Рассказать друзьям
Техника 17 декабря 2012

Сверлильный станок оригинальной конструкции с ЧПУ (статья 1)

Оптимизация работы сверлильного станка с ЧПУ с помощью применения неподвижного координатного стола.

Цель работы: проектирование оригинальной компоновки элементов конструкции сверлильного станка с ЧПУ для оптимизации его работы.

При изготовлении печатных плат в условиях любительской или учебной лаборатории имеется проблема быстрого сверления отверстии под ножки деталей, по рисунку предварительно спроектированной монтажной схемы. Проблема заключается в большой частоте и малом диаметре отверстий (допустим, под микросхему), что делает неудобным и опасным (имеется вероятность скола сверла) проводить процесс сверления вручную.

В процессе работы, используя теоретический метод исследования, были рассмотрены  устройства, предлагаемые другими авторами для решения данной проблемы. Такими устройствами являются всевозможные станки с числовым программным управлением, которые высверливают отверстия на заготовке по предварительно внесенному в программу управления рисунку. После изучения основных отличительные особенностей данных устройств, были выявлены  их плюсы и минусы. Данные станки работают под управлением различных программ и имеют довольно-таки разное строение, но все же имеется одна черта, которая объединяет все предлагаемые конструкции. Этой чертой является наличие в станках двух движущихся элементов: инструмент и заготовка. Это понижает точность их работы, так как позиционирование двух элементов по трем направлениям (осям) довольно-таки сложная операция.

Используя практический метод исследования, была разработана такая компоновка механических элементов станка, при которой количество движущихся элементов уменьшилось в два раза, то есть в разработанной конструкции движется только инструмент – сверло, а заготовка неподвижна. Таким образом, на станке можно обрабатывать заготовку любых размеров и массы, так как она закрепляется в машинных тисках, установленных на нижней плоскости станины сверлильного станка. Соответственно, такая компоновка механических элементов станка может быть применена не только на малогабаритных (учебных и  любительских) станках, но и на полноразмерных промышленных станках не только для изготовления печатных плат, а и для обработки заготовок различного назначения.

Расположение элементов на станине станка оригинальной конструкции показано на рисунке:

Используя экспериментальный метод исследования, был собран малогабаритный сверлильный станок с ЧПУ  с неподвижным координатным столом. На рисунке показан внешний вид этого станка:

Станок использовался в лаборатории объединения «Радиотехник» для изготовления печатных плат для выполнения плановых практических работ, таких как: усилитель постоянного тока, генератор звуковой частоты, мультивибратор и другие.

Видео


Автор: Муравьев Александр, 10 класс (СОШ №38 города Костромы)
Руководитель: Шестаков Александр Александрович, педагог дополнительного образования ЦДТ «Содружество», педагог-новатор Российской научно-социальной программы «Шаг в будущее»

Центр детского творчества города Костромы «Содружество»
Объединение «Радиотехник»

Комментарии ( 5 )
  • Administrator 18 декабря 2012, 06:20
    Муравьёв Александр,   если честно, за словесными формулировками я так и не понял, что именно было сделано вами. Можете пояснить еще раз?
  • Муравьёв Александр 18 декабря 2012, 12:45
    Administrator,   мной была разработана и собрана собственно конструкция сверлильного станка с неподвижным координатным столом. То есть я работал над "железом".
  • Administrator 20 декабря 2012, 11:37
    Муравьёв Александр,   т.е. ваша часть - это, собственно, каркас станка?
    И еще вопросы: где координатный стол, и где у вас начало координат? Тиски с платой, присутствующие на видео, на мой взгляд, ну никак не могут быть координатным столом.
  • Муравьёв Александр 22 декабря 2012, 01:59
    Administrator,   роль координатного стола может выполнять что угодно (парта, пол...)Началом отсчета координат будет точка, над которой находится сверло в момент начала работы станка. Позицию сверла можно установить с помощью программы ручного управления станком, разработанной Морозовым Никитой (о программе четвертая статья из цикла).То есть тиски с платой ставятся под сверло, а не наоборот (хотя при желании можно и наоборот - сначала установить тиски с платой, а потом "гнать" сверло с помощью программы в ту точку, которая будет началом координат, при чем именно для этой конкретно взятой платы).После установки точки начала координат и постановки тисков с платой в нужную позицию относительно этой точки станок может работать по программам автоматического сверления или рисования, в которых прорисована координатная плоскость.

    Administrator, выкладывайте все работы, тогда будет меньше непонятных моментов.
  • Муравьёв Александр 22 декабря 2012, 02:05
    Administrator,   еще: именно, то что в станке координатный стол неподвижен дало возможность устанавливать заготовку в тиски. На подвижный стол тиски не поставить - тяжелые. А без тисков на стол ставидись зажимы для плат, но при их применении можно сверлить платы 5,6,7,8,9,10 см шириной, а вот плату 6,5 см в эти зажимы установить нельзя: либо 6 см, либо 7 см. А в тиски можно зажать любую плату.
Ваш комментарий
 
Кому:
Ваше имя:
Ваш e-mail:
Комментарий:
 
  гостевые комментарии проверяются модератором