для чего применяется вспомогательный инструмент
В.Д. Артамонов. Технология автоматизированного производства. Часть 1. Технология обработки на станка / L-9-1
СТАНКОВ С ЧПУ
Для токарных станков с ЧПУ используются следующие подсистемы вспомогательного инструмента:
1. Подсистема с цилиндрическими хвостовиками и рифленой лыской;
2. Подсистема с базирующей призмой;
3. Подсистема с резцовыми головками.
2.1. ПОДСИСТЕМА, ВКЛЮЧАЮЩАЯ РЕЗЦОВЫЕ БЛОКИ С
ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ ХВОСТОВИКАМИ И РИФЛЕНОЙ ЛЫСКОЙ.
Данная подсистема объединяет резцовые блоки с цилиндрическими хвостовиками и рифленой лыской. Конструкция такого резцового блока (ГОСТ 2490-81) представлена на рис. 2.1., а схема его установки и крепления в револьверной головке станка показана на рис. 2.2. Надежное и точное крепление осуществляется с помощью прецизионной гребенки, нарезанной на цилиндрическом хвостовике резцового блока. Зубья гребенки зацепляются с зубьями втулки 2
, ось которой расположена под углом в плоскости, перпендикулярной плоскости оси хвостовика. При завинчивании винта
3
зубцы втулки
2
закрепляют резцовый блок
1
одновременно в осевом и радиальном направлениях.
Рис. 2.1. Резцовый блок с цилиндрическим хвостовиком
Рис. 2.2. Схема установки и крепления блока в револьверной головке
Рис. 2.3. Вспомогательный инструмент с цилиндрическими хвостовиками
На рис. 2.3. представлена подсистема вспомогательного инструмента с цилиндрическими хвостовиками, включающая резцедержатели, переходные втулки, оправки, патроны. Назначение их (в соответствии с обозначениями рис. 2.3.) указано в таблице 2.1.
Назначение вспомогательного инструмента
| Обозначение | Наименование | Назначение |
| 1 — 9 | резцедержатели | для резцов квадратного сечения |
| 10 | переходная втулка | для инструментов или переходников |
инструмента и станка
Ниже на рисунках 2.4., 2.5., 2.6. и 2.7. представлены примеры резцедержателей с цилиндрическим хвостовиком и рифлённой лыской.
| Рис. 2.4. Общий вид радиального резцедержателя с цилиндрическим хвостовиком для правого резца | Рис.2.5. Общий вид радиального резцедержателя с цилиндрическим хвостовиком для левого резца |
| Рис. 2.6. Общий вид осевого резцедержателя с цилиндрическим хвостовиком | Рис.2.7. Общий вид державки с цилиндрическим хвостовиком для свёрл |
2.2.
ПОДСИСТЕМА С БАЗИРУЮЩЕЙ ПРИЗМОЙ
На рис. 2.8. показана подсистема вспомогательного инструмента с базирующей призмой, включающая различного рода резцедержатели, назначение которых (в соответствии с обозначениями рис. 2.10.) приведено в таблице 2.2. Такая подсистема применяется на более мощных станках с большими усилиями резания.
Вспомогательный инструмент
Основная задача вспомогательного инструмента – надежная фиксация режущего инструмента в шпинделе и передача ему крутящего момента от станка. В качестве вспомогательного инструмента на операциях фрезерования используют патроны и оправки.
Оправки главным образом предназначены для операций с большими усилиями резания, таких как торцовое фрезерование, фрезерование пазов дисковыми фрезами, растачивание отверстий большого диаметра.
Элементом, передающим крутящий момент у оправок, является шпонка, которая предотвращает проворот режущего инструмента относительно оправки. Этим обеспечиваются надежное закрепление и передача крутящего момента. Однако оправки не способны обеспечить хорошее центрирование инструмента, поэтому основное их применение – черновые операции с удалением основного объема материала.
Патроны обеспечивают лучшее центрирование и обычно используются для зажатия режущих инструментов небольшого размера. Следует различать патроны с механическим креплением режущего инструмента (для сверл, инструментов с коническими хвостовиками типа конусов Морзе, Whistle Notch, Weldon и др.) и патроны с упруго-деформируемой зажимной частью (цанговые, гидромеханические, гидропластовые и др.).
Особое внимание следует уделить цанговым патронам (рис. 2.10), которые наиболее часто используются при работе на станках с ЧПУ. Принцип действия такого патрона очень прост. В коническое отверстие патрона вставляются сменные цанги. Цанга имеет цилиндрическое отверстие, в которое устанавливается цилиндрический хвостовик режущего инструмента (диаметр хвостовика режущего инструмента должен соответствовать номеру цанги). При затягивании гайки давление передается на торец цанги, что приводит к вдавливанию последней в коническое отверстие патрона и сжатию в радиальном направлении. Сжимаясь, цанга передает давление на цилиндрический хвостовик режущего инструмента и надежно его закрепляет. После снятия давления (откручивания гайки) с цанги она разжимается и позволяет извлечь режущий инструмент из патрона.
Рис. 2.10. Цанговые патроны и сменные цанги
Основное преимущество цангового патрона – способность осуществлять закрепление широкого диапазона режущих инструментов при помощи комплекта сменных цанг. В комплекте цанг к одному и тому же патрону вы, как правило, найдете цанги для закрепления инструментов с хвостовиками от 6 до 30 мм и более. Цанга производит хорошее центрирование инструмента и надежное закрепление, однако плохо сбалансирована для скоростных методов обработки.
Следует уделять должное внимание вспомогательному инструменту, так как от него зависят: стойкость режущего инструмента, стабильность технологического процесса, точность и качество обработки.
ВДМ-Групп официально представляет на территории Российской Федерации, следующие компании:
| Apollo (Италия) | — специальные агрегатные сверлильные станки с ЧПУ для обработки длинномерных деталей |
| Baruffaldi (Италия) | — револьверные головки |
| Canela (Испания) | — одно из лучших на рынке предложений по соотношению цена-качество для токарных державок по ISO . Широкая номенклатура токарного, фрезерного и вспомогательного инструмента, позволяющая удовлетворить самого требовательного покупателя. |
| Caporali (Италия) | – вспомогательное оснащение для токарного и фрезерного оборудования с одним из лучших соотношений цена — качество на рынке. |
| Chiamo (Италия) | – вспомогательное оснащение для токарного и фрезерного оборудования |
| DENITOOL (Швейцария) | — широчайшая номенклатура и не превзойдённое качество токарного мелкоразмерного инструмента, специального инструмента, зенкеров и фрез. |
| Dorian Tool (США) | — резцедержатели для токарных станков HAAS, широкая гамма вспомогательного инструмента |
| Drill Matic (Италия) | — шпиндели для агрегатных станков |
| Dueci (Италия) | — осевой твердосплавный инструмент |
| Duplomatic (Италия) | — револьверные головки и приводной инструмент, делительные столы |
| EGA Master (Испания) | — производитель высококачественного слесарно-монтажного инструмента для профессионального промышленного использования в машиностроении (в том числе взрывобезопасный и не магнитный титановый инструмент), сантехнике, строительстве, электрике и обработке дерева. |
| Eroglu (Турция) | — вспомогательный инструмент для токарного и фрезерного оборудования |
| Erowa (Швейцария) | — оснастка для электроэрозионного оборудования |
| EUROMA (Италия) | — шпиндели для агрегатных станков и делительные столы |
| Flowdrill (Германия) | — изготовление резьбы за счет трения |
| FMT — Frezite Metal Tooling (Португалия) | — комбинированный инструмент для автомобильной и авиационной промышленности с алмазным покрытием и из кубического нитрида бора. |
| FORKARDT (Германия) | — токарные патроны высочайшего качества |
| Izar (Испания) | – не дорогой инструмент из быстрорежущей стали и твёрдого сплава. В номенклатуре представлены свёрла, метчики и плашки для нарезания всех типов резьб в различных группах материалов. |
| JBO (Германия) | — высококачественный резьбообразующий инструмент |
| Kellenberger (Германия) | — оснастка для шлифовальных станков |
| Kintek (Италия) | – вспомогательное оснащение для токарного и фрезерного оборудования |
| KRINO (Италия) | – качественный инструмент из быстрорежущей стали , ориентированный на крупносерийные предприятия. При сохранении высокого качества продукции цены вполне конкурентоспособны даже с отечественным инструментом . |
| Kyocera (Япония) | – многопрофильная международная корпорация, имеющая производственные и исследовательские центры в четырнадцати странах мира. Компания является ведущим мировым производителем металлорежущего инструмента для токарной (в том числе отдельные линейки инструмента для обработки канавок, резьб, прецизионных мелкоразмерных деталей), фрезерной и сверлильной обработки (в том числе эксклюзивные разработки фрез для сверления). В качестве режущего материала компания применяет твердый сплав, в том числе и безвольфрамовый (керметы), с покрытиями и без, режущую керамику, кубический нитрид бора, поликристаллические и монокристаллические алмазы. Инструмент Kyocera — первый выбор для применения, где требуется безупречное качество инструмента. |
| Laip (Испания) | – вспомогательное оснащение для токарного и фрезерного оборудования |
| Laru (Германия) | — револьверные головки для тяжёлой токарной обработки |
| LCM (Италия) | – изготовитель высокоточных делительных столов , как с ручным управлением, так и подключаемых к ЧПУ |
| Mario pinto s.r.l. (Италия) | — приводной инструмент |
| Mimatic GmbH (Германия) | – всемирно известный изготовитель приводного инструмента, угловых и многошпиндельных головок для станков токарной и фрезерной групп. Без лишней скромности — лучший приводной инструмент в Европе и единственно правильный выбор для серийного производства. |
| Morari s.r.l.( Италия) | — приводной инструмент |
| MT s.r.l. (Италия) | — изготовитель приводного инструмента, хорошо зарекомендовавший себя в Европе поставляющий свой инструмент для базового оснащения станков Mori Seiki и Haas, продаваемых в Европе |
| Narex (Чехия) | — расточной инструмент, угловые и ускорительные головки, резьбонакатные ролики |
| Stanny (Тайвань) | – лучшее на рынке предложение по соотношению цена-качество в области расточного инструмента . Широкая номенклатура и огромный опыт не оставляет конкурентам никакого шанса. |
| Noris — Reime (Германия) | — высококачественный резьбообразующий инструмент |
| NUI UTENSILI EUROPA (Италия) | – высококачественный инструмент из быстрорежущей стали . В номенклатуре представлены свёрла, метчики и плашки для нарезания всех типов резьб в различных группах материалов. Сверла для глубокого сверления на универсальном оборудовании. |
| OMG (Италия) | — компания, основанная в 60-х годах как лаборатория по разработке и опытному производству многошпиндельных головок и выросшая до одного из крупнейших Европейских изготовителей приводного инструмента и ускорительных, в том числе и многошпиндельных головок. Благодаря высокому контролю качества, позволившему унифицировать большинство комплектующих, сроки изготовления практически любого инструмента не превышают 2-3 недель |
| Parat (Германия) | — резцедержатели для токарных станков |
| Pilana Tools (Чехия) | — вспомогательный инструмент для токарного и фрезерного оборудования |
| Rapidoriginal (Италия) | — шлифовальные бабки для токарных станков |
| Re-Bo REBER GmbH (Германия) | — самый известный поставщик высококачественных дисковых пил на все крупнейшие машиностроительные предприятия Европы. Определённо, единственно правильный выбор для крупных предприятий , для которых Re-Bo даёт лучшие цены при безупречном качестве |
| Rohm(Германия) | — самый известный в мире производитель широчайшей гаммы станкопринадлежностей |
| Samputensilli (Италия) | — лучший по соотношению цена-качество изготовитель оборудования и инструмента для зубообработки |
| Sassatelli (Италия) | — вращающиеся центра |
| Sauter (Германия) | — револьверные головки и приводной инструмент |
| SCHUNK GmbH (Германия) | — токарные патроны и люнеты (механические и ручные, стандартные и на заказ) |
| SMW — Autoblok (Германия) | механические и ручные стандартные и на заказ токарные патроны высочайшего качества, особенно интересны серии патронов для обработки труб и муфт в нефтяной промышленности |
| Takimsas (Турция) | — корпуса стандартного и специального инструмента, в том числе и комбинированного (очень сильный конкурент KOMET) |
| Tschorn GMBH (Германия) | — инструмент для определения нуля (кромкоискатели, 3D Тестеры , устройства предварительной настройки инструмента) и закрепления заготовки. |
| Valmer (Италия) | — высококачественные и не дорогие сверлильные станки |
| Yamasa (Турция) | — высококачественный и имеющий приемлемые цены инструмент для раскатки отверстий, наружных диаметров и плоскостей, комбинированный инструмент для одновременной расточки и раскатки. |
Мы стремимся, чтобы люди, работающие с нами, при минимальных затратах не имели забот и проблем с оснащением их металлообрабатывающего производства
Для чего нужны вспомогательные инструменты для станков с ЧПУ
Вспомогательный инструмент для станков с ЧПУ – оборудование, обеспечивающее высокую производительность и качество исполнения работы аппаратурой.
Вспомогательный инструмент для станков с ЧПУ – оборудование, позволяющее осуществить точную и качественную обработку материала. Наличие подобных аппаратов позволяет повысить производительность и скорость производства. ЧПУ делится на два типа: полуавтоматический и автоматический. При работе с различными станками задействуются элементы с определенной комплектацией. Но без вспомогательных инструментов спектр выполняемых функций ограничен.
Комплекс деталей, составляющих собой наиболее важную часть комплектации станка с ЧПУ, представлен:
Функции
Вспомогательный инструмент представляет собой группу систем, главной функцией которых является компоновка блоков с запчастями, отвечающими за работоспособность агрегата. Блок представляет собой сочетание оборудования для режущих и дополнительных задач.
Наиболее распространенным прибором такого типа является вспомогательный инструмент для токарных станков с ЧПУ. Благодаря им крепятся:
Качественному вспомогательному инструменту характерен высокий показатель жесткости. Он должен уметь обеспечить точность и стабильность применения орудия для резки. Аппарат предназначен для поддержки всех типов работ, которые способен выполнять станок. Достоинством устройства является легкая и быстрая установка. Универсальный станок должен обладать аналогичной комплектацией для разных модификаций. Настройку прибора можно произвести, не устанавливая его на станок.
Конструкция
Закрепление оборудования на станке производится благодаря унифицированной хвостовой части. Крепление усиливают элементы для соединения с режущим механизмом. Крепление осуществляется ручным методом. Хвостовик устройства имеет цилиндрическую форму и лыску рифленого типа. Такая конструкция обеспечивает более высокий показатель надежности крепления.
Системы инструментов изменяются в зависимости от того, для каких задач используется станок. Быстрая смена системы требуется, если производятся работы по сверлению и фрезеровке. Станок переналаживается путем замены носителя программы. Чем выше жесткость дополнительного механизма, тем более интенсивной будет его работа. От интенсивности работы зависит, насколько быстро она будет выполнена.
Жесткость обеспечивается за счет прочного крепления. Для достижения высокой прочности крепления используются детали, изготовленные из твердых сплавов. Добавочный механизм рекомендуется настраивать до установки на станок. Это поможет сократить время работы. Многошпиндельные головки упрощают установку технологии на прибор с ЧПУ. Такое оборудование особо эффективно при мелкосерийных задачах.
Достоинства
Вспомогательный инструмент обеспечивает станок с ЧПУ целым рядом преимуществ:
Наладка
Приведение устройства в рабочее состояние делится на две части: наладки и подналадка. Процесс наладки представляет собой подготовку оборудования к выполнению рабочей цели. Подналадка – дополнительная подготовка механизмов агрегата. Первая часть связана с основной частью станка, выполняющей поставленную задачу. Вторая часть представляет собой взаимодействие с технологической оснасткой. Именно во второй части производится наладка вспомогательного инструмента.
На первом этапе наладки производится сборка и установка режущего приспособления и его элементов. На втором этапе устанавливается заранее настроенный добавочный механизм. На третьем этапе выбирается режим работы аппарата.
Установка на станках производится тремя вариантами:
Приспособление может быть установлено на координатной плите.
Особенности настройки
Настройку оборудования рекомендуется проводить перед установкой на станок. Это не только упрощает процесс настройки, но и позволяет сэкономить время. Режущая часть прибора имеет два направления: радиальное и осевое. Установка производится в выбранном направлении на определенном расстоянии от основной части прибора. Оптимальное расстояние зависит от используемого агрегата.
Для элементов имеются посадочные места. Каждый элемент имеет свой размер, который соответствует указанному месту. Правильное распределение элементов обеспечит точность работы агрегата. Для сверл, расточных оправок, зенкеров, и еще ряда элементов имеется только одна координата настройки. Для настройки используется вставка в виде ножа или индикатор. Точную настройку практически невозможно произвести без окулярного микроскопа.
Перед использованием микроскопа, для его оптических элементов требуется задать координаты, которые обеспечат точность настройки.
Самые популярные станки с вспомогательным инструментом
Вспомогательный инструмент может использоваться с любыми моделями станков современного типа, оснащенных ЧПУ. Их популярность зависит от востребованности. Наиболее часто используемыми типами аппаратов являются:
Сборка устройства производится по ГОСТу 23597-79. Он предполагает оптимальные настройки для оборудования, обеспечивающие точность производства. Показатель точности является частично регулируемым. Уровень искажения может меняться в зависимости от того, насколько профессионально была установлена программа. Программа должна учитывать функции, которые дает дополнительная аппаратура. Вместе они могут:
Конструкция вспомогательного инструмента может изменяться в зависимости от того, для какого типа станков он используется. Но основная задача остается неизменной – закрепление рабочих элементов прибора. Без подобного оборудования производительность и период бесперебойной эксплуатации аппарата будет значительно ниже. Режущее устройств будет хуже закреплено, по причине чего снизится качество изготовляемых изделий, и многообразие возможных форм.
Особенности вспомогательного инструмента для станков с ЧПУ
Вспомогательный инструмент для станков с ЧПУ – оборудование, позволяющее осуществить точную и качественную обработку материала. Наличие подобных аппаратов позволяет повысить производительность и скорость производства. ЧПУ делится на два типа: полуавтоматический и автоматический. При работе с различными станками задействуются элементы с определенной комплектацией. Но без вспомогательных инструментов спектр выполняемых функций ограничен.
Комплекс деталей, составляющих собой наиболее важную часть комплектации станка с ЧПУ, представлен:
Функции
Вспомогательный инструмент представляет собой группу систем, главной функцией которых является компоновка блоков с запчастями, отвечающими за работоспособность агрегата. Блок представляет собой сочетание оборудования для режущих и дополнительных задач.
Наиболее распространенным прибором такого типа является вспомогательный инструмент для токарных станков с ЧПУ. Благодаря им крепятся:
Качественному вспомогательному инструменту характерен высокий показатель жесткости. Он должен уметь обеспечить точность и стабильность применения орудия для резки. Аппарат предназначен для поддержки всех типов работ, которые способен выполнять станок. Достоинством устройства является легкая и быстрая установка. Универсальный станок должен обладать аналогичной комплектацией для разных модификаций. Настройку прибора можно произвести, не устанавливая его на станок.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА
К приспособлениям, используемым для базирования и закрепления заготовок при обработке на станках с числовым программным управлением, применяются повышенные требования. Прежде всего они должны быть изготовлены с высокой точностью и обладать повышенной жёсткостью. Приспособления должны обеспечивать полную ориентацию заготовки относительно установочных элементов и относительно нулевой точки в координатной системе станка. При закреплении заготовки в приспособлении и самого приспособления на столе станка должны быть исключена возможность деформации от зажимающих сил. В приспособлениях для станков с ЧПУ не применяются элементы ориентации и направления инструмента, так как обработка должна выполняться жёстким инструментом. Установочные и зажимные элементы не должны препятствовать подходу инструмента к обрабатываемой поверхности. Приспособления должны обеспечивать быструю переналадку, возможность оснащения компактными мощными быстродействующими зажимами, лёгкое отсоединение и присоединение пневмо- и гидросистем, приводящих в действие зажимные устройства. Базирование приспособлений на станке осуществляется при помощи шпонок и установочных пальцев по точным пазам и отверстию, выполненных на рабочей поверхности стола.
В группу переналаживаемых приспособлений входят:
§ Универсально-безналадочные приспособления (УБП).
§ Универсально-наладочные приспособления (УНП).
§ Специализированные наладочные приспособления (СНП).
§ Универсально-сборные приспособления (УСП).
§ Сборно-разборные наладочные приспособления (СРП).
К специальным относятся неразборные специальные приспособления
(
НСП
). Такие приспособления используются в условиях крупносерийного и массового производства. Они конструируются под одну конкретную деталь и не могут использоваться в других схемах обработки. Применение НСП целесообразно в исключительных случаях, когда нет возможности использовать какую либо группу переналаживаемых приспособлений.
представляют собой законченный механизм долговременного действия с постоянными элементами для закрепления заготовок. Установочные элементы таких приспособлений могут регулироваться под различные типоразмеры деталей. УБП предназначены для многократного использования на станках с ЧПУ в условиях единичного и мелкосерийного производства. Такие приспособления могут оснащаться автономным приводом или работать с использованием сил, возникающих в процессе обработки, например сил инерции и др.
Наиболее широко УБП применяются для оснащения токарных станков. Это токарные патроны различных конструкций.:
-Поводковые патроны предназначены для передачи крутящего момента на заготовку от шпинделя станка с помощью хомутика, закреплённого на заготовке. Заготовка при этом должна иметь центровые отверстия на торцах вала.
-Центробежные или инерционные поводковые патроны бывают двух- и трёхкулачковые. Кулачки устанавливаются на осях в корпусе патрона и представляют собой независимые эксцентрики, которые под действием центробежных сил приближаются к поверхности заготовки и зажимают её. Зажим происходит за счёт сил самоторможения, возникающих при воздействии на заготовку сил резания.
1.Корпус. 2.Пружина. 3.Центр. 4.Торцовый упор.
-Патроны с плавающими ножами позволяют обрабатывать заготовки с неперпендикулярными торцами у заготовки. Ножи выполнены в виде цилиндров, установленных в гнёздах корпуса оправки. Гнёзда соединены с кольцевой полостью, которая заполнена гидропластом.
1.Пружина. 2.Корпус. 3.Гидропласт. 4.Нож. 5.Центр.
При нажатии на один из ножей он начинает работать как плунжер, увеличивая давление в полости, заполненной гидропластом. Это давление передаётся на остальные ножи. Те из них, которые не находятся в контакте с торцовой поверхностью заготовки, начинают выдвигаться из корпуса до упора в торец до тех пор, пока силы нажима на все ножи не станут одинаковыми.
Такие патроны способны передавать крутящий момент до 120 Нм, что обеспечивает обработку заготовок на черновых режимах.
1.Корпус. 2.Тяга привода. 3.Гайка. 4.Плавающая муфта.
5.Рычаг. 6.Ось. 7.Ползун. 8.Сменный кулачок.
В корпусе патрона выполнены радиальные пазы, в которых при помощи клинового или рычажного механизма перемещаются ползуны с рифлёной поверхностью. С этой поверхностью сопрягаются сменные кулачки, которые могут устанавливаться на нужном диаметре. Привод механизма осуществляется электродвигателем, пневматическим или гидравлическим цилиндром, которые соединяются с патроном при помощи тяги, проходящей через шпиндель. Крепится привод к заднему концу шпинделя через переходный фланец.
Специализированные наладочные приспособления
предназначены для базирования и закрепления типовых по конфигурации заготовок различного размера. Основная область применения – фрезерные и сверлильные работы в серийном производстве. Как и другие приспособления, СНП состоит из базового агрегата и сменных наладок. В общем случае базовый агрегат представляет собой плиту, на которой устанавливаются сменные элементы, имеющие опорные и базирующие поверхности для установки заготовки. При изменении типоразмера заготовки или незначительной её конфигурации на основание устанавливаются другие базирующие элементы. В качестве сменных элементов могут применяться установочные пальцы, призматические шпонки и другие элементы, которые требуют минимальной доработки под конкретную заготовку. Для ориентирования приспособления на столе станка на установочной плоскости СНП так же имеются базирующие элементы – шпонки или штыри. Такие приспособления могут быть многоместными, в этом случае обеспечивается возможность смены заготовок вне рабочей зоны станка.
Рис.15.4 Быстропереналаживаемое приспособление для
1.Сменная подкладка. 2.Заготовка.
3, 4, 5,6,7.Зажимной механизм.
представляют собой комплект стандартных элементов, изготовленных с высокой степенью точности и обладающие повышенными прочностью и износостойкостью. Набор стандартных элементов образует комплект УСП. В комплект УСП входит более 2000 стандартных деталей и узлов различных типов и типоразмеров. Все элементы делятся на пять групп: базовые, корпусные, установочно-направляющие, крепёжно-прижимные и разные. Такое разнообразие элементов позволяет собрать несколько сотен различных компоновок приспособлений.
Базовые элементы выполняются в виде круглых и прямоугольных плит и в виде угольников. На верхней и боковых поверхностях выполняются шпоночные и Т-образные пазы. Отклонение от параллельности и перпендикулярности пазов составляет 0,005 мм. на 100 мм. длины. На нижней плоскости плиты имеются шпонки для базирования приспособления на столе станка.
К корпусным деталям комплекта относятся различные подкладки, опоры, призмы, угольники и другие детали, предназначенные для образования корпусов и отдельных узлов.
Универсально-сборные механизированные приспособления для станков с ЧПУ (УСПМ-ЧПУ
) являются дальнейшим развитием УСП. В таких приспособлениях в качестве базовых элементов используются специально сконструированные плиты, в которые встроены гидроцилиндры для зажимных элементов. Другой вариант базовых плит в УСПМ-ЧПУ- предусматривает применение переносных гидроприхватов, которые устанавливаются в нужном месте плиты. Остальные элементы приспособлений унифицированы с узлами и деталями УСП.
Сборно-разборные наладочные приспособления для станков с программным управлением (СРП-ЧПУ)
разработаны специально для оснащения фрезерных станков с ЧПУ и многоцелевых станков. Основным отличием этих приспособлений от УСП является схема фиксации сменных элементов. В СРП-ЧПУ применена система палец – отверстие, которая обеспечивает более высокую точность, жёсткость и стабильность параметров приспособления. Фиксирующие отверстия выполнены во втулках из высокопрочной износостойкой стали, которые запрессованы в корпуса базовых деталей. Для крепления базовые элементы имеют Т-образные пазы. В состав комплекта СРП-ЧПУ входит более 1000 сборочных единиц.
Элементы гидравлики подключаются либо к гидросистеме станка, либо работают от автономной маслостанции, в состав которой входят насосная установка с резервуаром для масла, система фильтров, контрольная и регулирующая аппаратура. Одна установка может обслуживать несколько близко расположенных станков.
Зажимные устройства могут приводиться в действие пневмогидроусилителем. Такой агрегат имеет пневматический и гидравлический цилиндры, причём площадь пневмоцилиндра примерно в 20 раз больше площади гидроцилиндра. Такое соотношение размеров позволяет при рабочем давлении в пневмосети 0,5 МПа получать рабочее давление в гидравлической части агрегата 10 МПа.
Рис. 15.5 Пневмогидравлический усилитель.
Для повышения быстродействия и увеличения величины рабочего хода штока применяется конструкция пневмогидроусилителя, изображённая на рисунке 115.5. В этой конструкции полость 10 гидроцилиндра заполнена маслом. При подаче воздуха через штуцер 1 из пневмосети в левую полость цилиндра поршень 2 начинает двигаться вправо, сжимая масло и перемещая шайбу 3. Через канал 9 в штоке масло поступает в полость 8 второго цилиндра. Поршень 5 быстро перемещается до соприкосновения штока с закрепляемой заготовкой. Перемещаясь под действием сжатого воздуха, поршень 2 сжимает масло, передавая усилие на поршень 5. Перемещение будет продолжаться до тех пор, пока боковое отверстие в штоке, связанное с каналом 9 не войдёт в кольцо 3 и не перекроет движение масла. Раскрепление происходит при подаче воздуха через штуцер 6 в правую полость цилиндра.
В некоторых устройства для закрепления заготовок используют мощные тарельчатые пружины, а гидравлику применяют для сжатия пружин при раскреплении заготовки. Соединяется гидравлическая система приспособления с источником питания при помощи быстроразъёмных муфт через обратный клапан, препятствующий падению давления в цилиндрах приспособления при разъединении муфты.
Базовая плита СРП может использоваться как основание приспособления-спутника для многоцелевых станков. При использовании приспособлений-спутников возникает задача точной фиксации спутника на столе станка. Она решается путём базирования приспособления-спутника по плоским направляющим и двум базовым фиксаторам с последующим закреплением его на столе. При изнашивании направляющих и фиксаторов может возникнуть погрешность установки, которая снижает точность обработки. В этом случае вводится контроль положения спутника на станке с последующим вводом коррекции положения инструмента в управляющую программу. В более сложных станочных системах, оснащённых специальными устройствами, контроль положения спутника и ввод коррекции в программу выполняются автоматически. Заготовки на приспособления-спутники устанавливаются по своим базирующим элементам. Закрепление заготовок может выполняться различного рода прихватами с ручным или механизированным приводом. Схема закрепления должна предусматривать максимальную обработку без перезакрепления заготовки.
Конструкция
Закрепление оборудования на станке производится благодаря унифицированной хвостовой части. Крепление усиливают элементы для соединения с режущим механизмом. Крепление осуществляется ручным методом. Хвостовик устройства имеет цилиндрическую форму и лыску рифленого типа. Такая конструкция обеспечивает более высокий показатель надежности крепления.
Системы инструментов изменяются в зависимости от того, для каких задач используется станок. Быстрая смена системы требуется, если производятся работы по сверлению и фрезеровке. Станок переналаживается путем замены носителя программы. Чем выше жесткость дополнительного механизма, тем более интенсивной будет его работа. От интенсивности работы зависит, насколько быстро она будет выполнена.
Жесткость обеспечивается за счет прочного крепления. Для достижения высокой прочности крепления используются детали, изготовленные из твердых сплавов. Добавочный механизм рекомендуется настраивать до установки на станок. Это поможет сократить время работы. Многошпиндельные головки упрощают установку технологии на прибор с ЧПУ. Такое оборудование особо эффективно при мелкосерийных задачах.
Достоинства
Вспомогательный инструмент обеспечивает станок с ЧПУ целым рядом преимуществ:
Четвертая управляемая координата
Необходимость приобретения подобного оборудования – вопрос не желания «быть круче», а экономической целесообразности покупки, определяемой спецификой работы компании. Приходится сталкиваться с обработкой цилиндрических деталей регулярно – поворотная ось нужна, такая необходимость возникает редко – дешевле отдать по кооперации.
Если детали типовые и идут серийно, подбирается станок, специально ориентированный на такую работу. Скоростной, пусть с меньшим расходом, но с учетом того, что длина обрабатываемого цилиндра ограничивается перемещением по оси, вдоль которой ставится управляемая координата. Если детали разные, лучше брать станок с запасом по расходу, чтобы при обработке плоских деталей 4-ую ось не приходилось снимать со стола.
Особое внимание стоит обратить на дискретность вращения двигателя четвертой оси. Для гравировки полиграфических валов нужен малый угловой шаг. И сам двигатель, и драйвер к нему стоят дороже, но попытка сэкономить приведет к смазыванию контуров картинки, а это уже брак, такую продукцию типографии не примут. Для обработки планарных деталей с нескольких сторон, грани которых содержат типовые 2D-элементы, шаг непринципиален, но важен крутящий момент, обеспечивающий фиксацию ротора в нужном положении.
Наладка
Приведение устройства в рабочее состояние делится на две части: наладки и подналадка. Процесс наладки представляет собой подготовку оборудования к выполнению рабочей цели. Подналадка – дополнительная подготовка механизмов агрегата. Первая часть связана с основной частью станка, выполняющей поставленную задачу. Вторая часть представляет собой взаимодействие с технологической оснасткой. Именно во второй части производится наладка вспомогательного инструмента.
На первом этапе наладки производится сборка и установка режущего приспособления и его элементов. На втором этапе устанавливается заранее настроенный добавочный механизм. На третьем этапе выбирается режим работы аппарата.
Установка на станках производится тремя вариантами:
Приспособление может быть установлено на координатной плите.
Особенности настройки
Настройку оборудования рекомендуется проводить перед установкой на станок. Это не только упрощает процесс настройки, но и позволяет сэкономить время. Режущая часть прибора имеет два направления: радиальное и осевое. Установка производится в выбранном направлении на определенном расстоянии от основной части прибора. Оптимальное расстояние зависит от используемого агрегата.
Водяное охлаждение шпинделя
Шпиндели мощностью до 1 кВт охлаждаются воздухом, от 1 до 3 кВт – воздухом или водой. В первом случае в опциональной установке водяного охлаждения нет смысла, во втором – зависит от обрабатываемых материалов. Если инструмент встречает повышенное сопротивление (фрезерование металла, обработка каменных плит борфрезами диаметром свыше 10 мм), электроника для удержания заданных оборотов повышает силу тока питания обмоток, и они нагреваются сильнее. В этом случае водяное охлаждение предпочтительнее воздушного. Для обработки дерева и для гравировки, когда шпиндель не перегружается, в переплате на 5-15% нет смысла – воздушное охлаждение вполне справится.
Самые популярные станки с вспомогательным инструментом
Вспомогательный инструмент может использоваться с любыми моделями станков современного типа, оснащенных ЧПУ. Их популярность зависит от востребованности. Наиболее часто используемыми типами аппаратов являются:
Сборка устройства производится по ГОСТу 23597-79. Он предполагает оптимальные настройки для оборудования, обеспечивающие точность производства. Показатель точности является частично регулируемым. Уровень искажения может меняться в зависимости от того, насколько профессионально была установлена программа. Программа должна учитывать функции, которые дает дополнительная аппаратура. Вместе они могут:
Конструкция вспомогательного инструмента может изменяться в зависимости от того, для какого типа станков он используется. Но основная задача остается неизменной – закрепление рабочих элементов прибора. Без подобного оборудования производительность и период бесперебойной эксплуатации аппарата будет значительно ниже. Режущее устройств будет хуже закреплено, по причине чего снизится качество изготовляемых изделий, и многообразие возможных форм.