Недавно прошедшая в Москве очередная выставка «Машиностроение-2001» со всей очевидностью показала, что постепенно дела в российском машиностроительном комплексе начинают налаживаться: отечественные предприятия начинают выходить из тяжелого кризиса. На выставке они представили большое количество новых образцов своей продукции и продемонстрировали применение новых технологий в проектировании и производстве. Характерно и то, что становится явной специализация предприятий в определенных направлениях, где они накопили огромный потенциал, приобрели опыт и наладили связи с партнерами как внутри страны, так и за рубежом.

Естественно, что проектирование и изготовление современной продукции машиностроения немыслимо как без использования новейших компьютерных систем проектирования (САПР), так и без применения высококачественных узлов и модулей различного назначения, выпускаемых передовыми фирмами России и зарубежных стран.

Подтверждение тому – конкретный опыт работы по проектированию и изготовлению специального технологического оборудования с применением программного обеспечения известной российской компании «АСКОН» и унифицированных изделий, поставляемых не менее известной фирмой НТЦ «ПРИВОДНАЯ ТЕХНИКА».

Сначала немного расскажем об истории разработки. Как известно, технологическое оборудование на большинстве отечественных предприятий выработало все мыслимые и немыслимые ресурсы и требует замены. Зарубежные поставщики предлагают всевозможные технологические модули с отличными характеристиками, но, увы, слишком дорогие для наших пока еще небогатых заводов и фабрик. Особенно была заметна разница в цене между российским и импортным оборудованием до середины 90-х годов. Естественно, что наши предприятия пытались разместить заказы на новые установки внутри страны. В те годы автор статьи, работая инженером-конструктором, активно сотрудничал с фирмами из подмосковного Зеленограда и принимал участие в разработках нового технологического оборудования для предприятий электронной промышленности.

Перед нами была поставлена задача: разработать и изготовить установку для заливки трансформаторов эпоксидными компаундами. Заливку необходимо было производить в вакууме, время жизни компаунда после смешения его компонентов было ограниченным, причем для снижения вязкости компаунда и увеличения его проникающей способности формы и емкость с ним требовалось постоянно подогревать. Технологические режимы, алгоритм работы установки и схему управления разрабатывал специализированный отдел фирмы, а наше подразделение занималось «механикой».

Сроки, как обычно, были очень сжатыми – изделие требовалось «вчера». Поэтому ручное конструирование было сразу же отвергнуто. В отделе уже использовалось устаревшее программное обеспечение САПР (кстати, тоже отечественное, но не получившее, в силу ряда причин, широкого распространения). Существенным шагом вперед стало использование нового программного комплекса КОМПАС-График для WINDOWS компании АСКОН. Наряду с обычными возможностями проектирования, которые есть в любой российской или зарубежной системе аналогичного уровня, КОМПАС обладает некоторыми преимуществами, делающими его особенно привлекательным именно для отечественных конструкторов.

Вернемся теперь к поставленной задаче – разработке технологической установки. Конструирование отдельных элементов шло параллельно с поиском унифицированных узлов, поскольку, как мы считали, самостоятельно разрабатывать и изготавливать элементы электроприводов нецелесообразно. Во-первых, это долго и дорого, поскольку для нас эти изделия единичные, во-вторых, каждый должен заниматься своим делом, и специализированные фирмы справятся с такой задачей лучше. На одной из выставок у нас завязались контакты с московской фирмой НТЦ «Приводная техника». Выяснилось, что эта компания поставляет самые разнообразные элементы электроприводов, и в ее каталогах мы обнаружили именно такие изделия, в которых нуждались.

Поскольку разрабатываемая нами установка должна была включаться в единый технологический процесс, то к ней предъявлялись особые требования к времени выполнения операций, было необходимо, чтобы различные перемещения механизмов были плавными и безударными, а также нужно было обеспечить управляемые разгон и торможение узлов. Исходя из этих требований, было принято решение оснастить все электромеханические приводы блоками регулирования частоты вращения асинхронных трехфазных электродвигателей. НТЦ «Приводная техника» поставляет на российский рынок и осуществляет сервисное обслуживание электронных преобразователей частоты японской фирмы Mitsubishi (рис.1). Подобное оборудование довольно дорого, но нам требовалось управлять двигателями малой мощности (до 0,5 кВт), кроме того, приборы Mitsubishi сочетают сравнительно невысокую цену и отличное качество. Поэтому мы сочли возможным приобрести их и включить в систему управления установкой.

Как я уже упоминал выше, при проектировании мы активно применяли специализированные прикладные библиотеки, входящие в состав системы. Особенно часто использовалась Конструкторская библиотека, содержащая параметрические изображения всевозможных крепежных деталей, профилей, подшипников и других нормализованных и стандартных изделий. Также активно применялись модули КОМПАС-SHAFT (проектирование деталей-тел вращения, расчеты и проектирование механических передач), ELMOTORS (подбор и отрисовка электродвигателей переменного и постоянного тока, а также шаговых), ESK (отрисовка принципиальных электрических схем управления комплексом и создание перечней элементов), Справочник материалов (конструкционные материалы и сортаменты, лакокрасочные покрытия, покрытия металлические и неметаллические неорганические, масла и смазки). Параллельно с созданием сборочных чертежей и чертежей деталей мы формировали конструкторские спецификации с помощью модуля Спецификация (при этом создается связка «сборочный чертеж – чертеж детали – спецификация», в которой автоматически отслеживаются все изменения в составе изделия).

Постепенно отдельные узлы нашей установки приобретали законченный вид (рис.2).

Когда пришло время приобретать комплектующие для оснащения установки, как уже говорилось ранее, мы решили использовать готовые электроприводы, которые поставляет НТЦ «Приводная техника». В большинстве механических узлов нам пригодился мотор-редуктор типа PRCF-032 с двигателем типа АИС63А4. Он сочетает высокое качество изготовления комплектующих, небольшие габариты, невысокую цену, а также (что тоже немаловажно) хороший внешний вид (рис.3).

Однако, как мы ни старались, избежать «изобретения собственного велосипеда» нам не удалось. В одном из так называемых «узких» мест (причем и в прямом и переносном смыслах) пришлось применить редуктор, спроектированный самостоятельно. Расчет червячной передачи мы провели в программном модуле КОМПАС-SHAFT, причем из нее же получили чертежи червяка и червячного колеса с таблицами параметров. А общую компоновку редуктора мы осуществили в модуле трехмерного твердотельного моделирования КОМПАС-3D. При этом мы легко проконтролировали внешние габариты изделия, рассчитали его массо-центровочные характеристики, а самое главное – непосредственно из модели сборки смогли получить ассоциативный сборочный чертеж и спецификацию на этот узел. Кстати, при изготовлении редуктора в цеху, слесарям большую помощь оказал так называемый «взрывной» чертеж, где можно показать изделие в трехмерном пространстве в «разобранном» виде (рис.4).

Таким образом, методом последовательных приближений мы пришли к желаемому результату – установка была спроектирована . Мало того, она была изготовлена и теперь успешно работает на одном московском заводе. А мы получили очередной бесценный опыт быстрого конструирования сложного изделия, взаимоувязки разнородных узлов, использования новых технологий проектирования, особенно трехмерного моделирования. Также мы укрепились в уверенности, что сотрудничество с фирмой
НТЦ «ПРИВОДНАЯ ТЕХНИКА» будет продолжено и впредь, на этапе разработки новых изделий.

Кроме того, фирмой «АСКОН» сейчас ведется разработка специализированной программы проектирования приводов, в которой конструктор сможет не только подобрать необходимые ему отдельные составляющие (двигатели, редукторы, муфты), но и произвести проектный или поверочный расчет, отрисовать изделия на чертежах и даже получить трехмерные модели элементов привода. На этапе создания такого проектного модуля объединение усилий компаний «АСКОН» и НТЦ «ПРИВОДНАЯ ТЕХНИКА» оказывается как нельзя более к месту.