Закрепление в центрах при токарной обработке деталей

Ежедневно человечество создает более 2,5 миллионов терабайт данных и растущая популярность интернета вещей только ускоряет процесс их генерации. Эти огромные объемы информации обрабатываются в дата-центрах и хотя первые из них были построены в 1940-х годах, они стали популярными лишь во время “пузырей” доткомов 1997–2000 годов.

Сегодня в мире насчитывается уже более 7 миллионов ЦОДов. Проранжируем их по размеру и емкости телекоммуникационных стоек в порядке возрастания.

Yotta NM1

Площадь: 76 тыс. м2

Расположение: Мумбаи, Индия

Yotta NM1 – первое из пяти зданий, которые строятся в комплексе Integrated Yotta Data Center Park, расположенного недалеко от Мумбаи. В здании 7 200 телекоммуникационных стоек, которые потребляют 50 МВт электроэнергии. После завершения строительства общая емкость объекта составит 30 000 стоек, а мощность возрастет до 250 МВт. ЦОД имеет 4 резервных оптоволоконных тракта, соединяющих его с национальными магистралями.

Что находится внутри ЦОД?

ИТ-оборудование, входящее в состав ЦОД, состоит из трех основных элементов, необходимых для работы вычислительной среды:

1. Вычислительные ресурсы: память и вычислительные мощности для работы приложений (как правило, на основе серверов корпоративного класса).
2. Хранилище: в состав ЦОД входят основные и резервные запоминающие устройства. Это могут быть жесткие диски или даже ленточные накопители, однако лучшие в своем классе среды обычно оборудуются массивами флэш-памяти.
3. Сетевые компоненты: к ним относится широкий спектр сетевого оборудования — от маршрутизаторов и коммутаторов до контроллеров и брандмауэров.

Помимо ИТ-оборудования, в каждом ЦОД присутствует вспомогательная инфраструктура, а именно:

• Средства контроля за состоянием окружающей среды: датчики постоянно отслеживают показатели вентиляции, влажности и температуры в помещении, чтобы гарантировать соблюдение рабочих диапазонов, предусмотренных производителями оборудования.
• Стойки сервера: большая часть оборудования ЦОД размещается в предназначенных для этого отсеках или специализированных шкафах/стеллажах.
• Блоки питания: в большинстве ЦОД применяются резервные системы электропитания на базе аккумуляторных батарей, компенсирующие кратковременные отключения электроэнергии, а также более крупные генераторы, которые могут служить источником питания в случае более продолжительных сбоев промышленных линий электропередач.
• Кабели и системы прокладки кабелей: ЦОД корпоративного класса может включать сотни километров оптоволоконных кабелей. Абсолютно необходимая вещь для организаций — системы и устройства, обеспечивающие удобную разводку кабелей.

Intergate Seattle

Площадь: 84 тыс. м2

Расположение: штат Вашингтон, США

Intergate Seattle – флагманский объект дата-центра Sabey, имеющий доступ к более чем 70 МВт электроэнергии, но большую часть года он использует экологически чистую и относительно дешевую гидроэнергетику (3,1 цента за кВт/ч) в сочетании с естественным охлаждением. ЦОД имеет резервные системы кондиционирования, вентиляции и отопления, а также генераторы мощностью по 2,75 МВт с гарантированным временем автономной работы 72 часа при пиковой нагрузке.

Конструкции центров

Центры для токарной обработки могут иметь различную конструкцию. Самая распространенная представляет собой конус, на него надевается заготовка, а также хвостовик конической формы. Хвостовик должен совпадать с отверстиями пиноли и шпинделя станка.

Для закрепления заготовок с внешними конусами используются обратные центры. Конусообразное окончание должно совпадать с серединой хвостовика. Чтобы проверить совпадение в шпиндель вставляется центр и запускается на малых оборотах. Об исправности детали говорит отсутствие биения.

Задний центр чаще всего неподвижный, передний вращается с заготовкой и шпинделем. В результате трения выходят из строя обе поверхности, поэтому необходимо наносить смазку:

• мела — 25%;
• тавота — 65%;
• графита — 5%;
• серы — 5%.

Перед смешиванием необходимо растереть в порошок без комков серу и мел. Если не использовать смазку, поверхности центров разрушатся, изменится их конфигурация.

Во время точения заготовок на больших скоростях центры быстрее изнашиваются, увеличивается отверстие в торце самой детали. Чтобы уменьшить разрушение заднего конуса на него наплавляют износостойкий слой.

Стандартный центр используют при скоростях до 120 оборотов в минуту. Во время работы с громоздкими и тяжелыми заготовками на высоких оборотах, при выборке крупной стружки жесткости конструкции мало: деталь начинает вибрировать и может отжаться.

вращающийся центр

Поэтому используют вращающиеся центры, смонтированные в заднюю стойку. Он содержит шпиндель, который крутится в радиально-упорном подшипнике. При высоких нагрузках предпочтительнее роликоподшипник, при средних — шарикоподшипник.

CoreSite Reston VA3

Площадь: 87 тыс. м2

Расположение: Северная Вирджиния, США

В центре обработки данных три объекта: VA1, VA2 и VA3. Последний – самый большой общей площадью более 87 000 квадратных метров. Он обеспечивает доступ практически ко всем поставщикам облачных и сетевых услуг в округе. Фактически, CoreSite – единственный провайдер в Северной Вирджинии, предлагающий прямые подключения к ведущим облачным сервисам компаний Oracle, IBM, Google, Microsoft и Amazon.

Облачные центры обработки данных

Корпоративные данные и задачи, перенесенные в облачные центры обработки данных, размещаются на базе физической инфраструктуры, как и при использовании первоклассных локальных ЦОД. Облачные ЦОД избавляют клиентов от необходимости проектировать, внедрять, обслуживать физическое помещение, а также заботиться о его безопасности, электроснабжении и комплектации персоналом. Поставщик облачных услуг берет на себя обязательства по предоставлению вычислительных ресурсов с высоким уровнем готовности и отказоустойчивости в виде услуги. Это позволяет корпоративным клиентам сосредоточиться на ведении бизнеса.

С ростом популярности облачных вычислений все больше корпоративных задач переносится в облачные ЦОД. Согласно исследованию Gartner (внешняя ссылка), к 2025 году 80% предприятий откажутся от традиционных локальных ЦОД.

Поставщик облачных услуг обычно предлагает клиентам общий доступ к виртуализированным вычислительным ресурсам (например, виртуальным машинам) или выделенный доступ к отдельным физическим компьютерам, хранилищам и сетевому оборудованию. Более подробную информацию о типах услуг облачного хостинга можно найти здесь.

Tulip Data Center

Площадь: 90 тыс. м2

Расположение: Бангалор, Индия

Tulip Data Center Services – ведущий провайдер корпоративных услуг передачи данных в Индии. Это многоуровневый объект, построенный в соответствии со стандартами уровней TIER 3 и TIER 4 может разместить до 12 000 телекоммуникационных стоек. Дата-центр имеет мощность 100 МВт, но являясь самым энергоэффективным и «зеленым» центром обработки данных в Индии, позволяет экономить до 35 МВт электроэнергии при полной загрузке.

МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ

Обработка в центpax должна выполняться при правильной зацентровке заготовки. На зацентрованную заготовку 1 (рис. 268

) надевают хомутик 2 и закрепляют его винтом 4, после чего заготовку устанавливают на центры без люфта.

Рис. 268

Вращение от шпинделя станка хомутику 2 и заготовке 1 передается через навинченный на резьбовую часть шпинделя поводковый патрон 3. Типы центровых отверстий показаны на рис. 269

.

. Типы центровых углублений: а — с одинарным конусом; б — с двойным конусом; в — с двойным конусом и резьбой

Передний центр, установленный в коническом отверстии шпинделя, вращается вместе с заготовкой. Задний центр (рис. 270, а

) установлен неподвижно в пиноли задней бабки, и заготовка в процессе ее обработки трется центровым углублением по конусу центра, изнашивая его.

.
Токарные
центры: а — простой; б — срезанный «полуцентр» с шариком; в — с шариковым наконечником; г — обратный центр; д — вращающийся центр

С целью уменьшения износа заднего центра центровое углубление заготовки смазывают тавотом, а на рабочем конце заднего центра наплавляют твердый сплав. При работе с большими числами оборотов пользуются вращающимся задним центром (рис. 270, б

). Кроме простого и вращающегося центров, применяют срезанный (
рис. 270, в
) центр, полуцентр при подрезке торца, центр с шариковым наконечником (
рис. 270, г
) при обтачивании конической поверхности в центрах способом смещения задней бабки и обратный центр (р
ис. 270, д
) при обтачивании заготовок малого диаметра (до 5 мм), у которых концы делают коническими для установки в обратных центрах. При обтачивании в центрах гладких валов вначале подрезают один торец и обтачивают конец вала на достаточную длину для установки хомутика. Затем вал перевертывают, подрезают второй торец и обтачивают цилиндрическую поверхность.

Обтачивание ступенчатых валов можно делать разными способами. На рис. 271

показаны 2 способа обработки ступенчатых валов.

. Способы вытачивания ступенчатого вала: а — первый способ; б — второй способ

Подрезание торцов в центрах выполняют с поперечной подачей специальными подрезными резцами при установке обрабатываемой заготовки в «срезанном» центре (рис. 272, а

) или же при зацентровке заготовки с двойным конусом и при ее креплении в простом центре (
рис. 269, б
и
272, б
).

Рис. 272

. Подрезка торцов, вытачивание канавок и галтелей

Галтель

(закругление между двумя цилиндрическими поверхностями) можно вытачивать при обточке цилиндрической поверхности прямым проходным резцом, имеющим необходимое закругление режущего лезвия; иногда галтель вытачивают специальным резцом (
рис. 272, в
).

Канавки вытачивают резцом соответствующей формы с поперечной подачей. Широкие канавки вытачивают теми же резцами сначала с поперечной, а затем с продольной подачей.

Обработка

в центрах и
люнете
выполняется с целью избежания ошибок
токарной обработки
. В процессе обработки на центрах заготовка под действием радиальной составляющей силы Ру изгибается. При большой длине заготовки после обтачивания диаметр в середине получается больше, чем по краям. Для устранения (или уменьшения) величины прогиба и применяют установку заготовок в центре и подвижном или неподвижном люнетах.

Неподвижный люнет

(
рис. 273, а
) устанавливается на направляющих 4 станины и крепится к ней при помощи болта 3. Опорой заготовке 2 в люнете служат кулачки 1 или ролики, регулируемые винтами.

Рис. 273

. Люнеты токарного станка: а — неподвижный; б — подвижный

Подвижной люнет (рис. 273, б

) перемещается вместе с суппортом 4 и крепится к нему с обратной стороны обрабатываемой заготовки 3. Два кулачка 2 люнета подводятся вплотную к обрабатываемой заготовке винтами 1 и препятствуют прогибу заготовки.

Обработка в кулачковых патронах применяется для заготовок с отверстиями и большими торцовыми поверхностями (маховики, шкивы, втулки и т. д.).

Простые четырехкулачковые патроны (рис. 274, а

) имеют независимое перемещение каждого кулачка 4 от отдельного винта 5. Такое перемещение кулачков позволяет устанавливать и закреплять как цилиндрические, так и нецилиндрические заготовки с необходимой точностью.

. Кулачковые патроны к токарным станкам: а — четырехкулачковый; б — трехкулачковый «самоцентрирующий»

Самоцентрирующие трехкулачковые патроны (рис. 274, б

) приводятся в действие от малого конического колеса 2, вращающего большое коническое колесо 3, с обратной стороны которого имеется торцовая резьба (спираль Архимеда) 4. В пазах патрона перемещаются одновременно три кулачка 1. Движение кулачков 1 в радиальном направлении корпуса патрона позволяет установить и закрепить точно по оси шпинделя заготовку с цилиндрической наружной или внутренней поверхностью.

Обработка на оправках применяется в случаях, требующих получения наружной поверхности концентрично относительно отверстия.

Обработку при комбинированном закреплении применяют для сравнительно тяжелых заготовок. Один конец заготовки закрепляют в кулачковом патроне, а в отверстие второго конца вставляют грибок, поддерживаемый центром (рис. 275, а

), и протачивают наружную поверхность почти до кулачков патрона. После этого обрабатываемую заготовку перевертывают, устанавливают ее в кулачки патрона и неподвижный люнет (
рис. 275, б
), затем обтачивают поверху, подрезают торец и растачивают отверстие.

Рис. 275

. Обтачивание при комбинированном способе крепления заготовок: а — в патроне при поддержке «грибком»; б — в патроне и люнете

Сверление

,
зенкерование
и развертывание на
токарном станке
выполняют вручную путем подачи пиноли задней бабки вместе со вставленным в нее инструментом. Иногда осуществляют механическую подачу сверла, зенкера или развертки суппортом.

QTS: Atlanta Metro

Площадь: 92 тыс. м2

Расположение: Атланта, США

QTS Atlanta Metro имеет собственную подстанцию ​​Georgia Power и прямой оптоволоконный доступ к альтернативным операторам связи. Объект имеет 46 генераторов и 24 независимых систем бесперебойного питания. Резервирование по питанию достигается за счет двух отдельных подстанций, которые питают 3 локальных трансформатора мощностью 40 МВт.

Особенности обработки

Жесткость установки в центрах будет обеспечена, если сохраняется соотношение длины и диаметра до 12-15. Более длинные детали поддерживают люнетами.

Центровые отверстия на обрабатываемой заготовке делают на подготовительной операции центровым сверлом.

Токарная обработка предусматривает автоматический цикл. Станок легко перенастраивается на изготовление детали с иными габаритными параметрами, за счет внесения изменений в программу управления. Нормы времени на операцию удается сократить в 1,5-2 раза относительно работы на универсальном станке.

В основе работы применение контурной системы обработки с линейно-круговой интерполяцией. Система выполняет обработку сложного контура с разбивкой на черновой и чистовой проходы. Окончательная операция осуществляется обходом контура детали рабочим элементом в один проход.

Траектория инструмента при изготовлении деталей за ряд черновых проходов, параллельна оси вращения детали, перпендикулярна или проходит под углом. За первый проход снимается с заготовки слой окалины и корректируются имеющиеся дефекты формы. У остальных черновых проходов постоянная глубину резания.

После выполнения рабочего прохода отведение инструмента и холостой переход осуществляется параллельно контуру, перпендикулярно ему или по наклонной.

При изготовлении валов на станках многоступенчатого профиля припуск делят на участки, перпендикулярные к оси детали. Последовательность токарной операции на элементарных участках задают так, чтобы обрабатывающий элемент прошел наименьший путь.

Utah Data Center

Площадь: 93 тыс. м2

Расположение: Юта, США

Центр обработки данных в Юте создан для мониторинга, защиты и укрепления национальной безопасности (разведка). Основная площадь используется для техподдержки и для административных целей. На оставшейся площади в 9 000 квадратных метров находится ЦОД уровня Tier III для обработки критически важной информации. Весь комплекс из двадцати зданий оценивается $1,5 млрд. В дата-центре находится суперкомпьютер Cray XC30, способный обрабатывать более 100 петафлопс в секунду.

В здании работает центр контроля посетителей и безусловно он оснащен всеми необходимыми системами жизнеобеспечения, включая 60 резервных генераторов, электрическую подстанцию и топливный склад для трехдневного резервного электропитания.

Ок, а как устроен дата-центр?

Основа любого дата-центра — инженерные системы — сложное профессиональное оборудование, которое недоступно для покупки в локальную серверную. Если представить, что ЦОД — живой организм, то можно выделить пять главных систем:

1. Электроснабжение. Самый главный источник жизни дата-центра, от которого зависит стабильность и бесперебойность работы ЦОДа. Для того, чтобы ваши сайты работали 24/7 здание подключают к электросети по нескольким независимым «вводам», устанавливают системы бесперебойного питания, а также подключают дополнительный дизельный генератор на случай полного отключения.
2. Кондиционирование. Логично, что машина, которая работает 24 часа в сутки, 7 дней в неделю и 365 дней в году может перегреваться. Поэтому помещение машинного зала должно очень хорошо охлаждаться — для этого используют профессиональные прецизионные кондиционеры.
3. Безопасность. Также один из важных пунктов. Задача каждого ЦОДа не только разместить оборудование, но и обеспечить как безопасность данных, так и их конфиденциальность. Сюда можно отнести систему контроля доступа, видеонаблюдение, пожарную сигнализацию, систему экстренного пожаротушения и другие.
4. Передача данных. Стабильный и бесперебойный процесс передачи данных важен для любого дата-центра. Для обеспечения бесперебойной передачи данных используют как выделенные каналы, так и общедоступные интернет-сети с широкой полосой пропускания.
5. Диспетчеризация. За всеми системами ведётся круглосуточное наблюдение, а устранение обнаруженных проблем происходит по заранее разработанным алгоритмам. Это исключает ошибки и позволяет решать проблемы максимально быстро.

Если вам интересно посмотреть, как устроена работа центра изнутри, можете посмотреть видео-экскурсию в дата-центр REG.RU:

Lakeside Technology Center

Площадь: 102 тыс. м2

Расположение: Чикаго, США

Digital Reality – инвестиционный фонд, управляющий 280 центрами обработки данных общей площадью более 3 миллионов квадратных метров во всем мире. Самый впечатляющий объект расположен в Чикаго. В 2005 году Digital Realty купила здание за 140 миллионов долларов, где сегодня размещаются дата-центры, ориентированных преимущественно на финансовый рынок. ЦОД имеет 4 магистральных канала связи и 3 источника электропитания, мощностью 100 мегаватт.

Одной из уникальных особенностей этого здания является система охлаждения, использующая резервуар на 3 миллиона литров охлаждающей жидкости, благодаря которому снижаются расходы на кондиционирование в непиковые часы.

Apple’s Mesa Data Center

Площадь: 120 тыс. м2

Расположение: Аризона, США

Mesa Datacenter был первоначально спроектирован компанией First Solar Inc., производящей солнечные панели, но в 2022 году компания Apple сообщила, что в течение следующего десятилетия потратит 2 миллиарда долларов на дальнейшее совершенствование этого объекта. Однако компания, известная своей секретностью, не стала делиться подробностями о том, что происходит внутри центра обработки данных, сославшись на безопасность, хотя известно, что в нем работают 150 человек.. Apple называет это предприятие своим глобальным центром управления данными.

С тем, чтобы обеспечить ЦОД экологически чистой энергией, Apple построила в штате Аризона солнечную электростанцию ​​площадью 120 гектаров. Ее мощность составляет 50 МВт, что достаточно для питания 12 500 домов. Это не делает центр обработки данных на 100% зеленым, но компенсирует энергопотребление в городе Меса.

Токарные автоматы продольного точения с ЧПУ

обладает большим парком токарных автоматов продольного точения, что существенно расширяет возможности предприятия по выпуску деталей разных видов, а так же позволяет оперативно менять номенклатуру выпускаемых изделий за счет сокращения времени на переналадку. Современные токарные автоматы продольного точения с ЧПУ, благодаря своей конструкции, сохраняют свои основные преимущества, выраженные в коротком времени на обработку при сохранении важных характеристик, таких как высокая точность обработки деталей, а также превосходное качество по шероховатости поверхностей обработанных деталей. Также токарные работы на ЧПУ позволяют выпускать как мелкие, так и крупные партии продукции.

Выполняемые токарные работы на ЧПУ этого типа (по чертежам заказчика):

• наружное точение;
• обработка канавок и конусов;
• расточка неглубоких отверстий;
• обработка фасонных поверхностей;
• нарезка резьбы внутренней и наружной;
• развертывание отверстий;
• накатка наружных поверхностей;
• фрезеровка шлицов;
• сверление.

CWL1 Data Centre

Площадь: 134 тыс. м2

Расположение: Ньюпорт, Уэльс

Находящийся недалеко от Кардиффа на западе Великобритании, CWL1 является крупнейшим центром обработки данных в Европе. Помимо дата-центра на территории кампуса расположено множество помещений для встреч и конференц-залов.

ЦОД уровня Tier III имеет прямое подключение к 400 киловольтной сети SuperGrid и является одним из самых энерго-эффективных центров обработки данных Соединенного Королевства.

А в чём плюсы размещения оборудования или заказа сервера в ЦОДе?

Размещение сервера в дата-центре обеспечивает компании несколько существенных преимуществ:

• меньший уровень затрат по сравнению с обустройством собственной профессиональной серверной, а также отсутствие необходимости перемещения инженерной инфраструктуры при переезде в новый офис
• постоянный доступ к данным и минимальный уровень рисков отключения электричества, проблем с интернет-соединением и сбоев в работе оборудования
• надёжность, производительность и постоянное совершенствование IT-инфраструктуры дата-центра, которая содержит в себе большое число разнообразных технических элементов — маршрутизаторов, коммутаторов, устройств безопасности, систем хранения данных, серверов, контроллеров доставки приложений, систем вентиляции и охлаждения, кабелей для подключения к внешним сетевым операторам.

Также в дата-центрах круглосуточно работают специалисты, которые могут выполнить все необходимые операции с серверами. В качестве альтернативы возможно использование удалённого управления.

The Citadel Campus

Площадь: 720 тыс. м2

Местоположение: Невада, США

Citadel Campus построен и принадлежит корпорации Switch из Лас-Вегаса, которая разрабатывает и управляет крупными центрами обработки данных. Дата-центр спроектирован так, чтобы превзойти стандарт Tier IV. Его оптоволоконная сеть обеспечивает задержку всего в 9 мс до Сан-Диего и Лос-Анджелеса, а соединение с центром обработки данных TAHOE RENO 1 составляет 7 мс.

Switch обладает 260 патентами и является одним из самых инновационных поставщиков услуг для центров обработки данных. Кроме того, Switch – единственная компания со 100% индексом чистой энергии.

Токарные автоматы продольного точения

Среди услуг, которые часто заказывают в — токарные работы по металлу с использованием автоматов продольного точения. Автоматы продольного точения – это наиболее распространенное название разновидности токарных станков, предназначенных для производства изделий из заготовок в виде прутка или проволоки из специальной калиброванной стали или других металлов. Операции, которые могут производить токарные автоматы продольного точения — токарные и сверлильные операции, расточка и нарезание резьбы, фрезерование пазов, шлицов, площадок в изделиях.

China Mobile

Площадь: 720 тыс. м2

Расположение: Хух-Хото, Китай

Дата-центр China Mobile расположен в информационном парке Внутренней Монголии в городе Хух-Хото. В нем более 40 000 стоек, расположенных на 720 000 квадратных метрах зданий, а весь комплекс занимает 106 гектаров, что делает его одним из самых больших центров обработки данных в мире. Первоначальные инвестиции в объект составили $1,92 млрд, который помимо оказания корпоративных услуг, ориентирован на исследования новых технологий в сфере облачных вычислений и 5G.

China Telecom Data Center

Площадь: 1 млн. м2

Местоположение: Хух-Хото, Китай

China Telecom имеет крупнейшую в мире глобальную сеть центров обработки данных, включающих 400 ЦОДов, суммарно составляющих более половины китайского рынка дата-центров. В объект было первоначально вложено $2,5 млрд, он расположен во Внутренней Монголии и занимает 100 гектаров и это место было выбрано по двум главным причинам:

• географическая близость к экономическому поясу Пекин-Тяньцзинь
• относительно низкая средняя температура 6 °C, которая обеспечивает естественное охлаждение воздуха до 8 месяцев в году.

Что представляет собой центр обработки данных?

Центр обработки данных (ЦОД) — это объект физической инфраструктуры, предназначенный для удовлетворения потребностей предприятия в ИТ-ресурсах. ЦОД включает в себя следующие компоненты:

• Компьютерные системы предприятия.
• Сетевое оборудование и иное аппаратное обеспечение, необходимое для подключения компьютерных систем к Интернету и бизнес-сетям.
• Блоки питания и подсистемы, электрические коммутаторы, резервные генераторы и средства контроля за состоянием окружающей среды (например, устройства охлаждения воздуха и серверов), обеспечивающие защиту оборудования ЦОД и его непрерывную работу.

ЦОД играет важнейшую роль для ИТ-операций предприятия. В ЦОД размещается большинство критически важных для бизнеса систем; большая часть бизнес-данных хранится, обрабатывается и передается пользователям с помощью ЦОД.

Обеспечение безопасности и надежности ЦОД имеет важное значение для бесперебойной работы предприятия, т. е. его способности вести бизнес без сбоев.