ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особенности оснастки при обработке заготовок на станках с программным управлением из "Технологическая оснастка к станкам с программным управлением " Эффективность применения станков с ЧПУ находится в прямой зависимости от применения соответствующей оснастки — станочных приспособлений, режущего и вспомогательного инструмента, а также средств его размерной настройки. При механической обработке заготовок на станках любого типа необходима ориентация (базирование) заготовки относительно станка и инструмента и ее закрепление. Как известно, эти функции выполняют станочные приспособления, являющиеся необходимым неотъемлемым звеном любой технологической системы при обработке заготовок как на универсальных и специальных станках, так и на агрегатных станках и автоматических линиях. [c.5] Технологический процесс обработки заготовок на станках с ЧПУ не является в этом смысле исключением. Более того, поскольку у станков с ЧПУ относительное перемещение заготовки и инструмента осуществляется в системе заранее определенных координат, необходима не только установка в строго определенном положении заготовки в приспособлении, но и установка самого приспособления в строго определенном положении относительно системы координат станка. Следовательно, при обработке, заготовок на станках с ЧПУ необходимо применение установочнозажимных станочных приспособлений. [c.5] Станки с ЧПУ обеспечивают возможность обработки максимального количества поверхностей с одной установки заготовки, что обусловливает резкое увеличение машинного времени, вследствие чего доля вспомогательного времени, затрачиваемого на установку и закрепление заготовки, в общем балансе штучнокалькуляционного времени при обработке на станках с ЧПУ резко сокращается по сравнению с обработкой на обычных универсальных станках. [c.5] Возможность обработки на станках с ЧПУ и в особенност на станках второго поколения максимального количества поверх ностей с одной установки заготовки обусловливает резкое сокра щение операций обработки деталей, что влечет за собой сокращс ние количества станков и приспособлений. Однако, если при обработке заготовок на универсальных станках в условиях многономенклатурного мелкосерийного производства во многих случаях возможна установка заготовок на станках с выверкой без приспособлений, то на станках с ЧПУ необходимо наличие приспособлений, обеспечивающих быструю и точную ориентацию заготовок на станках, без которых невозможно эффективное использование станков с ЧПУ. [c.6] Конструкции станочных приспособлений для универсальных, специализированных и специальных станков и автоматических линий будут различны, что обусловливается специфическими особенностями обработки заготовок на этих станках. Так, конструкции приспособлений (универсальных или специальных), устанавливаемых на универсальных станках, должны предусматривать возможность их съема и установки на станках, в то время как приспособления для специальных станков являются их неотъемлемой частью. Приспособления для автоматических линий должны предусматривать возможность транспортирования и установки их на все станки линии (приспособления-спутники). Характерные особенности станков с ЧПУ предъявляют специфические требования к приспособлениям для этих станков. [c.6] Одной из основных особенностей станков с ЧПУ является возможность обработки деталей с высокой степенью точности. Приспособления оказывают существенное влияние на повышение точности обработки. Поскольку погрешность установки является одной из наиболее существенных составляющих суммарной по-грешности, влияние ее на точность обработки увеличивается с уменьшением остальных погрешностей, обусловливаемых станком с ЧПУ. Следовательно, для обеспечения высокого качества обработки деталей на станках с ЧПУ точность приспособлений для них должна быть значительно выше точности приспособлений к универсальным станкам. [c.6] Станки с ЧПУ имеют повышенную жесткость, обусловливающую возможность высокопроизводительной обработки заготовок на черновых переходах. Для использования мощности станков приспособления не должны быть наиболее податливым звеном системы. Следовательно, жесткость приспособлений к станкам с ЧПУ должна быть значительно выше жесткости приспособлений к универсальным станкам. Для этой цели приспособления должны изготавливать из легированных сталей с термической обработкой трущихся поверхностей или модифицированных чугунов. [c.6] Поскольку при обработке на станках с ЧПУ программируемые перемещения станка и инструмента задаются от начала отсчета координат, приспособления должны обеспечивать полную ориентацию заготовки относительно начала координат ( нулевой точки ), т. е. должны лишить ее всех шести степеней свободы. При этом необходимо также полное базирование приспособлений на станке для обеспечения их точной ориентации относительно начала отсчета координат системы программного управления. Следовательно, одной из основных особенностей приспособлений к станкам с ЧПУ является необходимость ориентации приспособлений не только в поперечном направлении относительно паза стола станка, но также и в продольном направлении. [c.7] Станки с ЧПУ выгодно отличаются от традиционных станков-автоматов по способу переналадки, поскольку переналадка таких станков заключается лишь в смене программоносителя. Однако эти преимущества станков с ЧПУ могут быть реализованы лишь тогда, когда будет сведено к минимуму подготовительно-заключительное время, связанное с переналадкой приспособлений и инструмента. Необходимо заметить, что время простоев станков при их переналадке зависит главным образом не от времени, затрачиваемого на смену перфоленты, а от времени, затрачиваемого на смену или переналадку приспособления и инструмента и размерную настройку его. Следовательно, конструкции приспособлений к станкам с ЧПУ должны обеспечивать их быструю установку и съем со станка или быструю переналадку, а также быстрое отсоединение и присоединение гидросистемы приспособления к источнику давления. Поскольку на станках с ЧПУ, в особенности на станках второго и третьего поколения [10], обрабатывают максимальное количество поверхностей с одной установки заготовки, последние должны иметь хорошо развитые базовые поверхности большой протяженности, обеспечивающие надежное базирование заготовки. Установочные и зажимные элементы приспособлений не должны препятствовать подходу режущего инструмента ко всем обрабатываемым поверхностям, обеспечивая при этом ее закрепление без перехватов , т. е. без перезакреплений в процессе обработки. [c.7] В приспособлениях к станкам с ЧПУ отсутствуют элементы для ориентации и направления инструмента или борштанг — кондукторные или направляющие втулки, поскольку ориентация инструментов для обработки отверстий на станках с программным управлением осуществляется автоматически по заданной программе. Следовательно, на станках с ЧПУ не применяют кондукторы и расточные приспособления с элементами для направления борштанг, а применяют более простые приспособления — уста-новочно-зажимные. [c.7] При применении стационарных приспособлений с быстродействующим приводом зажима сокращение вспомогательного времени, обусловливающее простои станка, сокращается лишь за счет сокращения времени на закрепление и раскрепление заготовки. Сокращение же вспомогательного времени также и на транспортирование, установку и съем заготовок позволяет значительно повысить эффективность использования станков с ЧПУ и в особенности многооперационных станков второго и третьего поколения, стоимость которых значительно выше стоимости обычных универсальных станков. Поскольку на станках с ЧПУ, в особенности на многооперационных, обрабатывается максимально возможное количество поверхностей с одной установки заготовки и, следовательно, машинное время резко увеличивается, то наиболее эффективно менять заготовки в приспособлениях вне рабочей зоны станка, совмещая время на смену заготовки с временем работы станка. Для этого целесообразно применять маятниковый способ обработки, двухпозиционные поворотные накладные столы, а также универсально-наладочные угольники с двумя или четырьмя установочными поверхностями, располагаемые на по1-воротных столах станков, и подкладные плИты—поддоны, поочередно устанавливаемые в рабочую и разгрузочно-загрузочную, позиции. [c.8] Таким образом, на станках с ЧПУ наиболее целесообразно применять системы переналаживаемых (обратимых) приспособлений, т. е. заранее изготовленных приспособлений многократного использования, не требующих затрат времени и средств на их проектирование и изготовление. К таким приспособлениям согласно стандартам Единой системы технологической подготовки производства относятся универсальные силовые устройства для закрепления заготовок, универсальные и специализированные (безналадочные и наладочные) приспособления, а также универсально-сборные приспособления (УСП). [c.9] Обоснование конструкции станков с ЧПУ в большинстве случаев проводится без учета их оснащения приспособлениями и вспомогательным инструментом. Как показывает отечественный и зарубежный опыт, конструкторы — станкостроители ставят перед собой прежде всего задачи, связанные с конструкцией станка, и не рассматривают задачи, связанные с конструкцией приспособлений и инструментов, используемых на этих станках. В результате этого эксплуатация станков с ЧПУ значительно усложняется из-за большого разнообразия присоединительных мест для приспособлений и инструмента. [c.9] На столах большинства моделей станков не предусматриваются элементы для ориентации приспособлений (поперечные пазы или центральное отверстие), что вызывает непроизводительные потери времени на установку приспособления или заготовки на станке с выверкой. Следовательно, для точной и быстрой ориентации приспособлений или заготовок, устанавливаемых на столах станков, целесообразно применять жестко устанавливаемые или съемные накладные плиты с Т-образными пазами и координатной сеткой отверстий или с сеткой гладких и резьбовых отверстий. В конструкциях поворотных столов расточных станков с ЧПУ и многооперационных станков не предусмотрен подвод масла через ось стола к гидравлическим зажимным устройствам приспособлений, что вызывает необходимость модернизации стола. [c.9] Для автоматизированного поиска приспособления необходимо предварительно описать подмножество заготовок, которые могут быть установлены в приспособлении. На конструкцию приспособления наиболее существенное влияние оказывают следующие конструктивно-технологические параметры. [c.10] Таким образом, описание заготовок, которые могут быть установлены в данном приспособлении, сводится к описанию определяющей совокупности поверхностей. В результате для каждого приспособления составляют список, соответствующий параметру, характеризующему определяющую совокупность поверхностей. [c.10] При применении стационарных приспособлений с быстродействующим приводом зажима вспомогательное время сокращается лишь за счет сокращения времени на закрепление и раскрепление заготовки. [c.11] Необходимо учитывать, что операции, выполняемые на станках с ЧПУ, требуют более высокой точности приспособлений, так как при этом исключается регулировка его положения вручную. При разработке расчетно-технологической карты РТК, помимо эскиза заготовки, режущего инструмента и последовательности переходов, в карте необходимо указывать расположение базовых элементов приспособления и зажимных устройств относительно начала, отсчета координат, учитывая, чтобы они не препятствовали подходу инструмента к обрабатываемым поверхностям. При этом необходима увязка базовых элементов приспособления и самого приспособления с началом отсчета. Одновременно с разработкой расчетно-технологической карты проводят работу по составлению карт наладок на наладку (переналаживаемых), сборку (универсально-сборных) или технических условий на проектирование (специальных) приспособлений. В картах наладок и технических условиях приводят эскиз заготовки с указанием базовых поверхностей и мест расположения зажимных элементов, дают их координаты относительно принятого в РТК начала отсчета, приводят перечень базирующих и зажимных элементов (для переналаживаемых и универсально-сборных приспособлений), тип приспособления, вид привода, максимальную высоту выступающих элементов, габаритные размеры приспособления по высоте, зажимные устройства (для специальных приспособлений). В картах наладок и технических условиях указывают также шифр изделия, номер чертежа, наименование детали, шифр и номер расчетно-технологической карты. При разработке расчетно-технологических карт положение исходной точки обработки выбирают с учетом того, чтобы перемещение инструмента до первой обрабатываемой поверхности и от последней до исходной точки были минимальными. Положение инструмента в исходной точке должно обеспечивать удобство установки и съема детали, а также смены установочных и зажимных наладок при переналадке приспособлений. [c.11] При обработке заготовок в многоместных приспособлениях технологический процесс разрабатывается таким образом, что смена инструмента производится после обработки одним инструментом необходимых поверхностей последовательно во всех заготовках, установленных в многоместных приспособлениях, по одной и той же программе. После этого производится смена инструмента и затем последовательно обрабатываются следующие поверхности во всех заготовках. При этом время, затрачиваемое на смену инструмента и приходящееся на одну деталь, будет сокращаться тем больше, чем больше мест в приспособлении. Увеличение времени, затрачиваемого на перемещение стола или -инструмента от одной заготовки к другой, не оказывает существенного влияния, поскольку заготовки устанавливаются в приспособлениях как можно ближе одна к другой, а время, затрачиваемое на перегон стола в исходную позицию при смене инструмента исключается, так как обработка производится по челночному методу. Анализ работы многооперационных станков показывает, что смена инструмента является более сложным элементом цикла работы станка, чем позиционирование стола и салазок. Поэтому, исходя из эксплуатационных условий работы станка, менять инструменты желательно как можно реже [17]. [c.12] На станках с ЧПУ при обработке заготовок корпусных деталей особенно эффективно применение двух приспособлений, устанавливаемых на подкладных плитах (поддонах), обеспечивающих смену заготовок вне станка. Такие плиты аналогичны приспособлениям спутникам автоматических линий, хотя к ним не может быть применено последнее наименование, поскольку подкладные плиты с приспособлениями и закрепленными в них заготовками поочередно устанавливают на один и тот же станок, в то время как спутники сопровождают заготовку по всем агрегатам автоматической линии. [c.14] Вернуться к основной статье