ВВЕДЕНИЕ 9
1. ПАТЕНТО-ЛИТЕРАТУРНЫЙ АНАЛИЗ 11
1.1 .Металлорежущие станки 11
1.1.1 Отечественные металлорежущие станки 11
1.1.2 Зарубежные производители универсального металлорежущего оборудования и
станков с ЧПУ 14
1.1.3 Станки с ЧПУ фирмы DMG MORI 16
1.2 Инструменты для станков с ЧПУ 19
1.2.1 Инструментальные материалы и инструменты с покрытием 19
1.2.2 Эксплуаатационные характеристики инструмента 22
1.3 СОЖ, используемая на станках с ЧПУ 24
1.4 Программы для станков с ЧПУ 26
1.5 Патенты на металлорежущие оборудование и станки с ЧПУ 29
1.6 Заключение 32
2. МЕТОДИКА ПРИМЕНЕНИЯ ПРОГРАММ “КОМПАС 3D”, “POWERMILL” И
“3DS MAX” ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 34
2.1 Краткое описание программы “Компас 3D”, применительно к изготовлению
скульптуры Михайло Волкова 34
2.2 Назначение программы “Autodesk PowerMill” 38
2.3 Характеристика станка с ЧПУ модели DMG MORI Seiki NMV 5000 DCG 42
2.4 Скульптура Михайло Волкова 47
2.5 Возможности программы “Autodesk 3D MAX” 49
2.6 Используемые иструменты 55
2.7 Алгоритм проведения работы 59
2.8 Заключение 60
3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛИ 62
3.1 Создание 3D-модели и написание управляющей программы 62
3.2 Обработка верхней части детали 65
3.3 Обработка торса 68
3.4 Изготовление подиума скульптуры 76
3.5 СОЖ 77
3.6 Окончательная обработка 80
3.7 Заключение 82
4. ЭТАПЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ 83
4.1 Карта наладки инструментов 83
4.2 Участники проекта на разных стадиях его подготовки 84
4.3 Подготовка фильма об АО “КМЗ” и КузГТУ 88
4.4 Одобрение Губернатора Кемеровской области 96
4.5 Заключение 97
ОБЩЕЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ 98
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 100
ПРИЛОЖЕНИЕ 108
Технический прогресс движется вперед, а вместе с ним развивается автоматизация производства. Это относится к машиностроению в первую очередь, и в частности, к станкостроению. Станочное производство всегда актуально, так как с помощью станков можно, а из них собирать механизмы и изделия.
Первые станки предназначены, в основном, для ткацкой работы или книгопечатания. Их стали модернизировать и ориентировать для обработки дерева и металлов. Станкостроительная отрасль со временем должна была обеспечивать требовала все более точную обработку деталей и человеку становилось все сложнее обеспечивать такие непростые условия.
С появлением компьютеров стало возможным обрабатывать большие объемы данных. Первые вычислительные машины были громоздкими и не¬удобными в использовании. В дальнейшем появились компьютеры, способ¬ные обрабатывать весьма значительные объемы данных.
Наступил момент, когда стало возможным объединить вычислитель-ные устройства и станки, что привело к появлению первых станков с число¬вым программным управлением (ЧПУ).
Это позволило значительно увеличить возможности станков, а также обеспечить высокую производительность труда и качество выпускаемой продукции. С течением времени добавлялись новые научные разработки, и совершенствовалось программное обеспечение станков.
Точность изготавливаемой детали зависит от многих факторов, таких как:
- точность изготовление деталей станков;
- качество изготовления режущего инструмента и его заточки;
- влажность и температура окружающей среды;
- нагрев станка и его узлов;
- кинематики станка;
- квалификации станочника.
При ручной обработке точность зависела главным образом от умения и опыта станочника. В настоящее время, благодаря станкам с ЧПУ, точ¬ность механической обработки может достигать несколько микрометров, а у некоторых станков и несколько нанометров.
В настоящее время станки с ЧПУ имеют довольно обширные возмож¬ности для обработки различных деталей. Можно изготавливать изделия до¬статочно необычной конфигурации.
Со временем появилось понятие “безлюдная технология”. Ёе принцип состоит в том, что все операции на станке выполняются без вмешательства человека (установка и снятие детали, ее перемещение от станка к станку, перевозка на склад). Человек вмешивается только в том случае если необ¬ходимо произвести корректировку и обслуживание процесса.
Производство с каждым годом усложняется и для работы со станками с ЧПУ требуется все более высокая квалификация:
- знание технологических процессов на производстве;
- знание используемого программного обеспечения;
- умение разработать программы для станка с ЧПУ.
Таким образом, станочная отрасль постепенно будет становиться бо¬лее востребованной, так как в современных условиях трудно представить - качественное и производительное изготовление деталей без станков с ЧПУ.
Таким образом, станкостроительная отрасль является важной частью машиностроения и изготовление деталей со сложным профилем непростая задача.
На примере изготовления скульптуры Михайло Волкова, необходимо иметь:
- серьезные компетенции в области машиностроения;
- умение пользоваться программами для: создания SD-моделей и их редактированием, правильным моделированием металлообработки, разра-батывать чертежи и техническую документацию и т.д. (в нашем случае это программы: “3Ds Max”, “Компас 3D”, “PowerMill”);
- оборудование, которое способно работать со сложными по профилю изделиями (в нашем случае - это станок с ЧПУ модели DMG MORI Seiki NMV 5000 DCG);
- качественный режущий инструмент (в нашем случае - это торцевая фреза F90SP D 40-16-10; торцевая фреза HP E90AN-D12-2-MMT08; фреза твердосплавная концевая двухзаходная с покрытием AlTiN D4X100X4DX2F; фреза твердосплавная концевая двухзаходная с покрыти¬ем AlTiN R1,5X100X4DX2F; микрофреза сферическая удлиненная AL- R1,0XМ16X50X4DX2F).
Данная скульптура участвует во Всероссийском конкурсе “CNC MASTERS 2020” и будет отправлена в г. Москву на оценку экспертной ко-миссии.
Станкостроение развивается быстрыми темпами и вместе с ней растет спрос на 3D моделирование объектов. На сегодняшний день создание 3D- модлей и их обработка не является каким-то фантастичным и невозможным делом, это уже доступно для производства. Возможно, это говорит о том, что человеку уже не нужно контролировать каждый шаг станка, достаточно
грамотно написать управляющую программу, которая позволит без вмеша-тельства человека работать станку с ЧПУ.
Такая технология обработка деталей есть, и она называется “безлюд-ная технология”. Завод с такой технологией позволяет изготавливать боль-шую партию деталей, работая 24 часа в сутки, а человеку лишь необходимо обслуживать станки с ЧПУ и роботов, отвечающих за вторичные операции.
