Многокоординатный металлообрабатывающий центр "Орбита". Демонстратор технологии орбитального станкостроения.

Описание проекта

Компания "ОКБ МИКРОН" занимается станкостроением, производством тяжелых и сверхтяжелых редукторов, выпуском горно-шахтного оборудования, подъемных машин, цементных печей, мельниц, ветрогенераторов тепловой и электрической энергии иного уникального и нестандартного оборудования. Одно из перспективных направлений работы предприятия — разработка концепции орбитального станкостроения для различного металлообрабатывающего оборудования, в частности разработка и производство многокоординатных фрезерных центров "Орбита-800", "Орбита -1600", "Орбита -3200". На сегодняшний день собран демонстратор обработки многокоординатного обрабатывающего центра «Орбита-800", в масштабе 1:3, показывающий преимущества данной технологии.

Технологическая новизна

Концепция орбитального станкостроения основана на возможности преобразования угловых перемещений трех поворотных столов в любое линейное перемещение деталей или шпинделя. Новый многокоординатный обрабатывающий центр «Орбита» несет в себе те существенные технические преимущества, раскрытие которых повысит эффективность металлообрабатывающих станков нового поколения, а именно: • Увеличенное рабочее поле и грузоподъемность. При выполнении фрезерной и токарной обработки основной рабочий объем стола, в котором возможна обработка во всех пространственных расположениях осевого режущего инструмента, составляет 800х800х800 мм. Дополнительный рабочий объем стола в зависимости от положения шпинделя может достигать диаметра 2000 мм и высоты 1300 мм. При грузоподъемности стола до 10 тонн технология позволяет обрабатывать детали значительно большего размера, чем на классических станках. Увеличение грузоподъемности стола станка происходит за счет передачи веса обрабатываемой детали на станину через ролико-подшипник большой грузоподъемности; • Многократное увеличение ресурса работы станка. Все механизмы, воспринимающие нагрузку и обеспечивающие работу станка, находятся в закрытом непроницаемом картере и защищены кольцевыми манжетами. Внутри картера поддерживается повышенное давление, исключающее проникновение любых инородных частиц, способных повредить опорные поверхности; • Повышенная жесткость и точность. Опорно-поворотные механизмы, содержащие ролико-подшипники большого диаметра, соединены между собой корпусными элементами, максимально приближенными к внешнему диаметру ролико-подшипника. Установленные друг на друга, они создают оптимально жесткое сечение, которое через фланцевые крепления передается на станину, также имеющую сечение закрытого силового элемента; • Унификация и снижение себестоимости. Унификация опорно-редукторных модулей, количество которых в одном пятикоординатном станке составляет шесть единиц, что упрощает производство, обслуживание и ремонт станка; • Программное обеспечение и управление. Особенности управления станком реализованы при помощи специального программного обеспечения. Для оператора управление происходит при помощи виртуальных осей.

Экономический эффект

В настоящее время на российских предприятиях растет потребность в отечественной станкостроительной продукции. Ежегодное потребление станкотроительной продукции российскими предприятиями составляет до 500 единиц. Использование новой технологии орбитального станкостроения может частично закрыть данную потребность рынка, так как объем производства обрабатывающих центров «Орбита» может составить более 200 единиц в год. В 2026 году будет произведен первый фрезерный обрабатывающий центр «Орбита», а в перспективе будет запущено серийное производство станков трех типов с различными габаритами и разной грузоподъемностью столов — «Орбита-800», «Орбита-1600», «Орбита-3200», отвечающих индивидуальным потребностям предприятий. При этом, стоимость металлообрабатывающего центра «Орбита-800» ниже Китайских центров со схожими возможностями на 20%. Кроме того, использование в конструкции многокоординатного центра шести унифицированных опорно-редукторных модулей упрощает производство и снижает стоимость оборудования. В нашем случае зависимости от импортных комплектующих нет. В механической части станка отсутствуют комплектующие, производство которых не локализовано на территории РФ.

Межотраслевое значение продукта

Разработанная «ОКБ МИКРОН» концепция орбитального станкостроения и фрезерный обрабатывающий центр «Орбита» обладают значительным потенциалом для применения в любых отраслях, где есть необходимость в металлообработке: авиационная и космическая отрасль, судостроение, приборостроение и энергетика. При этом, благодаря следующим преимуществам, оборудование будет иметь спрос на предприятиях, где требуется как маленький, так и крупный металлообрабатывающий станок: • Повышенная надежность и долговечность: (гарантийный срок службы оборудования может превышать 20 лет). • Универсальность: возможность обработки в пяти координатах открывает перспективы для производства деталей сложной формы. • Серийный запуск производства станков трех типов с различными габаритами и разной грузоподъемностью столов — «Орбита-800», «Орбита-1600», «Орбита-3200». Каждая из моделей призвана отвечать индивидуальным потребностям предприятий. Влияние на производительность и конкурентоспособность: Использование оборудования на основе концепции орбитального станкостроения может существенно повысить производительность предприятий за счет сокращения времени простоя оборудования, повышения точности обработки и снижения количества брака. Конкурентоспособность предприятий возрастет благодаря снижению себестоимости продукции и возможности освоения производства новых изделий.

Эргономичность

Среди современных требований оптимизации деятельности предприятий, использующих оборудование «Орбита», можно отметить следующее: особенности управления орбитальным центром, реализованы при помощи специального программного обеспечения. Для более упрощенного и удобного управления оператор использует виртуальные оси, имеющие стандартную конфигурацию. После выдачи команды на определенный вид движения числовое программное обеспечение станка преобразует задаваемые координаты в угловые перемещения столов без участия оператора. Кроме того, орбитальный центр впишется в любое промышленное пространство в зависимости от нужд компании.

Художественная значимость

Художественная оригинальность пятикоординатного металлообрабатывающего станка «Орбита» выражаются в следующем: • Уменьшение общего количества элементов станка за счет использования в конструкции универсального опорно-редукторного модуля • Соединение в одно целое шести одинаковых поворотных механизмов, управляемых ЧПУ • Отсутствие в конструкции станка линейных направляющих, что упрощает процесс обработки изделий • Отсутствие аналогов продукции на мировом рынке станкостроения • Использование в конструкции корпоративных цветов компании-производителя

Ориентация на глобальный рынок

На сегодняшний день концепция орбитального станкостроения имеет потенциал выхода на российский и зарубежный рынки станкостроительной отрасли. Повсеместное внедрение уникальной технологии, а также развитие экспортного потенциала предприятия позволят достичь технологического суверенитета РФ и добиться лидирующих позиций государства на международном уровне. Проект орбитального станкостроения может быть запущен в серийное производство в течение одного-двух лет с учетом высокой технической готовности проекта и предыдущей длительной разработке.