22
кроме как заняться разработкой системы ЧПУ самостоятельно или (если
позволяют финансовые возможности) обратиться в фирму, занимающуюся
разработкой систем ЧПУ.
Такой вид деятельности как установка на устаревшие станки
современных систем числового управления, появилась весьма недавно.
Поэтому в образовательных учреждениях начального, среднего и высшего
профессионального образования нет направлений обучающих студентов
подобным видам деятельности. Как правило, модернизацией станков и
разработкой систем ЧПУ для них, занимаются специалисты по
автоматизированным системам обработки информации, специалисты по
программному обеспечению вычислительной техники или специалисты с
похожими специальностями. Нужные умения и навыки приходится
приобретать в процессе работы.
Анализ научных изданий по машиностроению показывает, что одной
из множества сложностей, с которыми сталкиваются разработчики новых
систем ЧПУ для устаревших станков, является отсутствие литературы по
данной тематике. Авторы технической литературы, посвящённой теории
машиностроения, уделяют основное внимание устройству станков с ручным
управлением, принципам их функционирования и методам
конструирования, имеется техническая литература, посвященная
разработке станков с числовым программным управлением и разработке
самих систем числового управления, но литературы посвященной
разработке систем ЧПУ для морально устаревших станков нет.
По этой причине немалую часть времени, разработчику системы ЧПУ
для станка с ручным управлением, приходится тратить на обдумывание
мест и приспособлений для закрепления на станке электрических
сервоприводов и устройств обратной связи, так как изначально, на станке с
ручным управлением не отведено мест для крепления этих агрегатов.
Никакой теоретической базы по решению данной непростой задачи нет.
23
Поэтому каждый разработчик самостоятельно решает какие
приспособления выбрать и в каком месте на станке закрепить
дополнительное оборудование, которое приходится навешивать на станок
для оснащения его системой ЧПУ.
Не смотря на отсутствие строго специализированной литературы по
данной теме, следующая литература, посвященная теории машиностроения
может помочь в решении задач по модернизации станка:
- Кочергин А.И. - «Конструирование и расчет металлорежущих
станков и станочных комплексов». В книге рассматривается
проектирование передач, механизмов с электромагнитными муфтами,
смазочных систем станков, особенности проектирования станков с
числовым программным управлением, гибких производственных модулей,
агрегатных станков;
- Кучер И.М., Кучер А.М., «Модернизация станков». В издании
поясняется принцип работы станков и приводятся описания их
кинематических схем, а также их отдельных узлов. Освещаются вопросы
модернизации станков;
- Каракулов А.С., Аксенов Д.С., Арещенко Б.В., Саидов В.С.,
«Разработка программного обеспечения для систем управления
электрическими двигателями». В данном пособии авторами излагается
информация по реализации последовательного процесса сборки
программного обеспечения. Предполагается, что изначально процесс
отладки идет на математических моделях устройств (двигателя,
преобразователя, датчиков);
- Тихомиров Э.Л., Васильев В.В., Коровин Б.Г., Яковлев В.А. –
«Микропроцессорное управление электроприводами станков с ЧПУ». В
книге изложены структуры микропроцессорных систем управления
цифровыми электроприводами (ЦЭП) подач станков, требования к ЦЭП
подач, основные методы компенсации нелинейностей и синтеза регуляторов
24
ЦЭП, аппаратные средства микропроцессорного управления и
измерительные преобразователи координат ЦЭП, программные средства
микропроцессорного управления и комплексной наладки ЦЭП;
- Ловыгин А.А. – «Современный станок с ЧПУ и CAD/CAM система».
Издание знакомит с основами автоматизированного программирования
обработки на станках с ЧПУ: Описывает конструкцию и принципы работы
современного станка с ЧПУ, процесс создания управляющей программы,
основы работы в CAD/CAM-системах;
- Свешников В.К. – «Станочные гидроприводы. Справочник». В
справочнике приведены конструкции, габаритные, присоединительные
размеры и основные параметры насосов, гидродвигателей, аппаратов для
контроля, регулирования и направления потоков рабочей жидкости, а также
других гидроэлементов. Описаны специальные узлы гидропривода для
комплектации станков с ЧПУ и станочных роботов, гидросистемы станков
основных типов;
- Дьяков В.А. – «Типовые расчеты по электрооборудованию». В
издании даны практические расчеты по электрооборудованию, приведены
теоретические сведения, методика расчета, расчетные примеры и
важнейшие справочные данные.
Подводя итог к вышеизложенному нужно сказать, что переход от
индустриального общества к полностью информационному на планете
произойдёт еще очень нескоро (по человеческим меркам), однако
человечество активно к нему стремится, плавно переходя к полной замене
ручного труда автоматизированным. Этому процессу не может помешать не
недостаточно медленное развитие некоторых стран третьего мира, не откат
в индустриальном развитии некоторых, когда-то развитых стран. Вся
предыдущая история развития общества на нашей планете показывает
истинность всем известной фразы – «технический прогресс остановить
невозможно».
25
Вполне нормальным явлением, которое всегда сопровождает
переходные периоды, является симбиоз технологий различных эпох. Новые
технологии информационной эры пытаются поглотить продукты
устаревших технологий 20 века, подстраивая их под современные реалии.
Машины, механизмы и средства производства с ручным управлением
снабжаются программируемыми автоматами управления, тем самым
позволяя продолжить жизненный цикл в новом качестве.
Вполне очевидным является угроза полного отстранение человека от
управления машинами (а тем более оружием), не раз озвученная
футурологами и постоянно обыгрываемая писателями-фантастами. Захват
контроля над человечеством искусственным разумом, в распоряжении
которого окажутся автоматизированные средства производства, в далеком
будущем становится вполне реальной и прогнозируемой проблемой [48].
26
ГЛАВА 2. СВЕРЛИЛЬНО-РАСТОЧНОЙ СТАНОК
«ЭРЛИКОН-KB3»
2.1. История развития фирмы «Эрликон»
«Unus pro omnibus, omnes pro uno» с латинского - «Один за всех, все
за одного», является девизом Швейцарской конфедерации, а не только
девизом Французских мушкетеров из романа А. Дюма. Швейцарская
конфедерация, более известная как Швейцария, по данным народной
швейцарской мифологии (миф – «клятва Рютли»), основана 1 августа 1291
года. Представляет собой миниатюрную страну, занимающую 41 тысячу
квадратных километров, т.е. территорию примерно равную Ярославской
области.
Интересной особенностью Швейцарии является отсутствие в этой
стране юридической столицы, но де-факто, столицей считается город Берн.
Территория страны разделяется на административные единицы – кантоны.
Город Цюрих является столицей немецкоязычного кантона Цюрих и
административным центром одноимённого округа. Город Цюрих, в свою
очередь, разделен на 12 районов, которые поделены на микрорайоны.
Одиннадцатый район города включает микрорайоны Аффольтерн
(Affoltern), Эрликон (Oerlikon) и Зеебах (Seebach).
В 1906 году была образована швейцарская станкостроительная
компания «Oerlikon». Название фирмы происходит от названия
микрорайона одиннадцатого района Цюриха, в котором размещался завод
фирмы (рисунок 15). В настоящее время здание завода, построенное еще в
1876 году, является памятником архитектуры и находится в хорошем
состоянии, несмотря на то, что здание весом 6200 тонн и длиной 80 метров
в 2012 году было передвинуто на 60 метров, так как дом мешал развитию
транспортной магистрали Цюриха.
27
Штаб-квартира компании расположена в населённом пункте
Пфеффикон (кантон Швиц), генеральным директором является Ганс Зиглер.
Крупный пакет акций компании (на август 2009 года — 44,7 %)
принадлежит холдингу «Ренова» российского предпринимателя Виктора
Вексельберга.
Рисунок 15 – Завод компании «Эрликон» в 11-м районе Цюриха,
в процессе передвижения на новое место
В настоящее время компания «Эрликон» имеет более 170
предприятий в 35 странах мира. Машиностроительная история компании
началась с самого начала ее основания в 1906 году, постепенно
номенклатура выпускаемой продукции начала разрастаться. Филиалы и
подразделения компания стали открывать на разных континентах планеты.
В 1923 году фирма приобрела разорившуюся швейцарскую
оружейную компанию «SeMAG» (от немецкого «Seebach Maschinenbau
Aktiengesellschaft» - «Машиностроительное Акционерное Общество
Зеебаха»), и с 1924 года занялась оружейным бизнесом, в частности,
созданием зенитных пушек. В 1936 году «Эрликон» образовала дочернюю
компанию «Contraves» (от латинского «contra aves» — «против птиц»),
основным направлением деятельности которой стала разработка зенитных
систем.
28
Всемирную известность компания «Эрликон» получила после того
как 1937 году выпустила очень популярную во всем мире 20-ти
миллиметровую зенитную пушку «Эрликон» тип «S», принятую на
вооружение в 30-ти государствах мира (рисунок 16) [23].
В период с 1940 по 1944 годы объём сделок компании только с
державами оси — Германией, Италией и Румынией — составил 543,4 млн
швейцарских франков.
Рисунок 16 – Пушка «Эрликон», калибр 20мм
Несмотря на то, что оружейный бизнес приносил большие доходы,
компания не свернула машиностроительное производство. Было создано
отдельное машиностроительное подразделение фирмы – «Geartec AG»,
выделившееся в отдельный филиал. Подразделение продолжило заниматься
машиностроением и в частности выпуском металлорежущих станков
(рисунок 17).
Рисунок 17 – Один из старейших металлорежущих станков
фирмы «Oerlikon Geartec AG»
29
Филиал «Oerlikon Geartec AG» просуществовал до 1993 года, после
чего был поглощен швейцарским машиностроительным концерном
«Klingelnberg».
Среди других, наиболее известных зарубежных подразделений
компании «Oerlikon» можно выделить следующие:
- Филиал «Boehringer», территориально расположенный в Западной
Германии. До приобретения фирмой «Oerlikon» контрольного пакета акций
в 1973 году, компания «Boehringer», специализировалась на выпуске
револьверных токарных станков. В настоящий момент основной
продукцией филиала являются металлорежущие станки с ручным и
числовым программным управлением (рисунок 18) [14];
Рисунок 18 – Револьверный токарный станок фирмы «Oerlikon-Boehringer»
с числовым программным управлением
- Филиал «BMARC» (British Manufacture and Research Company).
Компания располагалась в Англии по адресу Спрингфилд Роуд (часть A607)
в Грэнтеме, Линкольншир. «BMARC» была приобретена фирмой «Oerlikon»
в 1970 году и находилась в ее составе по 1987 год, после чего была продана
британской компании «Astra Holdings». Основным направление
деятельности «BMARC» был выпуск двадцатимиллиметровых пушек
французской разработки «Hispano-Suiza HS.404». Плодом сотрудничества
30
«BMARC» и «Oerlikon» стало очередное широко распространённое в
военно-морских силах многих стран орудие убийства, а именно пушка
«GAM-BO1» с калибром ствола 20 мм (рисунок 19) [27];
Рисунок 19 – Пушка «Oerlikon-BMARC GAM-BO1», калибр 20 мм
- Филиал «Oerlikon Aerospace» был создан в апреле 1986 года для
обслуживания нужд канадских военных. Компания занималась разработкой
противотанковых систем вооружения (ADATS – «Air Defence Anti-Tank
System») и систем противовоздушной обороны (LLAD – «Low-Level Air
Defence»). В 2007 году название «Oerlikon Aerospace» было изменено на
«Rheinmetall Canada». Одним из основных продуктов, произведенных по
программе ADATS явилась зенитная самоходная установка (рисунок 20)
[39].
Рисунок 20 – Зенитная установка, созданная по программе ADATS
- Филиал «Oerlikon Tool & Arms Corp. of America» создан в 1951 году
в США. Расположен на полуострове Делмарва, штат Делавэр, со штаб-
квартирой в Вашингтоне. Компания создавалась для выполнения заказов
31
Министерства обороны США, а именно, для производства зенитной
артиллерии, авиационного вооружения и управляемых ракет [36].
Отличительной особенностью данного филиала компании было то, что в его
составе появилось подразделение «Oerlikon Business Machines Division»,
выпускавшее продукцию исключительно мирного назначения: оргтехнику,
офисное оборудование, аналоговые вычислительные машины, счётные
устройства;
- Филиал «Balzers» основан 9 июля 1946 года, основным направление
деятельности подразделения является создание технологий
тонкопленочных покрытий, которые улучшают эффективность и срок
службы деталей и инструментов. В «Oerlikon Balzers» были созданы
солнцезащитные и антибликовые покрытия для офтальмологических линз,
антибликовые покрытия для объективов фотокамер, светофильтров и
рефлекторов, а также тонкоплёночные покрытия для электроники,
компактных дисков, солнечных батарей (рисунок 21) [30];
Рисунок 21 – Нанесение тонкоплёночных покрытий
на оборудовании «Oerlikon Balzers»
- Филиал «Oerlikon Solar» проектирует, изготавливает, устанавливает
и обслуживает промышленные линии по производству солнечных батарей.
Филиал расположен в Швейцарии в городе Трюббах. В настоящее время
«Oerlikon Solar» является мировым лидером рынка солнечной энергетики.