Миссия выполнима Неожиданное открытие

Кобозев Валерий

Дольше инструмент меняю и программу запускаю, чем станок работает – с досадой выговорился Григорий.

Ну что вы переживаете, вы же в шесть минут вписались вместо четырех часов – пока половину корпуса обработали, с одной стороны – успокоил его я. А почему вы скорость снизили до рабочей – можно ведь на скорости холостого хода обрабатывать деталь?

– Все просто – дело в инерции станка, при скоростной обработке шпиндель вылетает за зону обработки по инерции примерно на две десятки, поэтому мы сначала обрабатывали с припуском три десятки на высокой скорости, а потом делали чистовые проходы на низкой скорости – объяснил Григорий. А поскольку я сразу делаю чистовой проход, то приходится

делать его на рабочей скорости. Но результат ошеломительный! – весело ответил Григорий, было видно, что он очень доволен новой техникой.

На следующий день с утра зашел на фирму и тут же на меня Григорий налетел:

Я мучаюсь с установкой центра на новом шпинделе, надо было диски фрезеровать, там ноль в центре патрона. Пришлось центр грубо по четырем отверстиям выставлять. А мы уже привыкли по микрометрической головке устанавливать. А тут это невозможно – ничего вращающегося нет на шпинделе!

Проблему уяснил. Надо подумать – завис я. Надо идти обратно к Олегу, выяснять, как они центр шпинделя задают.

Давно не виделись однако – встретил меня удивленный Олег, он ночевал у меня.

Скажи, как вы в шпинделе ноль устанавливаете, вы же монтировали платы с кристаллами, я как то не обратил внимание. Стоит в центре и ладно – спросил я.

Это целая «пестня» была, пока я не придумал радикального решения – похвалился он. Чего тут не предлагали, чтобы попасть точно лучом в отверстие сопла! Там в головах уже возникла целая система из прецизионных винтов, с помощью которых плату с кристаллом относительно сопла перемещали. Но я, как Александр Македонский, разрубил этот Гордиев узел! Дал команду приклеить плату намертво к соплу, после этого вырезал с помощью этой же платы отверстие в сопле примерно по центру. Зато теперь отклонение луча от отверстия в сопле у нас по нулям!

А относительно внешнего диаметра сопла какое отклонение? – спросил я.

Ну мы не измеряли, на глаз по центру – это уже не принципиально – ответил он.

Не совсем так, столкнулись с проблемой установки шпинделя по центру патрона. В классическом варианте вместо фрезы зажимается микрометрическая головка и прокручивается вокруг калиброванного цилиндра, зажатого в патроне. У нас же ничего вращающегося нет. Я подумал об установке прецизионного подшипника на внешний диаметр сопла, а он у вас от фонаря установлен относительно луча – посетовал я.

Так давай мы и внешний диаметр обработаем как и сопло своей платой – тогда отклонение по нулям будет – предложил Олег.

Отличный вариант. Только придется сделать комбинированным материал сопла, на меди подшипник недолго продержится. Надо поставить по крайней мере нержавеющую сталь. Я подумаю над конструкцией сопла, а ты пока программы обработки внешнего диаметра отработай – после этих слов я пошел в свою фирму.

На фирме я, недолго думая, озадачил этим Олега Цыганова – он конструктор, ему и голову над этим ломать. Через полчаса Цыганов принес мне чертежи сопла с подшипником. Дал добро на изготовление – сказал, чтобы он передал чертежи Григорию. К концу рабочего дня Григорий принес мне полуфабрикаты сопел, финишную обработку на них сделают ребята Олега после установки платы. Дал команду своему заму Евгению купить подшипники для шпинделей. У маленькой фирмы есть свои преимущества – высокая скорость выполнения опытно-конструкторских работ. К концу следующего дня Григорий уже испытывал новую модель шпинделя с подшипником для крепления индикаторной головки – все получилось замечательно. Его лицо лучилось от удовольствия – очередная партия деталей слетала со станка с высокой скоростью. Он тут же выдал мне рекламацию – новый шпиндель не улучшил параметры точности позиционирования в станке.

Так

он это и не должен был делать, за это отвечает механика, перемещающая шпиндель – удивился я.

Ну шпиндель то нагрузку с механики снял, поэтому хотелось бы точность повысить – выдал Григорий свои пожелания.

Но инициатива Григория была неутомима – он тут же предложил установить на наш старый станок новый шпиндель ПЭР – с ним нагрузка очень маленькая, такой режим позволит на этом станке делать все наши детали. Я взглянул на этот «синий» станок, как мы меж собой его называли – он был покрашен синей краской, размер рабочего поля у него был самый большой 600*900 мм, высота подъема инструмента 170 мм. Отличные характеристики смазывал один существенный недостаток – станок был сварной конструкции и из-за этого не имел достаточной жесткости. На нем можно было раскраивать листовой материал, делать предварительную обработку деталей, на другой он не был способен. Новый шпиндель мог вдохнуть в него новую жизнь – надо над этим подумать, решил я для себя.

Всё с этим было замечательно, однако точность самого станка оказалась невысока – погрешность составляла одну десятую миллиметра, да и у остальных моих станков была в два раза лучше, в то время как современные фрезерные центры обеспечивали погрешность в пределах пяти микрон – в десять раз лучше, чем мои станки.

Вечером вместе с Олегом мы всячески мудрили и прикидывали, как улучшить параметры этого станка, но от нас мало что зависело.

Внезапно меня осенила новая мысль:

– Олег, а сделай-ка мне перемещение самого инструмента программным!

– То есть? – не понял он.

– Зачем нам вообще система ЧПУ станка, если ты можешь задавать все перемещения окна в кристалле? – пояснил отец. – Давай поставим кристалл в ноутбук, будем подсвечивать окно инструмента лазером – оператор выведет его в нулевую точку по всем координатам, а от неё уже будем двигать инструмент по программе.

– Действительно, и как мне это сразу в голову не пришло? – Олег высказал свою мысль вслух. Какой-то месяц работы Олега – и новая программа зашла на ура. Правда, пришлось использовать аппаратно-программные блоки от станков ЧПУ для формирования управляющих сигналов. В станке же не просто указывается нужная координата, в которую нужно переместить инструмент, а формируется его пошаговая траектория.

Ещё три месяца нам пришлось потратить на отлаживание программы совместно с аппаратурой. Однако достигнутый результат стоил всех ожиданий! Погрешность у станка – единицы микрон, производительность ещё на порядок выше. Ничего не тормозит перемещение нашего инструмента, он летает как лазерный луч. И мы наконец то сделали для своих станков программную смену инструмента!

Но проявилась другая проблема – передача на станок вибрации от окружающей среды; колебания были в десятки микрон. Для обеспечения заданной точности нужна была жёсткая конструкция стола, мощный фундамент или хорошие виброопоры под станок. Посовещавшись, мы решили закупить виброопоры: всё равно на четвёртом этаже здания никакой фундамент не поможет, а производство виброопор в России, к счастью, налажено.

Плату с кристаллом пришлось крепить к столу станка, иначе высокой точности невозможно было достичь. Но поставить в цех наш аппарат из лаборатории мы не рискнули – непосвящённые могли сразу что-то заподозрить, слишком уж необычным и непривычным он был. Для заработка мы решили сделать участок таких станков, чтобы оказывать услуги по точной мехобработке и изготовлению деталей для заказчиков со стороны. Кстати, именно в этой области я и зарабатывал деньги. На новый участок также требовалось найти доверенных людей, так что мы озадачили этим вопросом нашу кадровую службу.