Обработка деталей на многоцелевых станках с ЧПУ (числовое программое управление) (устройство многоцелевого станка, технология обработки)

Далее разрабатывают карту эскизов. На КЭ главную проекцию заготовки (детали) следует изображать в ее рабочем положении. Число дополнительных проекций, сечений, разрезов должно быть достаточным, чтобы показать все поверхности и их размеры, которые должны быть обработаны и получены на данной операции, причем размеры следует проставлять в выбранной системе координат, т. е. с учетом переработки чертежа детали.

На эскизе необходимо выделить и пронумеровать все обрабатываемые поверхности, нанести выдерживаемые размеры и предельные отклонения, шероховатость, показав условные обозначения баз, опор, зажимов и установочно-зажимных устройств, необходимых для выполнения операции.

На станке различают три системы координат:

1) система координат станка определяет положение начала отсчета перемещений рабочих органов станка и их текущие положения. Начало ее отсчета (нуль станка) — это точка с нулевыми значениями положения рабочих органов станка;

2) система координат детали (заготовки), относительно которой задают ее размеры, положение поверхностей и производят расчет опорных точек траектории движения инструмента. Начало ее отсчета (нуль детали) — точка с нулевым значением системы координат детали (заготовки);

3) система координат инструмента служит для задания положения его режущей части относительно державки. Нулевая точка инструмента — точка, относительно которой выставляется инструмент на размер.

Начало отсчета обработки («плавающий нуль») или исходная точка — точка, от которой начинается перемещение инструмента по программе. Координаты ее задают относительно координатной системы детали. Связь систем координат станка, детали и инструмента осуществляют через базовые точки рабочих органов станка, несущих заготовку и инструмент.

Для устранения недостатков отсчета координат от нуля станка (удлинение холостых ходов, сложность конструкции детали, пересчет координат детали) начало координат устанавливают в нуль детали, а программу обработки составляют в системе координат детали. Систему координат детали выбирают, исходя из следующих условий:

— координатные плоскости (ХОУ, XOZ, У0Z) должны совмещаться или быть параллельны технологическим базам, или же проходить через оси базовых цилиндрических поверхностей и быть им перпендикулярны;

— нуль детали должен находиться вблизи от первой рабочей позиции на одной из осей отверстий, но на таком расстоянии от заготовки, чтобы можно было осуществлять беспрепятственные холостые, установочные перемещения, смену инструмента, поворот стола с заготовкой;

— координаты, определяющие положение заготовки, можно измерить.

Целесообразно совместить нуль детали, исходную точку с осью одного из отверстий заготовки.

Заготовку рекомендуют располагать в центре стола (удобно для обработки), ось шпинделя совмещать с осью стола (нуль детали по оси X) и осью первого из обрабатываемых отверстий (нуль детали по оси Y).

При обработке нескольких плоскостей расстояние от торца шпинделя до оси поворотного стола определяется вылетом (наладочным Lt размером) самого длинного инструмента и расстоянием от оси поворота до наиболее удаленной точки заготовки.

Обычно длины инструментов Lt набирают на корректорах (на пульте управления). В этом случае положение установленного нуля (плоскости отсчета) по оси Z смещается в новое начало отсчета, т. е. в положение «плавающий нуль».

Полученные значения смещения начала отсчета Х0, У0, Z0 (расстояние нуля детали от абсолютного нуля станка) в режиме работы системы ЧПУ «Смещение нуля» вводят в память системы с пульта управления декадными переключателями. Затем на декадных переключателях корректора длин инструментов набирают фактические длины всех инструментов. После этого автоматический отсчет координат будет производиться от этого «плавающего нуля» детали.

После выбора начала отсчета и разработки КЭ проектируют технологию обработки заготовки: выбирают оптимальную последовательность выполнения переходов, требуемые инструменты и режимы резания.

При определенной последовательности обработки исходят из минимального времени на холостые ходы и обеспечения минимального времени цикла обработки (если нет ограничения по точности межцентровых расстояний), предварительно установив число сторон, с которых заготовка должна обрабатываться, и соответствия количества необходимых инструментов числу гнезд в инструментальном магазине станка. Неэкономично производить обработку на станке, в которой число гнезд значительно превышает число требующихся инструментов.

Особенностью технологии обработки заготовок на многоцелевых станках является максимальная концентрация обработки при минимальном числе переустановок заготовки. В случае возможности полной обработки заготовок за один установ базовыми поверхностями могут быть необработанные поверхности. При невозможности полной обработки заготовки, установленной на этих базах, приходится вводить операцию обработки базовых поверхностей на универсальных станках с ручным управлением.

Обработку наиболее сложных заготовок выполняют на многоцелевых станках за две операции:

1) обработка базовых поверхностей и тех поверхностей, обработка которых возможна за один уставов заготовки;

2) обработка всех остальных поверхностей.

Обработку сложных корпусных деталей начинают с фрезерования плоскостей, при этом предварительное (черновое) фрезерование целесообразно производить торцовыми фрезами малого диаметра траекторией типа «Строка». Фрезерование несплошных поверхностей целесообразно выполнять обходом по контуру фрезами малого диаметра. При окончательном (чистовом) фрезеровании возможно применение фрез большого диаметра, но при этом эти фрезы не должны перекрывать соседние ячейки (гнезда) магазина под инструменты (максимальный диаметр торцевых фрез устанавливается в паспорте станка).

Для предотвращения увода сверла перед сверлением отверстий диаметром менее 15 мм обычными сверлами производят их центрование короткими центровыми сверлами.

Предварительную обработку литых отверстий средних диаметров необходимо выполнять растачиванием, а отверстий больших диаметров — фрезерованием концевыми фрезами по контуру отверстия, чем обеспечивается более точное расположение оси отверстия.

В соответствии с принятой последовательностью выполнения переходов выбирают инструмент, определяют его фактическую длину (настроечный размер) в оправке и размещают инструмент в инструментальном магазине таким образом, чтобы обеспечить минимальное время цикла обработки заготовки (с учетом технологической последовательности и возможности обработки различных по длине и глубине резания отверстий одним инструментом). 4]

5.

Заключение

Рассмотрев тему можно сделать вывод, что многоцелевые станки с ЧПУ, безусловно, являются перспективными для внедрения их на производство. Они повышают производительность труда, понижая трудоёмкость. Многоцелевые станки с ЧПУ способны выполнять большое количество операций, что приводит к уменьшению количества необходимого для производства технологического оборудования. Также уменьшаются энергозатраты.

Целесообразней использовать МС с ЧПУ в серийном производстве, при выпуске достаточно крупных партий деталей, так как затрачивается много времени на настройку станка для изготовления определённой детали.

Недостатками являются дороговизна и сложность оборудования. Сложность систем требует необходимость в высокой квалификации технологов для работы в CAM-системе, необходимость выполнения многочисленных ручных операций, недостаточно развитые функции диагностики программ на предмет выявления ошибок, ограниченные возможности создания УП для наиболее современных или уникальных видов оборудования.

В свою очередь, оптимизация УП позволяет повысить эффективность используемого оборудования, сократить время производственных циклов, повысить точность обработки и улучшить качество обрабатываемых поверхностей, уменьшить износ станков и режущего инструмента.

1. Зазерский Е. Н., Жолнерчик СИ. Технология обработки деталей на станках с программным управлением. Л.: Машиностроение, 1975. 207 с.

2. Маталин А. А. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты». Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1985. 496 с.

3. Многоцелевой станок МС12−250: Инструкция по программированию. ВЛКО «Техника», 1976. 66 с.

4. Проектирование технологии: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов/И.М. Баранчукова, А. А. Гусев, Ю. Б. Крамаренко и др.; Под общ. ред. Ю. М. Соломенцева. М.: Машиностроение, 1990. 416 с.

5. Станки с программным управлением: Справочник. М.: Машиностроение. 1975. 288 с.

6. Статьи журнала «САПР и графика»,

http://www.sapr.ru/