Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Патентное исследование развития направления малогабаритных станков с ЧПУ 7
1.1 Цель исследования 7
1.2 Содержательная часть патентов 7
1.3 Выводы и заключения 32
2 Разработка методики проектирования станочного комплекса 35
2.1 Выбор концепции станка 35
2.2 Алгоритм проектирования и обоснование выбора конструкции (деталей, узлов, агрегатов) станка 37
2.3 Методика проверки точности станка 78
2.4 Экономическое обоснование необходимости различных вариантов проекта 85
2.5 Общие выводы 94
3 Перспективы развития малогабаритных станков с ЧПУ сквозь призму «Индустрии 4.0» 97
3.1 Основные понятия, определения и тенденции в «Индустрии 4.0» 97
3.2 Современное студенческое конструкторское бюро 100
3.3 Рынок и перспективы 3D комплексов с ЧПУ 103
3.4 Коммерциализация проекта фрезерного станка с ЧПУ 104
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 107
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 108
ПРИЛОЖЕНИЕ А 121
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 122
ПРИЛОЖЕНИЕ В 123
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 124
В настоящее время рынок развития 3D аппаратов и подобных устройств, стремительно развивается. Прогнозируемый рост к 2020 году порядка 20 млрд $, т.е. более чем в 2 раза относительно сегодняшних показателей. Структура рынка самая разнообразная, технологии востребованы и применяются везде. Однако доля России в нем около 0,45% на 2018г.! По данным «Boston Consalting Group», доля инновационных компаний в РФ не превышает 1% и они ни как не влияют на рынок труда. При сохранении подобной тенденции, через 7 - 10 лет отставание России грозит стать несократимым.
Как один из вариантов решения подобной проблемы является создание студенческого конструкторского бюро, которое позволит студентам изучать современные способы производства и понимать направления развития современных технологий.
Ключевым звеном подобного бюро становятся различные комплексы с ЧПУ и 3D аппараты. Изучение их устройства, принципа работы и технологий их разработки становится главной задачей для успешного запуска студенческого конструкторского бюро.
Тогда, цель магистерской диссертации может быть сформулирована следующим образом: разработка детально обоснованной и поэтапной методики проектирования фрезерного станка с ЧПУ портального типа.
Для достижения данной цели, предлагается решить следующие задачи:
• провести патентные исследования необходимые для понимания состояния исследовательской, практической, инновационной частей развития малогабаритных станков с ЧПУ;
• разработать алгоритм проектирования фрезерного станка с ЧПУ, включающую в себя обоснование выбора компоновки станка, его размеров, выбор комплектующих и просчитана возможная стоимость проекта;
• изучить перспективы развития малогабаритных станков с ЧПУ, возможности коммерциализации проекта;
• сделать выводы о достижении поставленной цели.
Подводя итог проделанной работы, можно сделать следующие выводы:
• разработана методика поэтапного проектирования фрезерного станка с ЧПУ портального типа, даны исчерпывающие обоснования для выбора каждого элемента станка, основанные на исходных требованиях, таких как необходимая точность, условия и задачи по обработке, имеющиеся средства;
• рассмотрены варианты последующей модернизации станка, позволяющие улучшать характеристики станка с минимально возможными вложениями;
• рассчитаны точные суммы, необходимые как для начального (бюджетного), так и проектного варианта станка: минимально необходимая сумма для постройки работоспособного станка составит порядка пятидесяти тысяч рублей, но с ограниченными возможностями по обработке, а проектный вариант, фактически представляющий собой «производство средств производства», обойдётся в максимальные 170 (сто семьдесят) тысяч рублей;
• детально проработано экономическое обоснование альтернативного (эрзац), позволяющей как минимизировать возможные потери, так и привлечь намного более широкий круг энтузиастов, с различными финансовыми возможностями;
• рассмотрены вопросы как коммерческой выгоды от проекта, так и иные конкурентные преимущества, трудно поддающихся оценке в денежном выражении, например: приобретение навыков в областях проектирования, постройки и наладки станка, возможность создания конструкторских бюро, лабораторий и т.д.;
Цели работы достигнуты.
