RU22442U1 - MILLING AND ENGRAVING MACHINE - Google Patents

Abstract

Фрезерно-гравировальный станок, содержащий основание, рабочий стол и горизонтально расположенные на основании направляющие перемещения по координате Y, над которыми и перпендикулярно им расположены направляющие перемещения по координате X, причем на них установлена с возможностью перемещения по ним плита, на которой закреплен корпус с установленной в нем фрезерной головкой, имеющий возможность перемещения по координате Z и снабженный устройством для прижима обрабатываемой заготовки к поверхности рабочего стола, а также устройства для перемещения по координатам X, Y, выполненные в виде пары винт-гайка, винт которой соединен с валом электродвигателя, а гайка соединена с плоскостью перемещаемого узла, и электронный блок управления станком, закрепленный на основании станка и соединенный с ЭВМ, отличающийся тем, что рабочий стол установлен с возможностью перемещения на направляющих перемещения по координате Y, a направляющие перемещения по координате Х установлены в стойках, закрепленных на основании, гайка, взаимодействующая с винтом в устройствах перемещения по координатам X, Y, выполнена составной из двух секторов, имеющих внутреннюю резьбу для взаимодействия с винтом с трапециевидной резьбой, причем сектора закреплены на основании гайки на упругих пластинах и стянуты витыми пружинами, закрепленными на нижней части секторов, а резьба секторов имеет вид прямоугольных выступов и впадин, шаг и наклон которых равен шагу и наклону выступов и впадин резьбы винта, а величина первоначального захода резьбы секторов гайки в резьбу винта составляет 1/3 часть величины глубины резьбы винта, устройство перемещения по �A milling and engraving machine containing a base, a working table and horizontal displacement guides along the Y coordinate, above which the directional displacements along the X coordinate are located perpendicular to it, moreover, a plate is mounted on them that can be moved along them, on which the body is mounted with in it a milling head that can move along the Z coordinate and equipped with a device for pressing the workpiece to the surface of the working table, as well as a device for movement along the X, Y coordinates, made in the form of a screw-nut pair, the screw of which is connected to the shaft of the electric motor, and the nut is connected to the plane of the node being moved, and the electronic control unit of the machine, mounted on the base of the machine and connected to the computer, characterized in that the worker the table is installed with the possibility of movement on the movement guides along the Y coordinate, and the movement guides on the X coordinate are installed in the racks mounted on the base, the nut interacting with the screw in the coordinate moving devices X, Y, is made of two sectors having an internal thread for interacting with a screw with a trapezoidal thread, the sectors being fixed on the base of the nut on elastic plates and tightened by coil springs fixed on the lower part of the sectors, and the thread of the sectors has the form of rectangular protrusions and depressions, the pitch and inclination of which is equal to the pitch and inclination of the projections and depressions of the screw thread, and the value of the initial thread of the nut sectors in the screw thread is 1/3 of the screw thread depth, the device for moving along

Description

Фрезерно - гравировальный станокMilling and engraving machine

Полезная модель относится к области фрезерования, в частности к фрезерно гравировальным станкам, выполняющим фрезерно - сверлильно - гравировальные работы при изготовлении разнообразных изделий из цветных металлов, пластиков, стеклотекстолита и других материалов.The utility model relates to the field of milling, in particular to milling engraving machines that perform milling - drilling - engraving in the manufacture of a variety of products from non-ferrous metals, plastics, fiberglass and other materials.

Известны станки, предназначенные для выполнения гравировки и 3-х координатной обработки (1), в состав которых входит корпус-основание, в верхней части которого расположен неподвижный стол станка, на котором устанавливаются обрабатываемые заготовки, фрезерная головка, которая перемещается относительно стола по трем координатам по взаимно перпендикулярным направляющим. Перемещения производятся по программам с использованием электродвигателей и ходовых винтов с гайками, причем элеюгронный блок управления в этих станках выполнен в виде отдельного блока или размещен в корпусе-основании станка.Known machines designed to perform engraving and 3-axis machining (1), which include a base body, in the upper part of which there is a stationary table of the machine on which the workpieces are mounted, a milling head, which moves relative to the table in three coordinates along mutually perpendicular guides. The movements are carried out according to the programs using electric motors and spindles with nuts, and the elejugron control unit in these machines is made in the form of a separate unit or placed in the body base of the machine.

Конструктивное выполнение узлов, обеспечивающих перемещения по трем координатам, а также отсутствие прижима листовой заготовки в месте ее обработки, приводит к изготовлению изделий, не отвечающих требованиям, предъявляемым к их качеству.The constructive implementation of the nodes, providing movement in three coordinates, as well as the lack of pressure on the sheet blank at the place of its processing, leads to the manufacture of products that do not meet the requirements for their quality.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является станок (2). Такой станок содержит основание, на котором закреплен неподвижно стол для размещения на нем обрабатываемой заготовки, на основании горизонтально закреплены направляющие перемещения по координате Y, по которым перемещаются стойки, на которых над столом закреплены направляющиеThe closest in technical essence to the claimed utility model is a machine (2). Such a machine contains a base on which the table is fixedly mounted to place the workpiece on it, horizontal movement guides along the Y coordinate are fixed on the base, along which racks are moved, on which rails are fixed above the table

перемещения по координате X, по которым перемещается корпус с установленной в нем фрезерной головкой. Перемещение по координате Z осуществляется с помощью электромагнита.movements along the X coordinate, along which the body moves with the milling head installed in it. Moving along the Z coordinate is carried out using an electromagnet.

Устройства перемещения по координатам X, Y выполнены в виде шаро-винтовых пар винт-гайка. Такие устройства состоят из ходовых винтов с полукруглой резьбой и гаек с перекатывающимися внутри замкнутого контура шарикоподшипниками. Устройство прижима обрабатываемой заготовки к рабочему столу выполнено в виде полого цилиндра, охватывающего инструмент, и неподвижно закрепленного на корпусе фрезерной головки.X, Y coordinates moving devices are made in the form of ball screw screw-nut pairs. Such devices consist of spindle threaded spindles and nuts with ball bearings rolling inside a closed loop. The device for clamping the workpiece to the work table is made in the form of a hollow cylinder, covering the tool, and fixedly mounted on the body of the milling head.

Станок снабжен пылесосом для защиты окружающей среды и оператора от пыли и стружки во время работы станка.The machine is equipped with a vacuum cleaner to protect the environment and the operator from dust and chips during machine operation.

Управление станком осуществляется с помощью контроллеров шаговых двигателей, управляемых микропроцессором, который получает управляющие команды от ЭВМ.The machine is controlled by stepper motor controllers controlled by a microprocessor, which receives control commands from the computer.

Использование в устройствах перемещения шаро - винтовых пар винт-гайка, состоящих из ходовых винтов с полукруглой резьбой и гаек с перекатывающимися внутри замкнутого контура шарикоподшипниками, требует периодической замены смазки и защиты от попадания пыли и стружки, а также такая конструкция приводит к возникновению люфта в процессе эксплуатации за счет развальцовки каналов шариками, что снижает точность прецизионного перемещения инструмента. В этом станке устройство прижима обрабатываемой заготовки захватывает большую часть поверхности обрабатываемой заготовки, что приводит к различной глубине фрезерования при обработке заготовок, размер которых соизмерим с площадью прижима.The use of ball-screw pairs of screw-nut couplings, consisting of ball screws with a semicircular thread and nuts with ball bearings rolling inside a closed circuit, requires periodic lubrication and protection against ingress of dust and chips, and this design leads to a backlash in the process operation due to the expansion of channels by balls, which reduces the accuracy of the precision movement of the tool. In this machine, the workpiece clamp device captures a large part of the workpiece blank surface, which leads to different milling depths when machining workpieces, the size of which is commensurate with the clamp area.

Также этот станок не обеспечивает регулировку глубины фрезерования в процессе работы.Also, this machine does not provide adjustment of the milling depth during operation.

Кроме того при работе станка необходимо постоянное использование средств сбора пыли и стружки, что создает повышенный шум при работе, а загрязнение узлов станка нарушает процесс работы.In addition, when the machine is operating, it is necessary to constantly use dust and chip collection means, which creates increased noise during operation, and contamination of the machine nodes disrupts the operation process.

Предлагаемой полезной моделью решается задача создания такого фрезерногравировального станка, который позволял бы изготавливать изделия высокого качества, за счет обеспечения точного прецизионного перемещения инструмента, локального прижима заготовки в совокупности с электронным контролем глубины фрезерования при эксплуатации станка в обычных помещениях без специальной защиты от пыли узлов перемещения станка, что позволяет отказаться от использования дополнительных средств постоянного сбора пыли.The proposed utility model solves the problem of creating such a milling and engraving machine that would make it possible to produce high-quality products, by ensuring precise precision movement of the tool, local clamping of the workpiece in conjunction with electronic control of the milling depth when operating the machine in ordinary rooms without special dust protection of the machine moving nodes , which eliminates the use of additional means of continuous dust collection.

Для достижения этого технического результата в фрезерногравировальном станке, содержащем основание, рабочий стол и горизонтально расположенные на основании направляющие перемещения по координате Y, над которыми и перпендикулярно им расположены направляющие перемещения по координате X, причем на них установлена с возможностью перемещения по ним плита, на которой закреплен корпус с установленной в нем фрезерной головкой, имеющий возможность перемещения по координате Z и снабженный устройством для прижима обрабатываемой заготовки к поверхности рабочего стола, а также устройства для перемещения по координатам X, Y, выполненные в виде пары винтгайка, винт которой соединен с валом электродвигателя, а гайка соединена с плоскостью перемещаемого узла и электронный блок управления станком, закрепленный на основании станка и соединенный с ЭВМ,To achieve this technical result, in a milling and engraving machine containing a base, a working table, and horizontal displacements along the Y coordinate, above which the directional displacements along the X coordinate are located perpendicular to them, moreover, a plate is installed on them that can be moved over them, on which the case is fixed with a milling head installed in it, which has the ability to move along the Z coordinate and equipped with a device for pressing the workpiece to the surface of the desktop, as well as devices for moving along the X, Y coordinates, made in the form of a screw-nut pair, the screw of which is connected to the motor shaft, and the nut is connected to the plane of the node being moved and the electronic control unit of the machine mounted on the base of the machine and connected to the computer,

рабочий стол установлен с возможностью перемещения на направляющих перемещения по координате Y, а направляющие перемещения по координате X установлены в стойках, закрепленных на основании;the desktop is installed with the ability to move on the movement guides along the Y coordinate, and the movement guides along the X coordinate are installed in the racks mounted on the base;

резьбу для взаимодействия с винтом с трапециевидной резьбой, причем ceicropa закреплены на основании гайки на упругих пластинах и стянуты витыми пружинами, закрепленными на нижней части ceiaopoe;a thread for engaging with a trapezoidal screw, wherein the ceicropa are mounted on the base of the nut on elastic plates and are tightened by coil springs attached to the bottom of the ceiaopoe;

резьба секторов имеет вид прямоугольных выступов и впадин, шаг и наклон которых равен шагу и наклону выступов и впадин резьбы винта, а величина первоначального захода резьбы гайки в резьбу винта составляет 1/3 часть величины глубины резьбы винта;the thread of the sectors has the form of rectangular protrusions and depressions, the pitch and inclination of which is equal to the pitch and inclination of the protrusions and depressions of the screw thread, and the initial thread of the nut thread in the screw thread is 1/3 of the depth of the screw thread;

устройство перемещения по координате Z выполнено в виде пары винт- гайка, винт которой соединен с валом электродвигателя, а гайка закреплена на электрически изолированном корпусе, в котором установлена фрезерная головка, причем движения корпуса осуществляются по направляющим перемещения по координате Z, которые установлены на плите, закрепленной на направляющих перемещения по координате X;the Z coordinate moving device is made in the form of a screw-nut pair, the screw of which is connected to the electric motor shaft, and the nut is mounted on an electrically insulated housing in which the milling head is installed, and the housing movements are carried out along the Z coordinate moving guides that are mounted on the plate, fixed on guides moving along the X coordinate;

а устройство для прижима обрабатываемой заготовки к поверхности рабочего стола выполнено в виде подпружиненного штока, закрепленного на корпусе фрезерной головки, а на конце штока установлена съемная лапка, нижняя часть которой обеспечивает охват инструмента, причем при установке лапки на штоке, нижняя торцевая поверхность лапки располагается ниже режущей части инструмента. Конструктивное решение механизмов перемещения по координатам X, Y в виде ходовых винтов с трапециевидной резьбой, взаимодействующих с специальной гайкой, выполненной в виде секторов с резьбой, подпружиненных для обеспечения постоянного прижима к резьбе ходового винта, а также выполнение резьбы сееторов гайки в виде прямоугольных выступов и впадин, шаг и наклон которых равен шагу и наклону выступов и впадин резьбы винта, с величиной первоначального захода резьбы секторов гайки в резьбу винта, составляющей 1/3 часть величины глубины резьбы винта, обеспечивают постоянный прижим выступов резьбы секторов гайки кand the device for pressing the workpiece to the surface of the working table is made in the form of a spring-loaded rod mounted on the body of the milling head, and a removable foot is installed at the end of the rod, the lower part of which provides tool coverage, and when the foot is mounted on the rod, the lower end surface of the foot is lower the cutting part of the tool. A constructive solution of the mechanisms of movement along the X, Y coordinates in the form of trapezoidal threaded spindles interacting with a special nut made in the form of threaded sectors, spring-loaded to ensure a constant clamp to the threaded spindle thread, as well as performing nut thread seethers in the form of rectangular protrusions and troughs, the pitch and inclination of which is equal to the pitch and tilt of the projections and depressions of the screw thread, with the value of the initial thread of the nut sectors in the screw thread, which is 1/3 of the depth of the thread screws, provide a constant clip of the protrusions of the threads of the nut sectors to

трапециевидным впадинам резьбы винта, что позволяет исключить люфт при работе механизмов и обеспечивает их длительную работу.trapezoidal grooves of the thread of the screw, which allows to eliminate the backlash during the operation of the mechanisms and ensures their long-term operation.

При попадании пыли и стружки на винт выступы резьбы секторов гаек счищают пыль и стружку с резьбы винта, благодаря этому нет необходимости защищать узлы перемещения от пыли и грязи.When dust and shavings get on the screw, the protrusions of the threads of the nut sectors clean dust and shavings from the threads of the screw, so there is no need to protect the moving units from dust and dirt.

Усилие прижима секторов к винту рассчитано на определенные режимы фрезерования, при превышении которых происходит раскрытие секторов гайки, что предохраняет станок от поломок. Кроме того для удобства сборки и настройки станка сектора гайки могут быть раскрыты поворотом эксцентрика, установленного между ними.The clamping force of the sectors to the screw is designed for certain milling modes, upon exceeding which the nut sectors open, which protects the machine from damage. In addition, for ease of assembly and adjustment of the machine, the sector nuts can be opened by turning an eccentric installed between them.

Сектора гайки могут быть выполнены из материала с низким коэффициентом трения, например из капролона, что обеспечивает работу узла перемещения без смазки.The nut sectors can be made of a material with a low coefficient of friction, for example, from caprolon, which ensures the operation of the displacement unit without lubrication.

Конструктивное решение прижимного устройства станка в виде подпружиненного штока, закрепленного на корпусе фрезерной головки, с установленной на его конце съемной лапкой, нижняя часть которой обеспечивает охват инструмента, и расположена ниже режущей части инструмента, обеспечивает локальность прижима заготовки, что в совокупности с программным учетом рельефа заготовки из листового материала позволяет фрезеровать на одинаковую глубину.The constructive solution of the clamping device of the machine in the form of a spring-loaded rod mounted on the body of the milling head, with a removable tab mounted on its end, the lower part of which provides coverage of the tool and is located below the cutting part of the tool, provides locality of the clamping of the workpiece, which, together with the programmatic consideration of the relief blanks from sheet material allows you to mill to the same depth.

Станок снабжен прозрачным защитным кожухом, который ослабляет уровень шума, возникающего при работе станка, а также предотвращает распространение пыли и стружки в окружающую среду.The machine is equipped with a transparent protective casing, which reduces the level of noise arising during the operation of the machine, and also prevents the spread of dust and chips into the environment.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-4.The proposed utility model is illustrated by the drawings shown in FIG. 1-4.

На фиг.1 показан, общий вид фрезерно-гравировального станка.Figure 1 shows a General view of the milling and engraving machine.

На фиг.З показана схема взаимодействия резьбы винта с резьбой секторовOn Fig.3 shows a diagram of the interaction of the screw thread with the thread sectors

гайки в устройствах перемещения по координатам X и Y.nuts in X and Y coordinates.

На фиг.4 показана конструкция прижимного устройства.Figure 4 shows the design of the clamping device.

Фрезерно-гравировальный станок (фиг.1) содержит основание 1 с установленным на нем рабочим столом 2, который имеет возможность перемещаться по направляющим перемещения 3 по координате Y, расположенным горизонтально на основании станка 1. Перпендикулярно направляющим перемещения 3 по координате Y и над столом 2 установлены направляющие перемещения 4 по координате X. Эти направляющие закреплены на основании 1 с помощью стоек 5. На этих направляющих с возможностью перемещения по ним закреплена плита 6, на которой установлены направляющие перемещения 9 по координате Z, по которым может перемещаться корпус 7 с установленной на нем фрезерной головкой 8. Устройства для перемещения по координатам X, Y, Z, соответственно 10, 11, 12 выполнены в виде пар винт-гайка, винты которых соединены с валами приводных электродвигателей, а гайки соединены с плоскостями перемещаемых узлов. Устройство для прижима 13 обрабатываемой заготовки к поверхности рабочего стола закреплено на корпусе 7 фрезерной головки 8. Станок снабжен блоком управления 14, расположенным на основании 1 станка, который содержит микроконтроллер и контроллеры управления электродвигателями по каждой из координат и имеет канал связи с ЭВМ 15.The milling and engraving machine (Fig. 1) contains a base 1 with a working table 2 installed on it, which has the ability to move along the guides 3 along the Y coordinate, located horizontally on the base of the machine 1. Perpendicular to the guides 3 along the Y coordinate and above the table 2 guide rails 4 are installed along the X coordinate. These rails are fixed on the base 1 using racks 5. On these rails, a plate 6 is fixed with a possibility of movement along them, on which the guide rails are mounted 9 along the Z coordinate, along which the housing 7 can move with the milling head installed on it 8. Devices for moving along the X, Y, Z, 10, 11, 12 coordinates are made in the form of screw-nut pairs, the screws of which are connected to the shafts electric motors, and the nuts are connected to the planes of the movable nodes. A device for pressing 13 the workpiece to the surface of the working table is mounted on the housing 7 of the milling head 8. The machine is equipped with a control unit 14 located on the base of 1 machine, which contains a microcontroller and motor controllers for each coordinate and has a communication channel with a computer 15.

Гайка устройств перемещения по координатам X, Y (фиг 2) выполнена составной из двух секторов 16, имеющих внутреннюю резьбу для взаимодействия с винтом с трапециевидной резьбой (см. фиг. 3). Эти сектора закреплены на основании 17 гайки на упругих пластинах 18 и стянуты витыми пружинами 19, закрепленными на нижней части секторов 16. Между секторами установлен эксцентрик 20, поворотом которого сектора гайки могут быть раскрыты.The nut of the X, Y coordinates moving devices (Fig. 2) is made of two sectors 16 having an internal thread for interacting with a trapezoidal screw (see Fig. 3). These sectors are fixed on the base of the 17 nuts on the elastic plates 18 and are tightened by coil springs 19 fixed on the lower part of the sectors 16. An eccentric 20 is installed between the sectors, by turning which the nut sectors can be opened.

Резьба гайки имеет вид (фиг. 3) прямоугольных выступов 21 и впадин 22, шаг и наклон которых равен шагу и наклону трапециевидных выступов23 и впадин 24 резьбы винта, а величина захода резьбы гайки в резьбу секторов винта первоначально составляет 1/3 часть величины глубины резьбы винта.The nut thread has the form (Fig. 3) of rectangular protrusions 21 and depressions 22, the pitch and inclination of which is equal to the pitch and inclination of the trapezoidal protrusions 23 and depressions 24 of the screw thread, and the size of the thread of the nut in the thread of the screw sectors initially is 1/3 of the depth of thread screw.

Устройство перемещения 12 по оси Z выполнено в виде типовой пары винтгайка.The movement device 12 along the Z axis is made in the form of a typical pair of screw nuts.

Устройство для прижима обрабатываемой заготовки к поверхности рабочего стола (фиг. 4) выполнено в виде подпружиненного штока 25, закрепленного на корпусеA device for pressing the workpiece to the surface of the working table (Fig. 4) is made in the form of a spring-loaded rod 25 mounted on the housing

7фрезерной головки, а на конце штока установлена съемная лапка 26, нижняя часть 27 которой обеспечивает охват инструмента 28.7 of the milling head, and a removable foot 26 is installed at the end of the stem, the lower part of which 27 provides coverage of the tool 28.

Рассмотрим работу станка на примере изготовления печатной платы.Consider the work of the machine on the example of the manufacture of a printed circuit board.

Пользователь проектирует топологию печатной платы на компьютере, а затем с помощью специального программного обеспечения подготавливает управляющий файл для станка, содержащий набор команд и координаты точек, в которые осуществляется перемещение инструмента при создании контуров проводников печатной платы и сверлении отверстий.The user designs the topology of the printed circuit board on the computer, and then with the help of special software prepares a control file for the machine containing a set of commands and coordinates of the points to which the tool is moved when creating the circuit conductors of the printed circuit board and drilling holes.

После того, как компьютер 15 включен, и операционная система компьютера загружена, пользователь включает питание станка, а затем запускает программу управления станком, при этом компьютер через канал связи со станком посылает в последний команду на выполнение настройки начала отсчета координат. Посланная команда исполняется микроконтроллером станка (электронный блок управления 14), который выдает управляющие импульсы на контроллеры электродвигателей станка (электронный блок управления 14), формирующие силовые импульсы питания двигателей.After the computer 15 is turned on and the operating system of the computer is loaded, the user turns on the power to the machine, and then starts the machine control program, while the computer sends a coordinate command to the last command through the communication channel with the machine. The sent command is executed by the microcontroller of the machine (electronic control unit 14), which issues control pulses to the controllers of the electric motors of the machine (electronic control unit 14), which form power pulses of the motor power.

8результате исполнения команды включается электродвигатель координаты Z, вращение которого приводит в движение винт устройства перемещения 12 по координате Z, закрепленный в подшипниках, взаимодействующая с ним гайка жестко8 as a result of the execution of the command, the Z coordinate electric motor is turned on, the rotation of which drives the screw of the moving device 12 along the Z coordinate, fixed in the bearings, the nut interacting with it is rigid

соединена с корпусом 7 с фрезерной головкой 8, который перемещается по направляющим 9.connected to the housing 7 with a milling head 8, which moves along the guides 9.

Фрезерная головка 8 поднимается по координате Z до крайнего верхнего положения, затем фрезерная головка В и рабочий стол 2 одновременно совершают перемещение по координатам X и Y (соответственно) за счет вращения электродвигателей и винтов узлов перемещения по координатам X, Y и взаимодействующих с ними гаек, жестко соединенных с площадкой 6 и рабочим столом 2, перемещающихся по направляющим 4 и 3 так, что фрезерная головка 8 устанавливается в крайнее левое (по координате X) и крайнее переднее (по координате Y) положение, затем фрезерная головка 8 опускается вниз до крайнего нижнего положения и снова поднимается вверх до крайнего верхнего положения. После этого станок готов к дальнейшей работе.The milling head 8 rises along the Z coordinate to the extreme upper position, then the milling head B and the working table 2 simultaneously move along the X and Y coordinates (respectively) due to the rotation of the electric motors and screws of the moving nodes along the X, Y coordinates and the nuts interacting with them, rigidly connected to the platform 6 and the working table 2, moving along the guides 4 and 3 so that the milling head 8 is installed in the extreme left (along the X coordinate) and extreme front (along the Y coordinate) position, then the milling head 8 about starts down to its lowest position and again rises up to its highest position. After that, the machine is ready for further work.

Пользователь закрепляет заготовку из фольгированного стеклотекстолита на штифтах и с помощью прижимных планок на поверхности рабочего стола 2.The user fixes the blank of foil fiberglass on the pins and with the help of clamping strips on the surface of the desktop 2.

Установка инструмента производится, когда фрезерная головка 8 находится в верхнем по координате Z положении, а поверхность рабочего стола 2 под ней находится в чистом состоянии. С помощью ключей отворачивают на несколько витков гайку крепления цанги фрезерной головки 8. После этого в цангу вставляют инструмент и, удерживая его пальцем руки от выпадения, нажимают функциональную кнопку на панели управления станком. При этом фрезерная головка опускается вниз до крайнего нижнего положения, а инструмент опускается до поверхности рабочего стола. В этом положении заворачивают гайку крепления цанги и нажимают любую из кнопок клавиатуры панели управления станком. При этом фрезерная головка 8 поднимается вверх до крайнего верхнего положения.The tool is installed when the milling head 8 is in the upper Z coordinate, and the surface of the work table 2 below it is in a clean state. Using the keys, the nut for fastening the collet of the milling head 8 is turned off for several turns. After that, the tool is inserted into the collet and, holding it with your finger from falling out, press the function button on the machine control panel. In this case, the milling head is lowered to the lowest position, and the tool is lowered to the surface of the working table. In this position, tighten the collet nut and press any of the keyboard buttons on the machine control panel. When this milling head 8 rises up to the extreme upper position.

На подпружиненном штоке 25 устанавливается прижимная лапка 26, так что нижняя торцевая поверхность лапки располагается ниже режущей части инструмента.A presser foot 26 is mounted on the spring-loaded stem 25, so that the lower end surface of the foot is below the cutting part of the tool.

На станке в автоматическом режиме измеряется толщина заготовки и неравномерность материала по толщине, а также устанавливается местоположение рисунка исполняемого файла на заготовке.The machine automatically measures the thickness of the workpiece and the unevenness of the material in thickness, and also sets the location of the drawing of the executable file on the workpiece.

Далее пользователь с помощью клавиатуры и манипулятора мыши ЭВМ выполняет в программе управления станком на экране монитора следующие настройки: вызывает управляющий файл; задает значения скорости фрезерования по координатам X,Y и Z; задает значения скорости холостого хода по координатам X,Y и Z; устанавливает значение глубины фрезерования; высоту подъема фрезерной головки над заготовкой при перемещениях на холостой скорости между элементами рисунка исполняемого файла.Next, the user, using the keyboard and the mouse manipulator, the computer performs the following settings in the machine control program on the monitor screen: calls the control file; sets the values of the milling speed in the coordinates X, Y and Z; sets the idle speed values along the coordinates X, Y and Z; sets the milling depth value; the height of the milling head above the workpiece when moving at idle speed between the elements of the drawing of the executable file.

После того как все параметры обработки заданы, из программы управления станком с компьютера дается команда старта исполнения файла. При этом фрезерная головка 8 с инструментом поднимается вверх до крайнего верхнего положения, включается электродвигатель фрезерной головки, приводящий во вращение инструмент и фрезерная головка 8 на холостой скорости перемещаются в начальную координату исполняемого файла, затем опускается на холостой скорости до заданной высоты подъема над заготовкой. При дальнейшем опускании фрезерной головки уже на рабочей скорости происходит прижатие заготовки к поверхности рабочего стола прижимной лапкой и затем углубление инструмента в заготовку до заданной глубины фрезерования. Дальнейшее взаимное перемещение фрезерной головки по координате X и рабочего стола с закрепленной на нем заготовкой по координате Y приводит к фрезерованию рисунка, содержащегося в управляющем файле. В процессе фрезерования вводятся поправки на перемещения головки с инструментом по координате Z с учетом измеренных значений неравномерности материала по толщине и линейного закона аппроксимации между измеренными точками, при этом достигается с достаточной точностью одинаковая глубина фрезерования по всей поверхности заготовки. По завершению фрезерованияAfter all processing parameters are set, a command to start the execution of the file is given from the machine control program from the computer. In this case, the milling head 8 with the tool rises up to its extreme upper position, the milling head motor is turned on, the tool rotates and the milling head 8 moves at idle speed to the initial coordinate of the executable file, then lowers at idle speed to a predetermined height above the workpiece. With further lowering of the milling head, already at operating speed, the workpiece is pressed against the surface of the work table with the presser foot and then the tool is deepened into the workpiece to the specified milling depth. Further mutual movement of the milling head along the X coordinate and the work table with the workpiece fixed to it along the Y coordinate leads to milling the pattern contained in the control file. In the process of milling, corrections are introduced for moving the head with the tool along the Z coordinate taking into account the measured values of the material non-uniformity in thickness and the linear approximation law between the measured points, while the same milling depth is achieved with sufficient accuracy over the entire surface of the workpiece. Upon completion of milling

отдельных фрагментов рисунка исполняемого файла фрезерная головка поднимается на заданную высоту подъема и на холостой скорости перемещения осуществляется перемещение инструмента в точку с координатами начала следующего фрагмента рисунка. Пользователь имеет возможность в любое время остановить процесс фрезерования и продолжить исполнение с места останова. По окончанию исполнения файла фрезерная головка поднимается на холостой скорости вверх до крайнего верхнего положения и выключается фрезерная головка, рабочий стол и фрезерная головка на холостой скорости перемещаются в точку с координатами, из которой был дан старт на исполнение файла. После чего станок находится в режиме ожидания дальнейших действий пользователя.of individual fragments of the drawing of the executable file, the milling head rises to a predetermined lifting height and at idle speed of movement the tool is moved to a point with the coordinates of the beginning of the next fragment of the drawing. The user has the opportunity at any time to stop the milling process and continue execution from the stop. At the end of the file execution, the milling head rises at idle speed up to its highest position and the milling head is turned off, the desktop and the milling head at idle speed are moved to the point with the coordinates from which the file was started. After which the machine is in standby mode for further user actions.

Таким образом, конструктивное решение станка позволяет изготавливать изделия высокого качества, за счет обеспечения точного прецизионного перемещения инструмента, локального прижима заготовки в совокупности с электронным контролем глубины фрезерования.Thus, the constructive solution of the machine allows the manufacture of high-quality products, by ensuring accurate precision movement of the tool, local clamping of the workpiece in conjunction with electronic control of the milling depth.

1.Фрезерно-гравировальные станки//Каталоги фирм, зима 2001, Consistent Software,c. 17-19.1. Milling and engraving machines // Catalogs of firms, winter 2001, Consistent Software, c. 17-19.

2.LPKF: станки и оборудование для производства прототипов печатных плат// Новости электроники. -1997.-№ 1-С.26-29.(прототип) 2.LPKF: machines and equipment for the production of prototypes of printed circuit boards // Electronics News. -1997.-No. 1-S.26-29. (Prototype)

Claims (1)

Фрезерно-гравировальный станок, содержащий основание, рабочий стол и горизонтально расположенные на основании направляющие перемещения по координате Y, над которыми и перпендикулярно им расположены направляющие перемещения по координате X, причем на них установлена с возможностью перемещения по ним плита, на которой закреплен корпус с установленной в нем фрезерной головкой, имеющий возможность перемещения по координате Z и снабженный устройством для прижима обрабатываемой заготовки к поверхности рабочего стола, а также устройства для перемещения по координатам X, Y, выполненные в виде пары винт-гайка, винт которой соединен с валом электродвигателя, а гайка соединена с плоскостью перемещаемого узла, и электронный блок управления станком, закрепленный на основании станка и соединенный с ЭВМ, отличающийся тем, что рабочий стол установлен с возможностью перемещения на направляющих перемещения по координате Y, a направляющие перемещения по координате Х установлены в стойках, закрепленных на основании, гайка, взаимодействующая с винтом в устройствах перемещения по координатам X, Y, выполнена составной из двух секторов, имеющих внутреннюю резьбу для взаимодействия с винтом с трапециевидной резьбой, причем сектора закреплены на основании гайки на упругих пластинах и стянуты витыми пружинами, закрепленными на нижней части секторов, а резьба секторов имеет вид прямоугольных выступов и впадин, шаг и наклон которых равен шагу и наклону выступов и впадин резьбы винта, а величина первоначального захода резьбы секторов гайки в резьбу винта составляет 1/3 часть величины глубины резьбы винта, устройство перемещения по координате Z выполнено в виде пары винт-гайка, винт которой соединен с валом электродвигателя, а гайка закреплена на электрически изолированном корпусе, в котором установлена фрезерная головка, причем движения корпуса осуществляются по направляющим перемещения по координате Z, которые установлены на плите, закрепленной на направляющих перемещения по координате X, а устройство для прижима обрабатываемой заготовки к поверхности рабочего стола выполнено в виде подпружиненного штока, закрепленного на корпусе фрезерной головки, а на конце штока установлена съемная лапка, нижняя часть которой обеспечивает охват инструмента, причем при установке лапки на штоке нижняя торцевая поверхность лапки располагается ниже режущей части инструмента.

A milling and engraving machine containing a base, a working table and horizontal displacement guides along the Y coordinate, above which the directional displacements along the X coordinate are located perpendicular to it, moreover, a plate is mounted on them that can be moved along them, on which the body is mounted with in it a milling head, having the ability to move along the Z coordinate and equipped with a device for pressing the workpiece to the surface of the working table, as well as a device for movements along the X, Y coordinates, made in the form of a screw-nut pair, the screw of which is connected to the shaft of the electric motor, and the nut is connected to the plane of the node being moved, and the electronic control unit of the machine, mounted on the base of the machine and connected to the computer, characterized in that the working the table is installed with the possibility of movement on the movement guides in the Y coordinate, and the movement guides in the X coordinate are installed in the racks mounted on the base, the nut interacting with the screw in the coordinate movement devices X, Y, is made of two sectors having an internal thread for interacting with a screw with a trapezoidal thread, the sectors being fixed on the base of the nut on elastic plates and tightened by coil springs fixed on the lower part of the sectors, and the thread of the sectors has the form of rectangular protrusions and depressions, the pitch and inclination of which is equal to the pitch and inclination of the projections and depressions of the screw thread, and the value of the initial thread of the nut sectors in the screw thread is 1/3 of the screw thread depth, the device for moving along Z coordinate movement along the X coordinate, and the device for pressing the workpiece to the surface of the working table is made in the form of a spring-loaded rod mounted on the body of the milling head, and at the end of eye is removable foot, lower part of which provides coverage of the tool, the foot when installed on the stem lower end surface of the foot portion located below the cutting tool.