Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности вспомогательного инструмента для станков с ЧПУ

Особенности вспомогательного инструмента для станков с ЧПУ

Памятка по выполнению курсовой работы «Режущий и вспомогательный инструмент» для студентов 4 курса кафедры МТ1

Защита работы проходит на кафедральной комиссии с 15 по 22 декабря. Контроль выполнения на 4,8,12 и 16 неделях.

Задачами проекта являются приобретение и закрепление навыков конструкторской работы при проектировании вспомогательных и режущих инструментов (преимущественно для станков с ЧПУ), проектирования технологических операций резанием, расчета режимов резания, рационального выбора конструкции режущих инструментов и геометрических параметров режущего клина, работы с технической литературой и каталогами ведущих инструментальных фирм. Под вспомогательным инструментом понимаются приспособления, промежуточные между станком и режущим инструментом, необходимые для эффективной работы, как станка, так и режущего инструмента.

Объем проекта: графических работ – 2,5 листов формата А1, расчетно-пояснительная записка на 20…25 листах формата А4. Рекомендуется выполнение графических работ с использованием сред твердотельного параметрического моделирования.

Исходные данные к проекту: Эскизы вспомогательного инструмента, показывающие принцип его работы, дополнительные требования к конструкции или работе вспомогательного инструмента, выдаваемые консультантом. Эскизы сборного инструмента с СМП из каталогов ведущих инструментальных фирм, программы расчета и методические материалы, имеющиеся на кафедре МТ2.

Последовательность выполнения работы:

1. Сконструировать вспомогательный инструмент.

— разобраться с принципом работы и конструкцией инструментального приспособления, выданного в исходных данных,

— на основе принципа работы выданного приспособления спроектировать усовершенствованный вспомогательный инструмент в соответствие с выданными требованиями и адаптацией его использования на станках с ЧПУ. На листах выполнить сборочный чертеж приспособления. В записке приложить спецификацию, дать его описание (назначение, конструкция, особенности, описание работы, технические характеристики и т.п.).

— на листах выполнить рабочий чертеж корпусной детали разработанного приспособления.

2. Спроектировать (выбрать из стандартного) режущий инструмент для отдельных (по указанию преподавателя) операций обработки резанием, необходимых для изготовления корпусной детали.

-обосновать конструктивные параметры и параметры режущего клина режущих инструментов,

-рассчитать (назначить) режимы резания для этих операций. Расчет режимов резания и необходимые поверочные расчеты для операций точения и сверления рекомендуется выполнить по [13],

-выполнить операционные эскизы указанных консультантом операций

На листах выполнить рабочие чертежи инструментов.

3. Спроектировать сборный (или комбинированный) режущий инструмент на основе СМП и дать сборочный чертеж на листах. В записке дать спецификацию, описание работы и особенностей конструкции сборного инструмента.

График выполнения работ:

Сборочный чертеж вспомогательного инструмента.

Рабочий чертеж корпусной детали. Описание конструкции и работы спроектированного приспособления.

Рабочие чертежи основных типов режущих инструментов, необходимых для изготовления корпусной детали.

Операционные эскизы, расчет режимов резания и необходимые поверочные расчеты.

Проектирование сборного режущего инструмента на основе СМП

100% (15-17 недели)

Окончательное оформление чертежей и расчетно-пояснительной записки.

Примерный состав графических работ:

Сборочный чертеж вспомогательного

Рабочий чертеж корпусной детали

Лист 2

Чертежи основных типов режущих инструментов для обработки корпусной детали разработанного приспособления

Лист 3 (0,5 листа)

Сборный инструмент на основе СМП (резец, сверло, фреза …), или комбинированный инструмент или наладка

* При обнаружении на защите дубликатов чертежей, ответственным за плагиат считается последний из защищающихся.

Состав записки:

назначение, особенности конструкции, описание работы, технические характеристики, расчеты, спецификацию и т.п. разработанного приспособления,

операционные эскизы обработки поверхностей корпусной детали, указанных преподавателем,

обоснование конструкции режущего инструмента и геометрических параметров режущего клина, необходимые поверочные расчеты,

расчет или назначение режимов резания для обработки поверхностей, необходимые поверочные расчеты,

описание конструкции и особенностей работы спроектированного сборного инструмента на основе СМП (комбинированного инструмента, наладки),

спецификации на сборочный чертеж вспомогательного инструмента и инструмента на основе СМП.

Список рекомендованной литературы

1. Маслов А.Р. Приспособления для металлобрабатывающего инструмента.-М.: Машиностроение, 1996, 240с. (имеется в библиотеке кафедры).

Режущий и вспомогательный инструмент для гибких производственных модулей. Каталог. ВНИИИнструмент. — М.: ВНИИТЭМР, 1988, 120с. (имеется в библиотеке кафедры).

Руководство по курсовому проектированию металлорежущих инструментов. М., Машиностроение, 1986, 288с.

2. Иноземцев Г.Г. Проектирование металлорежущих инструментов. М. Машиностроение, 1984, 283 с.

3. Малевский Н.П., Даниленко Б.Д. Зенкеры и зенковки. Учебное пособие, М., МВТУ, 1985, 48 с. (имеется в библиотеке кафедры).

4. Справочник конструктора-инструментальщика. Под ред. Б.И.Баранчикова. М.: Машиностроение, 1994, 560 с. (имеется в библиотеке кафедры).

5. Даниленко Б.Д. и др. Методические указания по экономическому обоснованию выбора конструкции режущего инструмента. Курган, издание КМИ, 1987, 19 с. (имеется в библиотеке кафедры).

6. Каталоги ведущих инструментальных фирм (имеются в библиотеке кафедры).

7. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ. Часть II. Нормативы режимов резания. «Экономика», М., 1990г.

8. Режимы резания металлов: Справочник / Ю.В. Барановский, Л.А. Брахман,А.И. Гдалевич и др.: НИИТавтопром, 1995.—456с. (имеется в библиотеке кафедры).

9. Даниленко Б.Д., Зубков Н.Н. Выбор режимов резания. Продольное точение. Сверление спиральными сверлами. Фрезерование концевыми фрезами. Учебное пособие. –М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. –52с. (Имеется в электронном виде на сервере кафедры).

10. Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. Т.2 М.: Машиностроение, 1985, 496 с.

11. Программа расчета фрез (С1). (Обращаться к нач. ВЦ кафедры – Кононову О.В.).

12. ГОСТы на режущий инструмент (почти полные имеются на сайте и на сервере кафедры).

13. Электронная библиотека кафедры МТ2 http://mt2.bmstu.ru/reference.php

14. Учебные материалы кафедры. Адрес сетевого ресурса, доступного с сети кафедры по логину «гость» без указания пароля: Y:/Учебные материалы.

Оснастка для фрезерных станков по металлу / Мilling tool holders

112 Руководство DORMER 2008 Обработка металлов резанием на металлорежущих станках Стр.112

Технологическая оснастка для фрезерных станков с ЧПУ Определение качества вспомогательного инструмента Интерфейс между шпинделем и инструментом

Технологическая оснастка для фрезерных станков с ЧПУ Определение качества вспомогательного инструмента Интерфейс между шпинделем и инструментом _ Станочной оснасткой является: Устройство, работающее как сменный интерфейс между шпинделем станка и режущим инструментом без потери эффективности. В соответствии с этим определением станочная оснастка должна обладать четырьмя характеристиками: 1. Соосность — оси вращения станка и режущего инструмента должны совпадать. 2. Усилие закрепления — режущий инструмент должен быть надежно зажат в патроне для предотвращения его проворачивания. 3. Точность — станочная оснастка должна быть точной для обеспечения повторяемости от патрона к патрону. 4. Сбалансированность — патроны должны иметь ту же степень балансировки, что и шпиндель станка, в котором будут установлены. Как видите, можно выделить в оснастке следующие части: присоединительную часть к шпинделю (конус, А), балансировочный элемент (В) и часть для закрепления инструмента (механизм закрепления, С). 112 Станочная оснастка Общие сведения о станочной оснастке ВВЕДЕНИЕ станочной оснастки сначала необходимо понимание ее функции

113 Руководство DORMER 2008 Обработка металлов резанием на металлорежущих станках Стр.113

Станочная инструментальная оснастка фрезерных станков Основные типы базовых держателей Стандартный конус 7:24 (CAT, BT, TC, ISO) Укороченный конус HSK

Станочная инструментальная оснастка фрезерных станков Основные типы базовых держателей Стандартный конус 7:24 (CAT, BT, TC, ISO) Укороченный конус HSK _ Для более подробной информации см. раздел HSM (Высокоскоростная обработка) Плавающие патроны (только для резьбонарезания и развертывания) Другие (конус Морзе, хвостовик автомобильной промышленности, цилиндрический 1835 А, цилиндрический В+Е, хвостовики ABS, Wohlhaupter) В универсальных станках и станках с ЧПУ применяются прецизионно шлифованные патроны с конусом, устанавливаемым в ответную часть станка. Патроны закрепляются при помощи штревеля или штревельного болта. В станках с ЧПУ чаще используются штревельные болты, позволяющие выполнять автоматическую смену инструмента. Патрон состоит из пяти основных частей (см. рисунок ниже): 1. Штревельный болт 2. Конический хвостовик 3. Фланец 4. Посадочное место для установки и закрепления инструмента 5. Ответный паз КОНИЧЕСКИЙ ХВОСТОВИК Конический хвостовик позиционирует патрон в шпинделе станка. В стандартах определены шесть основных типоразмеров конического хвостовика: 30, 35, 40, 45, 50, и 60. В станках большего размера используются хвостовики большего размера. Конус хвостовика имеет конусность 3.5 дюйма/фут (или конусность 7:24). Соответствие размера конуса размерам станка 60 Очень большие станки 50 Станки среднего размера 40 Станки небольших размеров 30 Очень маленькие станки 113

Читать еще:  Самодельный гриндер – делаем ленточно-шлифовальный станок своими руками

919 Каталог KORLOY 2016 Металлорежущий инструмент и станочная оснастка Стр.I2

Инструментальная оснастка серии DBT для высокоскоростной механической обработки на металлорежущих станках Система базирования по двум поверхностям

Инструментальная оснастка серии DBT для высокоскоростной механической обработки на металлорежущих станках Система базирования по двум поверхностям _ на конус и торец, для получения отличной шероховатости поверхности при высоком качестве обрабатываемой поверхности в тяжелых условиях резания на большой скорости. Описание системы посадки на 2 поверхности Стабильная обработка при высоких скоростях Повышение стойкости инструмента и уменьшение износа шпинделя за счет высокой точности и жесткости крепления. Предотвращение коррозии конуса шпинделя и устойчивость к вибрациям в тяжелых условиях резания. Гарантия высшего качества и высокой точности обработки Зазор между торцом шпинделем и хвостовиком патрона Идеальный контакт для обеих поверхностей Выше точность / ниже вибрация ( Повышенная стабильность и точность Более высокая стабильности и точности получается благодаря более тесному контакту конусной части и по торцу фланца на DBT, чем у оправки ВТ Хвостовик Конус Фланец ВТЗ0 031.7 046 ВТ40 044.4 063 ВТ50 069.8 0100 Разница внешних диаметров конусной части и фланца ( Различные модели Сверление/Торцевое фрезерование Фрезерование Фрезерование плоскости Угловая головка UP DBT-SDC DBT-HPS % % DBT-NPM DBT-DHE DBT-FMA DBT-KAG I Инструментальная оснастка 2 Серия DBT Korloy

112 Каталог DEREK 2017 Режущий инструмент и оснастка инструментальная для станков Стр.

Фото зажимной инструментальной оснастки для металлорежущих фрезерных станков и обрабатывающих центров с ЧПУ Патроны для вращающегося инструмента

Фото зажимной инструментальной оснастки для металлорежущих фрезерных станков и обрабатывающих центров с ЧПУ Патроны для вращающегося инструмента _ Китайская инструментальная оснастка компании Derek Начало раздела каталога продукции 2017 года Полностраничная иллюстрация станочной

Оснастка для станков

Технологическая оснастка является неотъемлемой составляющей процессов металлообрабатывающей промышленности. Своевременное оснащение станков на предприятии не только определяет качество выпускаемых изделий, но и оказывает непосредственное влияние на общую производительность.

Корпорация «Пумори» предоставляет возможность купить оснастку для станков в широком ассортименте по доступным ценам. Здесь вы всегда можете рассчитывать на квалифицированную помощь и грамотные консультации в вопросах поиска подходящего оснащения. Поскольку номенклатура исчисляется тысячами, важно ответственно подойти к выбору.

Выбор режущего и вспомогательного инструмента для станков

Подбор оснастки требует внимательного отношения к требованиям по эксплуатации оборудования и его техническим характеристикам, указанным в паспорте изделия. Следует учитывать его размер, емкость инструментального магазина и расположение шпинделя (которое определяет вертикальную или горизонтальную ориентацию агрегата), тип конуса и штревеля.

Принципиальным моментом при выборе оснастки является режим использования станка: для массового изготовления деталей важна высокая производительность в то время, как производство деталей разной формы в первую очередь требует вариативности.

Грамотный подбор оснастки для реализации того или иного технологического процесса позволит минимизировать риски появления производственного брака и существенно повысить эффективность производства в целом.

Оснастка станков с ЧПУ

Использование числового программного управления в современном оборудовании позволяет добиться высокой точности и скорости изготовления деталей. На современных машиностроительных предприятиях применяется широчайшая номенклатура самого различного инструмента, которую условно можно разделить на 2 группы:

  1. Для базирования и крепления заготовки​. Грамотно подобранные элементы позволят осуществлять фиксацию заготовок на технологическом оборудовании в соответствии с разработанным проектом.
  2. Вспомогательный инструмент для станков с ЧПУ предназначен для закрепления режущего инструмента.

Выбор оснастки должен учитывать вид оборудования: для токарного станка и фрезерного обрабатывающего центра инструменты будут разные. Каждое приспособление имеет узкую специализацию.

Токарное оборудование

Как правило, токарное оборудование используется при мелко- и среднесерийном производстве, где главным требованием является высокая точность. Качественная станочная оснастка в разы увеличивает технологические возможности и позволяет добиться высокого качества изготовления.

Наиболее распространенной станочной оснасткой, предназначенной для фиксации заготовок в станке, можно назвать патроны. Они могут быть универсальными 2-х, 3-х и 4-х кулачковым или цанговыми. Реже применяются поводковые патроны, обеспечивающие крепление заготовки в центре. В отдельных случаях требуется использование специальных решений – индексных патронов, позволяющих обрабатывать изделие сразу с пяти сторон за один установ.

Для закрепления режущего инструмента используют резцедержатели или держатели для сверл. Современные токарные станки с ЧПУ позволяют выполнять ряд дополнительных операций с применением приводного инструмента, долбежных и прошивных головок, головок для фрезерования зубьев и прочих элементов.

Вспомогательный инструмент для фрезерных станков

На фрезерных обрабатывающих центрах, как правило, работают с заготовками, имеющими сложные формы. В связи с этим номенклатура применяемой оснастки шире, чем для токарных станков.

Для универсального применения подойдут тисы, кулачковые патроны, универсальные сборочные приспособления, включающие набор сухарей, шпилек и прихватов. Для выполнения специфических деталей необходимо применять специальные приспособления. Также для крепления заготовок можно применить магнитные столы и вакуумные плиты. В последнее время все чаще используют системы нулевого базирования для быстрой переналадки оборудования. Обработать деталь с нескольких сторон, а также обработать сложную фасонную поверхность позволяет использование поворотных столов, которые в свою очередь добавляют фрезерному обрабатывающему центру одну или две дополнительных оси. Применяемый вспомогательный инструмент также отличается разнообразием: необходимостью фиксации тысячи разновидностей и типоразмеров различных сверл, фрез, метчиков, разверток и прочих элементов.

Качественная продукция от надежного производителя

Корпорация «Пумори» предлагает широкий номенклатурный ряд станочной оснастки, в числе которой:

  • чистовые расточные головки с устройством электронной цифровой индикацией перемещения;
  • внешнее цифровое устройство «Пирамида» для измерения взаимного перемещения металлических элементов с точностью до 0,5 мкм;
  • универсальные расточные патроны;
  • универсальные широкодиапазонные расточные головки;
  • модульные расточные системы;
  • инструментальные системы HSK, включая резцедержатели с хвостовиками по ICTM Standard;
  • силовые фрезерные патроны с набором инструментальной оснастки;
  • прецизионные сверлильные патроны;
  • резьбонарезные патроны c предохранительными вставками;
  • резьбонарезные патроны с осевой компенсацией под цанги по DIN 6499B;
  • цанговые патроны под цанги по DIN 6499B;
  • втулки переходные для инструмента с конусом Морзе;
  • оправки для насадных торцовых и дисковых фрез;
  • оправки Weldon по DIN 1835/B и DIN 1835/E.

5 причин заказать оснастку и инструмент для станков в «Пумори»

1. Ассортимент. Широчайшая номенклатура производимой продукции насчитывает более тысячи наименований и включает вспомогательное оборудование для станков отечественного производства, которого нет на западном рынке.

2. Выгодные условия. Мы предлагаем комфортные условия для отгрузки товаров со складов, размещенных в СПб, Москве, Екатеринбурге и Перми.

3. Нестандартные технологические решения. Возможность проектирования и производства инструмента по индивидуальным параметрам на заказ.

4. Проверенное качество. Использование современного оборудования и технологий в совокупности с высокой квалификацией персонала позволяют обеспечивать достойный уровень выпускаемой оснастки.

5. Богатый опыт. Компания «Пумори» — единственная на отечественном рынке специализируется исключительно на производстве вспомогательного инструмента. Мы работаем в этом направлении последние 25 лет, знаем об оснастке и особенностях производства все и даже больше!

Для получения консультации по предоставляемому ассортименту вспомогательного и режущего инструмента, условиях сотрудничества, а также чтобы купить оснастку для станков, свяжитесь со специалистами корпорации «Пумори» по телефонам, указанным в разделе Контакты. Наши компетентные специалисты помогут подобрать инструмент, не только отвечающий требованиям качества, но и приобрести его на оптимальных условиях.

Вспомогательный инструмент станков

Функция вспомогательного блока заключается в закреплении и удержании резаков в шпиндельном устройстве. Также он служит для подачи двигательной активности от станка на режущий инструмент. На фрезерах предусмотрены оправки и патроны.

Оправки

Данное устройство ставится на фрезерный станок для операций, требующих резки с усилием. К ним относится торцевая фрезеровка, вырезание пазовых выемок посредством дисковых фрез, расточка больших отверстий. Часть оправки, которая передаёт движение, называется шпонка. Она не позволяет приспособлению проворачиваться впустую. Минусом оправок является невозможность обеспечить точность обработки. Её используют для черновых операций, когда нужно удалить основные пласты материала.

Читать еще:  Запрет на проведение пескоструйных работ в России

Виды патронов

Эти крепления дают большую точность обработки. Во фрезерный станок его устанавливают для зажима мелких резаков, свёрл. Существует две разновидности этой детали:

  • Патроны, имеющие механический крепёж. Им удерживаются свёрла и резаки с коническим хвостовиком, например, конус Морзе, Weldon, Whistle Notch и так далее.
  • Патроны, имеющие жёсткий, неподдающийся деформации зажим. К ним относятся цанговые, гидропластиковые, гидромеханические и другие инструменты.

Цанговый патрон

В большинство современных фрезеров устанавливается цанговый патрон. Его конструкция состоит из основной конической части и сменных цанг, которые в неё вставляются. На цанге есть отверстие, в него вставляют хвостовик резака, который должен иметь цилиндрическую форму и соответствовать по размеру номеру цанги. Каждый фрезерный станок комплектуется набором цанговых деталей. Стандартный набор состоит из цанговых зажимов, которые подойдут к хвостовикам от 6 до 32 см. Это даёт возможность работать с большим количеством разнообразных режущих инструментов.

Цанги хорошо держат режущий блок и обеспечивают прочный, надёжный крепёж. Это даёт возможность обрабатывать материал с большой точностью. Когда гайка затягивается, на торцевую часть цанги производится давление, она вдавливается в патрон и проникает в коническое отверстие основной его части. С другой стороны цанга давит на хвостовик режущего инструмента, не давая ему болтаться, обеспечивая его полную неподвижность. Недостатком данного фиксатора является неспособность сохранять свою точность при скоростных режимах работы.

Выбор вспомогательного комплекта не менее важен, чем выбор основного. От этого зависит надёжная фиксация деталей, подвергающих материал деформации. От идеально подобранного крепежа зависят не только производственные возможности оборудования, но и качество конечного результата.

Электронная библиотека

Для обработки на станках с ЧПУ все условия выполнения технологических операций (выбор режущего и вспомогательного инструмента, конструкции приспособления, задающего определенным образом базирование и крепление заготовки, последовательность обработки и др.) должны быть определены на стадии разработки технологического процесса и занесены в программоноситель. В технологическую наладку станка с ЧПУ входят инструменты и приспособления, необходимые для обработки всех поверхностей, а также инструменты, применение которых снижает время обработки, облегчает обслуживание и т.д.

Технологически необходимые инструменты составляют комплект, состав которого зависит от вида заготовки, ее конфигурации, системы ЧПУ и технологических возможностей станка. Станок с ЧПУ благодаря своим конструктивным решениям (возможность автоматического изменения по программе частот вращения и подач в широком диапазоне) обеспечивает работу инструментов в рекомендуемых для него режимах на каждом из переходов.

Режущие инструменты закрепляются в шпинделе или на суппорте станка с помощью разнообразных вспомогательных приспособлений (оправок, втулок, патронов, державок, блоков). Инструменты станков с ЧПУ должны обладать:

· высокой режущей способностью;

· благоприятными условиями стружкоотвода;

· стабильностью качества и высокой стойкостью;

· возможностью настройки на размер вне станка;

· технологичностью в изготовлении и относительной простотой конструкции.

Для обеспечения этих требований для отдельных групп станков подобраны типовые комплекты (системы) инструментов. Типовой комплект (система) инструментов – это минимальный по числу и строго регламентированный по исполнению набор вспомогательных и режущих инструментов, позволяющий реализовать технологические возможности данной группы станков.

Такой комплект в сочетании с прибором предварительной настройки должен обеспечивать наладку инструмента для работ на станке с ЧПУ.

Конструкии режущего инструмента для станков с ЧПУ. Режущий инструмент для станков с ЧПУ представлен инструментами стандартных и специальных конструкций. Специальные конструкции, в свою очередь, делятся на комбинированные и модульные. Стандартные конструкции режущих инструментов приведены в справочниках. Эти инструменты являются режущими инструментами общего назначения и рекомендуются для использования на токарных, сверлильных, расточных и фрезерных станках с ЧПУ при обработке заготовок из конструкционных сталей и чугуна.

Условия эксплуатации инструмента на станках с ЧПУ отличаются от условий эксплуатации инструмента на обычных станках и определяются следующими факторами:

1) обработка отверстий осуществляется без кондукторных втулок и других направляющих устройств для инструмента. Погрешности обработки (например, увод сверла) не могут быть уменьшены при изготовлении деталей и не всегда могут быть учтены при составлении программы;

2) удельный вес времени резания от общего времени работы возрастает до 45 – 75 % вместо 20 % на обычных станках. Это снижает стойкость инструмента и увеличивает его расход;

3) детали обрабатывают по принципу автоматического получения заданных размеров, поэтому размерную настройку инструмента с учетом точностного баланса производят вне станка специальными контрольно-измерительными средствами.

Учитывая перечисленные условия эксплуатации, при выборе режущих инструментов необходимо руководствоваться следующим. При относительно большой серийности обработки на станках с ЧПУ используют комбинированный инструмент (например, для точных и взаимосвязанных отверстий и поверхностей). Применение комбинированного инструмента позволяет сократить штучное время при обработке заготовок корпусных деталей на 10…20 % благодаря уменьшению времени резания и вспомогательного времени.

Например, двухступенчатое сверло применяют для обработки ступенчатых отверстий (рис. 2.15, а); многоступенчатый зенкер (рис. 2.15, б) обеспечивает высокую производительность и допускает большое число повторных заточек. Длины ступеней этих зенкеров обычно равны соответствующим размерам обрабатываемых поверхностей. Затылование режущих зубьев зенкеров выполнено одинаковым на всех ступенях, чтобы при повторной заточке диаметры и длины ступеней не изменялись. Комбинирован

ный расточной инструмент (рис. 2.15, в) представляет собой державку 1, несущую сменные головки 2 с резцовыми вставками 3.

Примером комбинированной (модульной) конструкции являются сверла с многогранными неперетачиваемыми пластинами (рис. 2.16). Это сверло с коротким цилиндрическим хвостовиком 1 и штифтом 2, передающим крутящий момент. В качестве элемента модульной конструкции, применяемого на всей группе сверлильно-расточного инструмента является использование шестигранных неперетачиваемых твердосплавных пластин 3 с механическим креплением.

Режущий инструмент, применяемый на станках с ЧПУ, подразделяют на мерный, немерный и промежуточный. Мерными инструментами являются развертки, метчики, зенкеры. К немерным следует отнести резцы, у которых вершина режущей кромки не имеет точных расстояний от трех базовых поверхностей. Промежуточное исполнение имеют стандартные сверла: в диаметральном направлении они являются мерными, в осевом направлении их вершина занимает переменное положение, в зависимости от числа повторных заточек режущих кромок. Такая классификация режущего инструмента важна для компенсации параметров изнашивания инструмента с помощью системы ЧПУ.

Размерный износ режущего инструмента вызывает закономерно изменяющуюся погрешность. Инструмент изнашивается по задней и передней поверхностям. Особенно существенно сказывается на точности обработки изнашивание по задней поверхности инструмента. Размеры обрабатываемой заготовки меняются как по причине изменения положения вершины затупившегося инструмента, так и в связи с увеличением радиальной составляющей силы резания и повышенными отжимами инструмента относительно обрабатываемой заготовки. Необходимо на основе контроля результатов обработки предвидеть наиболее вероятные размеры каждой последующей детали и своевременно вносить коррекцию.

Программист рассчитывает перемещение одной из характерных (отсчетных) точек, принадлежащих рабочему органу станка.

Так, на токарных станках с поворотной головкой (рис. 2.17, а) чаще всего отсчетная точка О1 совмещается с проекцией оси поворота головки на координатную плоскость осей Х и Z. В расточных, фрезерных, сверлильных и многооперационных станках (рис. 2.17, б) отсчетная точка О1 находится на оси шпинделя у его переднего торца.

где Wx и Wz – проекции вектора W на координатные оси X и Z.

Координаты Wx и Wz выбирают с учетом оптимальных вылетов режущих инструментов. Используя каталоги поверхностей, программист рассчитывает траекторию 2

перемещения отсчетной точки, представляя обрабатываемую поверхность 1 в виде кривой, равноотстоящей от программируемой точки на расстояние W.

Инструменты должны быть настроены таким образом, чтобы их вершины отстояли от отсчетной точки точно на предусмотренные управляющей программой координатные расстояния. Решению этой задачи служит настройка инструментов на размер.

Конструкция вспомогательного инструмента. Конструкция вспомогательного инструмента для станков с ЧПУ определяется его основными элементами: присоединительными поверхностями для крепления на станке его самого и режущего инструмента на нем. Устройства, осуществляющие автоматическую смену инструмента и его крепление, определяют конструкцию хвостовика, который должен быть одинаковым для всего режущего инструмента данного станка. Принята конструкция хвостовика с конусностью 7 : 24.

В качестве примера рассмотрим типовую оправку для сверлильных, фрезерных, расточных и многоцелевых станков с ЧПУ (рис. 2.18, а). Оправка имеет поверхность 1 для зажима в шпинделе станка после установки штыря 7 (рис. 2.18, б). На рис. 2.18, б показано размещение кодовых 6 и промежуточных 5 колец; поверхность 2 – для базирования в шпинделе станка; поверхность 3 контактирует с захватами; поверхность 4 – для установки и закрепления режущих и вспомогательных инструментов.

Читать еще:  Особенности сборки токарного станка по металлу своими руками

Основные размеры хвостовиков оправок приведены в табл. 2.11. Размер D2 определяет свободное пространство для захвата автоматической рукой. Протяженность свободного пространства, очерченного на рисунке штрихпунктирными линиями, от торца фланца не менее 10 мм для хвостовика № 40 и не менее 16 мм для хвостовика № 50. Это пространство нельзя занимать элементами оправок и режущих инструментов. Коническая поверхность 6 (рис. 2.18, б) конусностью 7 : 24 и кольцевая канавка под захват автоматической рукой должны иметь твердость HRC 52 – 56. Канавки для кодирования оправки разрешено выполнять на поверхности диаметром d3 и на штырях под захват механизмом осевого закрепления.

Особенности вспомогательного инструмента для станков с ЧПУ

В отношении вспомогательного инструмента актуальным является поиск методов сборки инструментальных устройств (систем) закрепления с минимальным количеством деталей и минимальным дисбалансом при работе.

Известен способ соединения двух деталей без участия крепежных элементов – закрепление по «горячей» посадке. Оно основано на том, что при нагревании посадочное отверстие втулки (патрона) увеличивается в диаметре. А вал (инструмент) вставляется в это расширенное отверстие. При охлаждении до комнатной температуры диаметр отверстия втулки возвращается к нормальному размеру, а при этом возникают большие зажимные усилия. Если закрепление осуществить в диапазоне упругих деформаций материала втулки, то оно может быть повторено многократно, что чрезвычайно ценно для универсального применения.

Если закрепление осуществляется в диапазоне упругих деформаций материала патрона, то оно может быть повторено многократно (до 5000 раз).

Необходимо определить оценочным методом целесообразность закрепления инструмента по «горячей» посадке (термопатрон). Для сравнения были выбраны наиболее применяемые системы закрепления (рис. 45).

Сравнивались 10 наиболее важных параметров, с точки зрения влияния на выбор системы закрепления. К этим параметрам относятся:

· время обслуживания в системе инструментального обеспечения участка комплектами инструмента (определяется трудоемкость разборки и сборки компоновки вспомогательного и режущего инструмента);

· момент (усилие) сборки-разборки на участке подготовки инструмента к работе и его хранения;

· габариты, определяющие емкость инструментальных магазинов.

· жесткость закрепления (в табл. 6 указано значение податливости);

· диапазон размеров, обрабатываемых комплектом сменных наладок без перехода на другую систему закрепления (определяется наличием сменного элемента, позволяющего переходить от одного диапазона параметров инструмента к другому);

· использование возможностей станка (отношение максимально доступного вылета компоновки к максимальному, определяемому характеристиками станка);

· величина, обратная себестоимости изготовления элементов, входящих в компоновку без режущего инструмента (условная величина, позволяющая оценить экономичность конструкции);

· дисбаланс (величина дисбаланса до регулировки);

· точность крепления (биение контрольных оправок на вылете 50 мм);

· стоимость оборудования для сборки и разборки наладок инструмента, приведенная к одному закреплению.

Рис. 45. Системы закрепления инструмента: а – цанговый патрон;

б – конус Морзе; в – боковой прижим винтом; г – гидравлический патрон;

д – по «горячей» посадке (термопатрон).

Статистические и расчетные значения параметров сведены в табл. 8.

В настоящее время для закрепления инструмента на высокоскоростных станках широко применяется соединение по «горячей» посадке («термозажим» или «термопатрон»), хорошо известное как посадка с натягом типа H7/p6 или H7/n6, которая образуется при соединении нагретых деталей.

Вариантом практического использования эффекта «горячих» посадок является применение нагрева токами высокой частоты (ТВЧ).

Установки для осуществления «термозажима» выполняются как настольные приборы, в которые встроены высокочастотные генераторы и контрольные датчики. Диапазон диаметров зажимаемых хвостовиков от 6 до 32 мм может быть обеспечен тремя типоразмерами индукторов. Концентрированное магнитное поле, изменяющееся с высокой частотой, создает вихревые токи в материале патрона, что обеспечивает короткое время нагрева полоски в зоне зажима.

Табл. 8. Сравнительная оценка вариантов закрепления инструмента

Оцениваемый параметрВариант системы закрепления
Цанговый патронКонус МорзеБоковой прижим винтомГидравлический патронТермопатрон
Время обслуживания (среднее) в системе инструментального обеспечения участка комплектами инструмента, мин/наладка
Момент усилия сборки-разборки (средний) на участке подготовки инструмента к работе и его хранения, кН×м0,81,10,40,40,1
Габариты, определяющие емкость инструментальных магазинов, мм
Диапазон размеров, обрабатываемых комплектом сменных наладок без перехода на другую систему закрепления, мм
Дисбаланс, г · мм2,52,02,01,5
Биение закрепленных оправок, мм0,02150,020,0180,0050,003
Податливость, мкм/кН
Стоимость оборудования, тыс. руб.

Из-за высокой скорости нагрева передача тепла в хвостовик инструмента очень мала. Это дает возможность извлекать твердосплавный инструмент из патрона так же хорошо, как и стальной инструмент с коэффициентом теплового расширения, одинаковым с материалом патрона.

При раскреплении инструмента в зоне, ограниченной участком сопряжения патрона и хвостовика закрепляемого инструмента, нагревание до температуры 300°С возможно не более чем за 10 с. После извлечения инструмента патрон охлаждается достаточно быстро, чему способствует относительно большая масса патрона. Инструмент при этом практически не нагревается.

Рис. 46. Закрепление инструмента с помощью «термозажима»

Как уже отмечалось, вспомогательный инструмент для станков с ЧПУ проектируется с расчетом на внестаночную наладку на размер. Для этого используются специальные приборы. Благодаря такой схеме в значительной степени экономится вспомогательное время и исключаются простои станка. Имеются модели станков, у которых вылет инструмента контролируется непосредственно на станке специальными датчиками.

На рис. 47 даны примеры инструмента блочного исполнения.

а б
в г

Рис. 47. Образцы вспомогательного и режущего инструмента блочного исполнения: а – для нарезания резьбы; б – для сверления; в – для растачивания отверстия; г – цанговая оправка с повышенным усилием зажима инструмента

Инструмент (рис. 47 а) состоит из стандартной оправки с коническим хвостовиком, корпуса, на конце которого закреплен резьбонарезной патрон. Его особенностью является обеспечение возможности метчику самоустанавливаться по оси обработанного под резьбу отверстия.

На метчик передается крутящий момент, а подача в осевом направлении совпадает с шагом нарезаемой в детали резьбы.

Рис. 47 б дает пример крепления сверла в обычном кулачковом патроне. Сам же патрон крепится к стандартной державке, которая служит для установки инструмента на станок токарного типа. Надежность крепления достигается также за счет рифлений, видных в правой части устройства. Рис. 47 в показывает блок с расточным резцом. Последний должен быть предварительно настроен на размер – диметр растачиваемого отверстия. Блок также имеет стандартный хвостовик с конусом для установки в шпиндель станка.

Особый интерес представляет конструкция, помещенная на рис. 47 г. Это оправка с повышенным усилием зажима. Ее продольный разрез приведен на рис. 48. Рисунок сопровождается необходимыми поясняющими надписями.

Рис. 48. Продольный разрез оправки с повышенным усилием зажима

Оправка содержит корпус, в передней конической части которого установлена цанга под инструмент, зажимную тягу с головкой под ключ и грузы, размещенные в кольцевом элементе и контактирующие с ним по внутренней конической поверхности. Там также имеется шайба, соприкасающаяся с головкой тяги (см. рис. 48).

Вначале устанавливают в цангу инструмент и вращением головки тяги зажимают его. При обработке детали с большой частотой вращения шпинделя на грузы действует центробежная сила, под действием которой они расходятся в радиальном направлении. За счет конической поверхности грузы начинают воздействовать через шайбу на головку тяги, отжимая ее влево.

Благодаря этому получается дополнительное осевое усилие, которое, суммируясь с первоначальным зажимным усилием, дополнительно крепит инструмент в цанге. Этим компенсируется ослабление усилия при удлинении тяги в результате температурных деформаций, неизбежных при обработке резанием. Зажимной момент усиливается, что позволяет повысить режимы обработки.

Дата добавления: 2017-10-04 ; просмотров: 2337 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector