8 (495) 268-09-27, 8 (8452) 35-49-69
info@lapic.ru
пн-пт с 8:00 до 17:00

Шестиосевая КИМ - инструмент развития новых технологий

Если необходимо выиграть рынок и не случайно, а стабильно, без налаженной технологии не обойтись. Но никто не собирается продавать России ни оборудование для новых технологий, ни сами технологии. Все машиностроительные предприятия в развитых странах оснастились координатно-измерительными машинами. Это реальный инструмент для создания конкурентоспособных технологий в прикладном машиностроении. КИМ – оборудование, которое дает обратную связь с выстраиваемой технологией и/или сохраняет имеющуюся. 

 
Лидеры мирового рынка: Сша, Япония, Германия оснащены КИМ наивысшим образом (США около 100000 шт., Япония и Германия — по 35000 шт.).Сегодня Китай набирает свою силу за счет количества рабочих, но, не смотря на это, количество приобретаемых в этой стране КИМ растет.

 
Но история банальна, как это много раз бывало в истории техники. Шестиосевая координатно-измерительная машина — инструмент 21 века  была изобретена в России, причём ещё в СССР в прошлом веке. В девяностые годы, когда две американские фирмы презентовали свои первые наработки в этой области техники, российские КИМ уже использовались в производстве. Зато американцы придумали название “HEXAPOD” и активно, как они это умеют, развернули производство подобных машин. Тем не менее, российские разработки, выполненные в в этой области, имеют научно-технический приоритет, а также существенно более высокие технические и технологические характеристики. По этому поводу журнал «Tra Metal» констатировал следующее: «Как видно, если в эту область совершенно новых 6-осевых координатных машин западным изготовителям не удастся проникнуть, то это успешно произойдет в России».

Лидер в измерительной технике

Но и сегодня «6-осевые КИМ «ООО «Лапик» превосходят по комплексу параметров все зарубежные...» - это краткое обобщение официальных отзывов 20-ти предприятий в России и за рубежом, многие годы эксплуатирующих эти машины. КИМ является официальным средством измерения по стандартам ISO, внесена в Государственный реестр СИ Российской Федерации.
Отличительной особенностью 6-осевой КИМ является наличие плавно-управляемого измерительного наклона инструмента, которым могут без лишних калибровок проконтролировать базовые и рабочие поверхности детали, включая внутренние.

 
За прецизионными измерениями сложных изделий с минимумом перестановок и дополнительной оснастки; за измерением внутренних полостей корпусных деталей; узких криволинейных каналов и наклонных отверстий; мелких структур; за измерением сложной формы в режиме сканирования с заданным углом контакта метрологи обращаются к шестиосевой КИМ. Она весьма эффективна как при разработке новых технологий, так и при поддержании освоенных. 

 

Основу конструкции таких машин составляет платформа Стюарта, фиксируемая в пространстве 6-ю шарнирно соединенными тягами переменной длины. Каждая тяга имеет пару шарниров, один из которых соединен с платформой, а другой - с рамой. Тяги приводятся в движение 6-ю линейными приводами, находящимися под общим программным управлением. Точность определения положения измерительного инструмента (закрепленного на платформе), включая движение с переменным углом, осуществляется лазерными интерферометрами с дискретностью менее 0,08 мкм. Таковы основные конструктивные особенности, которыми отличается 6-стержневая измерительная машина от классических координатно-измерительных портального типа. 

Дуэт точности и легкости

Переход к новой стержневой конструкции позволил нам намного уменьшить массу подвижных и неподвижных частей, увеличить быстродействие, длительно сохранить показатели точности и беззазорности кинематических пар при эксплуатации машин. Особое значение имеет увеличение точности позиционирования, так как отсутствует накопление погрешности на последовательных механических звеньях. Эти преимущества возрастают по мере усиления требований к оборудованию в плане увеличения быстродействия, размеров зоны перемещения инструмента, числа программируемых поступательных и угловых перемещений инструмента, точности позиционирования.

 

Более сложное управление кинематикой по новой схеме делает применение ЭВМ обязательным. Но есть и другие цели, для достижения которых ЭВМ получили применение в современном оборудовании традиционной и новой конструкции: автоматизация ввода и вывода данных, построения управляющих программ, диагностики.

 

КИМ имеет мощное программное обеспечение, состоящее из двухкомпьютерного вычислительно-управляющего комплекса - промышленный совместимый компьютер c модулями сбора и обработки информации (Управление КИМ) и автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора - персональный IBM PC. 

 
Программистами предприятия системно обновляется метрологический программный комплекс машины; разработаны программы поддержки дополнительного измерительного оборудования, в том числе сканирующего; разработаны новые версии ПО для измерения различных деталей; адаптированы в общеизвестные форматы выходные данные. 

 

Помимо перечисленных возможностей, программное обеспечение позволяет использовать все преимущества, заложенные в конструкции станка с параллельной кинематикой. Механизм программной самокалибровки позволяет сохранить паспортную точность вновь изготовленной машины в течение долгого срока эксплуатации (более 15 лет). 

 

Уникальные возможности позиционирования в пространстве (менее одной секунды по углу и менее одного микрона по любой из декартовых координат) позволяют измерять поверхности практически любой сложности. 6-осевая КИМ успешно производит контроль шестерни с круговым зубом и пары вал-шестерня, тогда как на традиционных 3-осевых КИМ для этого требуется установка высокоточного поворотного стола с нетривиальной системой управления.

Безупречность измерений

Измерение конических зубчатых колес производится с учетом наладок зуборезного оборудования. Программе задаются не только параметры с чертежа, но и наладки зуборезного оборудования с карты наладок для изготовления контролируемого колеса. По этим данным строится точная математическая модель зубчатого колеса.

 
В отделе программирования ведется совместная работа с математиками, электронщиками, конструкторами и оптиками по осуществлению новых производственно-научных проектов. В частности, внедрение и применение 6-стержневой системы для регулировки вторичных зеркал оптических систем, для ортопедической практики в медицине и т.п.

 

КИМ оснащается сканирующим датчиком SP25M фирмы «Renishaw». Преимуществом сканирующего алгоритма измерений является возможность сбора за короткое время большего объема информации с измеряемой поверхности, чем при использовании переключающего датчика. Это дает возможность более объективно контролировать измеряемые поверхности.
На одной модели КИМ может производится контроль деталей как стандартной формы, так и построенных на основе сплайнов высшего порядка; от полутораметровых до миниэлементов. 

 

Новый шаг в измерении мелкоструктурных деталей сделан за счет создания спецпрограмм для контроля щупом с очень маленьким радиусом R=0,03 мм щупового наконечника, который должен быть меньше радиуса закрытого сочленения поверхностей. Измерение осуществляется касанием острой иглой детали в “щадящем” режиме. 

 
Для решения этой проблемы производится блиц-тестирование щупа, в результате которого выполняется условие прецизионного измерения. Определение параметров щупового наконечника теперь позволяет провести измерение детали по заданной программе с большой точностью (до 1 мкм). Такие касания выполнимы с помощью шестиосевой конструкции КИМ, производящей плавно-управляемый наклон измерительного органа. 

Потребители выбирают КИМ ООО"Лапик" 

Приведём характерные отзывы потребителей, эксплуатирующих 6-осевые КИМ: «Применение КИМ ООО «Лапик» позволило совершенствовать технологию производства деталей за счет существенного сокращения технологического цикла и повысить технический уровень продукции завода…»; «Измерение всех основных корпусных деталей точных приводов, а их у нас более 10-ти на новое изделие, не можем представить без использования КИМ-750».

 

Сегодня всем ясно — производство без компьютерного учета и компьютерных технологий не конкурентно и в России. Откладывать оснащение производства координатно-измерительными машинами также бесперспективно, как прекращение компьютеризации производства. 

 
КИМ — продукт нового поколения — обладает расширенными функциональными возможностями, низкой себестоимостью, высокой производительностью, малой энергоемкостью — эти факторы характеризуют машину как перспективный продукт. Результатом применения такого высокотехнологичного измерительного оборудования будет конкурентоспособный товар высокого качества.

К.т.н. Бойченко С.Г.