Subscription request:

podpiska@panor.ru

For all questions:

+7 495 274-22-22

UDK: 621.9:517.958

Automated design of a CNC horizontal milling machine with a multi-spindle head

Nikitina I.P. PhD Candidate in Engineering, Associate Professor, Orenburg State University, Russia, Orenburg
Polyakov A.N. PhD in Engineering, Professor, Orenburg State University, Russia, Orenburg
Mishchenkov D.S. 1st category specialist, Center for operation of space groundbased infrastructure («TsENKI») - «Yuzhny» Space Center

The paper presents the methodology for typical modernization of a milling machine to increase the level of automation and create conditions for introducing the machine into high-tech production. To achieve this goal, the following measures were taken: changing the kinematics of gearbox with the expansion of the rotation frequency range of the horizontal and vertical spindles in the machine and gearbox; installation of the mechatronic module in the form of a multi-spindle head; installation of a computer numerical control system. The following projects were completed: main motion drive of the machine; machine axis drive; mechatronic module. Engineering analysis of machine tool includes the calculation of static, dynamic and thermal characteristics of the machine.

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.

For citation:
Nikitina I.P., Polyakov A.N., Mishchenkov D.S., Automated design of a CNC horizontal milling machine with a multi-spindle head. Chief Mechanical Engineer. 2018;12.
The full version of the article is available for subscribers of the journal
Article language:
Actions with selected: