Отечественные 6-осевые КИМ — важнейшая составляющая технического перевооружения машиностроительных предприятий России

Прошлый ХХ век стал веком широкого внедрения наиболее прогрессивных методов контроля с помощью координатно­измерительных машин (КИМ). К началу XXI века в мире эксплуатируется около 300 000 КИМ. Треть (!) всего этого количества эксплуатируется в США, столько же приходится на долю Германии, Великобритании, Японии.

Таким образом, КИМ помогают ведущим мировым производителям сохранять лидирующие места.

Бурное промышленное развитие Китая, Южной Кореи, Индии сопровождается активным внедрением КИМ в промышленность этих стран. Например, в Бразилии только для одного завода было закуплено 150 КИМ, а Китай приобрел лицензию по производству измерительных машин.

В основе работоспособности всех выпускаемых КИМ лежит реализация декартовой системы координат. Это требование является самым узким местом на пути создания новых КИМ.

Четверть века назад группа российских конструкторов начала работу над созданием принципиально новых измерительных машин с платформой, имеющей шесть степеней свободы. Перемещение платформы осуществляется приводами со следящей системой (лазерными интерферометрами). С 1992 года ООО «Лапик» начал выпуск промышленных образцов 6осевых КИМ, при создании которых использован целый ряд «ноу­хау». Уникальность технических решений подтверждена двадцатью патентами. Позже на Западе такое оборудование назвали машинами с параллельной кинематикой.

Такие КИМ, используя свое главное преимущество — полное шестиосевое управление щупа способны контролировать ранее не доступные поверхности деталей; способны проводить измерения с производительностью в 25 раза большей, чем традиционные КИМ. Кроме того, в конструкции машины заложен существенный резерв:

Система «самокалибровки», с помощью которой оператор самостоятельно устраняет погрешности, возникающие в машине вследствие износа узлов и деталей. Таким образом достигается устойчивое функционирование оборудования в течение всего срока эксплуатации (15 лет и более).

В конструкции отсутствуют прямолинейные изнашиваемые направляющие и воздушные подшипники, наиболее сложные в изготовлении и уязвимые в эксплуатации. В качестве базовых элементов используются «сферические шарниры», технология применения которых позволяет достигать точности менее 0,05 мкм.

Применена система прецизионной компенсации от внешних воздействий (температура, влажность, атмосферное давление). Реагируя на естественные изменения окружающей среды, она вносит поправки в результаты измерения. Тем самым эта система избавляет от необходимости создавать специальные термостабильные помещения. КИМ с постоянной стабильностью работает как в цехе, так и в лабораторных условиях.

В итоге, все перечисленные конструктивные особенности КИМ позволяют легко входить в новые технологии.

Только теперь стало возможно:

• измерение внутренних полостей (размер входа в полость меньше ее внутренних размеров) узких криволинейных каналов и наклонных отверстий;

• измерение мелкоструктурных поверхностей специальными измерительными иглами (R<0,020 мм);

• сканирование сложной формы с заданным углом контакта;

• контроль небольших изделий (или фрагментов больших) с погрешностью в 23 раза меньше паспортной.

Более чем 15ти летняя практика эксплуатации российского оборудования на оборонных предприятиях показала его эффективность. Сегодня машины внесены в Госреестр СИ и являются официальным средством измерения в соответствии со стандартами ISO.

Россия в значительной степени отстает в «КИМвооруженности» не только от ведущих индустриальных держав, но и от стран Дальневосточного региона (Китая, Южной Кореи) и других бурно развивающихся стран. По­прежнему под техническим перевооружением машиностроения понимается главным образом модернизация и замена обрабатывающего оборудования. Но это ведет Россию к увеличению разрыва между технической оснащенностью и реализацией современных технологий.

Гл. конструктор А.Г. Лаптев.