В умовах обмеженого фінансування і аудиторного фонду застосування малогабаритногого обладнання різного призначення на модульному принципі є вигідним і економічно обгрунтованим. Виготовлення прототипів повнофункціонального малогабаритного технологічного і допоміжного обладнання можливо в КПІ і навіть в НН ММІ при існуючому парку. Наробки по цій лабораторії були зроблені більше 10 років тому і стали практичною базою для досліджень і навчання студентів-верстатників на рівні світових вимог.

Перша партія малогабаритного обладнання власними силами була виготовлена на 12 робочих навчальних місць. Для виготовлення була розроблена конструкторська документація основного універсального модуля лінійного переміщення, який одночасно є несучою системою (НС) для малогабаритних верстатів каркасної будови, та основного універсального модуля штанги змінно-керованої довжини, де передбачається використання шарнірних з’єднань, які кріпляться до рухомої і нерухомої частин. Основа виготовленого модуля виконана у вигляді двох циліндричних напрямних , між якими на одній осі розміщені кроковий двигун, муфта, ходовий гвинт і каретка з можливістю повздовжнього руху по цим напрямним, а система кріплення модуля виконана у вигляді двох обертових вузлів, які розміщені  по обидва кінці напрямних з можливістю обертання на 180˚ і кріплення у будь-якій площині під будь-яким кутом. Виконання напрямних циліндричної форми зменшує їх металоємність і складність конструкції, а конструкція системи кріплення у вигляді двох обертових вузлів розширює функціональні можливості модуля. Підшипники розміщені в корпусах, які також прикріплені до напрямних. Каретка виконана цілком з капролону, що має низький коефіцієнт тертя і містить з чотирьох сторін різьбові отвори для кріплення. За допомогою даного модуля можна в короткий термін зібрати необхідну каркасну конструкцію верстата потрібних розмірів, що матиме необхідну точність і жорсткість. При використанні різних приводів подач і напрямних для верстатів з МПС, оснащених штангами постійної (поз. а) або змінної (поз. б) довжини, при обмеженій кількості модулів, можна створити верстати різного призначення з різною кількістю керованих координат.

а)                                                         б)

По розробленим кресленням (автор к.т.н. Степаненко О.О. зараз працює в Канаді) був виготовлений малогабаритний фрезерний верстат портального компонування мод. CNC-250, який демонструвався на міжнародній виставці і теж проданий для компенсації витрат.

Малогабаритний настільний фрезерний верстат портального компонування мод. CNC-250

Діючі настільні верстати каркасної компоновки

 

а) модулі лінійного переміщення

б) хрестовий стіл

в) портал

г) біглайд горизонтальний

д) біглайд вертикальний

е) триглайд горизонтальний

є) триглайд призматичний

ж) триглайд пірамідальний

з) тетраглайд пірамідальний

и) біглійди спарені клиноподібно

і) верстат пірамідальний без МПС

ї) верстат консольний

 

В наявності є розроблена і виготовлена Степаненком О.О. і аспіранткою Манжола М.Ю. (патенти України №№68238, 74716) п’ятикоординатна координатно-вимірювальна машина з МПС, в якій реалізовано три лінійні координати (X, Y, Z), четверта обертова (А) і п’ята (В)-поворот столу.

 

Запропоновано конструкцію контролера системи керування, що має 6 незалежних координат і працює по протоколу STEP/DIR (крок/напрям). Основу схеми складають мікросхеми Toshiba TA8435, які забезпечують потужністю до 2.5 А. Схема працює в режимі широтно-імпульсної модуляції, що дозволяє отримати високу частоту обертання двигунів без втрати кроків. Контролер забезпечує дискретність 1600 кроків/об і реалізує необхідну точність і плавність переміщень.

На майбутнє розроблена конструкторська документація по удосконаленню верстата CNC-250 (магістерська дисертація Кривчука Ю.Т.) за рахунок використання лінійних електродвигунів (ЛЕД).

 Зараз лабораторія має поки обладнання на 5 робочих місць і облаштовується в ауд. 320-1 Органу сертифікації метало та деревообробного обладнання, продукції машинобудування і системи якості, який очолив і продовжує керувати доцент В. М. Шишкін. В Органі за сумісництвом працюють викладачі кафедри і проходять практику студенти, підвищуючи кваліфікацію. Завдяки активній діяльності Органу, відомому не тільки в Україні, але і за її межами кафедра і НН ММІ щорічно отримують більше млн грн. У вересні 2022 р. Органу сертифікації виповнилося 25 років.