Производство вертикально-протяжного станка для обработки дисков энергетичесой турбины ГТД-110

АО “ОДК” является нашим ключевым Заказчиком. Для предприятий ОДК мы модернизировали и поставили более 100 станков из которых более 10 штук- протяжные.

Опыт сотрудничества у ОДК с нами был положительный и в 2022 году мы заключили контракт на производство вертикального протяжного станка для протягивания дисков турбины ГТД-110.

Диски ГТД-110 Заказчик протягивал на горизонтальном станке советского производства с оснасткой и приспособлениями, которые требовали трудоемкой выставки детали и ручной смены инструмента. Это занимало много времени, практически постоянную ручную работу оператора и требовало от него физической силы. Цена ошибки на этой детале очень высока.

Станок должен быть поставлен с технологией на все диски турбины.

Этот тип привода обеспечивает высокую скорость протягивания без потерь тягового усилия. Такой привод проще управляется системами ЧПУ. Обслуживание электромеханического привода значительно проще, дешевле. Наш привод обеспечивает высокие показатели по тяговому усилию, скорости и плавность хода

Для компенсации перепадов размеров заготовки и положений зон обработки мы используем несколько решений. Деталь в приспособлении на станке может перемещаться по 2 координатам, обеспечивая высокую гибкость станка. Надежность фиксации в позиции обработки обеспечивают механизмы зажима по осям. Перемещения по каждой координате отслеживается линейными оптическими датчиками, что обеспечивает высокую точность.

Данная система позволяет выполнить предварительный обмер заготовки и определить оптимальные параметры обработки. А после окончания обработки обеспечивает контроль обработанного паза.

На стол устанавливается приспособление с заготовкой. Он выполняет деление диска на нужное количество пазов. Управляется системой ЧПУ, а точность деления отслеживается точным угловым датчиком. Точность деления может достигать нескольких угловых секунд. Так же следует отметить, что данный стол спроектированы специально для этого станка. Он может выдерживать высокие осевые нагрузки до 40 тонн. И обеспечивает удерживающий момент до 256 кН*м.

Протяжной инструмент устанавливается в кассеты. Длина инструмента в каждой кассете может достигать 1800мм. Все кассеты располагаются на поворотном инструментальном магазине, меняются в автоматическом режиме. Для удобства оператора при обслуживании кассеты предусмотрена позиция кантования, из вертикального в горизонтальное положение.

Очистка протяжек после обработки осуществляется автоматически вращающимися щетками , которые удаляют стружку с инструмента.

Процесс протягивания выполняется с постоянной подачей СОЖ в зону резания для соблюдения технологий протягивания, обеспечения высокой стойкости инструмента.

На данном станке обрабатываются крупногабаритные тяжелые детали. Опыт эксплуатации горизонтальных станков и обработки крупных деталей на них показал неэффективность и трудности процесса. Все ведущие мировые производители для обработки тяжелые дисков использует станки только с вертикальной компоновкой.

Вертикальная компоновка станка имеет следующие преимущества:

1. Простота установки детали на станок
2. Лёгкость выверки детали относительно протяжного инструмента, экономия времени
3. Точность обработки, вследствии отсутствия разного рода влияния массы деталей.

Обеспечение управляемости оси очень важный и нужный опыт эксплуатации станков.

Станок без управляемых осей при протягивании дисков показывает очень низкую эффективность:

1. Очень трудно выставлять деталь относительно протяжного инструмента, требуется очень квалифицированный наладчик. Высокий фактор наладчика в обработке порождает зависимость от кадров, что сильно увеличивает риски бизнеса в настоящее время.
2. Требуется продолжительные переустановки, переналадки - увеличиваться время обработки. Высока вероятность брака.

Электромеханический привод является современным решением для протяжных станков.

Мировые производители протяжных станков стараются не использовать гидравлический привод, потому что электромеханический привод имеет ряд преимуществ.

1. Это возможность контролировать усилия протягивания.
2. Возможность задавать пороговые значения усилия протягивания.
3. Возможность контролировать износ протяжного инструмента, подавать сигналы сигнал оператору на смену инструмента.
4. Электромеханической привод является более энергоэффективным, меньше потребляет электрической энергии, занимает меньше места и не требуется наличие гидростанции.

Использование масла в качестве охлаждающую жидкость является важным фактором. Если сравнивать масло и СОЖ, то масло имеет ряд преимуществ:

1. Увеличивается срок службы инструмента,
2. Улучшается качество обработанных поверхностей.

В ходе выполнения проекта мы были ограничены высотой цеха (не более 6000мм) и глубиной ямы 1300мм. Т.е. суммарная высота станка должна быть не более 7300мм.

В цеху не было подходящего крана для установки собранного приспособления и детали на станок.

Перед началом проекта мы планировали закупать комплектующие в Европе, но из-за начала СВО и санкций нам пришлось переориентироваться на азиатских поставщиков.

Обрабатываемые детали очень габаритные (диаметром до 2200 мм) и тяжелые. Конструктив деталей не имел никаких технологический отверстий для строповки. Выполнить подсборку детали и приспособления вне станка не было возможности из-за ограничения грузоподъемности цехового крана.

Мы разработали новую технологию установки выставки детали с поочередной сборкой приспособлений и детали на станке.

В подкладные диски приспособлений были встроены специальные редукторы для плавного подъема/опускания детали.