Гибридный обрабатывающий центр HSTM 1000 Hybrid и технология адаптивной механообработки компании Delcam на выставке EMO 2013
На прошедшей в Ганновере выставке EMO немецкая фирма Hamuel Maschinenbau (www.hamuel.de) продемонстрировала свою новейшую разработку — гибридный обрабатывающий центр HSTM 1000 Hybrid, предназначенный для восстановления поврежденных лопаток авиационных двигателей. Примечательно, что управляющие программы для демонстрации возможностей этого многоосевого станка с ЧПУ разрабатывались при помощи CAD/CAM/CAIсистем британской компании Delcam (www.delcam.com).
HSTM 1000 Hybrid предназначен для восстановления дорогостоящих металлических деталей, таких как лопасти компрессоров двухконтурных турбореактивных двигателей, методом наплавления. В процессе их эксплуатации на передних кромках лопастей компрессора могут возникать незначительные повреждения (сколы) вследствие нештатного попадания в двигатель посторонних твердых частиц. Традиционные методы восстановления лопаток наплавлением предполагают большой объем кропотливого ручного труда. Применение станков с ЧПУ не всегда возможно, так как в процессе работы лопатки постепенно вытягиваются под действием огромных центробежных сил, поэтому со временем их размеры перестают соответствовать форме и допускам теоретической CADмодели. Для разрешения этого противоречия компания Delcam реализовала в своих CAD/CAM/CAIсистемах семейства Power Solution технологию адаптивной механообработки, суть которой заключается в периодическом измерении (при помощи устанавливаемых непосредственно на станке с ЧПУ прецизионных контактных измерительных систем) фактической формы детали. При этом для каждой операции механообработки управляющие программы для станка с ЧПУ разрабатываются с учетом фактической CADмодели конкретной детали, причем после каждого этапа замеры обработанной поверхности выполняются повторно. Таким образом, адаптивная механообработка обеспечивает обратную связь и дает возможность восстанавливать на станках с ЧПУ изделия, теоретические CADмодели которых недоступны или не существуют вовсе.
Гибридный обрабатывающий центр HSTM 1000 Hybrid позволяет выполнять лазерное плакирование (наплавление порошкового металлического сплава), пятиосевую фрезерную обработку, полирование, контроль точности и лазерную разметку. Преимуществом такого комбинированного решения является возможность выполнить все операции за один технологический установ, благодаря чему исключается появление погрешностей повторного базирования детали и экономится много времени. Кроме того, такой гибридный станок занимает сравнительно мало места и стоит гораздо дешевле аналогичного по возможностям набора специализированных станков с ЧПУ. Разработанная фирмой Hybrid Manufacturing Technologies система управления гибридным станком с ЧПУ позволяет ему также легко и быстро переключаться между различными методами обработки, как будто речь идет о простой замене инструмента. Переключение режимов занимает обычно менее 10 с, и происходит непосредственно из самой управляющей программы с использованием нескольких Мкодов.
Разработкой технологии объемного лазерного плакирования для гибридного станка занималась британская компания Manufacturing Technology Centre. Применение достаточно мощного лазера обеспечивает требуемый подвод тепла в локальную зону наплавления, что позволяет восстанавливать лопатки из жаропрочных сплавов. Особо отметим, что в некоторых случаях свойства наплавленного сплава могут значительно превосходить характеристики материала лопатки, что позволяет не только восстановить лопатку до состояния «как новая», но даже улучшить ее эксплуатационные свойства. Излишки наплавленного металла удаляются при помощи пятиосевого фрезерования и полировки. Технология адаптивной механообработки позволяет посредством последовательных этапов машинной полировки обеспечить требуемую плавность перехода между исходной и наплавленной частью лопатки.
За создание гибридного станка HSTM 1000 Hybrid инженеры из Hamuel Maschinenbau были удостоены престижной награды EMO Award за инновации в промышленности, присуждаемой журналом MM Maschinenmarkt.
Демонстрацию работы станка можно посмотреть на видео: http://youtu.be/4kZOE6KP8U8.
