В 1980-е годы в нашей стране уже приобретали импортные станки с ЧПУ, и они были гораздо совершеннее отечественных. С распадом Союза проблема многократно усугубилась. Сегодня Россия, несмотря на большую потребность в высокоточном оборудовании, не входит в топ-10 стран-производителей станков, находясь по данному показателю лишь на 33-м месте в мире. Поэтому мы стоим перед необходимостью создания отрасли практически с нуля. Полностью заменить «иностранцев» быстро не получится, и нам пока только предстоит стать независимыми в сфере станкостроения.
Идея — нестандартное использование известных механизмов
Перед проектировщиками станков всегда возникает задача повышения их ресурса. При обработке различных материалов, например чугуна, образуется большое количество пыли и стружки, происходит износ механических компонентов оборудования, что приводит к снижению точности и невозможности получения качественной продукции. Далее — длительные ремонты, потеря времени, рост затрат. Любое оборудование испытывает одни и те же проблемы, где бы оно ни находилось. Не существует вечных станков, а проблема защиты и долговечности механических компонентов волнует любого производителя и эксплуатанта оборудования. Кроме того, в настоящее время все металлорежущие станки используют то или иное количество линейных направляющих, которые сочетаются с различными поворотными механизмами, синхронизированными системами ЧПУ.
На машиностроительном предприятии «ОКБ МИКРОН» г. Красноярска специалисты давно столкнулись с необходимостью повышения ресурса как станков советского производства, так и новой импортной и отечественной техники. Анализируя конструкции самых разнообразных станков, они пришли к выводу, что станкостроение во многом движется традиционными путями и не в полной мере использует преимущества появившихся в 1980-е годы компьютерных систем управления оборудованием, для которых перемещение детали и обрабатывающего механизма по криволинейным или прямолинейным траекториям представляет собой, по сути, одну и ту же задачу. Но можно ли в конструкции станка обойтись совсем без прямолинейных направляющих? Оказывается, да! В «ОКБ МИКРОН» выяснили, что любые прямолинейные движения станка могут быть получены через угловые перемещения одновременно вращающихся поворотных столов, которые имеют значительно большую степень защиты от износа ввиду своей конструкции. Так, металлообрабатывающие станки, по мнению специалистов компании, могут не иметь в конструкции ни одной линейной направляющей и при этом производить обработку по любым траекториям, в том числе прямолинейным. Основываясь на этом, в компании разработали концепцию орбитального станкостроения, позволяющую получить пятикоординатные обрабатывающие центры с высокой грузоподъёмностью путём соединения в одно целое шести одинаковых поворотных механизмов с программным управлением. Суть концепции многокоординатного орбитального станкостроения заключается в том, что все механизмы станка — это поворотные механизмы, вращающиеся столы. Такой подход даёт большое преимущество с точки зрения проектирования и увеличения ресурса, поскольку поворотные столы имеют значительно большую степень защиты от износа. Конечно, с помощью этой концепции невозможно решить абсолютно все задачи в станкостроении, но она позволяет снизить объёмы проектирования и номенклатуру производства, упростить конструкцию и повысить ресурс станка — факторы, которые в итоге непосредственно влияют на экономику продукции. Концепция может быть использована в разных типах металлорежущего оборудования, в том числе на токарном и зубообрабатывающем, — у неё однозначно есть будущее.
Фрезерный обрабатывающий центр «Орбита»
Из-за недоступности на российском рынке импортного оборудования все отрасли промышленности развернулись в сторону отечественного станкостроения. Поэтому «ОКБ МИКРОН» уже сегодня ведёт разработку и производство прототипа фрезерного пятикоординатного обрабатывающего центра, основанного на орбитальной концепции. В компании не только проработали конструкцию, но и обеспечили патентную защиту изобретения. Производство станков трёх типов — «Орбита-800», «Орбита-1600», «Орбита-3200» — будет запущено с 2025 года, и уже на этом этапе преимущества разработанной концепции могут раскрыться в полной мере, поскольку для производства высокоточного оборудования не требуется приобретения нового высокоточного, недоступного в РФ оборудования. Первые станки могут быть полностью произведены на имеющейся на предприятии материальной базе.
Работу станка можно увидеть на действующем в Красноярске демонстраторе многокоординатной орбитальной технологии, который в масштабе 1:3 позволяет визуализировать всевозможные виды пятикоординатной обработки.
Общий объём инвестиций на проект запуска серийного производства трёх моделей оборудования, включая строительство новых корпусов и запуск большого объёма оборудования, в течение семи лет — 33,6 млрд рублей. Объём производства пятикоординатных обрабатывающих центров после выхода на проектную мощность может составить до 200 штук в год.
Новая технология «ОКБ МИКРОН» претендует на то, что Россия в очередной раз первой скажет новое слово в станкостроении. Сегодня у российских компаний есть уникальная возможность первыми реализовать свежую идею, вывести продукт в серию и рассказать о нём всему миру.
