На главную

Выставка IMTS2004 - позитивные тенденции. Под знаком надежды

 

В. А. Потапов

            Состоявшаяся 8 ÷ 15 сентября 2004 г. в Чикаго очередная выставка IMTS 2004 впервые за последние несколько лет вселила некоторый оптимизм как в американских производителей МОО, так и в их зарубежных партнеров. Это произошло, несмотря на меньшее количество фирм-участников (1250 по сравнению с 1327 в 2002 г. и с 1440 в 1998 г.), меньшую занимаемую площадь (102,6 тыс. м2 по сравнению с 114,0 тыс. м2 в 2002 г. и с 127,3 тыс. м2 в 2000 г.) м всего лишь незначительное увеличение числа посетителей (до 86232 по сравнению с 85030 в 2002 г., но 121764 в 1998 г.). Секрет этого оптимизма заключается в увеличении объемов заказов на МОО в первом полугодии 2004 г. на 32 % по сравнению с тем же периодом 2003 г. Это совсем немало, если учесть, что с 1998 г. по 2003 гг. объем производства МОО в США сократился на 68 % (табл. 1).

Таблица 1

Динамика развития станкостроения США с 1998 по 2003 гг.

Год

Производство

Импорт

Экспорт

Потребление

Экспорт в % к объему производства

млн долл.

кол-во (шт.)

млн долл.

кол-во (шт.)

млн долл.

кол-во (шт.)

млн долл.

кол-во (шт.)

По стоимости

По кол-ву

1998

4722,4

57822

4502,0

5987

1229,4

29031

7995,0

114778

26,0

50,2

1999

3692,0

52430

3908,5

72156

1077,0

31808

6523,5

92778

29,2

60,7

2000

3544,5

51632

4259,9

80766

1028,6

30200

6775,8

102198

29,0

58,5

2001

2853,5

39109

3411,3

62523

1033,7

31699

5231,0

69933

36,2

81,1

2002

1883,9

28372

2311,3

45342

840,1

34008

3355,0

39706

44,6

119,9

2003

1852,9

29527

2491,3

48441

758,7

17810

3585

60158

40,9

60,3

Источник: АМТ

            Результаты анализа табл. 1 показывают неуклонное снижение объема производства МОО в США как по стоимости, так и по количеству за исключением 2003 г., который, как теперь очевидно, и стал переломным, что подтвердили показатели первой половины 2004 г. Следует отметить, что в этот период постоянно снижалось как по стоимости (с 2571,8 млн долл. в 1998 г. до 1051,6 млн долл. в 2003 г.), так и по количеству (с 18235 до 11132 шт. соответственно) и производство МОО с ЧПУ. Хотя кризис производства примерно одинаково сказался на выпуске как металлорежущих станков, так и КПО, все-таки больше всего он отразился на выпуске станков. При этом для различных групп металлорежущих станков и КПО темпы спада значительно отличались (табл. 2).

Таблица 2

Структура выпуска МОО в США с 1998 по 2003 гг.

Станки

1998

1999

2000

2001

2002

2003

Стоимость, млн долл.

Кол-во, шт.

Стоимость, млн долл.

Кол-во, шт.

Стоимость, млн долл.

Кол-во, 
шт.

Стоимость, 
млн долл.

Кол-во, 
шт.

Стоимость, 
млн долл.

Кол-во, 
шт.

Стоимость, 
млн долл.

Кол-во, 
шт.

Сверлильные и расточные

168,7

1745

97,5

1665

н/с

н/с

н/с

н/с

н/с

н/с

129,3

1612

Зубообрабатывающие

197,7

500

132,0

325

н/с

н/с

н/с

н/с

н/с

н/с

н/с

н/с

Шлифовальные

514,8

7203

458,5

6517

436,4

5056

352,4

3904

199,2

2220

157,5

2232

Токарные с ЧПУ (горизонтальные)

351,8

3829

225,5

2550

221,1

2605

203,5

2465

132,4

1793

119,5

1816

Токарные без ЧПУ

34,3

1032

17,6

1110

19,2

566

8,4

330

н/с

н/с

н/с

н/с

Фрезерные

281,1

3416

200,5

2749

50,5

3545

137,8

1990

56,1

369

39,3

531

Обрабатывающие центры

897,3

9175

597,9

7071

629,7

9054

35,5

7430

273,6

5367

318,3

5841

Прочие

330,7

9941

276,6

9311

18,1

8753

266,1

6204

229,0

5159

240,3

5882

Дыропробивные прессы и ножницы

253,1

7695

218,5

7341

202,5

7128

154,1

5678

104,1

4346

103,1

3904

Гибочные и ковочные прессы

259,7

5552

262,5

6053

259,3

5100

200,3

3359

139,1

2831

130,3

2654

Штамповочные прессы

393,2

3361

428,6

3549

296,9

3500

176,4

2864

136,6

1561

117,7

1612

Прочее КПО

382,2

3723

315,0

3770

276,4

3663

240,1

2770

159,3

2690

169,1

2488

Источник: АМТ

            Основным источником импорта в США металлорежущих станков с большим отрывом длительное время остается  Япония. Однако в последние годы импорт из Японии, а также из Швейцарии, Великобритании и Тайваня, сократился, тогда как существенно увеличился из Германии и Италии. Импорт из России очень невелик и происходит эпизодически. Япония же и крупнейший поставщик КПО в США, но здесь за ней вплотную следует Германия. В числе других значительных поставщиков КПО в США назовем Канаду, Италию, Швейцарию и Великобританию. Из импортируемых станков в США в среднем 82 % оснащено ЧПУ. При этом по данным последних лет больше всего в США завозят токарных станков (порядка 6400 в год, из них с ЧПУ около 54 %), шлифовальных, заточных и доводочных (примерно 5200, из них около четверти с ЧПУ), фрезерных (порядка 3300, из них немногим более 40 % с ЧПУ) и обрабатывающих центров (около 3200, причем вертикальных в 2,1 раза больше, чем горизонтальных). Cравнительно невелик импорт зубообрабатывающих станков (немногим более 200), поскольку американская фирма Gleason-Pfauter является крупнейшей в мире (на нее приходится почти 50 % мирового производства этих станков) и в достаточной степени удовлетворяет запросы американских потребителей, а кроме нее в США действуют и несколько других, более мелких (Drake Manufacturing, Fellows, Red Ring и др.).

            В значительно меньшей степени оснащено ЧПУ ввозимое в США КПО (около 1,7 %), причем чаще всего американские фирмы импортируют гибочные, штамповочные, а также гидравлические и механические прессы. Экспорт из США примерно втрое меньше импорта. Основными объектами экспорта МОО из США, объем которого примерно втрое меньше импорта, являются их соседи - Канада и Мексика. При этом объем экспорта, хотя и снижается, но гораздо более плавно, чем объем производства. Американское МОО после Канады и Мексики направляется прежде всего в Китай, затем в Великобританию, меньше в Германию и Японию (у двух последних стран отношение экспорта МОО в США к его импорту составляло в 2003 г. соответственно 9,1 и 19,9). В Россию американского МОО в 2003 г. было экспортировано на 18,6 млн долл., причем 11,3 млн долл. пришлось на КПО, а 7,3 млн долл. на станки (их основными поставщиками являются фирмы Haas Automation и Fadal). По сведениям АМТ, только 1,6 % вывозимых из США станков оснащено ЧПУ, т.е. в 5 раз меньше, чем ввозимых. Это означает, что на деньги, поступающие от вывоза станков невысокого технического уровня, американские фирмы закупают значительно более современное оборудование.

            Как ни парадоксально на первый взгляд, но парк оборудования в США, судя по результатам последней (15-ой) переписи 1996 г., довольно старый. Возраст более половины станков и свыше 70 % КПО превышает 11 лет (табл. 3). В целом из общего количества действующего в США МОО (2301082 шт.) 15,4 % имеют возраст до 5 лет, 24,4 % - от 6 до 10 и 60,2 % - свыше 11.

            Таблица 3

Возрастная структура парка металлорежущих станков в США 

Станки

Общее кол-во, шт.

Возраст станков, %

До 5 лет

от 6 до 10

От 11 лет и старше

Всего

1903733

16,5

25,6

57,8

Расточные

83125

14,1

21,1

64,

Протяжные

29254

10,1

20,0

69,9

Отрезные

147401

18,5

30,3

51,2

Сверлильные

291758

9,1

22,8

68,1

Электроэрозионные и электрохимические

35994

32,2

35,8

32,0

Зубообрабатывающие

36168

,8

13,4

79,9

Шлифовальные

261813

12,1

24,1

63,8

Хонинговальные, доводочные и полировальные

47831

12,9

27,1

60,0

Установки для термической резки

9903

54,9

24,9

20,2

Обрабатывающие центры

154838

43,6

37,8

18,7

Фрезерные

291790

12,7

26,5

60,8

Резьбонарезные, метчиками

59335

12,9

26,2

60,

Токарные

404599

16,8

22,7

60,5

Водо- и абразивно-струйные установки

1480

61,4

27,5

11,1

Прочие 

48444

16,0

29,8

54,2

            Больше всего в США установлено фрезерных, сверлильных и шлифовальных станков, причем наиболее старыми в парке из них являются сверлильные. Только один зубообрабатывающий станок из пяти, работающих в США, моложе 11 лет. Эти станки вместе с протяжными относятся к числу наиболее старых в парке, поскольку имеют стабильную установившуюся в течение ряда лет конструкцию. Самым молодым в парке является высокотехнологичное оборудование, получившее относительно широкое распространение только в последние годы: электроэрозионные и многоцелевые станки, установки для лазерной, плазменной, водо- и абразивно-струйной обработки и резки. Разумеется, его значительно меньше, чем традиционного, но оно определяет технический прогресс в металлообработке и объем такого оборудования в общем парке станков неуклонно растет. Значительная его часть с большим отрывом (12,4 %) сосредоточена в штате Калифорния, за которым по мере убывания следуют штаты Иллинойс (7,9 %), Мичиган (7,6 %), Огайо (7,5 %) и Нью-Йорк (5,8 %).

            Как и на любой американской выставке, на  IMTS 2004 преобладали американские производители, а из зарубежных, как обычно, больше всех было германских и японских. Хотя японских фирм было на выставке существенно меньше, чем германских, их представляли в основном крупные компании, нередко занимавшие площадь порядка 1200 м2 (Makino, Okuma, Mori Seiki, Mazak и др.). Германскую металлообработку представляли 160 фирм, более мелких, чем японские гиганты, за исключением одной - компании DMG, разместившей свои экспонаты, среди которых было 8 станков, впервые демонстрировавшихся в США, на площади свыше 1000 м2. Эта фирма постепенно наращивает сбыт своего оборудования в США. Если в первой половине 2003 г. объем заказов из этой страны составлял 5 % от общего объема заказов, то в первой половине 2004 г. он достиг уже 9 %. При этом в США значительно охотнее, чем в Европе и других странах, покупают наиболее наукоемкую продукцию фирмы - ультразвуковые и лазерные станки. Всего же в США уже работают примерно 3500 станков фирмы DMG, среди которых немало оснащенных линейными двигателями.

Швейцария была представлена 60 фирмами, большая часть которых показывала традиционные для этой страны изделия - прецизионные и высокопроизводительные станки, инструменты и оснастку высокого технического уровня. Почти столько же фирм (52) демонстрировало и продукцию тайваньской металлообработки, которая по объему экспорта МОО в США занимает шестое место, а по металлорежущим станкам Тайвань до 2003 г. был даже третьим (после Японии и Германии) - поставщиком США. При этом в США тайваньские фирмы изготавливают значительную часть своих станков. Италия и Испания были представлены 10 ÷ 20 фирмами каждая.

            Хотя большая часть оборудования, которое экспонировали на IMTS2004 зарубежные фирмы, демонстрировалась ими раньше, главным образом на своих национальных станкостроительных выставках, в США многое было показано впервые. Кроме того, многие экспонаты уже показали свои высокие качества при эксплуатации на ряде фирм. Основное значение этой выставки состоит в том, что она стала индикатором нынешнего состояния глобального рынка производственных технологий и темпов их развития, главным образом с точки зрения коммерческого применения. Оборудование для аэрокосмической промышленности, производства пресс-форм и штампов было довольно широко представлено на стендах, но очевидно и растущее значение медицинского и электронного секторов (лазерная, ультразвуковая и микрообработка).

Многофункциональные станки, обработка с минимальным количеством обслуживающего персонала (автоматизация с уровнем, определяемым возможностями заказчика) и высокоскоростная обработка остаются ключевыми направлениями развития металлообработки и, по-видимому, останутся ими на следующей выставке в 2006 г. Следует отметить, что уровень автоматизации станков, применяемые технологии обработки были ориентированы на потребности, возможности и традиции прежде всего американского рынка, в первую очередь автомобильного. Так, германская фирма Index показала свой известный многошпиндельный автомат мод. MS52, но со встроенным роботом, предназначенным для загрузки-разгрузки патронных (а не прутковых) заготовок, полученных прецизионной штамповкой. Некоторые фирмы показали упрощенные системы ЧПУ, учитывающие не всегда высокую квалификацию операторов на американских предприятиях.

Были, разумеется, и исключения, в числе которых в первую очередь следует назвать 4 новых станка из 24 демонстрировавшихся фирмой Mazak. В числе этих станков, предназначенных для серийного производства, обрабатывающие центра и два многофункциональных токарных, станок серии Integrex и горизонтальный обрабатывающий центр HCN5000. Станок Integrex е-1550V/10 представляет собой дальнейшее развитие вертикальных станков серии Integrex и рассчитан на размеры заготовок Æ2000 х 1440 мм, устанавливаемых на спутниках 1000 х 1000 мм или Æ1400 мм. Перемещения по линейным осям координат (1875 х 1550 х 1345 мм) выполняются со скоростью 40 м/мин. Емкость инструментального магазина достигает 330 инструментов, что позволяет обрабатывать детали практически любой степени сложности. Особенностью токарного центра Multiplex Тriple 8200Y с верхней (12 х 2 инструментов) и нижней (9 инструментов, из них до 6 вращающихся), револьверными головками и патроном диаметром 200 мм является возможность перемещения верхней револьверной головки по осям Х и Y со скоростью 50 м/мин и ускорением до 1 g. Станок, рассчитанный на обработку патронных заготовок диаметром до 320 мм и валов диаметром до 530 мм, может быть оснащен портальным роботом с горизонтальным рабочим перемещением со скоростью 160 м/мин и вертикальным (позиционирующим) - 100 м/мин.

Рассчитанный на диаметр обработки 860 мм токарный центр Cybertech Turn 4500 MT с традиционными для токарных центров фирмы Mazak верхней  (12 инструментов) и нижней (8 инструментов) револьверными головками снабжен фрезерным шпинделем мощностью 11 кВт с частотой вращения инструментов в них 3000 мин-1. Частота вращения токарного шпинделя достигает 24000 мин-1. У средних размеров (спутники 500 х 500 мм) горизонтального обрабатывающего центра Nexus 5000, предназначенного для высокоскоростной обработки цветных металлов и сплавов, а также высокопроизводительной обработки стали, стабильная рабочая температура шпинделя поддерживается посредством специальной системы смазки для его опор.

Следует отметить, что отмечаемая на всех крупных станкостроительных выставках тенденция использования пятикоординатных станков получила развитие главным образом у зарубежных фирм. Американские же (Hurco, Haas, Brdgeport, Hardinge и др.) демонстрировали в основном трехкоординатные станки, считая их более надежными и экономичными из расчета стоимости обработки одной детали, хотя в качестве опции многим таким станкам придавались поворотно-наклоняемые столы, обеспечивающие как четвертую, так и пятую ось обработки. Фирма Haas, занимающая на американском рынке третье место после концерна Unova, включающего фирмы Cincinnati Lamb и Landis Gardner, и фирмы Gleason , показала такой вертикальный  обрабатывающий центр упрощенной конструкции мод. VF2TR с поворотно-наклоняемым столом диаметром 160 мм, привинчивающимся к рабочему столу станка. В результате переход с трехкоординатной обработки на пятикоординатную и наоборот, происходит на этом станке за несколько минут. Станки фирмы Haas отличаются достаточно простой конструкцией и невысокой ценой, что предопределило высокий спрос на них в мире (в 2004 г. в было продано порядка 5000 станков), в том числе и в России, где , в частности, токарных станков и обрабатывающих центров этой фирмы, по данным ее представителей в России, было продано 74 в 2003 г. и свыше 100 в 2004 г.

Тенденция к упрощению управления оборудованием и составления управляющих программ заметна главным образом у американских фирм, которые оснащались в первую очередь системами ЧПУ фирмы Fanuc, по сведениям этой фирмы, ее системами ЧПУ (или системами фирмы GE Fanuc) было оснащено 422 станка из 823, демонстрировавшихся на выставке (51,3 %), системами фирмы Siemens 86 станков (10,4 %), фирмы MELCO 46 станков (5,6 %), фирмы Haas 44 станка (5,3 %) и фирмы Heidenhain 26 станков (3,2 %).

Станки с линейными двигателями за исключением фирмы DMG - давнишнего мирового лидера в этой области, демонстрировали всего несколько японских и американских фирм,  но применение этих двигателей было отчасти нетрадиционным, т.е. они были установлены не только на обрабатывающих центрах, как например, у фирм Enshu, Mitsui Seiki и Matsuura. В частности, впервые были показаны, оснащенная линейным двигателем установка для абразивно-струйной резки фирмы  Flow International, управляемая к тому же по пяти осям координат, внутришлифовальный станок фирмы Bryant и резьбошлифовальный фирмы Drake Manufacturing. На этой установке линейные двигатели обеспечивают перемещение рабочей головки со скоростью до 125 м/мин, а на станке мод. GS:TE-LM фирмы Drake Manufacturing, предназначенном также для шлифования шлицев, шпоночных пазов и других сложных профилей кругами из сверхтвердых материалов, ускоренно перемещают по линейным осям координат стол и шлифовальную бабку. Оптимизация процессов шлифования и правки производится на нем с помощью акустической эмиссии, профиль круга в зависимости от параметров шлифования корректируется автоматически.  Фирма Drake Manufacturing впервые показала также пятикоординатный зубошлифовальный станок мод. GS:G2  с двумя профильными кругами, установленными на одном шпинделе и предназначенными соответственно для чернового и чистового шлифования прямозубых и косозубых (до 450) цилиндрических колес диаметром 25 ÷ 300 мм и модулем 0,5 ÷ 8 мм. Профилирование и правку этих кругов производят управляемым от двухкоординатной системы ЧПУ правящим устройством, снабженным профильными алмазными роликами диаметром 115 мм. Станина (так же как и у резьбошлифовального станка) выполнена из полимербетона, поворот стола по оси С производится высокомоментным двигателем фирмы Fanuc с дискретностью 0,2 дуговые секунды.

Еще один управляемый уже по восьми осям координат зубошлифовальный станок на базе зубофрезерного мод. 200 фирмы Koepfer впервые показала также известная немецкая фирма Kapp. Он работает двумя методами: абразивным червяком диаметром 60 ÷ 80 мм и профильным кругом из КНБ с гальваническим покрытием диаметром 80 мм и вращающимся с частотой 12000 мин-1. Оба круга устанавливают на одном шпинделе. Шлифуемые колеса (диаметром до 120 мм, шириной до 200 мм и модулем до 0,8 мм, а при профильном шлифовании - до 0,5 мм) могут загружаться и разгружаться портальным загрузчиком.

Из давно известных в России фирм, работающих в области абразивной обработки и показавших свою новую продукцию, следует отметить Bryant. Ее универсальный круглошлифовальный станок мод. UFZ и высокоскоростной внутришлифовальный мод. В+ отличаются высокой жесткостью и точностью. У станка мод. В+  с литой чугунной станиной перемещения салазок (по гидростатическим направляющим) по осям X и Z  осуществляются от линейных двигателей на величину 75 мм (по каждой оси) при дискретности 0,1 мкм на 75 мм. При диаметре обрабатываемых отверстий в интервале 1 ÷ 125 мм этот станок, оснащенный устройством ЧПУ мод. 18iTB фирмы Fanuc,  наилучшим образом подходят для серийного производства автомобильных деталей типа форсунок, а также наружных и внутренних колец миниатюрных подшипников. Правка кругов, вращающихся с частотой 30000 ÷ 150000 мин-1 проводится однокристальным алмазом по радиусу и по прямой.

Пристальное внимание специалистов привлекли плоскошлифовальные станки американской фирмы Harig, оснащенные твердосплавными шпинделями. Такие шпиндели, которые в 10 раз жестче стальных (хотя и дороже их), имеют нулевой износ конуса и, соответственно, меньший износ круга, а следовательно, и шлифование на таких станках можно проводить с более высокими режимами. Один из таких станков (мод. EZ SURF II) c размерами стола 150 х 450 мм, оснащенный трехкоординатной системой ЧПУ, имеет дополнительное устройство цифровой индикации, позволяющее работать на станке также в полуавтоматическом и ручном режимах. При алмазной правке круга, вращающегося с частотой 2000 ÷ 5000 мин-1 от привода мощностью 1,2 кВт производится компенсация его износа.

Фирма ITM, так же как и Harig,  известная преимущественно в США, выпускает практически всю гамму станков для абразивной обработки - кругло-, профиле-, резьбо-, зубо- и внутришлифовальные, заточные (с числом одновременно управляемых осей координат до 9), а также агрегатные. Все эти станки имеют чугунную станину, оснащены мотор-шпинделями с водяным охлаждением, нередко сменными, частота вращения которых достигает в отдельных случаях 120000 мин-1, а в некоторых случаях загрузочно-разгрузочными устройствами, в том числе портальными.

Наиболее интересный с точки зрения компоновки и конструкторских решений агрегатный шлифовальный станок мод. MSG-UNIFLEX  этой фирмы предназначен для шлифования режущих инструментов и деталей (диаметром 1,5 ÷ 16 мм и длиной до 200 мм) сложного профиля из твердого сплава, быстрорежущей и коррозионно-стойкой стали, титановых сплавов, используемых в медицинской, авикосмической и автомобильной промышленности. Каждая из трех отдельных позиций этого станка, управляемых по пяти осям координат (т.е. всего у станка до 15 управляемых осей координат) снабжена мотор-шпинделем мощностью 17 кВт с конусом типа HSC, куда устанавливают шлифовальные круги (корундовые, алмазные и из КНБ) диаметром 75 ÷ 150 мм, вращающиеся со скоростью 100 м/с. На каждой позиции может быть установлено загрузочное устройство и до четырех кругов на одном шпинделе, правка которых производится алмазным роликом. При подаче СОЖ под высоким давлением на станке одновременно шлифуют как одинаковые, так и различные детали. Таким образом, при трехкратном увеличении производительности по сравнению с индивидуальным станком и возможности длительной работы без вмешательства обслуживающего персонала его стоимость выше всего лишь в 1,5 раза, а занимаемая площадь больше только вдвое.

В отличие от традиционных агрегатных станков фирма Hardinge в своем станке мод. LMC42 с традиционной полимербетонной (Harcrete) высокую производительность сочетает со значительным расширением выполняемых им функцией. Он позволяет сократить расходы на обработку, свести к минимуму время на наладку и возможность столкновений, а также вмешательство обслуживающего персонала. С этой целью станок, предназначенный как для единичного, так и для крупносерийного производства и представляющий собой гибкий производственный модуль, разделен на 4 зоны резания, в которых в общей сложности используется 56 инструментов. В первой зоне, предназначенной для традиционной токарной обработки, установлена неподвижная передняя бабка для прутковых (до Æ 40 мм) и патронных (до Æ 200 мм) работ, работающая совместно с 16-позиционной вертикальной револьверной головкой, у которой все инструменты являются приводными, причем ось С - стандартная, а ось Y -по заказу. В шпинделе зоны 2, вращающемся с частотой 6000 мин-1 от привода мощностью 7,5 кВт, выполняют как черновые, так и чистовые операции. Для черновых операций этому шпинделю придают перемещение по трем осям координат (X,Y,Z) и обработка ведется в зонах 3 и 4, а чистовое точение осуществляют в этом шпинделе с деталями, поступившими из зоны 1. Наибольшей гибкостью обладает зона 3, которая может быть оснащена такой же, как в зоне 1 револьверной головкой, инструментальной планшайбой на 16 инструментов (тоже вращающихся с частотой 6000 мин-1) или установочной поверхностью для специальных заготовок. Расположенное в зоне 4 устройство автоматической смены инструментов за 2,5 с передает инструменты из 24-позиционного магазина на инструментальную станцию для выполнения точения, сверления и растачивания или (по заказу) в выдвижной шпиндель, вращающийся с частотой 8000 мин-1, который добавляет функции фрезерования.

            Гибкий производственный модуль, но принципиально другой конструкции, представила фирма Kitamura. Особенность этого модуля (мод. Mycenter Supercell-400) состоит в наличии у него 20-позиционного накопителя круглых (Æ350 мм) спутников (до 120 спутников по заказу) с загрузочно-разгрузочной станцией при высокой точности позиционирования (± 1 мкм) и повторяемости (± 0,5 мкм). Этот пятикоординатный модуль, особенно в случае, если на нем установлено 120 спутников, может всю смену работать без вмешательства обслуживающего его персонала, тем более, что емкость инструментального магазина тоже достигает 140 (190 по заказу) инструментов, а для их смены требуется не более 1 с. Компактность (3,75 х 5 м) модуля делает его особенно эффективным при встраивании в производственные линии и системы.

            Одна из крупнейших американских станкостроительных фирм Cincinnati Lamb, входящая в группу Unova Industrial Automation Systems (15 место в мировом рейтинге) показала несколько моделей своих обрабатывающих центров. Наибольший интерес среди них по своим конструктивным параметрам вызвала впервые представленный горизонтальный центр серии MEGA мод. НРС-800НР с перемещениями по осям X, Y, Z, равными 1450 х 1100 х 1265 мм. При таких размерах станка составляющее всего лишь 0,9 с время смены инструментов (диаметром до 300 мм, длиной 690 мм и массой до 30 кг) из 40-позиционного цепного магазина и спутников (8 с) позволяет свести к минимуму его непродуктивное время, чему способствуют также высокие скорости быстрых перемещений, достигающие  80 м/мин по осям X и Y и 60 м/мин по оси Z при ускорении 1,5 g. Термосимметричная конструкция, постоянная обратная связь по всем осям, шариковые направляющие на танкетках и сдвоенные шариковинтовые передачи по всем осям координат позволяют обеспечить точность позиционирования ± 5 мкм и повторяемость ± 2 мкм.

            Еще более высокой  точности достигают при микрообработке на сверхпрецизионном вертикальном обрабатывающем центре мод. Hyper 2J, впервые показанном фирмой Makino и предназначенном для медицинской, биологической и оптической промышленности. Его гранитное (250 х 250 мм) основание обеспечивает хорошую виброизоляцию и постоянный контроль теплопроводности. По осям координат X, Y, Z производится субмикрометрическое перемещение на величину 200 х 450 х 150 мм, скорость которого достигает 12 м/мин. Наличие обратной связи посредством оптической линейки с дискретностью 0,5 нм позволяет добиваться точности позиционирования ± 0,3 мкм и повторяемости ± 0,2 мкм. Грузоподъемность стола с размерами 300 х 200 мм равна 40 кг, стандартная частота вращения шпинделя составляет 40000 мин-1 (по заказу 170000 мин-1). Магазин с прямым доступом рассчитан всего на шесть инструментов, хотя его емкость может быть увеличена до 42. Предусмотрены как контактная система измерения длины инструмента, так и бесконтактное устройство измерения позиции шпинделя. Для стабильного поддержания точности станок массой 5000 кг может быть установлен в специальный термозащитный кожух.

            Для микрообработки служит также продемонстрированный фирмой Makino первый в мире проволочно-вырезной станок мод. UPY-2 горизонтальной компоновки. Он работает с проволокой минимальным диаметром 0,02 мм (максимальный диаметр достигает 0,232 мм). Эту проволоку, общая масса которой в консольном положении не должна превышать 20 кг, автоматически заправляют в стартовое отверстие диаметром 0,07 мм с шагом 0,15 мм. Диэлектрик способствует минимизации искрового зазора и обеспечивает высокое качество получаемой поверхности. Предусмотрена система защитных кожухов, позволяющая в пределах 0,5 0С поддерживать температуру внутри рабочей зоны в процессе резания и тем самым повышающая точность обработки. При перемещениях по линейным осям, достигающих 200 х 200 х 60 мм, перемещения по осям U и V составляют всего ± 0,1 мм. Система оптической обратной связи с дискретностью 50 нм является стандартной для всех осей за исключением оси Z. Для проволоки диаметром 0,102 мм при толщине обрабатываемой детали 29,8 мм максимальный угол конуса составляет ± 30.

            Хотя большинство экспонатов, продемонстрированных фирмой Mori Seiki, было показано ранее на других выставках, в частности на ЕМО 2003 и Metav 2004, ряд заложенных в них конструктивных решений до сих пор остается актуальным. К ним относится, например револьверная головка для токарных станков серии NL со встроенным электродвигателем, соединенным с фрезерным шпинделем. Такая конструкция, впервые в мире разработанная фирмой Mori Seiki, значительно повышает ее жесткость, в результате чего производительность фрезерования этой головкой становится примерно такой же, как на среднем обрабатывающем центре. Кроме того, ликвидация промежуточной системы передачи мощности на режущий инструмент приводит к ликвидации источников вибрации и тепла, а циркулирующая вокруг электродвигателя масляная завеса обеспечивает его охлаждение и термоизоляцию от близлежащих компонентов станка.

В раздел Статьи

 [На главную (homepage)]   [Статьи (Articles)]    [Выставки (Exhibitions)]   [Архив]
  [Ваши коллеги (Your colleagues)]   [Услуги (Services)]    [ Нам пишут и о нас пишут...(Letters to us and about us)] 
[Обозрение изданий (систематический каталог- Review of editions (systematic catalogue)] [
О создателях]        
[ Тематический каталог (Thematic catalogue)
]
  [Поиск по сайту (search)] [Информация о сайте (about web-site)]

Обновлено 15. 11. 08

Замечания по сайту Вы можете отправить веб-менеджеру Потаповой Г.С.  stankoinform@mail.ru