Сотрудники ИРНИТУ презентовали инструмент, повышающий качество и производительность обработки отверстий в многослойных деталях самолета
ЭСМАП – результат слаженной работы инженеров вузовского конструкторско-технологического бюро и сотрудников научно-исследовательской лаборатории «Цифровые технологии производства изделий из полимерных композиционных материалов».
Политеховцы спроектировали и изготовили ЭСМАП, оснастили машину датчиками, которые расширяют возможности её применения и автоматизации. Как отмечают разработчики, в настоящее время это единственный отечественный образец инструмента, отраслевая потребность в котором составляет более 200 машин в год.
Сложность сверления отверстий при сборке деталей самолёта заключается в композиции соединений: многие жизненно важные узлы состоят из разнородных материалов (алюминий, титан, сталь и ПКМ), которые необходимо обрабатывать одновременно за один проход режущего инструмента.
Главный разработчик ЭСМАП, инженер конструкторско-технологического бюро Семён Ястребов объяснил принцип работы инструмента:
«Титан обрабатывается при трёхстах оборотах сверла, а алюминий требует уже две тысячи оборотов в минуту. Разница очень большая, и если проходить всё на одном режиме работы, то материалы обрабатываются плохо.
ЭСМАП может выполнять отверстия с разной скоростью оборотов, не меняя сверла. Это ускоряет процесс сверления одного отверстия, также смена режимов позволяет увеличить срок службы режущих кромок, получить отверстия высокого качества».
В экспериментальной машине реализована и отработана автоматическая смена значений скоростей перемещения и вращения сверла с помощью двух двигателей и комплекта датчиков, что обеспечивает наибольшую точность отверстий. Специалистам удалось автоматизировать изменение параметров обработки для компенсации торможения сверла в процессе работ, что пока недостижимо для существующих зарубежных схем СМАП.
Демонстрация работы машины на Улан-Удэнском авиационном заводе прошла успешно.
Пояснения, касающиеся автоматической системы управления ЭСМАП, дал инженер КТБ Никита Вятчин: «На данный момент автоматика реализована через программный код на ноутбуке, комплект датчиков и исполнительных устройств. В процессе отработки машины мы каждый день модифицируем и изменяем систему. Поставили перед собой амбициозную цель – завести всю систему управления в «черный ящик», чтобы через систему ввода добавлять параметры пакета. Предусмотрим две кнопки: «Запуск» и «Аварийный останов».
Все существующие на рынке решения управляются рабочим в режиме реального времени и зависят от человеческого фактора. Уже сейчас мы прошли этот этап, так как наша машина работает в автоматическом режиме по нажатию одной кнопки».
О новых модификациях ЭСМАП рассказал начальник конструкторско-технологического бюро Павел Гришкевич: «Мы добавили датчики, позволяющие развить способности машины по автоматической работе. Также, кроме сверления, мы можем выполнять и более специфичные технологические операции, например, зенкерование и накатка отверстий. Они выполняются с помощью программы, задающей нужные параметры. При этом работнику нет необходимости их корректировать».
ЭСМАП отличается от используемых в производстве сверлильных машин своей уникальной автоматикой. По словам Павла Гришкевича, его команда готова брать на себя не только изготовление ЭСМАП, но и делать модули под конкретного заказчика, а также производить консалтинговое и гарантийное обслуживание.
«В настоящее время реализованы возможности для обработки отверстий вплоть до 14 мм в диаметре. Это не предел для нашей разработки, но данный диаметр дает наиболее широкий охват обрабатываемых отверстий смешанных пакетов. В ходе показательного сверления смешанного пакета на Улан-Удэнском авиационном заводе наш экспериментальный образец выдал качество отверстий не хуже импортных аналогов, а в плане технологических возможностей превзошел их», - сказал Павел Гришкевич.
Отметим, что электрическая сверлильная машина с автоматической подачей также позволяет отслеживать информацию о том, как долго сверло проработало, и когда потребуется его замена.