После модернизации узла поперечной подачи прошло уже шесть лет. В целом доработка себя оправдала. Она позволила сохранить не мало резцов. Всё дело в том, что на станке не имеющего должную жёсткость, возникают вибрации. Они в свою очередь ведут к микроподклиниваниям режущего инструмента. В результате чего мы имеем, либо обломанную кромку резца, либо на обрабатываемой поверхности появляется рифление. Сказать, что ранее сделанная доработка решила все вышеописанные проблемы нельзя. Поработав на станке в новой модификации, были выявлены ещё некоторые слабые места. Оказалось, что конструкция микроподачи, тоже негативно влияет на жёсткость. В связи с чем микроподачу пришлось заблокировать, затянув ходовой винт и регулировочные болты.

Стоит отметить, что за десять лет эксплуатации станка, микроподача не была задействована ни разу. Возможно, не было соответствующих задач или просто привык работать без неё, но тем не менее особой надобности в ней не возникало.

При дальнейшей эксплуатации ещё выяснилось, что и резцедержатель тоже слабоват. Понял это случайно, когда в резцедержателе был установлен всего один резец. Ситуация следующая: во время работы, когда резцедержатель был повёрнут на 15 градусов, второй установленный резец, но не задействованный, мешал выполнить проход. Естественно, он был снят. Чуть позже, когда понадобилось повернуть резцедержатель обратно, сделать это уже не удалось. Его как бы заклинило. В ходе разбирательства выявлено, что если в резцедержателе находится один резец, то его немного деформирует и он клинит на своей оси. Заклинивание не происходит, когда равномерно затянуты все прижимные винты или затянуты только те винты, которые находятся друг напротив друга. Причём сила затяжки тоже играет роль. Если сильно перетянуть, то резцедержатель начинает подклинивать.

В итоге стало понятно, что нужно переделывать всю конструкцию, смонтированную на поперечной подаче. Так как предстоит уже более серьёзная модернизация, то под новый резцедержатель нужно будет сразу адаптировать и оснастку. Она была приобретена достаточно давно, но по причине отсутствия державок и времени их сделать, она не использовалась.

Проанализировав сложившуюся ситуацию, был составлен масштабный план доработки станка JET BD-920W, который содержал в себе следующие пункты:
    - спроектировать и изготовить новый узел для крепления режущего инструмента (сделать основание и резцедержатель);
    - в конструкции предусмотреть использование режущего инструмента с толщиной державок 16 миллиметров;
    - под новую конструкцию спроектировать и изготовить комплект оправок для расточных резцов диаметром 6, 7, 8, 10, 12 и 16 мм;
    - спроектировать и изготовить комплект оправок для роликов накатки;
    - спроектировать и изготовить оправки для отрезных резцов.

Отправной точкой для разработки нового резцедержателя будет 3D модель существующей конструкции. Она была сделана, когда из штангенциркуля создавалось устройство цифровой индикации. Прежде чем приступить к чертежам, необходимо определить какие параметры будут базовыми, а какие проверочными. Под базовыми или проверочными параметрами подразумеваются значения, которые лягут в основу конструкции. Этих параметров набралось четыре:

Первый: ширина станины продольной подачи. Она составляет 99,2 миллиметра, для удобства расчётов значение стоит округлить до 100 мм:

Второй: высота опорной плоскости резца. Стоит сразу отметить, что высота — это относительная величина и нужно определиться от чего она будет измеряться. На 3D модели ближайшая плоскость, которую можно принять как относительный ноль — это станина поперечной подачи. Действующее значение высоты опорной плоскости резца составляет 54,9 миллиметра. Позже это значение нужно будет сравнить с значением этого же параметра на 3D модели. Будут ли они равны друг другу или нет?

Третий: высота оси центров. Она так же будет измеряться относительно станины поперечной подачи. Действующее значение этого параметра составляет 67,48 миллиметра.

В некотором роде, высота оси центров будет ещё одним проверочным параметром. Например, если в сборку резцедержателя установить виртуальный резец с пакетом подкладных пластин, аналогичный тому комплекту, который применяется на станке, то режущий кончик резца должен совпасть с осью центров. Таким образом будет понятно, правильно ли выполнено моделирование или нет.

Четвёртый: толщина державки резца. Как выше было замечено, на практике, резец в чистом виде в резцедержатель не устанавливается. Его обязательно сопровождает пластина или пакет пластин. Это необходимо для корректировки совпадения режущего кончика с осью центра шпинделя. Несмотря на то, что резцы требуется подгонять по высоте, державки стандартизированы и имеют следующий ряд типоразмеров: 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 30, 40 и 50. При проектировании нового резцедержателя будет рассмотрена возможность использования двух типоразмеров державок. Заводом изготовителем для станка JET BD-920W предусмотрено использование резцов с державками толщиной 12 миллиметров (это номинальный размер). В качестве дополнительного, предполагается задействовать ещё 16-тый типоразмер резцов.

В ходе экспериментального моделирования было создано несколько вариантов сборок резцедержателя. В итоге чтобы выполнить все заданные условия, пришлось остановиться на следующей конструкции (слева существующая конструкция, справа планируемая к производству):

Немного о новом резцедержателе.

В ходе разработки конструкции учитывался не только насущный вопрос, связанный с жёсткость узлов оборудования, но и опыт эксплуатации станка в целом. Пришлось вспомнить, что доставляло неудобство в работе и что хотелось модернизировать для расширения функционала.

Несмотря на попытку оставить на станке опцию микроподачи она не увенчалась успехом. В данном случае жёсткость и миниатюризация деталей несовместимы. Убрав микроподачу с поперечной подачи, удастся сделать элементы резцедержателя немного массивнее, что существенно прибавит жесткости.

Если не учитывать мелочёвку в виде крепежа, то новая конструкция будет состоять из трёх деталей:
    - основание;
    - ось резцедержателя;
    - резцедержатель.

Ниже приведена спецификация деталей, выведенная из сборки.

Теперь поподробнее об этих трёх деталях.

Основание резцедержателя. Периметр опоры основания сделан квадратным, по аналогии с прижимной пластины, которая изготавливалась ранее. Этот размер для данного станка абсолютно идеален. Высота основания составляет 36 миллиметров. Опорная плоскость резцедержателя смещена от центра и немного вынесена за край периметра. В основании сделан специальный паз для дополнительного инструмента. Этому функционалу будут посвящены отдельные публикации.

Принцип крепления нового основания аналогичен тому, как у прижимной пластины (четыре отверстия, те же закладные гайки и винты). Только в данном случае основание сопрягается со станиной плотно всей плоскостью, а не небольшим кружочком. Если сравнивать две конструкции между собой по площади контакта, то получается следующее:
    - площадь опоры существующей конструкции круглая и имеет пятно контакта 8,5 см2;
    - площадь опоры основания новой конструкции квадратное пятно контакта составляет 93,9 см2. Разница колоссальная, в 11 с небольшим раза!

Резцедержатель. Его конфигурация в принципе не поменялась, но изменились габариты. Для сравнения, дополнительно на чертеже приведены размеры и оригинальной детали, они подчёркнуты красным цветом.

Ось резцедержателя. Увеличение габаритов резцедержателя повлекло за собой и увеличение размеров оси. В связи с чем пришлось перейти с резьбы М10 на М12. Установка оси в основание будет осуществляется при помощи гидравлического пресса. Какое-то последующее фиксирование её не предусматривается.

Первая часть работ выполнена, новый конструктив резцедержателя создан. Далее будет рассмотрен вопрос о расширении функциональности этого узла.

Примечание: что касаемо микроподачи, то если уж она действительно понадобится, то в рамках разовой акции, можно установить оригинальную конструкцию резцедержателя и провести необходимые работы.