К барьеру! (запрещенная Дуэль) - К Барьеру! (запрещённая Дуэль) №26 от 10.11.2009

Спираль развития подвела индустрию к колоссальному перевороту: на новом этапе развития потребовалось перешагнуть когда-то спасительную грань стандартизации и осуществить революционных масштабов переход от производства стандартных вещей из стандартных деталей к производству нестандартных вещей из нестандартных деталей, которые при этом были бы дешевле, лучше и быстрее в производстве, чем прежние стандартные…

В области станкостроения это поворот от механического задания параметров к вычислительному заданию параметров. Механика статична; механический станок заранее содержит в себе очень жесткие параметры тех деталей, которые он сможет произвести.

Станок с ЧПУ тоже зависим от механики и содержит массу чисто механических компонентов. Но он знаменовал собой переход к ПОТЕНЦИАЛУ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕНОСА ЗАМЫСЛА В МАТЕРИАЛЬНОЕ ВОПЛОЩЕНИЕ.

Что это такое? Это нужно знать и понимать каждому, чтобы выжить. Я нарисовал кривоколенный канал в бруске металла. Нарисовал – и нарисовал, что с того? Стандартный сверлильный агрегат не может сделать кривой канал в бруске. Его механическая природа заранее запрограммирована на производство прямых каналов, и других он высверлить не может.

Это была реальность механической эры станкостроения. Теперь реальность информационной эры станкостроения: я нарисовал нечто корявое в компьютере. Кинул параметры этого предмета на пятикоординатный ЧПУ станок…

Это уже другая в основах своих индустрия. Я не прошу у станка выдать мне ту деталь, с целью производства которой станок был создан. Я прошу его выдать деталь, о конкретных параметрах которой создатели этого станка понятия не имели. Прежде мне потребовалось бы заказать под новую деталь производство нового станка. Теперь мне достаточно загрузить координаты – новый станок работает по ЛЮБЫМ параметрам.

Революция? Да! Думаем мы о ней? Нет!

А ведь для мира это прежде всего технологический прорыв, это увеличение производительности в десятки раз, это возможность качественно изменить дизайн и выйти на рынок с продуктом нового поколения, это гарантия стабильности предприятия. Это возможность обрабатывать сложную криволинейную поверхность и гнутоклееные детали любой формы за одно позиционирование на станке. Сегодня операции фрезерования, профилирования, выборки любых пазов, сверления, шлифования, нарезки шипов, выпиливания выполняются при практически мгновенной смене инструмента.

Станкостроение принципиально шагнуло к увеличению числа независимых рабочих шпинделей, расположенных в одной рабочей плоскости, в сторону бесколлекторных двигателей системы перемещений головки и вращения. Имеем тенденцию к уменьшению размеров и облегчению веса рабочей головы, а следовательно, удлинения рабочего суппорта, что дает возможность постоянно увеличивать размеры обрабатываемых деталей. Растет количество станковых рабочих столов в базовой комплектации, что позволяет значительно повысить производительность станка.

Фиксация заготовок станков будущего будет выполняться либо пневматически, либо вакуумным зажимом. Так же растет номенклатура рабочих инструментов, которые можно насадить на шпиндель. Кроме того, тенденция станкостроения ведет к постоянной оптимизации магазина для автоматической смены инструмента.

Программа позволяет заранее рассчитать пооперационно время на изготовление каждой детали, правильно подобрать инструмент. Управляющая программа позволяет моделировать процесс обработки детали, управлять и корректировать движение столов и рабочих шпинделей.

Программа 3-мерного моделирования изделий и цикла их обработки дает возможность технологу заранее видеть деталь на всех этапах ее обработки.

Мы стоим на пороге того нового фантастического станка, который я обрисовал выше: станка, который уже завтра позволит автоматически переносить вольную фантазию в материальную реальность…

А для СНГ это катастрофа. Говорю как практик с большим опытом работы в индустрии: КАТАСТРОФА. Столкновение информационных и механических станочных парков будет сравнимо столкновению современной армии с племенем неандертальцев…

В России и СНГ даже самые успешные и состоятельные инструментальщики выбирают 3-осевое оборудование и не задумываются над тем, какие преимущества может дать 5-осевая обработка при решении тех же задач. Сегодня значительная доля изделий инструментального производства может быть изготовлена при помощи 3-координатных фрезерных станков. Люди утешают себя тем, что, как показывает СЕГОДНЯШНЯЯ практика, непрерывная 5-осевая обработка, когда одновременно меняются все три координаты и два угла, необходима в исключительно редких случаях.

Однако не мной подмечено: даже при производстве изделий, для изготовления которых достаточно применения 3-координатного оборудования, использование 5-осевых станков способно принести ощутимую выгоду. 5-координатное фрезерование позволяет не только расширить номенклатуру выпускаемой продукции за счет новых возможностей оборудования, но и повысить качество изделий.

Ряд изделий зачастую оказывается выгоднее изготавливать из цельного куска металла. Во-первых, прочностные параметры у штампованных заготовок выше, чем у отлитых.

Во-вторых, уже сегодня создание технологической оснастки для литья изделий сложной формы не всегда бывает экономически выгодным. И в-третьих, исключается появление скрытых дефектов типа каверн. Кроме того, при высокоскоростном фрезеровании, когда основная часть тепла при резании уходит в стружку, возможна обработка сталей в закаленном состоянии без их отпуска, что позволяет избежать закалки после фрезерования, а вследствие этого можно избежать коробления, связанного с термообработкой.

Относительно новым направлением развития 5-осевой обработки является применение для фрезерования роботов-манипуляторов, которые уже сегодня позволяют получить точность порядка 0,1 мм.

5-координатное фрезерование позволяет выполнить обработку сложных корпусных деталей за один установ, благодаря чему повышается точность изготовления и исчезает необходимость в применении вспомогательных приспособлений. Повышается стойкость инструмента и сокращается время обработки.

Все это так, но на самом деле – это ерунда и частности. Главное вовсе не в мелких (относительно главного) преимуществах пятикоординатки. Пятикоординатка прямой наводкой бьёт в грядущую цель человечества – формирование системы массового производства нестандартных изделий. То есть к парадоксу крупносерийного производства единичных, уникальных по свойствам и конструкции вещей. Скажете – невозможно?