По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.9:517.958

Автоматизированное проектирование горизонтально-фрезерного станка с ЧПУ, оснащенного мультишпиндельной головкой

Никитина И.П. канд. техн. наук, доцент, Оренбургский государственный университет, 460018, г. Оренбург, просп. Победы, д. 13, е-mail: innanikitina@list.ru
Поляков А.Н. д-р техн. наук, профессор, Оренбургский государственный университет, 460018, г. Оренбург, просп. Победы, д. 13, е-mail: anp_temos@mail.ru
Мищенков Д.С. специалист 1‑й категории, ФГУП «ЦЭНКИ» — КЦ «Южный», 468320, Республика Казахстан, Байконур, ул. им. Космонавта Титова Г.С., д. 9, е-mail: devil99977@mail.ru

В работе представлена методика типовой модернизации фрезерного станка для повышения уровня автоматизации и создания условий для встраивания станка в высокотехнологичное производство. Для достижения поставленной цели были использованы: изменение кинематики коробки скоростей с расширением диапазона частот вращения горизонтального и вертикального шпинделей станка и коробки подач; установка мехатронного модуля в виде мультишпиндельной головки; установка системы числового программного управления. Были выполнены: проект привода главного движения станка; проект привода подач станка; проект мехатронного модуля. Инженерный анализ станка включает расчет статических, динамических и тепловых характеристик станка.

Литература:

1. Модернизация станочного парка в рамках мировой кооперации // Умное производство. Выпуск 39 от 09.17 URL: http://www.umpro.ru/index. php?page_ id=17&art_id_1=249&group_id_4=62.

2. Федонин О.Н. Модернизация металлообрабатывающих станков, применяемых в условиях автоматизированного производства // Вестник Брянского государственного технического университета. — 2009. — № 3. — С. 57–59.

3. Амосёнок Э.П. Проблемы обновления и модернизации парков оборудования в РФ на основе фондосоздающих видов деятельности обрабатывающих производств // Мир экономики и управления. — 2011. — Т. 11, № 3. — С. 5–11.

4. Кирилин Ю.В. Исследование динамических характеристик несущей системы горизонтально-расточного станка // СТИН. — 2013. — № 11. — С. 6–8.

5. Атапин В.Г. Проектирование несущих конструкций тяжелых многоцелевых станков с учетом точности, производительности, массы // Вестник машиностроения. — 2001. — № 2. — С. 3–6.

6. Hong C.C. Static structural analysis of great five-axis turning — milling complex CNC machine // Engineering Science and Technology, an International Journal. — 2016. — Vol. 19, Issue 4. — P. 1971–1984.

7. Поляков А.Н. Исследование эффективности моделирования корпусных деталей металлорежущих станков // Техника машиностроения. — 2006. — № 3. — С. 2–6.

8. Мурашов М.В. Особенности численного решения задачи контактного деформирования шероховатых тел в ANSYS // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. — Серия: Приборостроение. — 2016. — № 1 (106). — С. 129–144.

9. Кулишов С. Б. Определение контактных напряжений при моделировании задач в ANSYS MECHANICAL // Динамика и прочность машин. — 2012. — Т. 15, № 3–4. — С. 77–81.

10. Naeem S. Mian. Efficient estimation by FEA of machine tool distortion due to environmental temperature perturbations // Precision Engineering. — 2013. — Vol. 37. — P. 372–379.

По материалам, изложенным в работе [1], коэффициент обновления станочного парка в СССР составлял от 5 до 6% в год. Сегодня в развитых странах этот показатель составляет до 10%. В России, после фактического уничтожения отечественного станкостроения в 1990‑х гг., — менее 0,5%. Чистый математический расчет показывает, что при сохранении таких темпов обновления основных средств производства России потребуется не одно столетие. Опыт машиностроительных производств последних лет показывает, что значительного повышения технико-экономических показателей можно добиться за счет глубокой модернизации оборудования [2, 3].

В условиях реализации нового статуса экономики — цифровой экономики основным направлением модернизации действующего парка станков является повышение их уровня автоматизации. В этом случае можно добиться обеспечения их наибольшей эффективности за счет комплексного использования всех действующих факторов.

В настоящее время наиболее востребованными путями модернизации станков являются: оснащение их системой числового программного управления (ЧПУ) и дополнительными средствами технологического оснащения. Это неизбежно приводит к повышению их производительности и точности.

Станки с ЧПУ имеют расширенные технологические возможности при обеспечении необходимой надежности работы. Конструкция станков с ЧПУ должна, как правило, обеспечивать совмещение различных видов обработки, удобство загрузки заготовок, выгрузки деталей, автоматическое или дистанционное управление сменой инструмента и т. д.

Повышение точности обработки достигается высокой точностью изготовления и жесткостью станка, превышающей жесткость универсального станка того же служебного назначения.

В данной работе представлена методика типовой модернизации фрезерного станка, которая может быть реализована на любом среднем (по объемам производства) предприятии.

Цель модернизации — повышение уровня автоматизации и создание условий для встраивания станка в высокотехнологичное производство, неотъемлемый компонент современной цифровой экономики.

Для Цитирования:
Никитина И.П., Поляков А.Н., Мищенков Д.С., Автоматизированное проектирование горизонтально-фрезерного станка с ЧПУ, оснащенного мультишпиндельной головкой. Главный механик. 2018;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: