Обеспечение Российских предприятий современным высокоточным оборудованием в условиях острой необходимости импортозамещения требует принятия решений по развитию принципиально новых технологий в области прецизионного станкостроения.

Основными мотивами приобретения заказчиками отечественной станочной продукции особо высокой точности в сравнении с зарубежными аналогами являются:
значительно (в 2-4 раза) меньшая стоимость готовой продукции;
удовлетворение потребностей оборонно-промышленного комплекса Российской Федерации;
возможность оперативного изменения отдельных узлов уже существующих базовых моделей;
возможность изготовления уникальной техники для специфических задач.

Не секрет, что успех на мировом рынке таких именитых производителей станочного оборудования, как «HAAS Automation», «FADAL», «MITSUBISHI» и др., обусловлен бескомпромиссным использованием высокоинтеллектуальных микропроцессорных автоматизированных систем управления.

В свете вышесказанного, крайне очевидна необходимость настойчивого движения по следующим путям:
- развитие микроэлектроники;
- развитие научно-исследовательской деятельности по поиску новых алгоритмов управления, позволяющих повысить точность прецизионных металлорежущих станков;
- активное внедрение отечественных систем автоматического управления на станкостроительных предприятиях.

Станкостроительное акционерное общество ЗАО «Стан-Самара» создано в 1991 году на площадях Куйбышевского станкостроительного производственного объединения.

На протяжении многих лет наше предприятие эффективно сотрудничает с предприятиями различных отраслей промышленности России, обеспечивая заказчиков надёжной, долговечной и высококачественной продукцией.

На рынке станочной продукции можно выделить следующие основные направления нашей деятельности:
прецизионные станки координатно-расточной группы;
прецизионные станки координатно-шлифовальной группы;
поворотные делительные столы особо высокой точности;
специальная продукция.
К новейшим тенденциям в автоматизации выпускаемой нами продукции можно отнести:
- применение бюджетных и малогабаритных интеллектуальных решений для автоматизации однокоординатных и двухкоординатных поворотных столов, а также устаревших ручных станков, поступающих на ремонт и модернизацию;
- применение электронных измерительных щупов;
- применение прямого привода.

Нашей флагманской моделью, представляющей координатно-расточную группу, является прецизионный координатно-расточный станок СКР-400 с отечественной системой УЧПУ NC-310 фирмы «Балт-Систем».
Данная модель представляет собой одностоечный координатный сверлильно-фрезерно-расточный станок особо высокой точности с устройством числового программного управления, предназначенный для обработки деталей, к точности формы и взаимного расположения поверхностей которых предъявляются самые жесткие требования. Применяется для оснащения инструментальных производств, а также для единичного и серийного изготовления широкой номенклатуры изделий на предприятиях машиностроительного профиля. Устройство ЧПУ позволяет работать на станке также и в режиме ручного позиционирования.

Среди многочисленных возможностей, которыми наделяется станок СКР-400, будучи оснащённым УЧПУ NC-310, можно выделить следующие: нарезание резьбы, зеркальная обработка, вращение в плоскости, поддержка сплайнов, контроль срока службы инструмента, поддержка измерительного щупа, поддержка устройств автоматической смены инструмента, визуальное моделирование, геометрическое программирование высокого уровня.

Благодаря развитому программному обеспечению, станку под силу обработка сложных криволинейных поверхностей, а оператор получает гибкий высокоуровневый инструмент разработки технологической программы обработки детали, имея возможность осуществлять контроль корректности на каждом этапе разработки.

Высокая точность позиционирования рабочих органов станка достигается благодаря эффективным алгоритмам компенсации люфта, геометрических ошибок и дрейфа сервоприводов. Надёжность систем автоматического управления и безопасность работы на станке обеспечивается программно-аппаратными устройствами защиты и автодиагностики.

Таким образом, подводя итог, можно смело утверждать, что координатно-расточный станок СКР-400, оснащённый УЧПУ NC-310, обладает всем спектром необходимых на сегодняшний день функций, которые реализуются в обрабатывающих центрах именитых зарубежных производителей станкостроительного оборудования.

Тенденция показывает устойчивый рост спроса на координатно-шлифовальные станки с повышенным числом степеней свободы движения инструмента (шлифовального круга) и полностью автоматизированными циклами.

Используя реализованный в УЧПУ фирмы «Балт-Систем» принцип многоканальности, нашими инженерами начата разработка восьмикоординатного координатно-шлифовального станка под управлением УЧПУ NC-310 взамен применяемых ранее дорогостоящих импортных УЧПУ.

Данный станок предназначен для окончательной обработки точных деталей из закалённых сталей и твёрдых сплавов без специальной оснастки. На станке производится шлифование цилиндрических и конических отверстий, пазов, сложных криволинейных поверхностей с обеспечением высокой точности их размеров.

Идеология прямого привода подразумевает непосредственную связь ротора двигателя и подвижного органа (стола, планшайбы), это позволяет исключить целый ряд недостатков, которые имеют место быть в ШВП, зубчатых, червячных, реечных передачах. К таким недостаткам относятся: люфты, диссипация механической энергии, упругие и нелинейные деформации, повышенный износ. Таким образом, механические системы с прямым приводом имеют беспрецедентную механическую жёсткость и, как следствие, точность одновременно с расширением диапазона рабочих подач. Упрощается компоновка механических узлов в целом.

Для реализации прямого привода существуют два основных вида двигателей:

- синхронный круговой двигатель, для реализации кругового движения (планшайбы поворотных столов);
- синхронный линейный двигатель, для реализации линейного перемещения (стол, салазки).

К недостаткам и особенностям прямого привода следует отнести: сокращение пути передачи тепла от обмоток к подвижному органу и обрабатываемой детали, ротор двигателя непосредственно воспринимает силы резания.

Нагрев ротора и обрабатываемой детали вследствие нагрева обмоток приводит к тепловым деформациям как ротора, так и обрабатываемой детали, поэтому внедрение прямого привода в прецизионную металлорежущую технику без эффективных решений проблем тепловых деформаций невозможно.

Однако, на сегодняшний день ведущие производители элементов прямого привода предлагают двигатели с тщательно продуманной системой охлаждения, которая исключает  нагрев ответственных за точностные показатели деталей двигателя, исключает появление значительных температурных градиентов.

Применение редкоземельных магнитов и быстродействующих цифровых замкнутых контуров управления обеспечивает мгновенное реагирование на внешние силовые воздействия, обеспечивая высокоточное движение ротора по заданной траектории в процессе обработки детали.

Учитывая сказанное можно сделать вывод - прямой привод имеет полное право быть в составе прецизионного металлорежущего оборудования.
Инновации не обошли стороной и ручные координатно-расточные станки. Нами был проведен эксперимент по оснащению устройством позиционного программного управления ЛИР-581 фирмы «СКБ ИС» станков линейки 2А, 2В, 2Д. Благодаря такой интеграции появляется уникальная возможность в несколько раз повысить производительность с сохранением точности за счёт автоматизации повторяющихся технологических операций.

Нельзя не отметить факт применения высокоинтегрированных систем автоматического управления с низким уровнем излучения электромагнитных помех и тепловых выделений. Благодаря этому уменьшается общая площадь, занимаемая станком при сохранении заявленного класса точности C.
Нельзя не отметить факт совершенствования станков нашей фирмы в области эргономики и эстетики. Так, например, станки моделей СКР-400 и Аэрошлиф-400 оснащаются ограждением зоны резания типа «кабинет», это позволяет обеспечить надёжную защиту элементов станка от самых разнообразных загрязнений, высокую безопасность при работе, эффективное освещение без наличия стробоскопического эффекта, удобный отвод СОЖ и стружки. Кроме того, при сухой обработке деталей возможно оснащение пылесосом с электростатическим фильтром, что значительно улучшает экологическую обстановку в цехе, где работает станок.

Инженерами Завода координатно-расточных станков «Стан-Самара» постоянно ведётся активный поиск путей по улучшению выпускаемой продукции, что обеспечивает нам устойчивую конкурентоспособность на отечественном рынке высокоточного машиностроения.


Я.И.Пешев
Ведущий конструктор
ЗАО «Стан-Самара»,
кандидат технических наук

443022 г.Самара, ул. ХХII Партсъезда, 7а
Тел./факс +7 (846) 992-69-84,
тел./факс +7 (846) 955-30-83,
e-mail: stan@samara.ru
www.stan-samara.ru

Стан-Самара, ЗАО