Комплексные решения на основе автоматически сменных модулей для реализации технологий лазерной обработки на станках с ЧПУ

Автор: Огин Павел Александрович, Левашкин Денис Геннадьевич

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение @vestnik-susu-engineering

Рубрика: Технология

Статья в выпуске: 3 т.16, 2016 года.

Бесплатный доступ

Обобщен накопленный практический опыт в области разработки технических решений, направленных на поиск экономически выгодных путей интеграции технологий лазерной обработки в современное производство и решение вопросов их автоматизации в условиях многономенклатурного выпуска изделий машиностроения. На основе проведенного анализа спроса на технологии лазерной обработки показано, что для условий современного производства актуальны разработки комплексных технических решений в области автоматизации технологий лазерной обработки, обеспечивающих кратное снижение их стоимости в действительных рыночных условиях. В качестве одного из направлений по данной тематике в статье рассмотрен подход на основе разработки и внедрения автоматически сменных модулей, реализующих технологии лазерной обработки, в производственные циклы функционирования современного автоматизированного станочного оборудования. При этом предлагается на основе блочно-модульного принципа компонования создать комплекс автоматически сменных модулей, что позволит на практике выработать техническое решение для автоматизации технологий лазерной обработки практически под любые индивидуальные задачи промышленных предприятий. Приведена конструкция устройства для реализации технологии лазерной маркировки в рабочей зоне современного автоматизированного станочного оборудования. Представлено описание и концепция предлагаемого устройства, а также вариант его технического исполнения. Для решения вопросов автоматизации разработан алгоритм, позволяющий организовать функционирование устройства от штатной системы управления оборудованием при реализации технологий лазерной маркировки в рабочей зоне современного станка с ЧПУ. В основе конструкции модуля предложено использовать элементы стандартной и унифицированной оснастки автоматизированного станочного оборудования, а также элементы современного оптоволоконного лазера. Применительно к предложенной конструкции модуля приведены рекомендации по организации циклов автоматизированной лазерной маркировки деталей. По результатам представленного исследования сформулированы ожидаемые эффекты использования модуля предлагаемой конструкции в комплексном подходе к решению вопросов автоматизации технологий лазерной обработки, основные из которых - кратное снижение себестоимости продукции за счет сокращения затрат на оборудование и высокая производительность обработки деталей за счет сокращения потерь времени на подготовку производства.

Еще

Обработка лазером, оптоволоконный лазер, автоматически сменный модуль, станок с чпу, лазерная маркировка, фотоника

Короткий адрес: https://sciup.org/147151724

IDR: 147151724   |   DOI: 10.14529/engin160304

Список литературы Комплексные решения на основе автоматически сменных модулей для реализации технологий лазерной обработки на станках с ЧПУ

  • World Machine-Tool Output and Consumption Survey. Gardner Research. -Cincinnati: Gardner Business Media, 2015. -8 p.
  • Казакевич, В.С. Тенденции развития рынка лазерных технологий для решения задач лазерной обработки материалов. Ч. 1: Мировой лазерный рынок/В.С. Казакевич, С.И. Яресько//Изв. Самар. науч. центра РАН. -2014. -Т. 16, № 4. -С. 266-275.
  • Афримович, В.Б. Тенденции развития рынка лазерных технологий для решения задач лазерной обработки материалов. Ч. 2: Рынок лазерных технологий в России и Самарской области/В.Б. Афримович, В.С. Казакевич, С.И. Яресько//Изв. Самар. научн. центра РАН. -2014. -Т. 16, № 4. -С. 276-286.
  • Ковш, И.Б. Стратегическая программа на 2015-2025 годы технологической платформы «Инновационные лазерные, оптические и оптоэлектронные технологии -Фотоника»/И.Б. Ковш. -59 с.
  • Распоряжение правительства РФ от 24 июля 2013 г. -№ 1305-р. -23 с.
  • Малышев, В.И. Автоматизация гибридных и комбинированных технологий на основе модернизации станочного оборудования и выбора кинематических связей/В.И. Малышев, Д.Г. Левашкин, А.С. Селиванов//Вектор науки ТГУ. -2010. -№ 3. -С. 70-74.
  • Пат. 2443534 Российская Федерация. Станок многоцелевой с числовым программным управлением, лазерной оптической головкой и автоматической сменой инструмента/В.Н. Жаринов, В.В. Жаринов. -Опубл. 27.02.2012, Бюл. № 6.
  • Рекламный проспект фирмы DMG-Mori. Линейка станков LASERTEC для реализации высокоэнергетических технологий. -54 с.
  • Григорьянц, А.Г. Технические процессы лазерной обработки/А.Г. Григорьянц, И.Н. Щиганов, А.И. Мисюров. -М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. -664 с.
  • Gorinin, V. Laser Modification of Thribological Behaiver of Steel and Nonferrous Alloys/V. Gorinin, S. Kondratiev, V. Popov//Fotonika. -2010. -№ 3. -P. 26-32.
  • Thermal fatigue properties of laser treated steels/S.N. Aqida, F. Calosso, D. Brabazon et al.//International Journal of Material Forming. -2010. -Vol. 3, Iss. 1. -P. 797-800. DOI: 10.1007/s12289-010-0890-1
  • Slurry erosion studies on surface modified 13Cr-4Ni steels: Effect of angle of impingement and Материаловедение 73 particle size/T. Manisekaran, M. Kamaraj, S.M. Sharrif, S.V. Joshi//Journal of materials engineering and performance. -2007. -Vol. 16, Iss. 5. -P. 567-572 DOI: 10.1007/s11665-007-9068-5
  • Dry sliding friction wear behaviour of high power diode laser hardened steels and cast iron/K. Sridhar, V.A. Katkar, P.K. Singh, J.M. Haake//Surface engineering. -2007. -Vol. 23, Iss. 2. -P. 129-141. DOI: 10.1179/174329407x174461
  • Gisario, A. Characterization of laser treated steels using instrumented indentation by cylindrical flat punch/A. Gisario, M. Barletta, A. Boschetto//Surface and Coatings Technology. -2008. -Vol. 202, Iss. 12. -P. 2557-2569. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2007.09.024
  • Microstructure and mechanical properties of laser-welded joints of TWIP and TRIP steels/L. Mujica, S. Weber, H. Pinto et al.//Materials Science and Engineering: A. -2010. -Vol. 527, Iss. 7. -P. 2071-2078 DOI: 10.1016/j.msea.2009.11.050
  • Grain refinement mechanism of multiple laser shock processing impacts on ANSI 304 stainless steel/J.Z. Lu, K.Y. Luo, Y.K. Zhang et al.//Acta Materialia. -2010. -Vol. 58, Iss. 16. -P. 5354-5362 DOI: 10.1016/j.actamat.2010.06.010
  • Adel K. M., Dhia A. S., Ghazali M. J. The effect of laser surface hardening on the wear and friction characteristics of acicular bainitic ductile iron//International Journal of Mechanical and Materials Engineering. -2009. -Vol. 4, № 2. -P. 167-171.
  • Laser surface hardening of AISI H13 tool steel/J.-H. Lee, J.-H. Jang, B.-D. Joo et al.//Transactions of Nonferrous Metals Society of China (English Edition). -2009. -Vol. 19, № 4. -P. 917-920.
  • Laser transformation hardening on rod-shaped carbon steel by Gaussian beam/J.-D. Kim, M.-H. Lee, S.-J. Lee, W.-J. Kang//Transactions of Nonferrous Metals Society of China (English Edition). -2009. Vol. 19, № 4. -P. 941-945.
  • Огин, П.А Реализация энергоэффективных технологий на современных станках с ЧПУ путем применения автоматически сменных модулей на примере лазерной обработки/П.А. Огин, Д.Г. Левашкин//Вектор науки ТГУ. -2016. -№ 2(36). -С. 40-45.
Еще
Статья научная