Сотрудники Иркутского политеха презентовали электрическую сверлильную машину с автоматической подачей (ЭСМАП) авиастроителям Улан-Удэнского авиационного завода, который входит в состав холдинга АО "Вертолеты России". Инструмент, повышающий качество и производительность обработки отверстий в многослойных деталях самолета ("композит-сталь-титан-алюминий"), разработан в рамках реализации Программы "Приоритет 2030".

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 ее 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 самолета 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 Семен Ястребов объяснил принцип работы инструмента:

"Титан обрабатывается при трехстах оборотах сверла, а алюминий требует уже две тысячи оборотов в минуту. Разница очень большая, и если проходить все 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.