Молодые учение ИрГТУ создают для Иркутского авиационного завода – филиала Корпорации «Иркут» - технологию финишной обработки кромок авиационных деталей. При этом используется уникальный робототехнический комплекс (РТК) KUKA, который является прототипом создаваемого для Иркутского авиазавода РТК по обработке крупногабаритных деталей самолета МС-21 с размерами 2 на 12 м.
Перспективные исследования проводятся на опытном участке роботизированных технологий в авиационной промышленности, который организован на базе научно-исследовательской лаборатории «Технологии высокопроизводительной механообработки, формообразования и упрочнения деталей машин». Возглавляет участок доцент кафедры оборудования и автоматизации машиностроения Александр Чапышев. Под его руководством особенности РТК осваивает аспирантка Алена Иванова. В этом году она с «красным» дипломом окончила институт авиамашиностроения и транспорта ИрГТУ по специальности «Робототехнические системы и комплексы».
А. Иванова, будучи студенткой, в совершенстве изучила работу промышленного робота Fanuc, который подает и убирает заготовки из рабочей зоны фрезерного обрабатывающего центра DMU 80 P duo BLOCK. Она подготовила методическое пособие по механике манипуляционных устройств. Пособие состоит из пяти тем: знакомство с роботом (включение-выключение, функции), управляющая программа, исследование жесткости робота, точности позиционирования и точности воспроизведения контура детали. Данная методичка в настоящее время активно используется студентами направления «Мехатроника и робототехника» для проведения лабораторных работ.
Диссертационное исследование аспирантки А. Ивановой связано с оптимизацией процессов обработки деталей после фрезерования на робототехническом комплексе (в настоящее время обработка кромок авиационных деталей выполняется вручную). Она планирует создать программный модуль, заранее просчитывающий оптимальную траекторию обработки авиационных деталей.
«Управление новым семикоординатным роботом KUKA более сложное, у него больше функций, чем у Fanuc. Данный робот оснащен электрошпинделем с частотой вращения 24 тыс. оборотов в минуту. Различные инструменты для удаления заусенцев (бор-фрезы, эластичные щетки, зачистные круги) устанавливаются в шпиндель и автоматически меняются. Точность позиционирования составляет 0,06 мм, грузоподъемность – 210 кг, радиус рабочей зоны – 2,7 м. Возможность обработки деталей длиной до 4 м обеспечена использованием «седьмой оси». Сейчас мы учимся с помощью РТК обрабатывать кромки алюминиевой детали самолета МС-21, которую нам предоставил Иркутский авиазавод. Работаем над тем, чтобы подобрать оптимальные режимы резания. Существуют определенные регламенты, например, удаление заусенцев с детали и последующая фаска должны быть в пределах 0,2-0,4 мм. У нас пока этот параметр равняется 2-3 мм. Мы имеем дело с очень тонким оборудованием, которое не позволяет некорректного отношения к себе. Чтобы исключить вибрации при резании, каждый инструмент должен быть сбалансирован», - отметила аспирантка.
Научный руководитель лаборатории «Технологии высокопроизводительной механообработки, формообразования и упрочнения деталей машин» Андрей Савилов подчеркнул, что перед учеными поставлена задача создать технологию финишной обработки кромок авиационных деталей в сжатые сроки. «В конце января 2014 года запланирован запуск подобного робототехнического комплекса на Иркутском авиационном заводе. На сегодняшний день у нас есть все необходимое, чтобы к этому времени отработать данную технологию. Недавно мы приобрели различные виды инструмента для финишной обработки: борфрезы, эластичные щетки, круги производства известной немецкой компании Hoffmann. Инструмент будет испытан на «боевой» детали, предоставленной авиазаводом. Нам необходимо решить сложную задачу построения траектории обработки, освоить адаптивное управление роботом по усилию резания, чтобы удалять заусенцы разной, заранее неизвестной величины. РТК оснащен специальным датчиком, обеспечивающим обратную связь по усилию резания. Мы впервые сталкиваемся с этим в нашей практике. Нужно научиться определять правильные коэффициенты обратной связи, корректировать подачу, с которой движется робот, и при необходимости убирать заусенцы с поверхности детали за несколько проходов. Обработка детали должна проходить плавно, без рывков и давать качественный результат. Данную проблему помогут решить специалисты компании «Авиатех», которые в ближайшее время проведут у нас обучение».
Кроме того, в декабре в лабораторию поступит эффективное программное обеспечение, позволяющее разработать управляющую программу для робота на базе 3D-модели детали самолета МС-21.
Ранее сообщалось, что высокотехнологичное оборудование - уникальный робототехнический комплекс (РТК) - для обработки кромок авиационных деталей стоимостью около 10 млн рублей университет приобрел для реализации совместного проекта ИрГТУ и Корпорации «Иркут» по созданию высокоэффективных технологий в авиастроении. Оборудование поступило из Центра автоматизации и роботизации (г. Уфа), который является официальным партнером концерна KUKA Robotics - одного из ведущих производителей роботов.
