Введение
Актуальность. Казалось бы, в нашей жизни уже столько изобретено и столькими благами пользуется человек. Но есть сферы, где люди до сих пор сталкиваются с ежедневными трудностями в ходе своей не только профессиональной деятельности, а именно в сфере мелкого точного моделирования [2, с.164]. Конечно, можно сказать, что есть моностанки, которые могут разрешить эту проблему, но они громоздкие и дорогостоящие и они есть не у каждого в наличие [1, с.169]. Поэтому возникает необходимость в специальном оборудовании, которое позволит осуществлять производство мелких деталей/изделий, с высокой точностью посредством вырезания и гравирования, а также осуществлять графопостроение [3, с.560].
Большинство людей, которые занимаются точным моделированием и производством мелких деталей испытывают затруднения при их изготовлении, которые невозможно воссоздать путем имеющихся инструментов и станков, что приводит к потере времени и снижению качества деталей. Поэтому для решения данной проблемы необходимо создать специальный станок позволяющий гравировать, вырезать мелкие детали, с высокой точностью.
Цель: создание специального станка позволяющего гравировать, вырезать мелкие детали, с высокой точностью.
Задачи:
- провести анализ технической литературы,
- изучить технические возможности существующих станков,
- создать специальный станок для производства мелких деталей с высокой точностью, путем вырезания, гравирования.
Научная новизна предложенного технического решения заключена:
- в объединении в одно устройство трех станков (лазерного, плоттера и графопостроителя);
- производстве мелких деталей/изделий с высокой точностью.
Изобретение относится к новому лазерному станку для мелкой гравировки и вырезания с высоким разрешением заданного графического изображения на носителях информации путем линейного перемещения пишущих элементов по координатам Х и Y.
Техническим результатом является повышение качества и скорости вырезания мелких деталей с высокой точностью. Для достижения этого результата станок состоит из (рис.1):
- Источника лазерного излучения,
- Интерфейса центрального навигационного вычислительного устройства (числового программного управления CNC),
- Блока подачи энергии, блока компьютера.
- Содержит станину, на которой установлены стол-планшет и направляющие. На направляющих установлены шаговые двигатели с редуктором ременной передачи (зубчатый ремень, для повышения скорости работы) координаты Х и Y. Имеющиеся каретки снабжены выступами и установлены на штанге с зазорами. Механизм для подачи луча позволяет выполнять процессы гравировки и вырезания без привычного скругления под прямым углом очень мелких деталей. Такая конструкция повышает производительность производства мелких деталей/изделий, уменьшает потери в «копийности» и обеспечивает получение при стандартном программном обеспечении компьютера точные формы с учетом размеров детали.
Характеристики:
Мощность лазера |
20 Вт |
---|---|
Область гравировки/ вырезания |
230х270 мм |
Разрешение |
0,02 мм |
Тип привода |
Шаговый мотор с редуктором |
Материал обработки |
Дерево, бумага, пластик, пленка, металл и др. |
Скорость |
80 мм / с |
Смена функционала |
Осуществляется посредством замены рабочего модуля и занимает считанные минуты. |
Потребление электроэнергии |
Потребляет значительно меньше электроэнергии в сравнении с лазерными станками. |
Размер |
Для установки устройство требует минимум места на рабочем столе. Установка мобильна в сравнении с лазерными станками и плоттерами. |
Назначение |
Для мелкого моделирования, для макетирования; для производства; для рекламы; для создания фигурок; для сувенирной промышленности; для упаковки; для школы; для дома; для архитектуры; для дизайна. В сфере образования и малого бизнеса. |
Выводы:
- Предложенный станок позволяет обеспечить точность работ при производстве мелких деталей.
- Сокращается временной интервал изготовления мелких деталей/ изделий, что снижает финансовые затраты, поскольку не требуется использование нескольких станков, т.к. он совмещает в себе несколько станков сразу. В связи с чем, данный станок уникален и эффективен при выполнении мелких деталей/изделий с высокой точностью.
Заключение
Таким образом, специальный станок обеспечивает:
- точность выполнения деталей;
- изготовление деталей без погрешностей;
- экономия времени и денег.
Предельным состоянием предложенного способа производства деталей/ изделий является полное соответствие заявленным размерам, что является принципиальным отличием предложенного станка от единичных станков для гравировки и вырезания. Аналогов в настоящее время не имеет. Дёшев, надёжен и очень прост в управлении и обслуживании.
Проект поддержан краевым государственным автономным учреждением «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности».
Таким образом, мы: создали специальный станок для производства мелких деталей с высокой точностью, путем вырезания, гравирования. Данный станок может получить широкое применение для выполнения работ в учебных заведениях.