2020-12-12 14:01

СКБ «Станкостроение» - развитие гибридных технологий. 5-координатный гибридный комплекс

Проблемой интеграции механической обработки с другими технологиями, лазерной, электроэрозионной, аддитивной занимаются инженеры в разных странах за рубежом и в России. Гибридные технологии не являются данью моды, а применяются там, где это целесообразно и экономически выгодно.  

ООО СКБ «Станкостроение», в сотрудничестве с Санкт-Петербургским политехническим университетом, по заказу АО «ОДК» Госкорпорации Ростех, разработан и успешно реализован проект по созданию 5-координатного гибридного комплекса для производства опытных деталей газотурбинных двигателей. Обрабатывающий центр с числовым программным управлением совмещает в себе 3D-печать, механическую обработку и лазерную сварку. 

Комплекс выполнен на базе обрабатывающего центра портального типа с 2-х осевым (глобусным) поворотным столом.  

Возможности обрабатывающего центра были расширены. Дополнительно он был дооснащен иттербиевым лазером мощностью 3 кВт, системой подачи металлического порошка для выращивания деталей прямо на планшайбе поворотного стола и другими необходимыми опциями. В результате удалось совместить в одном станке возможности нескольких типов оборудования. 

Разработка не имеет аналогов по своим техническим характеристикам и технологическим возможностям. Комплекс предназначен для высокоскоростного изготовления сложнопрофильных крупногабаритных деталей газотурбинных двигателей методом прямого лазерного выращивания и механической обработки. В отличие от зарубежных аналогов он позволяет выпускать и с высокой точностью обрабатывать крупногабаритные детали газотурбинных двигателей с размерами до 1100х600х600 мм и массой до 450 кг. 

Для каждой детали разрабатывается индивидуальная управляющая программа, которая создается на основе конструкторской 3D-модели. Сначала заготовка выращивается из специальных жаропрочных металлических порошков. Затем комплекс автоматически выполняет токарную и фрезерную обработку, что позволяет на выходе получать полностью готовую деталь. 

«Цифровой комплекс совмещает функции 3D-принтера и нескольких обрабатывающих станков, что позволяет существенно сократить время разработки и вывода на рынок новых авиационных двигателей. Гибридный станок за несколько часов создает на базе трехмерной цифровой модели деталь, на изготовление которой традиционным способом требуется несколько месяцев. Эта технология также открывает широкие перспективы для кооперации между предприятиями авиационного кластера  Ростеха . На новом оборудовании будут производиться опытные детали и выполняться работы по заказу других конструкторских бюро. Уже идет работа по выполнению первых заказов», – сказал первый заместитель генерального директора  Ростеха  Владимир  Артяков .  

«Подобные гибридные комплексы разрабатываются только в нескольких странах мира: Германии, Японии, Корее и Китае. Но по размерам они уступают при производстве крупногабаритных деталей авиадвигателей. Наши специалисты совместно с партнерами нашли уникальное решение, которое снимает существовавшие ограничения. Возможности комплекса успешно прошли проверку при изготовлении корпусных деталей перспективного двигателя», – сказал директор филиала АО «Объединенная двигателестроительная корпорация» «Научно-исследовательский институт технологии и организации производства двигателей» (АО «ОДК» «НИИД») Сергей Павлинич. 

В процессе работы мы постоянно сталкивались с вопросами, несвойственными для металлорежущих станков спроектированных и изготовленных нами ранее. В основном, это было связано с необходимостью совмещения нескольких технологических процессов в рамках одного станка. 

Все трудности при создании данного станка были решены совместными усилиями всех участников проекта и в результате был получен гибридный комплекс. Работоспособность данного станка проверена на практике – комплекс запущен в работу и успешно используется для изготовления деталей сложных по геометрической форме и по технологии обработки. Станок уже выпускает сложнопрофильные крупногабаритные детали для нужд ОДК. 

Это подтверждает важность участия станкостроительных заводов в совместной отработке технических заданий заказчиков при разработке специального оборудования для реализации новых технологий. 

Только совместными усилиями возможно реализовывать сложные проекты по созданию конкурентоспособных изделий заказчиков.