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

ФГУП "Вольский механический завод": «...не можем представить производственный процесс без использования ТМ(КИМ)-750...»

20 января 2009

Приобретение модернизированной 6 – осевой координатно-измерительной машины КИМ-750 с постоянно установленным скоростным шпинделем на верхней поверхности каретки (под измерительную головку), шарнирно соединенной с гексагональной рычажной системой – характеризует начало нового этапа в повышении качества изготовления ответственных деталей нового сложного изделия с особыми характеристиками. Модернизированная КИМ-750, представляющая собой теперь технологический модуль, который наряду с основными функциями контрольных измерений обладает функциями координатной контурной доводки механической обработкой особо точных элементов деталей из сталей и сплавов и носит обозначение модели ТМ-750.
Производителем и разработчиком уникальной конструкции измерительной машины – гексапода является предприятие «Лапик» г. Саратова, организованного группой специалистов одного из ведущих НИИ ВПК советского периода.
Попытки в США скопировать и создать собственный аналог саратовского гексапода пока не увенчались успехом в достижении аналогичных уникальных технических характеристик.
Технологический модуль ТМ-750, на базе КИМ-750 с итальянским скоростным шпинделем (40 тыс. оборотов) является незаменимым устройством для изготовления сложных корпусных пространственных и цилиндрических деталей с профильными элементами, положение которых задаются от осей вне материального контура, и со скрещивающимися в пространстве осями участков деталей.
Все основные детали новой боевой машины, определяющие положение устройств, обеспечивающих точность наведения и перемещения исполнительных механизмов проходят обязательное измерение всех сопрягаемых поверхностей на ТМ-750 (КИМ-750).
В связи с тем, что эти детали наряду с заданной по КД высокой точностью взаимного расположения поверхностей имеют зависимые допуски на геометрические размеры этих поверхностей, качественно проконтролировать их точность в процессе обработки на металлорежущих станках не возможно. До приобретения ТМ-750 (КИМ-750), как бы старательно не проводили обработку ответственных деталей, практически всегда часть деталей приходилось дорабатывать по результатам сборки. Поэтому после измерения указанных деталей на ТМ-750, на ряде поверхностей предусматривается припуск для доводки, который снимается скоростным шпинделем непосредственно на измерительной машине. Казалось бы, почему не произвести такую же операцию на координатном или современном пятиосевом обрабатывающем центре?
Даже при обработке на пяти осевом обрабатывающем центре без точного базирования на столе, без применения особо точных приспособлений не обойтись. При этом все равно произойдет несовпадение конструкторской и технологической базы, т.е. возникнут погрешности базирования. На ТМ-750 имеется уникальная возможность исключить технологическую погрешность базирования и всегда производить обработку от конструкторских баз, не смотря на то, что деталь не забазирована на столе (лежит под любым неопределенным углом на поверхности стола) – этим качеством в полной степени не обладает ни один обрабатывающий центр лучших мировых производителей. Внедрение измерения щупами-иглами малогабаритных элементов (многозаходные резьбы, мелкомодульные зубья шестерен приборов, глубокие внутренние полости и пазы), когда щуп может иметь любую форму, позволяет проникать для измерения между сложными криволинейными поверхностями, куда прямой луч лазера даже современной лазерной измерительной машины не сможет проникнуть и произвести измерения. При помощи ТМ-750 удалось доказать разработчикам нашей новой спец. машины, что один из её узлов согласно КД пересекается с криволинейной поверхностью рубки и этим ограничивает заданные пределы перемещения, что не является браком изготовления, а в сущности недоработка КД. По данным КД и измерений двух взаимодействующих узлов были построены трехмерные модели, при наложении которых друг на друга по посадочным местам, выяснено, что узлы изготовлены согласно КД. Но произведя компьютерную имитацию взаимодействия этих узлов при вращении узла контейнера вокруг оси в рубке, обнаружилось пересечение поверхности контейнера с колпаком рубки. После изменения КД, узлы стали нормально отрабатывать все заданные параметры перемещений. Был доведен до совершенства в изготовлении на соответствие КД мальтийский механизм передачи точных периодических перемещений. Перемещения стали надежным и гарантированным, так как детали механизмов: «Мальтийский крест», «Мальтийский кривошип» и «Каретка» стали 100% проверяться и при необходимости дорабатываться на ТМ-750.
При помощи скоростного шпинделя производится координатная обработка отверстий под миниподшипники в малогабаритном корпусе механизма ГН. Корпус и крышка состоят из капризного высокопрочного алюминиевого сплава, в которым необходимо получить с точными координатами в пределах 0,01мм отверстия ?10Н7, ?12Н7,?14Н7, ?16Н7 в соединенных корпусе и крышке.
При попытке обработать отверстие машинными развертками и резцами на координатном станке не дало результата – налипание сплава, сколы и «бугристые наросты» на поверхностях отверстий, увеличение диаметров сверх допусков от первоначальной настройки. При переводе обработки этих отверстий на ТМ(КИМ-750) с применением фрез с двойной заточкой «Ski-Carb» фирмы SGS (США) со спиральным входом и выходом в отверстия обеих частей корпуса и крышки на оборотах 12000об/мин получили идеальную шероховатость отверстий с точностью диаметров и межосевых расстояний близкой к точности измерений. Казалось бы простая деталь: валик ? 7g6 длиной 250 мм с шейками с обеих сторон ?5h6 с HRC 52…56, в котором на ?7g6 необходим паз 3h9 длиной 160 мм, при несимметричности размера 3h9 относительно 7g6 не более 0,02 мм. До перевода изготовления паза 3h9 на ТМ-750 практически не удавалось получить годную деталь. Применив фрезу производства Sandvik Coromant при оборотах шпинделя 7500 об/мин провели послойную обработку, которая обеспечила заданные размеры и необходимую симметричность. Изготовление всех основных корпусных деталей точных приводов, а их у нас более 10 на новом изделии мы теперь не можем представить без измерений на ТМ(КИМ)-750.
Те опасения, которые возникали у нас, что нельзя совместить обработку, которая может привести к износу элементов тяг, участвующих в измерениях, и машина потеряет точность измерений, в течение 3-х лет эксплуатации не подтвердились. При тщательной тестовой настройке ТМ-750 согласно паспорта точность измерений значительно превышает указанные в паспорте: 2,0 мкм на L=250 мм, она сейчас достигает 0,3-0,6 мкм на L=750 мм. Это обеспечивается тем, что элементы измерительной системы расположены параллельно элементам силовой системы, которые обеспечивают все перемещения каретки с измерительной головкой. При этом любые нагрузки, возникающие в силовой системе, не влияют на измерительную систему, которая в течение длительного времени практически не изнашивается. Срок службы измерительной системы КИМ-750 без ремонта составляет более 15 лет.
Сравнивая КИМ-750 с зарубежными аналогами, можно сказать, что это уникальная машина с возможностью проведения особо точных измерений превосходит любые зарубежные аналоги.
Потенциальными возможностями, которыми обладает технологический модуль ТМ-750 (на базе КИМ-750) в интеграции прецизионной обработки с уникальной точностью измерений, не обладает в полной мере ни один в мире современный обрабатывающий центр с ЧПУ, реализующий методы адаптивной обработки.

Начальник бюро САПР ФГУП "Вольский механический завод"
Хрустицкий К.В.