eng
Выпуск #5/2017
А.Ахметова, Ю.Белов, И.Яминский
Трехкоординатный фрезерно-гравировальный центр с ЧПУ ATCNano
Трехкоординатный фрезерно-гравировальный центр с ЧПУ ATCNano
Просмотры: 4095
В центре молодежного инновационного творчества "Нанотехнологии" каждый день ведется работа по разработке интересных технологичных и перспективных проектов. Одним из наиболее востребованных на сегодняшнем рынке направлений стало создание станков с ЧПУ.
УДК 621.9, ВАК 05.02.07, DOI: 10.22184/1993-8578.2017.76.5.62.64
УДК 621.9, ВАК 05.02.07, DOI: 10.22184/1993-8578.2017.76.5.62.64
Теги: milling machine multi-axis machining center scanning probe microscopy многоосевой обрабатывающий центр сканирующая зондовая микроскопия фрезерный станок
Многолетний опыт компании "Центр перспективных технологий" по производству сканирующего зондового микроскопа "ФемтоСкан", в котором применяется высокоточная технология трехкоординатного позиционирования, был перенесен нами в сферу конструирования обрабатывающих центров [1, 2]. Так удалось создать первый продукт в линейке станков – трехкоординатный фрезерно-гравировальный центр с ЧПУ ATCNano.
Рассмотрим подробнее основные преимущества модели ATCNano.
Малые габариты и вес. За счет применения высокопрочных алюминиевых сплавов стало возможным создание компактного и жесткого станка с рабочим полем 150 Ч 120 Ч 80 мм. Опционально фрезерный центр оснащается защитным кожухом с габаритами 345 Ч 425 Ч 500 мм и с кнопкой аварийной остановки. Дополнительной аппаратуры для функционирования не требуется.
Прецизионная механика. Основой концепции мобильного станка с ЧПУ стало обеспечение высокой производительности. Поэтому в конструкции используются шарико-винтовые передачи и прецизионные компоненты линейных перемещений от ведущих производителей механических комплектующих – Hiwin, Giden Electronics, TBImotoin. ШВП монтируются на прецизионных радиально-упорных подшипниках, а передача момента осуществляется посредством упругих муфт.
Современная система управления и программное обеспечение. Последние разработки в области программного обеспечения и управления ЧПУ-техникой обеспечивают стабильность системы при непрерывной эксплуатации. В совокупности с интуитивно понятным интерфейсом это дает конкурентные преимущества при высокопроизводительной обработке по сравнению с устаревшими комплексами управления и тяжелыми станками. Передача пакетов данных к блоку управления осуществляется с помощью Ethernet-кабеля на независимый от ПК контроллер, что исключает перегрузку системы при выполнении сложных операций по обработке.
Бесконтактные концевые датчики высокого разрешения. Индуктивные датчики высокого разрешения установлены для калибровки станка перед работой и ограничивают безопасную рабочую зону.
Защита от продуктов обработки по всем осям. Гофрозащита препятствует проникновению стружки и пыли во внутренние части узлов и двигателей.
Мощный шпиндель с воздушным охлаждением. Высокооборотистый шпиндель (24 000 об/мин) под цанги ER11 мощностью 1,5 кВт с программно-регулируемой скоростью предназначен для обработки таких материалов, как дерево, пластики, мягкие металлы.
В настоящее время фрезерно-гравировальный обрабатывающий центр ATCNano успешно функционирует в ЦМИТ "Нанотехнологии" и используется для выполнения несложных задач по обработке материалов и изготовления деталей [3]. И, конечно, мы не стоим на месте и стремимся совершенствовать существующую модель, улучшая точность позиционирования. Наша цель – добиться точности нанометрового масштаба. Таким образом в ЦМИТ можно учиться не только создавать производство, но и делать собственные средства производства.
Технические параметры модели ATCNano представлены в таблице.
Развитие современной наноиндустрии выдвигает новые требования к производственным технологиям. Так, например, в области механообработки важнейшая задача – повышение точности обрабатывающих центров вплоть до единиц нанометра. Многие детали и узлы оборудования для нанотехнологии отличаются высокой сложностью при малых габаритах. Разумно и экономически целесообразно изготавливать такие устройства на компактных обрабатывающих центрах. Нами сделан первый шаг в этом направлении. Разработана оригинальная конструкция фрезерного обрабатывающего центра АТСNano, отличающегося небольшими габаритами и высокой точностью.
Авторы выражают искреннюю благодарность Правительству Москвы, Департаменту науки, промышленной политики и предпринимательства г. Москвы, Минэкономразвития России (договор №8/3-63ин-16 от 22.08.16) и Фонду содействия инновациям. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 16-29-06290.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ахметова А., Белов Ю., Мешков Г., Яминский И.
Системы 3d-позиционирования в точной обработке материалов // НАНОИНДУСТРИЯ. 71 (1). 2017. C. 102–104.
2. Ахметова А., Белов Ю., Яминский И. Модульный многоосевой обрабатывающий центр для наноиндустрии // НАНОИНДУСТРИЯ. 68 (6). 2016. C. 82–84.
3. Яминский И. Секрет толкушки для пюре // НАНОИНДУСТРИЯ. 73(3). 2017. C. 72–75.
Рассмотрим подробнее основные преимущества модели ATCNano.
Малые габариты и вес. За счет применения высокопрочных алюминиевых сплавов стало возможным создание компактного и жесткого станка с рабочим полем 150 Ч 120 Ч 80 мм. Опционально фрезерный центр оснащается защитным кожухом с габаритами 345 Ч 425 Ч 500 мм и с кнопкой аварийной остановки. Дополнительной аппаратуры для функционирования не требуется.
Прецизионная механика. Основой концепции мобильного станка с ЧПУ стало обеспечение высокой производительности. Поэтому в конструкции используются шарико-винтовые передачи и прецизионные компоненты линейных перемещений от ведущих производителей механических комплектующих – Hiwin, Giden Electronics, TBImotoin. ШВП монтируются на прецизионных радиально-упорных подшипниках, а передача момента осуществляется посредством упругих муфт.
Современная система управления и программное обеспечение. Последние разработки в области программного обеспечения и управления ЧПУ-техникой обеспечивают стабильность системы при непрерывной эксплуатации. В совокупности с интуитивно понятным интерфейсом это дает конкурентные преимущества при высокопроизводительной обработке по сравнению с устаревшими комплексами управления и тяжелыми станками. Передача пакетов данных к блоку управления осуществляется с помощью Ethernet-кабеля на независимый от ПК контроллер, что исключает перегрузку системы при выполнении сложных операций по обработке.
Бесконтактные концевые датчики высокого разрешения. Индуктивные датчики высокого разрешения установлены для калибровки станка перед работой и ограничивают безопасную рабочую зону.
Защита от продуктов обработки по всем осям. Гофрозащита препятствует проникновению стружки и пыли во внутренние части узлов и двигателей.
Мощный шпиндель с воздушным охлаждением. Высокооборотистый шпиндель (24 000 об/мин) под цанги ER11 мощностью 1,5 кВт с программно-регулируемой скоростью предназначен для обработки таких материалов, как дерево, пластики, мягкие металлы.
В настоящее время фрезерно-гравировальный обрабатывающий центр ATCNano успешно функционирует в ЦМИТ "Нанотехнологии" и используется для выполнения несложных задач по обработке материалов и изготовления деталей [3]. И, конечно, мы не стоим на месте и стремимся совершенствовать существующую модель, улучшая точность позиционирования. Наша цель – добиться точности нанометрового масштаба. Таким образом в ЦМИТ можно учиться не только создавать производство, но и делать собственные средства производства.
Технические параметры модели ATCNano представлены в таблице.
Развитие современной наноиндустрии выдвигает новые требования к производственным технологиям. Так, например, в области механообработки важнейшая задача – повышение точности обрабатывающих центров вплоть до единиц нанометра. Многие детали и узлы оборудования для нанотехнологии отличаются высокой сложностью при малых габаритах. Разумно и экономически целесообразно изготавливать такие устройства на компактных обрабатывающих центрах. Нами сделан первый шаг в этом направлении. Разработана оригинальная конструкция фрезерного обрабатывающего центра АТСNano, отличающегося небольшими габаритами и высокой точностью.
Авторы выражают искреннюю благодарность Правительству Москвы, Департаменту науки, промышленной политики и предпринимательства г. Москвы, Минэкономразвития России (договор №8/3-63ин-16 от 22.08.16) и Фонду содействия инновациям. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 16-29-06290.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ахметова А., Белов Ю., Мешков Г., Яминский И.
Системы 3d-позиционирования в точной обработке материалов // НАНОИНДУСТРИЯ. 71 (1). 2017. C. 102–104.
2. Ахметова А., Белов Ю., Яминский И. Модульный многоосевой обрабатывающий центр для наноиндустрии // НАНОИНДУСТРИЯ. 68 (6). 2016. C. 82–84.
3. Яминский И. Секрет толкушки для пюре // НАНОИНДУСТРИЯ. 73(3). 2017. C. 72–75.
Отзывы читателей
