Содержание
1. Общиесведения о станках с ЧПУ
2. Конструктивныеособенности станков с ЧПУ
3. Многоцелевыестанки с ЧПУ
4. Оснасткаи инструмент для многоцелевых станков с ЧПУ
5. СерияMynx NM (Doosan)
6. Организацияработы оператора многоцелевых станков с ЧПУ
7. Технологииобработки деталей на многоцелевых станках с ЧПУ
Список литературы
1. Общие сведения о станках с ЧПУ
Подуправлением станком принято понимать совокупность воздействий на егомеханизмы, обеспечивающие выполнение технологического цикла обработки, а под системойуправления — устройство или совокупность, реализующих эти воздействия.
Числовоепрограммное управление (ЧПУ) — это управление, прикотором программу задают в виде записанного на каком-либо носителе массиваинформации. Управляющая информация для систем ЧПУ является дискретной и ееобработка в процессе управления осуществляется цифровыми методами. Управлениетехнологическими циклами практически повсеместно осуществляется с помощьюпрограммируемых логических контроллеров, реализуемых на основе принциповцифровых электронных вычислительных устройств.
СистемыЧПУ практически вытесняют другие типы систем управления.
Потехнологическому назначению и функциональным возможностям системы ЧПУподразделяют на четыре группы:
позиционные, в которых задают только координаты конечных точек положенияисполнительных органов после выполнения ими определенных элементов рабочегоцикла;
контурные, или непрерывные, управляющие движением исполнительного органапо заданной криволинейной траектории;
универсальные (комбинированные), в которых осуществляетсяпрограммирование как перемещений при позиционировании, так и движенияисполнительных органов по траектории, а также смены инструментов изагрузки-выгрузки заготовок;
многоконтурные системы, обеспечивающие одновременное или последовательноеуправление функционированием ряда узлов и механизмов станка.
Примеромприменения систем ЧПУ первой группы являются сверлильные, расточные икоординатно-расточные станки. Примером второй группы служат системы ЧПУразличных токарных, фрезерных и круглошлифовальных станков. К третьей группеотносятся системы ЧПУ различных многоцелевых токарных исверлильно-фрезерно-расточных станков.
Кчетвертой группе относятся бесцентровые круглошлифовальные станки, в которых отсистем ЧПУ управляют различными механизмами: правки, подачи бабок и т.д.Существуют позиционные, контурные, комбинированные и многоконтурные (рис.ЧПУ.1,а) циклы управления.
Рис.1 Расположение осей координат в станках с ЧПУ (а); правосторонняя система координат(б) />
Поспособу подготовки и ввода управляющей программы различают такназываемые оперативные системы ЧПУ (в этом случае управляющую программу готовяти редактируют непосредственно на станке, в процессе обработки первой детали изпартии или имитации ее обработки) и системы, для которых управляющая программаготовится независимо от места обработки детали. Причем независимая подготовкауправляющей программы может выполняться либо с помощью средств вычислительнойтехники, входящих в состав систем ЧПУ данного станка, либо вне ее (вручную илис помощью системы автоматизации программирования).
Программируемыеконтроллеры — это устройства управления электроавтоматикойстанка. Большинство программируемых контролеров имеют модельную конструкцию, всостав которой входят источник питания, процессорный блок и программируемаяпамять, а также различные модули входов/выходов. Для создания и отладкипрограмм работы станка применяют программирующие аппараты. Принцип работыконтроллера: опрашиваются необходимые входы/выходы и полученные данныеанализируются в процессорном блоке. При этом решаются логические задачи ирезультат вычисления передается на соответствующий логический или физическийвыход для подачи в соответствующий механизм станка.
Впрограммируемых контролерах используют различные типы памяти, в которойхранится программа электроавтоматики станка: электрическую перепрограммируемуюэнергонезависимую память; оперативную память со свободным доступом; стираемуюультрафиолетовым излучением и электрически перепрограммируемую.
Программируемыйконтролер имеет систему диагностики: входов/выходов, ошибки в работепроцессора, памяти, батареи, связи и других элементов. Для упрощения поисканеисправностей современные интеллектуальные модули имеют самодиагностику. Программоносительможет содержать как геометрическую, так технологическую информацию.Технологическая информация обеспечивает определенный цикл работы станка, агеометрическая — характеризует форму, размеры элементов обрабатываемойзаготовки и инструмента и их взаимное положение в пространстве.
Станкиспрограммным управлением (ПУ) по виду управления подразделяют на станкии системами циклового программного управления (ЦПУ) и станки с системамичислового программного управления (ЧПУ). Системы ЦПУ более просты, так как вних программируется только цикл работы станка, а величины рабочих перемещений,т.е. геометрическая информация, задаются упрощенно, например с помощью упоров.В станках с ЧПУ управление осуществляется от программоносителя, на который вчисловом виде занесена и геометрическая, и технологическая информация.
Вотдельную группу выделяют станки с цифровой индикацией и преднабором координат.В этих станках имеется электронное устройство для задания координат нужныхточек (преднабором координат) и крестовый стол, снабженный датчиками положения,который дает команды на перемещение до необходимой позиции. При этом на экраневысвечивается каждое текущее положение стола (цифровая индикация). В такихстанках можно применять или преднабор координат или цифровую индикацию;исходную программу работы задает станочник.
Вмоделях станков с ПУ для обозначения степени автоматизации добавляется буква Фс цифрой: Ф1-станки с цифровой индикацией и преднабором координат; Ф2-станки спозиционными и прямоугольными системами чпу; Ф3-станки с контурными системамиЧПУ и Ф4-станки с универсальной системой ЧПУ для позиционной и контурнойобработки. Особую группу составляют станки, имеющие ЧПУ для многоконтурнойобработки, например бесцентровые круглошлифовальные станки. Для станков сцикловыми системами ПУ в обозначении модели введен индекс Ц, с оперативнымисистемами — индекс Т (например, 16К2Т1).
Системычислового программного управления (СЧПУ)-этосовокупность специализированных устройств, методов и средств, необходимых дляосуществления ЧПУ станками. Устройство ЧПУ (УЧПУ) станками — это частьСЧПУ, выполненная как единое целое с ней и осуществляющая выдачу управляющихвоздействий по заданной программе.
Вмеждународной практике приняты следующие обозначения: NC-ЧПУ; HNC-разновидностьЧПУ с заданием программы оператором с пульта с помощью клавиш, переключателей ит.д.; SNS-устройство ЧПУ, имеющее память для хранения всей управляющей программы;CNC-управление автономным станком с ЧПУ, содержание мини-ЭВМ или процессор;DNS-управление группой станков от общей ЭВМ.
Длястанков с ЧПУ стандартизованы направления перемещения и их символика.Стандартом ISO-R841 принято за положительное направление перемещения элементастанка считать то, при котором инструмент или заготовка отходят один отдругого. Исходной осью (ось Z) является ось рабочего шпинделя. Если эта ось поворотная,то ее положение выбирают перпендикулярно плоскости крепления детали. Положительнонаправление оси Z-от устройства крепления детали к инструменту. Тогда оси X и Yрасположены так, как это показано на рис.ЧПУ.1.
Использованиеконкретного вида оборудования с ЧПУ зависит от сложности изготовления детали исерийности производства. Чем меньше серийность производства, тем большуютехнологическую гибкость должен иметь станок.
Приизготовлении деталей со сложными пространственными профилями в единичном имелкосерийном производстве использование станков с ЧПУ является почтиединственным технически оправданным решением. Это оборудование целесообразноприменять в случае, если невозможно быстро изготовить оснастку. В серийномпроизводстве также целесообразно использовать станки с ЧПУ. В последнее времяшироко используют автономные станки с ЧПУ или системы из таких станков вусловиях переналаживаемого крупносерийного производства.
Принципиальнаяособенность станка с ЧПУ — это работа по управляющей программе (УП), на которойзаписаны цикл работы оборудования для обработки конкретной детали и технологическиережимы. При изменении обрабатываемой на станке детали необходимо просто сменитьпрограмму, что сокращает на 80...90% трудоемкость переналадки по сравнению струдоемкостью этой операции на станках с ручным управлением.
Основныепреимущества станков с ЧПУ:
производительность станка повышается в 1,5...2,5 раза по сравнению спроизводительностью аналогичных станков с ручным управлением;
сочетается гибкость универсального оборудования с точностью ипроизводительностью станка-автомата;
снижается потребность в квалифицированных рабочих станочниках, а подготовкапроизводства переносится в сферу инженерного труда;
детали, изготовленные по одной программе, являются взаимозаменяемыми, чтосокращает время пригоночных работ в процессе сборки;
сокращаются сроки подготовки и перехода на изготовление новых деталей благодаряпредварительной подготовке программ, более простой и универсальнойтехнологической оснастке;
снижается продолжительность цикла изготовления деталей и уменьшается запаснезавершенного производства.
2. Конструктивные особенности станков с ЧПУ
Станкис ЧПУ имеют расширенные технологические возможности при сохранении высокойнадежности работы. Конструкция станков с ЧПУ должна, как правило, обеспечиватьсовмещение различных видов обработки (точение-фрезерование,фрезерование-шлифование), удобство загрузки заготовок, выгрузки деталей (чтоособенно важно при использовании промышленных роботов), автоматическое илидистанционное управление сменой инструмента и т.д.
Повышениеточности обработки достигается высокой точностью изготовления и жесткостьюстанка, превышающей жесткость обычного станка того же назначения, для чегопроизводят сокращение длины его кинематических цепей: применяют автономныеприводы, по возможности сокращают число механических передач. Приводы станков сЧПУ должны также обеспечивать высокое быстродействие.
Повышениюточности способствует и устранение зазоров в передаточных механизмах приводовподач, снижение потерь на трение в направляющих и других механизмах, повышениевиброустойчивости, снижение тепловых деформаций, применение в станках датчиковобратной связи. Для уменьшения тепловых деформаций необходимо обеспечитьравномерный температурный режим в механизмах станка, чему, например,способствует предварительный разогрев станка и его гидросистемы. Температурнуюпогрешность станка можно также уменьшить, вводя коррекцию в привод подач отсигналов датчиков температур.
Базовыедетали (станины, колонны, салазки). Столы, например,конструируют коробчатой формы с продольными и поперечными ребрами. Базовыедетали изготавливают литыми или сварными. Наметилась тенденция выполнять такиедетали из полимерного бетона или синтетического гранита, что в еще большейстепени повышает жесткость и виброустойчивость станка.
Направляющиестанков с ЧПУ имеют высокую износостойкость и малую силутрения, что позволяет снизить мощность следящего привода, увеличить точностьперемещений, уменьшить рассогласование в следящей системе.
Направляющиескольжения станины и суппорта для уменьшения коэффициентатрения создают в виде пары скольжения «сталь (или высококачественныйчугун)-пластиковое покрытие (фторопласт и др.)»
Направляющиекачения имеют высокую долговечность, характеризуютсянебольшим трением, причем коэффициент трения практически не зависит от скоростидвижения. В качестве тел качения используют ролики. Предварительный натягповышает жесткость направляющих в 2...3 раза, для создания натяга используютрегулирующие устройства.
Приводыи преобразователи для станков с ЧПУ. В связи с развитием микропроцессорнойтехники применяют преобразователи для приводов подачи и главного движения сполным микропроцессорным управлением — цифровые приводы представляют собойэлектродвигатели, работающие на постоянном или переменном токе. Конструктивнопреобразователи частоты, сервоприводы и устройства главного пуска и реверсаявляются отдельными электронными блоками управления.
Приводподачи для станков с ЧПУ. В качестве привода используютдвигатели, представляющие собой управляемые от цифровых преобразователей синхронныеили асинхронные машины. Бесколлекторные синхронные (вентильные) двигатели длястанков с ЧПУ изготавливают с постоянным магнитом на основе редкоземельныхэлементов и оснащают датчиками обратной связи и тормозами. Ассинхронныедвигатели применяют реже, чем синхронные. Привод движения подач характеризуетсяминимально возможными зазорами, малым временем разгона и торможения, небольшимисилами трения, уменьшенным нагревом элементов привода, большим диапазономрегулирования. Обеспечение этих характеристик возможно благодаря применениюшариковых и гидростатических винтовых передач, направляющих качения игидростатических направляющих, беззазорных редукторов с короткимикинематическими цепями и т.д.
Приводамиглавного движения для станков с ЧПУ обычно являютсядвигатели переменного тока — для больших мощностей и постоянного тока — длямалых мощностей. В качестве приводов служат трехфазные четырехполосныеасинхронные двигатели, воспринимающие большие перегрузки и работающие приналичии в воздухе металлической пыли, стружки, масла и т.д. Поэтому в ихконструкции предусмотрен внешний вентилятор. В двигатель встраивают различныедатчики, например датчик положения шпинделя, что необходимо для ориентации илиобеспечения независимой координаты.
Преобразователичастоты для управления асинхронными двигателямиимеют диапазон регулирования до 250. Преобразователи представляют собойэлектронные устройства, построенные на базе микропроцессорной техники.Программирование и параметрирование их работы осуществляются от встроенныхпрограмматоров с цифровым или графическим дисплеем. Оптимизация управлениядостигается автоматически после введения параметров электродвигателя. Вматематическом обеспечении заложена возможность настройки привода и пуск его вэксплуатацию.
Шпинделистанков с ЧПУ выполняет точными, жесткими, с повышенной износостойкостью шеек,посадочных и базирующих поверхностей. Конструкция шпинделя значительноусложняется из-за встроенных в него устройств автоматического режима и зажима инструмента,датчиков при адаптивном управлении и автоматической диагностике.
Опорышпинделя должны обеспечить точность шпинделя в течениедлительного времени в переменных условиях работы, повышенную жесткость,небольшие температурные деформации. Точность вращения шпинделя обеспечиваетсяпрежде всего высокой точностью изготовления подшипников.
Наиболеечасто в опорах шпинделей применяют подшипники качения. Для уменьшения влияниязазоров и повышения жесткости опор обычно устанавливают подшипники спредварительным натягом или увеличивают число тел качения. Подшипникискольжения в оправках шпинделей применяют реже и только при наличии устройств спериодическим (ручным) или автоматическим регулированием зазора в осевом илирадиальном направлении. В прецизионных станках применяют аэростатическиеподшипники, в которых между шейкой вала и поверхностью подшипника находитсясжатый воздух, благодаря этому снижается износ и нагрев подшипника, повышаетсяточность вращения и т.п.
Приводпозиционирования (т.е. перемещение рабочего органастанка в требуемую позицию согласно программе) должен иметь высокую жесткость иобеспечивать плавность перемещения при малых скоростях, большую скоростьвспомогательных перемещений рабочих органов (до 10 м/мин и более).
Вспомогательныемеханизмы станков с ЧПУ включают в себя устройства сменыинструмента, уборки стружки, систему смазывания, зажимные приспособления,загрузочные устройства и т.д. Эта группа механизмов в станках с ЧПУ значительноотличается от аналогических механизмов, используемых в обычных универсальныхстанках. Например, в результате повышения производительности станков с ЧПУпроизошло резкое увеличение количества сходящей стружки в единицу времени, аотсюда возникла необходимость создания специальных устройств для отводастружки. Для сокращения потерь времени при загрузке применяют приспособления,позволяющие одновременно устанавливать заготовку и снимать деталь вовремяобработки другой заготовки.
Устройстваавтоматической смены инструмента (магазины,автооператоры, револьверные головки) должны обеспечивать минимальные затратывремени на смену инструмента, высокую надежность в работе, стабильностьположения инструмента, т.е. постоянство размера вылета и положения оси приповторных сменах инструмента, имеют необходимую вместимость магазина илиревольверные головки.
Револьвернаяголовка-это наиболее простое устройство смены инструмента:установку и зажим инструмента осуществляют вручную. В рабочей позиции один изшпинделей приводится во вращение от главного привода станка. Револьверныеголовки устанавливают на токарные, сверлильные, фрезерные, многоцелевые станкис ЧПУ; в головке закрепляют от 4 до 12 инструментов.
3. Многоцелевые станки с ЧПУ
Благодаряоснащению многоцелевых станков (МС) устройствами ЧПУ и автоматическойсмены инструмента существенно сокращается вспомогательное время при обработке иповышается мобильность переналадки. Сокращение вспомогательного временидостигается благодаря автоматическим установке инструмента (заготовки) покоординатам, выполнению всех элементов цикла, смене инструментов, кантованию исмене заготовки, изменению режимов резания, выполнению контрольных операций, атакже большим скоростям вспомогательных перемещений.
Рис.2. Горизонтальный многоцелевой сверлильно-фрезерно-расточной станок с ЧПУ:
1-поворотный стол; 2-зажимные приспособления;3-шпиндель; 4-шпиндельная бабка; 5-автооператор;6-инструментальный магазин; 7-стойка; 8-поворотная платформа; 9-заготовка; 10-стол-спутник; 11-система ЧПУ;12-шкаф для электрооборудования />
Поназначению МС делятся на две группы: для обработки заготовок корпусных иплоских деталей и для обработки заготовок деталей типа тел вращения. В первомслучае для обработки используют МС сверлильно-фрезерно-расточной группы,а во втором-токарной и шлифовальной групп. Рассмотрим МС первой группы,как наиболее часто используемые.
Рис.3. Постоянные технологические циклы вариантов обработки, используемые на станке модели ИП320ПМФ4:
1-Фрезерование наружного контура; 2-глубокое сверление с выходом сверла для отвода стружки; 3 – растачивание ступенчатых отверстий; 4 – обратная цековка с использованием ориентации шпинделя; 5 – растачивание отверстия с использованием специальной оправки; 6 – фрезерование по контуру внутренних торцов; 7 – цековка путем фрезерования по контуру; 8 – сверление отверстия; 9- нарезание резьбы; 10 – фрезерование внутренних канавок дисковой фрезой; 11 – цековка отверстий; 12 – фрезерование торцовой фрезой; 13 – обработка поверхностей типа тел вращения
/>
МСимеют следующие характерные особенности: наличие инструментального магазина,обеспечивающего оснащенность большим числом режущих инструментов для высокойконцентрации операций (черновых, получистовых и чистовых), в том числе точения,растачивания. фрезерования, сверления, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы,контроля качества обработки и др.; высокая точность выполнения чистовыхопераций (6...7-й квалитеты).
Длясистем управленияМС характерны сигнализация, цифровая индикацияположения узлов станка, различные формы адаптивного управления. МС-это восновном одношпиндельные станки с револьверными и шпиндельными головками.
Рис.4. Устройство ЧПУ для автоматической смены приспособлений-спутников:
1-базовая плита; 2,17-регулировочные винты; 3-зубчатое колесо; 4-рейка; 5,10,13, и 16-гидроцилиндры; 6,14-захваты; 7-платформа; 8,9-ролики; 11-приспособление-спутник; 12-вырез в приспособлении-спутнике; 15-стойка />
Многоцелевыестанки (обрабатывающие центры) для обработки заготовок корпусных деталей. МСдля обработки заготовок корпусных деталей подразделяют на горизонтальные (рис.2) и вертикальные(рис.58).
Обработказаготовок на МС по сравнению с их обработкой на фрезерных, сверлильных идругих станках с ЧПУ имеет ряд особенностей. Установка и крепление заготовкидолжны обеспечивать ее обработку со всех сторон за одну установку (свободныйдоступ инструментов к обрабатываемым поверхностям), так как только в этомслучае возможна многосторонняя обработка без переустановки.
Обработкана МС не требует, как правило, специальной оснастки, так как креплениезаготовки осуществляется с помощью упоров и прихватов. МС снабженымагазином инструментов, помещенных на шпиндельной головке, рядом со станком илив другом месте. Для фрезерования плоскостей используют фрезы небольшогодиаметра и обработку производят строчками. Консольный инструмент, применяемыйдля обработки неглубоких отверстий, имеет повышенную жесткость и,следовательно, обеспечивает заданную точность обработки. Отверстия, лежащие наодной оси, но расположенные в параллельных стенках заготовки, растачивают сдвух сторон, поворачивая для этого стол с заготовкой.
Еслизаготовки корпусных деталей имеют группы одинаковых поверхностей и отверстий,то для упрощения составления технологического процесса и программы ихизготовления, а также повышения производительности обработки (в результатесокращения вспомогательного времени) в память УЧПУ станка вводят постоянныециклы наиболее часто повторяющихся движений (при сверлении, фрезеровании). Вэтом случае программируется только цикл обработки первого отверстия(поверхности), а для остальных — задаются лишь координаты (X и Y) их расположения.
Вкачестве примера на рис.3 показаны некоторые постоянные технологические циклы,включенные в программное обеспечение и используемые при обработке на станкемодели ИР320ПМФ4.
Устройстводля автоматической смены приспособления-спутника (ПС) на станке модели ИР500МФ4показано на рис.4. ПС 11 устанавливают на платформу 7 (вместимостью два ПС), накоторой смонтированы гидроцилиндры 10 и 13. Штоки гидроцилиндров имеютТ-образные захваты 14 и 6. При установке на платформу (перемещение по стрелкеБ) ПС вырезом 12 входит в зацепление с захватом 14 штока. На платформе ПСбазируется на роликах 9 и центрируется (по боковым сторонам) роликам 8(исходное положение ПС в позиции ожидания). Перемещение штока гидроцилиндра 10обуславливает качение (по роликам) спутника. При движении штока гидроцилиндра13 захват 6 перемещается (по направляющей штанге) и катит ПС по роликам 9 и 8(в направлении стрелки А) на поворотный стол станка, где спутник автоматическиопускается на фиксаторы. В результате захват 6 выходит из зацепления с ПС истол станка (с закрепленным на нем спутником) на быстром ходу перемещается взону обработки.
Заготовкузакрепляют на спутнике во время обработки предыдущей заготовки (когда ПСнаходится в позиции ожидания) или заранее, вне станка. После того как заготовкабудет обработана, стол станка автоматически (на быстром ходу) передвигаетсявправо к устройству для смены спутника и останавливается в таком положении, прикотором фигурный паз ПС оказывается под захватом 6. Гидроцилиндр поворотногостола расфиксирует спутник, после чего ПС входит в зацепление с захватом 6, амасло поступает в штоковую полость гидроцилиндра 13, шток смещается в крайнееправое положение и перемещает спутник с заготовкой на платформу 7, где уженаходится ПС с новой заготовкой. Чтобы поменять спутник местами, платформаповорачивается на 180° (на стойке 15) зубчатым колесом 3, сопряженным с рейкой4, приводимой в движение гидроцилиндрами 5 и 16. Платформу 7 точно выверяютотносительно поворотного стола станка с помощью регулировочных винтов 2 и 17,ввернутых в выступы базовой плиты 1, неподвижно закрепленной на фундаменте.
4.Оснасткаи инструмент для многоцелевых станков с ЧПУ
РАСТОЧНЫЕГОЛОВКИ
Расточныеголовки японской компании NIKKEN применяются длярастачивания отверстий в диапазоне диаметров от 3 мм до 595 мм. Уникальныетехнологии NIKKEN, используемые при изготовлении расточных головок обеспечиваютих надежную работу. Низкое биение и высокая жесткость являются гарантиейвысокой точности обработки детали. Модульные расточные системы NIKKEN удобныпри необходимости периодической смены инструмента.
Дляполучения идеальных результатов растачивания стали, нержавеющей стали и чугунаNIKKEN рекомендует использование расточных головок с оригинальнымитвердосплавными пластинками.
Расточныеголовки для ЧЕРНОВОГО растачивания RAC
Рис.5. Расточные головки для ЧЕРНОВОГО растачивания />
RAC
Диаметробработки от 25 мм до 130 мм.
Гладкоерастачивание с производительностью 250%.
Высокаяжесткость.
Возможноизготовление расточных головок RAC со сквозным охлаждением.
Посадочнаяповерхность с точно обработанными зубцами.
Различныесменные насадки на расточную головку для обработки стали или нержавеющей стали,чугуна или алюминия и для сквозного растачивания.
Удобнаяшкала на головке для изменения диаметра растачивания.
Стандартныеконусы BT-40, BT-50.
Возможноизготовление головок с конусом IT-40, IT-50.
/>
Рис.6. Пример 2-х шагового растачивания отверстия за один проход
/>
Рис.7. Полный контакт между сменной насадкой и расточной головкой
Расточныеголовки для ЧИСТОВОЙ расточки DJ
/>
Рис.8. Расточные головки для ЧИСТОВОЙ расточки DJ
Диаметррасточки от 3 мм до 50 мм.
Легкаяустановка микронной точности при помощи шкалы.
Возможноизготовление расточных головок DJ со сквозным охлаждением.
Сменныерасточные резцы с твердосплавными пластинками для различных диаметров.
Возможноизготовление резцов повышенной жесткости из высокопрочной стали с карбиднымстержнем.
Рекомендуемыережимы растачивания для различных материалов — в каталоге
/>
Рис.9. Удобная установка микронной точности на шкале
/>
Рис.10. Расточная головка со сквозным охлаждением
Расточныеголовки для ЧИСТОВОЙ расточки ZMAC
/>
Рис.11. Расточные головки для ЧИСТОВОЙ расточки ZMAC
Диаметробработки от 16 мм до 180 мм.
Новаясистема двойного контакта обеспечивает высокую жесткость.
Поверхностноеупрочнение кольца шкалы — специальная термообработка до HV800.
Возможноизготовление расточных головок ZMAC со сквозным охлаждением.
Легкаярегулировка с точностью 3-5 мкм на диаметр обеспечивает высокоточную обработкуи долговечность инструмента.
Высокоскоростноерастачивание до 12000 об/мин специальными расточными головками из упрочненногосплава с системой балансировки для предотвращения вибрации.
Стандартныеконусы BT-40, BT-50.
Возможноизготовление расточных головок с конусом IT-40, IT-50.
/>
Рис.12. Новейшая передовая система двойного контакта
/>
Рис.13. Удобная регулировка по шкале с микронной точностью
Расточныеголовки для растачивания БОЛЬШИХ ДИАМЕТРОВ
/>
Рис.14. Расточные головки для растачивания БОЛЬШИХ ДИАМЕТРОВ
Диаметррасточки от 130 мм до 595 мм.
Расточные головки для черновой и чистовой обработки больших диаметров.
Дополнительныеаксессуары для расточных головок (фиксирующие винты, ключи, крепежная планкадля сменных картриджей и т.п.)
Стандартныеконусы BT-40, BT-50.
Возможноизготовление расточных головок с конусом IT-40, IT-50
Модульныерасточные системы
/>
Рис.15. Модульные расточные системы
Модульныерасточные системы представляют собой универсальный набор оправок, позволяющийсобрать расточную головку практически для любого вида расточных работ — оправкидля черновой и чистовой обработки, для глубокого растачивания и для обработкибольших диаметров.
Благодарясистеме двойного контакта достигается высокая жесткость оправки из-заотсутствия микровибрации. В результате увеличивается долговечность инструмента идостигается более высокая точность обработки. Повторяемость сборки модульнойрасточной системы с точностью до 3 мкм.
СВЕРЛИЛЬНЫЕЦАНГОВЫЕ ПАТРОНЫ
Сверлильныецанговые патроны японской компании NIKKEN компактны,обладают высокой точностью и высокой жесткостью. Жесткая и компактнаяконструкция сверлильных патронов NIKKEN устраняет проблемы ослабления посадкипатрона на конусе, приводящие к повышенному биению или поломке инструмента.
/>
Рис.16. Сверлильные цанговые патроны BT-NPU
Сверлильныецанговые патроны BT-NPU
Биениене более 0,04 мм.
Силазакрепления инструмента в 3 раза выше при использовании специального ключа длязатягивания патрона.
Возможноприменение охлаждения через инструмент для сверл, диаметром свыше 6 мм.
Диаметрцанг 0,3 мм — 13 мм.
Стандартныеконусы BT30, BT40, BT50.
Возможноизготовление оправок с конусом IT40, IT50
Дополнительныеаксессуары и принадлежности для сверлильных патронов NIKKEN:
/>
Рис.17. Цанга
/>
Рис.18. Ключ для патрона
Адапторыдля сверлильных цанговых патронов NIKKEN
/>
Рис.19. Адапторы для сверлильных цанговых патронов NIKKEN
АдапторыNIKKEN для сверлильных цанговых патронов представляют собой переходники сконусов BT30, BT40, BT50 на конусы по DIN (B6, B10, B12, B16, B18) или JACOBS(JT2, JT6). Возможно изготовление адапторов с конусом IT40 или IT50.
Адапторыдля сверлильных патронов поставляются без патрона.
Площадьконтакта конуса более 80% гарантирует надежное сверление, не сопровождаемоевибрацией или дребезжанием.
ФРЕЗЕРНЫЕПАТРОНЫ
Конструкцияфрезерных патронов японской компании NIKKEN запатентована во многих странахмира. Благодаря очевидным достоинствам патроны NIKKEN используются на многихпредприятиях по всему свету.
Фрезерныйпатрон NIKKEN
/>
Рис.20.Фрезерный патрон NIKKEN
Патронзапатентован в Японии, Германии, США, Великобритании, Франции, Италии, Испании,Корее, Тайване.
Двойнаяжесткость увеличивает возможности при резании.
Биениеинструмента в пределах 5 мкм на вылете 3 диаметров.
Стандартныеконусы BT30, BT35, BT40, BT45, BT50.
Использованиефрез от 2 до 32 мм.
Высокоскоростнойфрезерный патрон NIKKEN
/>
Рис.21. Высокоскоростной фрезерный патрон NIKKEN
Максимальнаяскорость вращения до 40000 об/мин.
Возможнаподача СОЖ под высоким давлением через патрон при использовании цанг CCK.
Стандартныеконусы BT30, BT40, BT50.
Закреплениеи ослабление гайки патрона производится специальным ключом GH.
Фрезерныйпатрон MINI-MINI CHUCK
/>
Рис.22. Фрезерный патрон MINI-MINI CHUCK
ПатроныMINI-MINI CHUCK идеальны для использования концевых фрез малого диаметра.
Высокаяскорость вращения до 30000 об/мин.
Высокаяточность обработки: осевое биение на вылете 4-х диаметров не более 3 мкм.
Зажиминструмента у края патрона.
Стандартныеконусы BT30, BT40, BT50.
Фрезерныепатроны SLIM CHUCK
/>
Рис.23.Фрезерные патроны SLIM CHUCK
Фрезерныепатроны SLIM CHUCK с подшипником скольжения TiN Bearing Nut. Корпус патронанебольшого диаметра обеспечивает обработку в труднодоступных местах.
Высокаяскорость вращения: до 40000 об/мин.
TinBearing Nut обеспечивает жесткость при резании и возможность прецизионнойчистовой обработки.
Высокаяточность обработки: осевое биение на вылете 4-х диаметров не более 3 мкм.
Стандартныеконусы BT30, BT40, BT50.
Возможноиспользование патронов SLIM CHUCK со сквозной подачей СОЖ.
РЕЗЬБОНАРЕЗНЫЕПАТРОНЫ
Резьбонарезныепатроны японской компании NIKKEN используются для нарезанияметрической, дюймовой и трубной резьбы диаметром от 2 до 100 мм. Кулачковыймеханизм с вращающимся подшипником обеспечивает точность, высокуючувствительность и долгий срок эксплуатации резьбонарезного патрона. Внешнийдиаметр патрона настолько мал, насколько это возможно. Только резьбонарезныепатроны NIKKEN обеспечивают нарезание резьбы большого диаметра патроном снебольшим внешним диаметром.
Резьбонарезнойпатрон NIKKEN
/>
Рис.24.Резьбонарезной патрон NIKKEN
Широкопримененяется для нарезания трубной резьбы, глухой резьбы и для нарезаниярезьбы в легких сплавах. Резьбонарезной патрон с возможностью выдвижения ивтягивания метчика, расчитанной на компенсацию разности между подачей станка ишагом метчика.
Диаметрнарезаемой резьбы от М2 до М100 (метрическая), от 1/8 до 33/8 (дюймовая) и от1/16 до 31/4 (трубная).
Стандартныеконусы BT30, BT40, BT50.
Возможноизготовление патронов с конусом IT-40, IT-50.
Цангидля резьбонарезных патронов
/>
Рис. 25. Цангадля резьбонарезного патрона
/>
Рис. 26. Цанга сограничителем момента для резьбонарезного патрона
/>
Рис.27. Удлиненная цанга для резьбонарезного патрона
Всецанги могуть быть использованы с любым типом самовыдвижного патрона длянарезания резьбы.
Кромеуказанных выше, NIKKEN выпускает Синхронизированные резьбонарезные патроны,нарезающие один виток резьбы за один оборот шпинделя. К таким патронампоставляются цанги без механизма ограничения крутящего момента.
ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯОСНАСТКА
Приборы,инструменты и оснастка для определения размеров — датчики положения,центроискатели, кромкоискатели, индикаторы, приборы для измерения инструмента.
Японскаякомпания NIKKEN выпускает широкий спектр оснастки и приборов для определениягеометрических размеров деталей и инструмента, а также центроискателей,датчиков положения и т.п. Измерительные приборы и оснастка NIKKEN отличаетсявысокой точностью измерений, надежностью и простотой в эксплуатации.
3DЭлектронный измеритель размера (кромкоискатель, датчик касания). UniversalMicro Touch.
/>
Рис.28. 3D Электронный измеритель размера (кромкоискатель, датчик касания).Universal Micro Touch
Прецизионныйдатчик касания. Повторяемость измерений ± 2 мкм.
Большойход контактной головки без опасности повреждения: по оси X,Y= ± 7 мм, по оси Z=3 мм.
Краснаялампа и звуковой сигнал сигнализируют о касании. При касании немедленнозагарается красная лампа, хорошо заметная с любой стороны датчика.
Контактнаяголовка датчика подводится к кромке детали (для определения ее координат) либоподводится к двум поверхностям для измерения размера. Таким образом возможноизмерение высоты, ширины паза, наружного и внутреннего диаметров, определениецентра внутреннего диаметра и определение координат кромки детали.
/>
Рис.29. Схема работы 3D электронного измерителя размера. Universal Micro Touch.
/>
Рис.30. 3D Электронный измеритель размера (кромкоискатель, датчик касания).Universal Micro Touch
Мгновеннаяиндикация красным светодиодом при очень легком контакте сенсорной головки с деталью.
Идеальноподходит для определения центра (Центроискатель) на фрезерных, сверлильных,расточных станках и обрабатывающих центрах.
Повторяемостьизмерений в пределах 2 мкм.
Защитныймеханизм против ударов на высокой скорости. Шарик вытягивается на пружине (рисунок30). Легкая проверка положения относительно поверхности заготовки.
/>/>
Рис.31. Схема работы электронного высокочувствительного датчика положения сфункцией центроискателя. Touch Point (Electronic sensor)
/>/>
Рис.32. Универсальный стрелочный индикатор. Universal Micro Touch
Универсальныйстрелочный индикатор модели UDS-1 на магнитном основании позволяет свободноперемещать стрелочный индикатор в пространстве, закрепляя его в нужномположении специальным механизмом. В горизонтальном положении максимальная длинарычага 300 мм. Возможность производить замеры на наружном и внутреннем диаметре,торца и заднего торца и т.д. Магнит в основании Индикатора может быт отключендля его безопасного перемещения.
/>
Рис.33 Универсальный стрелочный индикатор. Universal Micro Touch
Универсальныйстрелочный индикатор модели UDS-2 на чугунном утяжеленном основании,изготовленном с высокой точностью. На основании имеется регулировочный винт дляточной регулировки.
Основаниес магнитом позволяет закреплять индикатор в различных положениях:
/>/>/>
Рис.34 Универсальный стрелочный индикатор. Universal Micro Touch
/>
Рис.35. Измеритель высоты. Hight Presetter
Нетнеобходимости в пробном резании!
Длинаинструмента может быть измерена очень быстро и с высокой точностью безповреждения рабочей кромки сверла, фрезы или резца.
Надежноезакрепление измерителя на магнитном основании (700Н) делает возможным измерениев ручном режиме на вертикальных и горизонтальных обрабатывающих центрах, атакже на токарных станках.
Магнитв основании может быть отключен для безопасного перемещения Измерителя высоты.
/>/>/>
Рис.36.Примерыиспользования Измерителя высоты.
/>
Рис.37.Прибордля измерения инструмента. ToolPresetter.
MicroTool Presetter, моделиNMP-40N иNMP-50N.
Улучшениеточности измерений благодаря использованию NIKKENспециальных подшипников.
Простоеуправление: быстрое измерение размера с точностью 0,001 мм,простой механизм.
Различныефункции: выбор измерения диаметра/радиуса на дисплее,установка нуля, измерения в мм/дюймах, удержание в памяти, ввод значений дляпредустановки, дисплей для минимальных/максимальных значений измерения,проверка допуска и т.д.Параметр NMP-40N NMP-50N Диапазон измерений
Х (D)
Z (L)
D= 0 — 200 мм
L= 0 — 300 мм
D= 0 — 300 мм
L= 0 — 400 мм Точность измерений
Ось X
Ось Z
0,01/0,001 мм избирательно (диаметр)
0,01/0,001 мм избирательно Шпиндель ISO 40 ISO 50 Питание Батарейка CR2032 (2 шт) Вес, кг (Размеры, мм) 21 кг (760х480х300) 35 кг (950х580х390)
Рис.38.Жидкокристаллическийдисплей.
/>
Рис.39.ToolPresetter
ToolPresetter, моделиNTP300, NTP400, NTP500.
Прибордля измерения инструмента с полным набором функций обеспечит увеличениепроизводительности работы для высокопроизводительного дорогого обрабатывающегоцентра.
Быстроеперемещение обеспечивается двумя двигателями.
Пневматическоеустройство закрепления инструмента гарантирует надежное измерение и высокуюточность.
Высокоточнаяшкала по обеим осям.Параметр NTP300XZ-50(40) NTP400XZ-50(40) NTP500XZ-50(40) Диапазон измерений
Х (D)
Z (L)
D= 0 — 300 мм
L= 50 — 500 мм
D= 0 — 400 мм
L= 50 — 500 мм
D= 0 — 500 мм
L= 50 — 600 мм Точность измерений
Ось X
Ось Z
0,002 мм (диаметр) или 0,001 мм (радиус)
0,001 мм Шпиндель BT30/40/50 или IT40/50 Питание 100 В; 0,5 кВА 220В; 1,2 кВА Вес, кг (Размеры, мм)
300 кг
(1220х950х1850)
400 кг
(800х1200х1900)
700 кг
(1800х1400х2400)
Рис.40.Цифровойдисплей.
ОПРАВКИС ПОДАЧЕЙ СОЖ
Японскаякомпания NIKKEN выпускает два вида оправок с подачей СОЖ: со сквозной подачейчерез оправку и с подачей СОЖ через фланец.
/>
Рис.41.оправкаNIKKEN со сквозной подачей СОЖ
/>
Рис.42.оправкаNIKKEN с подачей СОЖ через фланец
ОправкиNIKKEN могут использоваться при подаче СОЖ под высоким давлением (до 7 МПа).Они используются в стандартных сверлильных патронах, фрезерных патронах, атакже в оригинальных патронах NIKKEN: SLIM CHUCK, MINI-MINI CHUCK, DREAM-CUTHOLDER.
/>
Фрезерныйпатрон NIKKEN с подачей СОЖ
/>
Рис.42.Фрезерныйпатрон NIKKEN с подачей СОЖ
• Максимальное давлениеСОЖ — 7 МПа.
/>
ПатронSLIM CHUCK с подачей СОЖ
/>
Рис.43.ПатронSLIM CHUCK с подачей СОЖ
•Максимальное давление СОЖ — 7 МПа.
•Простой дизайн, малый диаметр патрона.
•Высокая скорость вращения.
•Высокая точность.
/>
ОправкаDREAM-CUT HOLDER с подачей СОЖ
/>
Рис.44.Оправка DREAM-CUT HOLDER с подачей СОЖ
• Максимальное давлениеСОЖ — 7 МПа.
• Эффект гашениявибрации.
• Высокая скорость.
/>
ПатронMINI-MINI CHUCK с подачей СОЖ
/>
Рис.45.ПатронMINI-MINI CHUCK с подачей СОЖ
• Максимальное давлениеСОЖ 7 МПа.
• Скорость вращения до30000 об/мин, балансировка G2.5
• Биение в пределах 3мкм.
/>
Сверлильныйпатрон NIKKEN с подачей СОЖ
/>
Рис.46.Сверлильныйпатрон NIKKEN с подачей СОЖ
• Максимальное давлениеСОЖ 1 МПа.
/>
Опрпавкас боковым зажимом (для сверления)
/>
Рис.47.Опрпавкас боковым зажимом (для сверления)
Максимальное давлениеСОЖ — 7 МПа.
ПОВОРОТНЫЕСТОЛЫ CNC
Японскаякомпания NIKKEN, без преувеличения является мировымлидером по производству станочных поворотных столов. Исключительнаянадежность, безупречное качество и длительный срок эксплуатации — вот текачества, благодаря которым столы NIKKEN заслужили признание во всем мире.
Поворотныеи поворотно-наклонные столы позволяют добавить одну или две контролируемые осик существующему станку. CNC столы NIKKEN для станков и обрабатывающих центровблагодаря своему высокому качеству допускают работу под нагрузкой в течении 24часов в сутки.
Червякиз высококачественной углеродистой стали прекрасно работает при высоких скоростяхвращения.
Червячноеколесо поворотных столов NIKKEN изготовлено из специальной стали, а зубьяподвергнуты ионному азотированию. Твердость поверхности зубьев червячногоколеса — HV-930 (на глубину 0,1 мм), твердость сердцевины зуба — HRC36. Такаяобработка обеспечивает восприятие поворотным столом высоких нагрузок напротяжении длительного времени без ухудшения качества и точности обработкидетали.
Посравнению с поворотными столами, в которых установлены червячные колеса изтрадиционных материалов (фосфористая бронза, алюминевая бронза), столы NIKKENобладают более высокой стойкостью к нагрузкам и гораздо большей долговечностью.Степень износа червячной передачи NIKKEN во много раз ниже аналогичной другихпроизводителей, изготовленной, например, из фосфористой бронзы (см рисунок).
/>
Рис.48.Степеньизноса червячной передачи NIKKEN
Опыткомпании NIKKEN в разработке зубчатых зацеплений и глубокое изучение работыколесно-червячной пары позволили создать высокоскоростные поворотные столы соскоростью вращения планшайбы до 44,4 об/мин. Вращение червячного винта создаетмасляную пленку, препятствующую контакту металл-металл, удаляющую продуктыизноса, позволяющую получить высокую жесткость системы и добиться высокойизносоустойчивости.
КомпанияNIKKEN использует в создании поворотно-наклонных столов технологии,запатентованные в Японии, США и Европе. Благодаря этим новейшим разработкам,5-и осевые столы NIKKEN отличаются от аналогов отсутствием вибрации при любомугле наклона и прекрасно подходят для одновременной многоповерхностнойобработки деталей, включая силовое сверление и торцевое фрезерование.
Условноповоротные и поворотно-наклонные столы NIKKEN можно разделить на несколькотипов. Вот некоторые из них:
/>
Рис.49.Горизонтальныйповоротный стол NIKKEN
/>
Рис.50.Поворотныйстол NIKKEN
/>
Рис.51.Поворотныйстол с возможносью наклона вручную от 0° до 90°.
/>
Рис.52.Поворотныйстол с задним расположением двигателя.
/>
Рис.53.Поворотно-наклонныйстол NIKKEN (5-и осевой поворотный стол).
/>
Рис.54.Поворотныйстол высокой жесткости и точности.
/>
Рис.55.Многошпиндельныйповоротный стол NIKKEN.
/>
Рис.56.Поворотныйстол с верхним расположением двигателя.
/>
Рис.57.Многошпиндельныйповоротно-наклонный стол NIKKEN (многошпиндельный 5-и осевой поворотный стол).
NIKKENвыпускает круглые столы различных размеров и с разными характеристиками.Начиная от компактных поворотных столов с диаметром планшайбы от 105 мм (весстола всего 30 кг), заканчивая горизонтальными поворотными столами с диаметромпланшайбы до 1200 мм, весом 1300 кг.
Максимальнаяскорость вращения для некоторых моделей столов — 44,4 об/мин. Высокоскоростныеповоротные столы серии Z подходят для высокоскоростного фрезерованияповерхности лопаток турбин.
Внешниеприсоединительные размеры столов могут быть различными в зависимости от типапривода.
5.СерияMynx NM (Doosan)
/>
Рис.58. серияMynx NM (Doosan)
Новыйстандарт конструкции вертикальных обрабатывающих центров, обеспечивающийповышенную производительность, высокую точность и непревзойденные рабочиехарактеристики.
ТехническаяинформацияМодели: NM410HS NM510HS
Размеры станка Вес станка (Килограммы) 5000 7000 Высота станка (Миллиметры) 2930 3130 Габариты станка (Миллиметры) 2390x2140 2600x3200
Источник питания Подача сжатого воздуха (Мега Паскаль) 0.54 Элекропитание (номинальная мощность) (Киловольт-ампер) 39.5 52
Подача Диапазон рабочих подач (Миллиметры в минуту) 24000 22500 Ускоренное перемещение по оси X, Y, Z. (Метры в минуту) 48/48/48 48/48/45
Перемещение по осям по оси X (Миллиметры) 762 1020 по оси Y (Миллиметры) 410 510 по оси Z (вперед/назад), ползун (Миллиметры) 510 625 Расстояние от оси шпинделя до колонны (Миллиметры) 457 557 Расстояние от торца шпинделя до поверхности стола (Миллиметры) 150-660 150-775
Рабочий стол Грузоподъёмность стола. (Килограммы) 600 800 Рабочая поверхность (-) 4-125x18H8 Размеры (Миллиметры) 920x430 1200x500
Автомат смены инструмента (АСИ) Вес инструмента макс. (Килограммы) 8 Время смены инструмента (стружка-стружка) (Секунды) 3.6 3.9 Время смены (инструмент-инструмент) (Секунды) 1.5 Ёмкость инструментального магазина (-) CAM30 Максимальная длина инструмента (Миллиметры) 300 Максимальный диаметр инструмента (Миллиметры) 90 87 Максимальный диаметр инструмента без соседних (Миллиметры) 150 Метод выбора инструмента (-) memory random Тип хвостовика инструмента (-) MAS403 BT40
Шпиндель Конус шпинделя (-) SO #40 7/24Taper Крутящий момент шпинделя (Оборотов в минуту) 60 166.6 Скорость шпинделя (Оборотов в минуту) 20000 15000
Емкость бака Подача СОЖ (Литры) 250 300 Смазка (Литры) 1.8
Двигатели Двигатель подачи (X/Y/Z) (КилоВатты) 3.0/3.0/4.0 4.0/4.0/7.0 Мощность привода шпинделя (КилоВатты) 18.5 22
Рис.59.Техническаяинформация
6.Организацияработы оператора многоцелевых станков с ЧПУ
Функцииобслуживающего персонала на станках с ЧПУ сводятся к установке,закреплению и выверке приспособлений и инструмента, вводу программ или кустановке программоносителей и заготовок, замене режущего инструмента, снятииобработанных деталей и наблюдению за работой станка. На МС с ЧПУ сменарежущего инструмента автоматизирована.
Какправило, станки с ЧПУ обслуживают оператор и наладчик, между которымивозможны два варианта распределения обязанностей. По первому варианту наладку,переналадку и одналадку выполняет наладчик, а оперативную работу и контроль заработой станка — оператор. По второму варианту наладку и переналадкуосуществляет наладчик, а подналадку, оперативную работу и контроль за работой — оператор.
Функцииналадчика более сложны и обширны, чем оператора. В них входят приемка и осмотроборудования, подготовка инструмента и приспособлений к наладке, вводуправляющей программы, наладка, подналадка и контроль исправности оборудования,инструктаж рабочего-оператора.
Оператордля обеспечения безопасности труда обязан соблюдать правила, характерные дляконкретных видов работ.
Передначалом работы оператор должен:
проверить работоспособность станка, а для этого с помощью тест — программпроконтролировать работу устройства ЧПУ и самого станка, убедиться в подачесмазки, в наличии масла в гидросистеме, проверить работу ограничивающих упоров;
проверить надежность закрепления приспособлений и инструментов, соответствиезаготовки требованиям технологического процесса, отклонение от точностинастройки нуля станка (не должно превышать норму); отклонение по каждой изкоординат, а также биение инструмента в шпинделе станка;
перед началом работы по программе включить автомат «Сеть», установитьзаготовку и закрепить ее, ввести в УЧПУ управляющую программу, заправитьмагнитную ленту или перфоленту в считывающее устройство, нажать кнопку«Пуск» и обработать первую заготовку по программе. Проверить качествообработки первой заготовки на соответствие чертежу.
Недопускается устанавливать и обрабатывать на станке заготовки, масса которыхпревышает допустимую массу, указанную в паспорте станка.
Габаритныеразмеры и планировка помещений должны обеспечивать свободный доступ ко всемуздам и устройствам станков с ЧПУ во время их работы.
Однимиз непременных условий, обеспечивающих безопасность труда оператора станковс ЧПУ, является освещенность помещения (200 лк при люминесцентных лампах и150 лк при лампах накаливания). Уровень освещенности длястанков с ЧПУ классовточности В и А должен быть еще выше.
7.Технологииобработки деталей на многоцелевых станках с ЧПУ
1.Назначение технологического процесса. При обработке деталей на станках сручным управлением операционный процесс предназначен для рабочего,обслуживающего станок.
Полнотаразработки этого процесса технологами зависит от типа производства. Примассовом производстве техпроцесс разрабатывается наиболее полно, при серийномпроизводстве степень детализации уменьшается, а при единичном производствеоперационный технологический процесс представляется технологами исполнителямсхематически или не представляется вовсе.
Имеетсяв виду, что универсальный станок обслуживает рабочий высокой квалификации,который самостоятельно способен выбрать инструмент, приспособления, режимырезания и порядок обработки заготовки и обеспечить требуемое качество детали.
Вовсех случаях действия технолога корректирует рабочий, обслуживающий станок.Если изменились условия обработки (вид заготовки, припуск на обработку, видоборудования или инструментальной оснастки и др.), рабочий самостоятельно такизменяет параметры технологического процесса, чтобы обеспечить выполнениеконечной цели — получение годной детали.
Положениеизменяется, если рассматривать станок с ЧПУ.
Техпроцесспредназначенв этом случае для программиста, который составляет управляющую программу.Отсюда вне зависимости от величины серии требуется весьма тщательная проработкавсех элементов техпроцесса, включающая траекторию инструмента. Вся работавыполняется до обработки на стадии программирования.
Этотребует развитую нормативную базу для обоснованного выбора всех элементовтехнологического процесса:
станкас ЧПУ;
режущегоинструмента (материала, типа, размера, конструкции и геометрии);
вспомогательногоинструмента;
приспособлений;
структурытехпроцесса;
режимоврезания;
нормвремени;
квалификациирабочего и др.
2.Роль рабочего. Качество изделия и производительность обработки приобслуживании станков с ручным управлением определяются квалификацией рабочего,обслуживающего станок.
Прииспользовании станков с ЧПУ качество обработки зависит от качества управляющейпрограммы. Отсюда снижаются требования к квалификации рабочего, облегчается егоподготовка, сокращается срок обучения. Это важное преимущество станков с ЧПУпри остром дефиците рабочих — станочннков.
Ноодновременно повышаются требования к качеству программ. Эффективноеиспользование станков с ЧПУ предъявляет высокие требования к службе подготовкиуправляющих программ.
3.Полуавтоматический цикл обработки. При обслуживании станков с ручнымуправлением (рис. 60) оперативное время (время цикла)
/>=/>+/>
где/>— машинноевремя, />—вспомогательное время.
Автоматыимеют длительность цикла />=/>+/>
где/>—время рабочих ходов,
/>— время холостыхходов.
Обозначим/> =/>*/> ; /> =/>*/>;
Где/> и />— долявспомогательных и холостых ходов во времени цикла.
Пусть/>=/>. Тогдаповышение производительности при обработке на автомате только за счетсокращения холостых ходов составит />=/>
/>
Рис.60.Цикл обработки при различной степени ее автоматизации
Пусть/>≠0,6—0,7; />=0,1.
Повышениепроизводительности — в 2,57 раза.
Станокс ЧПУ работает по полуавтоматическому циклу. У него различают время рабочих ихолостых ходов и вспомогательное время (/>),необходимое для загрузки станка. Программное время />=/>-/>
Суммарноевремя холостых и вспомогательных движений />=/>+/>
При/>=/> повышениепроизводительности по сравнению с универсальными станками равно
/>=/> ,
где/> и/>—вспомогательное время на станках с ручным управлением и станках с ЧПУ.
Пусть/>=0,6—0,7; />=0,1; />= 0,15.Повышение производительности—в 2,15 раза.
Полуавтоматическийцикл означает, что рабочий должен быть освобожден от непосредственного участияв процессе обработки.
Дляэтого требуется:
· высокаянадежность системы СПИД;
· стабильностьпроцесса обработки.
4.Высокая надежность системы СПИД. Станок С, приспособление П, инструментИ и деталь Д в процессе обработки находятся в диалектическом единстве, образуютединую систему. Надежность любой системы выражается периодом безотказной работы— наработкой на отказ. Отказ выражается в том, что параметры системы выходят задопустимые пределы. Возникновение отказа требует вмешательства рабочего.
Приобслуживании станка с ручным управлением рабочий постоянно контролирует ходтехнологического процесса, при появлении отказов рабочий немедленно вмешиваетсяи восстанавливает требуемый ход процесса.
Приналичии автоматического цикла рабочий не принимает непосредственного участия входе технологического процесса. Отсюда резко повышаются требования к надежностифункционирования системы СПИД.
Станкис ЧПУ имеют более высокие нормы точности, им необходим более высокий уровеньжесткости и надежности всех узлов и элементов.
5.Стабильность процесса обработки. Стабильность определяется размахомколебаний параметров системы СПИД.
Кпараметрам относятся прочность, жесткость, износ и другие свойства элементовсистемы СПИД, режимы резания, геометрия инструмента и т. д. В процессеобработки одной детали или партии указанные параметры не остаются постоянными.Чем меньше пределы изменения параметров, тем более стабильной является системаСПИД.
Приобработке деталей на станке с ЧПУ необходимо стабилизировать:
параметрызаготовки (припуски, свойства материала, состояние поверхностного слоя и др.);
параметрыинструмента (свойства материала, твердосплавной пластины, геометрию);
параметрыстанка (точность, жесткость, виброустойчивость и др.);
дроблениестружки;
эффективнуюразмерную настройку инструмента (вне станка на специальных приборах размернойнастройки или на станке);
режимырезания и т. д.
6.Концентрация обработки. Принцип концентрации обработки заключается втом, чтобы весь объем обработки выполнить на одной или ограниченном числеопераций.
Приэтом уменьшается число операций техпроцесса и, соответственно, затраты временина транспортирование, складирование, установку и закрепление заготовок.
Наличиемногопозиционных револьверных головок и инструментальных магазинов ивозможность автоматической смены инструмента позволяют создавать такиеинструментальные наладки, чтобы максимально концентрировать обработку на однойдвух операциях.
Нарис. 61 показаны:
а— заготовка;
б— заготовка после обработки с одной стороны;
в— готовая деталь;
г— инструментальная наладка для обработки детали.
/>
Рис.61.Концентрация обработки
Списоклитературы
1. В.И.Комиссаров, Ю.А. Фильченок, В.В. Юшкевич. Размерная наладка станков с ЧПУ нароботизированных участках, Владивосток, ДВПИ, 1985.
2. ГжировР.И., Серебреницкий П.П. Программирование обработки на станках с ЧПУ. Справочник,Л., Машиностроение, 1990,-592с.
3. Общемашиностроительныенормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых науниверсальных и многоцелевых станках с ЧПУ. Часть II, М., Экономика, 1990г.,-474с.
4. Интернет-сайттехнической литературы www.bibt.ru
5. Интернет-сайтпо многоцелевым станкам с ЧПУ www.cftech.ru