МОДЕРНИЗАЦИЯ  УЧЕБНОГО  ФРЕЗЕРНОГО  СТАНКА  С  ЧПУ

Давлетшина  Галия  Камиловна

старший  преподаватель  Набережночелнинского  института(филиал)  КФУ,  РФ,  г.  Набережные  Челны

E-mail :  2009masik@mail.ru

Муртазин  Рамиль  Марселевич

студент  Набережночелнинского  института(филиал)  КФУ,  РФ,  г.  Набережные  Челны

E-mail :  marselevich13@gmail.ru

Заиров  Булат  Фоатович

магистрант  Набережночелнинского  института(филиал)  КФУ,  РФ,  г.  Набережные  Челны

E-mail :  zb_lux@mail.ru

Развитие  экономики  страны  невозможно  без  развития  машиностроительной  отрасли:  общего,  транспортного,  энергетического  машиностроения;  приборостроения  и  т.  д.  По  технико-экономическим  особенностям  производства  это  металлоемкая,  трудоемкая  и  наукоемкая  отрасль.

В  настоящее  время  значительная  доля  обработки  материалов  ведется  на  станках  с  числовым  программным  управлением  —  фрезерных,  токарных,  обрабатывающих  центрах  и  других.  Потребность  предприятий  в  квалифицированном  персонале,  для  работы  на  таком  высокотехнологичном  оборудовании  возрастает  с  каждым  годом,  повышаются  требования  к  качеству  их  подготовки.  Обучением  таких  специалистов  занимаются  средне-технические  учебные  заведения,  а  также  высшие  учебные  заведения  при  наличии  соответствующих  курсов. 

Качественное  обучение  невозможно  без  наличия  надежного  оборудования,  позволяющего  смоделировать  процесс  обработки.  Покупка  нового  современного  оборудования  для  учебных  заведений,  также  требует  больших  финансовых  вложений  на  содержание  его  в  работоспособном  состоянии. 

Для  получения  навыков  наладки  станка,  а  также  выполнения  коррекции  размеров  необходимо  применение  учебного  оборудования,  по  функциональным  возможностям  повторяющее  полноразмерное  технологическое  оборудование.  Рекомендуется  применение  виртуальных  консолей  с  монитором,  моделирующих  процесс  обработки.

В  настоящее  время  в  продаже  имеется  значительное  число  таких  станочных  систем. 

Таблица  1.

Основные  параметры  малогабаритных  станков

Отличаются  они  габаритными  размерами,  рабочей  зоной,  точностью  позиционирования.  Все  станки  имеют  три  независимые  управляемые  координаты. 

В  настоящее  время  во  многих  учебных  заведениях  имеется  морально  устаревшее  технологическое  оборудование  без  ЧПУ  и  оснащенное  системами  ЧПУ.  Это  оборудование  невозможно  эффективно  использовать  для  обучения  наладчиков  металлорежущих  станков.  В  нашем  случае  имеется  комплекс  оборудования  болгарского  производства  «Робко»  (1982  года  выпуска).  Данный  станок  с  системой  ЧПУ  в  настоящее  время  не  применяется,  хотя  его  несущая  часть  —  станина,  а  также  суппорта  намного  превосходят  имеющиеся  аналоги  по  жесткости.  Поэтому  целесообразно  использовать  имеющееся  оборудование,  но  при  условии  его  модернизации.

В  процессе  анализа  функциональных  показателей,  имеющегося  в  продаже  аналогичного  технологического  оборудования,  были  выработаны  требования  к  характеристикам  станка  после  модернизации.  Вертикально-фрезерный  станок  (рис.  1)  должен  обеспечивать  обработку  изделий  из  цветных  металлов  и  сплавов,  термически  не  обработанных  сталей,  пластмасс,  дерева  и  других  материалов,  сохраняя  точность  позиционирования  не  менее  0,05  мм  и  управление  не  менее  чем  по  трем  координатам.  Рабочая  зона  обработки  должна  быть  не  менее  150х150  мм.  Предусматривается  возможность  добавления  дополнительных  управляемых  координат  в  виде  поворотных  столов.  Планируемая  предельная  стоимость  модернизации  не  более  90  тыс.  рублей. 

Рисунок  1.  Станок  вертикально-фрезерный  (до  модернизации)

Учитывая  предложенные  мероприятия  для  модернизации  механической  и  электрической  частей  вертикально-фрезерного  станка  выполняются  следующие  виды  работ:

·     покупка  и  замена  винтовой  пары  на  шариковинтовую  пару,  что  обеспечивает  более  высокую  точность  позиционирования  и  скорости  перемещения  суппортов  и  шпинделя;

·     покупка  и  замена  подшипниковых  опор;

·     покупка  и  установка  соединительных  муфт,  муфты  с  гибкими  элементами  для  предотвращения  резких  ударов  при  аварийных  ситуациях;

·     покупка  и  замена  нового  шпинделя  с  плавно  регулируемой  частотой  вращения  от  10000  до  24000  об/мин;

·     установка  современных  шаговых  двигателей  на  все  три  координаты;

·     модернизация  электронной  части  предусматривает  полную  замену  плат  управления  шаговыми  двигателями;

·     проведение  дополнительной  механической  обработки  имеющихся  суп-портов  для  увеличения  их  хода; 

·     изготовление  оригинальных  кронштейнов  для  крепления  приводов,  шпинделя  и  гайки  шариковинтовой  передачи; 

·     оснащение  бесплатным  программным  обеспечением  управления  станком  в  режиме  реального  времени. 

Рисунок  2.  Станок  вертикально-фрезерный  (после  модернизации)

После  модернизации  станок  успешно  применяется  в  учебном  процессе  для  обучения  студентов  и  наладчиков  выполнения  фрезерных  операций  на  вертикально-фрезерном  станке  с  ЧПУ. 

Учебный  станок  содержит:  регулируемый  привод  главного  движения,  приводы  продольной,  поперечной  и  вертикальной  подач,  управляемые  одно-временно;  комбинированную  систему  управления,  включающую  персональный  компьютер  и  блок  управления,  соединенный  с  параллельным  портом  компьютера. 

Пробная  обработка  изделий  показала  высокое  качество  обработки  мелких  изделий,  точность  позиционирования  в  пределах  0,02  мм,  стабильность  линейных  размеров  в  пределах  0,03  мм. 

Список  литературы:

1.Бушуев  В.В.  Практика  конструирования  машин:  Справочник.  М.:  Машиностроение,  2006.  —  448  с.

2.Кряжев  Д.Ю.  Фрезерная  обработка  на  станках  с  ЧПУ:  Техническая  литература,  2005.  —  41  с.

3.Ловыгин  А.А.,  Васильев  А.В.,  Кривцов  С.Ю.  Современный  станок  с  ЧПУ  и  CAD/CAM  система:  Эльф  ИПР,  2006.  —286  с.

4.Мазеин  П.Г.  (RU),  Панов  С.С.  (RU).  Учебный  фрезерный  станок  с  компьютерной  системой  ЧПУ.  Патент  на  изобретение  2005117406/22,  06.06.2005.