Многоосевой обрабатывающий центр

Статус
Опубликована
Автор
Юрий Белов
Всего идей у автора
1 список
По ним завершено проектов
1
Идея опубликована
3 ноября 2016, 14:14
Проектов по идее
1 список
Проектов по идее на модерации
0
Категории
Make; Механика; На конкурс «InnoMake» 2016
ЦМИТы, на базе которых планируется готовить проект к конкурсу:
Нанотехнологии, ЦМИТ при Научном парке МГУ
Ключевые слова
  • материалообработка
  • универсальность
  • модернизация

Решаемая проблема / Замысел/ Гипотеза

Модернизация многоосевого обрабатывающего центра ATCnano, для повышения точности и жесткости при обработке материалов.
Проект многоосевого обрабатывающего центра для использования в образовательных целях и в лабораториях можно рассматривать как новое направление в области обработки материалов, за счет, в первую очередь, его универсальности и многозадачности. В одном комплексе были собраны наиболее востребованные виды обработки материала - фрезеровка, электроэрозионная обработка, обработка лазером и тд.
Центр хорошо справляется с поставленными условиями обработки мягких материалов (пластик, воск, мягкие металлы), с учетом невысоких нагрузок на подвижные части.
С другой стороны, использовать подобные центры можно только при условии соблюдения чистоты рабочего места (и станка в частности), уменьшенных нагрузок. При этом его точность будет сопоставима со среднестатистическими моделями, представленными на рынке металлообработки (около 0.02мм).
Идея заключается в пересмотре концепции построения обрабатывающего центра и введения дополнительной защиты от производственных отходов, повышение точности за счет замены механических движителей, а также изготовлением из более жесткого материала ответственных частей.

Подход к решению проблемы / Технологии реализации замысла / Способ проверки гипотезы

В первую очередь, стоит позаботиться об экранировки прецизионных направляющих и кареток - установка гофрозащиты из кевларовой ткани, с водооталкивающей пропиткой по всем осям позволяет уберечь механику от попадания инородных тел и частиц.
Во-вторых, повышение точности возможно осуществить путем замены исходной механики на прецизионный ходовой винт с бронзовой гайкой. Планируется использовать стандартные габариты обрабатывающего центра, так что двигатели, компактно расположенные в станке, буду заменены на аналогичные по характеристикам, но с полыми роторами для сохранения компактности конструкции. При этом будет возможна регулировка люфта в ходовом винте за счет установки второй резьбовой гайки, развернутой относительно неподвижной на определенный, корректируемый, угол. Такой подход позволит повысить точность на один порядок (примерно до 0.005мм).
Жесткость конструкции обеспечит установка кареток увеличенной грузоподъемности, с сохранением габаритной высоты центра.
Параллельно, осевые платформы будут изготавливаться из материала с увеличенным коэффициентом жесткости. Возможно, это будет один из видов новосинтезированных полимеров. Пока идея заключается в разработке жестких стальных рам, по каждой из осей, в совокупности предвидеться незначительное увеличение веса. Станет возможной обработка жестких материалов, таких как термообработанный дюралюминий или неупрочнённая сталь.
Проверка работоспособности идеи будет проводиться путем метрологических исследований с использованием измерительного инструмента микронной точности, жесткость конструкции может быть проверена путем изготовления эталонных образцов и измерения их геометрических параметров.

Приложенные файлы