Изготовление программно-поворотных столов на АО «Мотор Сич»

12_Statya_05Запорожское АО «Мотор Сич», головной завод которого основан в 1907 году, давно и уверенно занимает достойное место среди ведущих авиадвигателестроительных фирм мира. Пройден путь от создания и освоения в производстве поршневых авиационных двигателей с водяным охлаждением до современных конкурентоспособных на мировом рынке турбореактивных, турбовинтовых, турбовальных и турбовентиляторных двигателей, а так же газотурбинных приводов (ГТП) и электростанций.

Система качества АО «Мотор Сич» сертифицирована транснациональной фирмой BUREAU VERITAS Certification на соответствие требованиям международного стандарта ISO 9001:2000, применительно к проектированию, производству, ремонту и техническому обслуживанию авиационных двигателей, газотурбинных приводов и передвижных электростанций. Высокое качество и надежность выпускаемой продукции гарантированны применяемыми передовыми технологиями, современным оборудованием и высокой культурой производства.

С 1960 года на АО «Мотор Сич» активно ведутся работы по разработке специального технологического оборудования для нужд собственного производства под обработки специфических деталей авиационной тематики. Все оборудование со временем морально и физически устаревает, снижается точность, сбоят механизмы, остро ощущается нехватка машинного времени в соответствии с поставленными задачами. Для решения этих проблем руководством предприятия взят курс на обновление имеющегося станочного парка с минимальными затратами. Но разрабатывая только агрегатные станки мы ограничиваем возможности непосредственных производственных участков по обработке единичных деталей на вновь осваиваемые модификации авиадвигателей. Чтобы расширить возможности производства, было принято решение частично вместо агрегатных станков внедрить 4‑х и 5‑ти координатные обрабатывающие центры. Но в мире чтобы противостоять конкурентам необходимо грамотно подходить к затратам на производство и при этом качество продукции держать на высоте. И модернизация уже имеющегося оборудования — самый лучший выход из сложившейся ситуации.

12_Statya_05-02У нас эксплуатируется огромный парк (более 5000 единиц) различного металлообрабатывающего оборудования «советского» производства, которое мы интенсивно модернизируем под современные требования. Старый станок, с новыми приводами, рабочими органами и современной системой управления ни в чем не уступит новому, а стоить будет значительно дешевле. Современные тенденции производства направлены на сокращение машинного времени и трудоемкости, следовательно и стоимости единицы продукции. Одним из наилучших решений данной проблемы является обработка деталей за одну установку, а для этого станок должен иметь широкий диапазон пространственной ориентации детали относительно инструмента. Достичь этого на модернизируемых станках возможно за счет установки программно-поворотных столов, тем самым обеспечив данное оборудование дополнительными круговыми координатами (одной либо двумя).

12_Statya_05-03Программно-поворотные столы изготовления АО «Мотор Сич» были представлены на специализированных выставках в Москве, Киеве, Запорожье. Данный факт вызвал интерес у посетителей, ведь на просторах СНГ мало кто занимается развитием этого направления, в основном для модернизации оборудования приобретаются комплектующие из Европы, Америки и стран юго-восточной Азии. Учитывая потенциал металлообрабатывающей отрасли, в ближайшем времени будет модернизироваться большой станочный парк, ведь для многих предприятий это является основной ступенью, которую необходимо преодолеть, чтоб выйти на конкурентно-способный уровень производимой продукции. Основная модернизация будет направлена на оснащение фрезерных станков современными круговыми осями, что делает оборудование более универсальным и производительным.

Инженерами АО «Мотор Сич» была разработана и внедрена в производственный процесс целая линейка программно-поворотных столов с прямым приводом, не уступающая по качеству, точности и производительности импортным аналогам. Программно-поворотные столы используются в составе фрезерных станков в роли стационарной или съемной круговой оси. Система прямого привода и контроля положения планшайбы, применяемая в наших столах, обеспечивает стабильное и равномерное вращение, что гарантирует высокое качество обрабатываемой поверхности. В качестве привода используются хорошо себя зарекомендовавшие высокомоментные двигатели различных типоразмеров. Измерение угловых перемещений осуществляется датчиками контроля углового положения прямого действия, которые отличаются высокой точностью измерений в пределах угловых секунд и имеют хорошие динамические свойства. Применение комбинированных упорно-радиальных роликовых подшипников обеспечивает высокую жесткость по опрокидывающему моменту. Управление столом, включая управление приводом и датчиком положения, интегрировано в ЧПУ и должно обеспечиваться системой управления станка, на который устанавливается стол. Сам программно-поворотный стол представляет собой жесткую конструкцию из литой чугунной станины, планшайбы, механизмов поворота и зажима планшайбы. В зависимости от компоновочного решения устанавливается внутренний или наружный кабелеукладчик для прокладки электрокабелей, рукавов гидравлики и системы охлаждения электродвигателей.

По функциональности можно выделить шесть типов поворотных столов:

  • высокомоментные программно-поворотные столы с прямым приводом
  • головки силовые
  • наклонно-поворотные столы
  • наклонно-поворотные устройства (головы)
  • делительные (дискретные) столы
  • червячные столы с непрерывным делением

12_Statya_05-04В свою очередь высокомоментные программно-поворотные столы с прямым приводом имеют исполнения с вертикальной и горизонтальной осью вращения. Программно-поворотные столы с горизонтальной осью вращения распространены не так широко как с вертикальной. Они могут устанавливаться на координатный стол станка и, сохраняя все движения станка по линейным координатам, добавляют круговую ось. Так же возможна установка данных столов на планшайбу стола с вертикальной осью вращения, что обеспечивает полноценную пятикоординатную обработку.

Программно-поворотные столы могут эксплуатироваться в двух режимах:

  • в силовом, когда вращение планшайбы стола, на которой установлена деталь осуществляется непосредственно в процессе обработки;
  • в стояночном, кода планшайба выходит в заданную координату в промежутках между обработкой детали и удерживается посредством стояночного тормоза.

На АО «Мотор Сич» разработаны проекты модернизации станков ИР-500, ИР-800, ИС-500, ИС-800, МА-655, ФП-17, КМЦ-600, MCFHD-80, Horizon с вариантами установки разных типоразмеров столов под конкретные нужды производства, ведь авиационная отрасль имеет ряд специфических деталей, которые невозможно обрабатывать на оборудовании с 3‑мя координатами.

12_Statya_05-05Для расширения рабочего диапазона станка КМЦ-600 разработан проект программно-поворотного стола СПП 520.315 с диаметром планшайбы 520 мм. Данный стол имеет планшайбу с Т-образными пазами, деление стол обеспечивает на произвольный угол с точностью позиционирования ± 2,5´´.

Это позволяет производить сверление, фрезерование, зенковку отверстий, обработку пазов на кольцевых деталях, где конструктивные элементы расположены в произвольном, не кратном порядке. Данный стол так же используется при модернизации станка ИР-500 и позволяет уйти от кратности в 3° по углу поворота планшайбы. В данном случае стол устанавливается непосредственно на каретки направляющих оси Х и при этом не уменьшает ход по оси Z.

Для условий модернизации станков ИР-500 без замены существующих направляющих имеется конструкция программно-поворотного стола СПП 580.220 с диаметром планшайбы 580 мм, который устанавливается непосредственно в доработанный корпус стола, имеющийся на станке. Рабочие параметры по оси В обеспечивают качественно новые показатели, но ход по оси Z несколько сокращен.

Для работы станков ИР-500 и КМЦ-600 в 5‑ти координатном исполнении изготавливается стол СПП 350.255 с диаметром планшайбы 350 мм. В данной компоновочной схеме станок имеет возможность обрабатывать детали диаметром до 600 мм. Верхний стол является дополнительной опцией и может быть демонтирован для ведения обработки по 4‑х координатной схеме более габаритных деталей. Так же данный стол можно использовать со станками МА-655 в качестве оси А, монтаж стола производится путем установки непосредственно на Т-образные пазы рабочего линейного стола станка.

Для расширения рабочих характеристик станков MCFHD-80, Horizon-2, — 3, — 4, ИР-800 изготавливается программно-поворотный стол СПП 820.290 с диаметром планшайбы 820 мм, монтаж которого осуществляется непосредственно на каретках направляющих оси Х при полной модернизации данных станков.

Для замены дискретных столов станков ИС-800 (поворот стола с фиксацией через 3°) предусмотрен стол диаметром планшайбы 1050 мм — модель СПП 1050.330 (ось В). Рабочая поверхность планшайбы стола увеличена до диаметра 1050 мм для обработки крупногабаритных деталей, поворот и ориентация детали обеспечивается на произвольный угол с точностью до ± 2,5´´. При этом линейные хода станка по осям х,у,z сохранены в базовом диапазоне.

Дополнительно к станкам ИС-800, ИР-800, MCFHD-80, Horizon предусмотрен стол с горизонтальной осью вращения и диаметром планшайбы 510 мм — модель СПП 510.400 (устанавливается в качестве оси А). Диаметр планшайбы позволяет устанавливать широкий спектр деталей, а в совокупности с осью В позволяет перевести данные станки в разряд 5‑ти координатной обработки и вести обработку сложнопрофильных деталей типа «моноколесо».

12_Statya_05-06Для обработки малых типоразмеров деталей разработан и изготавливается двух-координатный стол СНП 250 с диаметром планшайбы 250 мм. В его конструкции заложены как вращение планшайбы, так и наклон в диапазоне ± 105°. Данный стол является дополнительной опцией и позволяет произвести его быстрый монтаж (демонтаж) на Т-образные пазы линейного стола станков МА-655, Twinhorn, Pinacle.

Для обработки деталей имеющих малую жесткость и относительно большую длину (лопатки, пустотелые валы и т. д.) для недопущения искажения геометрии детали за счет скручивания применяется схема синхронного поворота передней и задней опор, между которыми зажата обрабатываемая деталь. В качестве таких опор применяются силовые поворотные головки ГС 170.155, управление вращением которых синхронизируется посредством ЧПУ. Столы смонтированы соосно на собственной опорной плите и имеют возможность перемещения друг относительно друга в диапазоне от 250 до 700 мм для станков МА-655, 4ФСЛ и от 400 до 1000 мм для станков ФП-17.

Персонал АО «Мотор Сич», задействованный в разработке и изготовлении программно-поворотных столов прошел обучение на специализированных предприятиях за рубежом. Выстроены связи с поставщиками комплектующих. Проекты разрабатываются с использованием программ 3‑D моделирования «Solid Works», что упрощает и ускоряет процесс проектирования. Организован специальный участок по изготовлению и сборке программно-поворотных столов, осуществляется индивидуальный подход к каждому конкретному проекту с исполнением монтажных элементов согласно эскизов конкретного заказчика. Право выбора цвета изделия так же остается за клиентом.

12_Statya_05-01На специальном стенде, укомплектованном ЧПУ, проводится комплекс испытаний программно-поворотных столов на работоспособность каждой его системы — электрической, гидравлической и системы охлаждения. Настраивается и контролируется работа встроенных датчиков. Кроме того, выполняется проверка геометрических параметров программно-поворотных столов, а так же проверка точности позиционирования планшайбы. Так же предприятием АО «Мотор Сич» осуществляется гарантийное и сервисное обслуживание выпускаемого оборудования.

Главный конструктор — начальник экспериментально-исследовательского управления ОКБ «Мотор Сич» Карнаух В.Л.



Комментарии (0)