую одновременную работу. Она не только расширяет свои возможности и клиентскую базу, но и помогает своим сотрудникам расширять свои навыки, гово-рит Смит. Помимо выпуска новых моделей инициатива Take 5 for 5-axis включает образовательный сайт 5-axis.org, а также вебинар и несколько живых семинаров в рамках отраслевых мероприятий во всей Северной Америке.www.hurco.com

Пятиосевые станки Hurco с числовым программным управлением


Не так давно основу гибкости и функциональной универсально-сти станков с числовым программным управлением представляли пятиосевые установки. Теперь ожидания и возможности произво-дителей и механических мастерских вышли за пределы пятиосевых конструкций. И станкостроители реагируют на ситуацию.

Недавно компания Schuette представила свой станок 325linear, пятиосевой шлифовальщик с числовым программным управлением с расширенным диапазоном перемещений по осям X и Y, а также с двумя вспомогательными направляющими сколь-жения для зажима заготовки и улучшенной траекторией движения шлифовального круга по всей зоне обработки. На этом станке, как правило, работающем в диапазоне 2500-4000 оборотов в ми-нуту, могут быть размещены микроинструменты, ружейные свер-ла, нарезатели червячной резьбы и детали сложной геометрии. Дополнительные вторые вспомогательные направляющие позво-ляют оснащать 325linear средствами управления инструментом, поддержки деталей, задней бабкой или поддонами для деталей.

Помимо набора опций настройки, станок расширяет возможно-сти пользователей в части автоматизации достижениями в области замены шлифовального круга и роботизированной обработки дета-ли. В частности, на оси А пользователь может установить цанговые патроны, гидравлически расширяющиеся патроны или патроны мультидиапазона. С помощью устройства автоматизированной сме-ны цангового инструмента заготовки различных диаметров могут быть зажаты с высокой степенью концентричности.

А-осевая конфигурация Schuette 325linear делает возможным по-зиционно-ориентированное зажимание деталей без вращательной симметрии. Таким образом, заготовки с различными требованиями по черновой и чистовой обработке могут быть последовательно заданы на станке для непрерывной обработки. Кроме того, система шлифова-

ния Schuette предлагает масштабируемую автоматизацию со 140-по-зиционной системой смены инструмента, магазином на 5-24 шлифо-вальных круга и гибким роботизированным захватом инструмента для замены мельчайших микроинструментов.

Один и тот же базовый станок может использоваться для не-прерывного производства одной детали в рабочей ячейке или для последовательной разовой работы, по мере необходимости. В составе 325linear есть универсальная ось вращения А с высо-ким уровнем концентричности и точности подачи, в то время как XYZ-осевое разрешение поддерживается в пределах 0,1 микрона.

Основной двигатель шпинделя работает с частотой до 12 тысяч оборотов в минуту. Максимальная приводная мощность 15 кило-ватт, максимальная частота вращения шлифовального шпинделя 24 тысячи оборотов в минуту. Размах по линейным осям станка, X, Y и Z, составляет 480 на 250 на 275 мм соответственно.

Станок 325linear поставляется с программным обеспечением SIGSpro, то есть Schuette Integrated Grinding Software, в качестве фирменного интерфейса управления, поэтому пользователи и программисты могут назначать варианты зажима для каждого вы-полняемого шлифования.

Когда используется система управления и поддержки ин-струмента, заданные расстояния от шлифовального круга до де-тали могут быть определены и поддерживаются постоянными. В трехмерном режиме все шаги цикла могут быть смоделированы, контролируемы и оптимизированы для точного оценивания, пре-дотвращения столкновений и даже внешней интеграции рабочей станции с другими деталями. Все движения на этом новом шлифо-вальщике поддерживаются числовым программным управлением Siemens 840D sl с совместимой технологии привода.

Опции добавляют пятиосевому шлифовальщику дополнительные возможности

432015 - №2

44 №2 - 2015выставки 2015

452015 - №2

46 №2 - 2015

472015 - №2

Журнал ЭМО №2 2015

Documents