Разработка модульного многофункционального настольного станка с ЧПУ

СОДЕРЖАНИЕ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОБЗОР НАСТОЛЬНЫХ ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ 7
1.1 Выбор кинематической схемы 19
1.2 Постановка задач 23
2. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ 24
2.1 Выбор направляющих 25
2.2 Технические характеристики станка. 27
2.3 Проектирование станка. 27
2.4 Выбор элементов конструкции. 28
2.5 Приводы станка. 29
2.6 Технические характеристики шаговых двигателей Nema17HS4401. 30
2.7 Блок управления шаговым двигателем. 33
2.8 Зубчатая ременная передача. 34
2.9 Шпиндель. 35
2.10 Диодный лазер 36
2.11 Экструдер для 3D печати 37
2.12 Выбор материала. 37
2.13 Выбор оборудования. 38
2.14 Изготовления деталей 42
2.15 Калькуляция 47
3 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ 49
3.1 LightBurn 49
3.2 Cura 3D 53
3.3 GRBL Controller 58
3.4 Описание основных команд управляющей программы. 60
3.5 Настройка прошивки Marlin 61
4. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 77
4.1 Точность, повторяемость и разрешение позиционирования станков с ЧПУ 77
4.2 Разрешение позиционирования 77
4.3 Повторяемость позиционирования оси с ЧПУ 78
4.4 Точность позиционирования оси с ЧПУ 78
4.5 Повторяемость и точность изготавливаемых деталей 79
4.6 ГОСТ 27843-2006 (ИСО 230-2:1997) Испытания станков. Определение точности и повторяемости позиционирования осей с числовым программным управлением 80
4.7 Нормативные ссылки 80
4.8 Термины и определения 81
4.9 Точности позиционирования в Mach3 87
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 89
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 90
Приложение 92

Весь текст будет доступен после покупки

При проведении учебного процесса большое значение имеет место соединение теоретических и практических знаний. Для лучшего понимания основ управления и работы с оборудованием наиболее полезный процесс — это проектирования своего устройства. Кроме того, данный станок предназначен для оттачивания полученных знаний и навыков в области конструирования и программирования станков с ЧПУ, ознакомления с видами электроники механики и их управлением. Также при работе с данным оборудованием необходимо улучшать свой объём знаний в данной области и не только. Требуются умения работы в трехмерных редакторах (таких как ArtCAM, SOLIDWORKS и др.) и управляющих программах (MACH3, Lightburn, Cura). Кроме того, требуются знания кодов управления (G-коды) при написании программы управления движением инструмента либо редактировании файла управляющей программы, выданного программой ArtCAM.
При разработке модели особое внимание будет уделено простоте компоновки элементов конструкции и упрощении электрической схемы их подключения. Так как составляющие компоненты находятся в свободной продаже, это удешевляет проект и открывает множество возможностей модернизации оборудования и расширения его рабочих возможностей, например, установка платы ramps 1.4. С ней станком можно будет пользоваться с ноутбука или вообще без компьютеров при помощи флеш-карты. Данный станок может служить платформой для установки дополнительных рабочих инструментов, таких как устройство для лазерного выжигания и экструдера для 3Д печати. При этом не потребуется масштабные изменений в конструкцию станка, а включение дополнительных элементов в электрическую схему требует наличие дополнительного блока питания.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ОБЗОР НАСТОЛЬНЫХ ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ
Фрезерование с ЧПУ - один из наиболее распространенных процессов при производстве сложных деталей. Есть другие методы изготовления деталей, такие как лазерная или плазменная резка, они могут дать такие же результаты, и их дешевле использовать. Но эти два метода не предоставляют ничего похожего на возможности фрезерной обработки с ЧПУ.
Итак, мы собираемся глубоко погрузиться в процесс фрезерования, изучая различные аспекты самого процесса, а также оборудования. Это поможет вам понять, требуются ли вам услуги фрезерования с ЧПУ для производства деталей или существует более экономичная альтернатива.
Что такое фрезерование с ЧПУ?
Мы рассмотрим процесс, механизмы и т. д. Но давайте сначала проясним, что означает фрезерный станок с ЧПУ, и внесем ясность в некоторые из наиболее запутанных моментов самого термина.
Во-первых, люди часто спрашивают о механической обработке с ЧПУ, когда ищут фрезерование. Механическая обработка включает в себя как фрезерование, так и токарную обработку, но эти два процесса имеют явные различия. Механическая обработка относится к технологии механической резки, которая использует физический контакт для удаления материала с использованием широкого спектра инструментов.
Во-вторых, вся механическая обработка с ЧПУ использует станки с ЧПУ, но не все станки с ЧПУ предназначены для механической обработки. Числовое программное управление — вот что стоит за этими тремя буквами. Любой станок с ЧПУ использует компьютеризированные системы для автоматизации процесса резки [13].
Поэтому к станкам с ЧПУ также относятся лазерные резаки, плазменные резаки, гибочные прессы и т.д.
Таким образом, обработка с ЧПУ — это смесь этих двух терминов, дающая нам ответ на вопрос, поставленный в заголовке. Фрезерование с ЧПУ — это субстратный метод изготовления, который использует компьютерные системы числового управления для автоматизации процесса.
Мы могли бы ограничиться описанием только процесса изготовления, но обзор всего процесса дает более целостную картину.
Процесс фрезерования включает:
• Проектирование деталей в САПР;
• Перевод файлов САПР в код для обработки;
• Настройка техники;
• Производство деталей.
Проектирование файлов САПР и перевод в код
Первым шагом является создание виртуального представления конечного продукта в программном обеспечении САПР. Существует множество мощных программ CAD-CAM, которые позволяют пользователю создавать необходимый G-код для обработки.
Код доступен для проверки и изменения, если необходимо, в соответствии с возможностями машины. Кроме того, инженеры-технологи могут смоделировать весь процесс резки с помощью такого программного обеспечения.
Это позволяет проверять ошибки в дизайне, чтобы избежать создания моделей, которые невозможно изготовить.
G-код также можно написать вручную, как это делалось раньше. Однако это значительно удлиняет весь процесс. Поэтому мы предлагаем в полной мере использовать возможности современного инженерного программного обеспечения.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Добрыднев И. С. Курсовое проектирование по предмету "Технология машиностроения"/ И. С. Добрыднев. – М.: Машиностроение 1985, - 184 с., ил.
2. Справочник технолога – машиностроителя. В 2-х т. Т. 1,2/ Под ред.Косиловой А. Г. и Мещерякова Р. К. – 4-е изд. Перераб. и доп., М: Машиностроение, 1985 г., 656 с., ил.
3. Некрасов С. С. Обработка материалов резанием/ С. С. Некрасов.- М.:Агромпромиздат, 1988. - 336с.
4. Кузнецов Ю. И. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник/ Ю. И. Кузнецов, А. Р. Маслов, А. Н. Байков. – М.: Машиностроение, 1990. - 510с.: ил.
5. Новиков М. П. Основы технологии сборки машин и механизмов/ М. П. Новиков. – М.:Машиностроение, 1980. – 592с.
6. Бобровский А.В. Резание цветных металлов: Справочник / А. В. Бобровский, О. И. Драчев, А. В. Рыбьяков. – СПб.: Политехника, 2001.
– 200с.:ил.
7. Pabla, B. S. CNC Machines / B. S. Pabla, M. Adithan. – New Age International, 1994. – 107 p.
8. Smid Peter CNC Programming Techniques / Peter Smid, – 1 th ed. – IndustrialPress, Inc., 2005. – 360 p.
9. Peterson, Michael J. CNC Programming: Basics & Tutorial / Peterson, Michael

Весь текст будет доступен после покупки