Справочник технолога - машиностроителя 1 (1246549), страница 47
Текст из файла (страница 47)
При применении схемы с круговымиИП погрешности передачи винт — гайка могутразлично влиять на точность обработки.Точность позиционирования рабочих органов определяется не только точностью самого станка, но и зависит от типа системы ЧПУ(конструкции, места установки ИП, точностных параметров ИП и т.
д.). Так, при применении шагового привода погрешность перемещения рабочих органов станка 1 (рис. 59, аопределяется погрешностью отработки шаговым двигателем командных импульсов, погрешностями гидроусилителя, зубчатой передачи 2 и передачи винт — гайка 3, а такжепогрешностями рабочего органа станка.При применении следящего привода подачи с замкнутой схемой управления наблюдается два вида погрешностей, снижающих точность перемещений рабочих органов: 1) погрешности элементов привода подачи и рабочего органа, не охватываемые системой обратной связи; 2) погрешности результатов измерения перемещения или угла поворота рабочего органа станка измерительным преобразователем. Первая группа погрешностей появляется в основном при применении систем обратной связи с круговым ИП.
Преобразователеустанавливают на ходовом винте (рис. 59, били измеряют перемещение рабочего органачерез реечную передачу (рис. 59, в). В первомслучае система обратной связи не учитываяпогрешности передачи винт — гайка (накопленную погрешность по шагу ходового винта; зазоры в соединении винт — гайка и в опорамвинта; упругие деформации ходового винтаего опор и соединения винт - гайка; тепловыедеформации ходового винта и др.), а также погрешности рабочего органа (отклонения oтпрямолинейности и параллельности перемещений; зазоры в направляющих; упругие дефор-мации рабочего органа и др.). Во втором случае на точность измерений влияют погрешности реечной передачи (накопленная погрешность по шагу рейки, ее тепловые деформации,зазоры в зацеплении и др.).Погрешность результатов измерения углаповорота или перемещения рабочего органастанка обусловливается погрешностью ИП,вызванной погрешностями его изготовленияи установки на станке, погрешностями, которые появляются в процессе эксплуатацииИП и станка.
Так, при эксплуатации линейныхИП (рис. 59, г) может изменяться зазор междуего подвижными и неподвижными элементами.В общем балансе погрешностей обработкина станках с ЧПУ значительную долю занимают погрешности, обусловленные тепловымидеформациями механизмов станка, приводящими к изменению относительного положенияинструмента и заготовки в направлениях осейкоординат X, У, Z и угловых поворотов вокруг этих осей. Их значение и направлениедействия в значительной степени определяетсякомпоновкой и конструкцией базовых деталейи механизмов станка и размещением тепловыделяющих элементов относительно базовыхдеталей и механизмов станка, а также зависятот качества изготовления и сборки станкаи условий его эксплуатации.Наибольшее влияние на температурные деформации оказывают собственные источникитепла станка и устройства ЧПУ, выделяющиетепло вследствие: а) превращения электрической энергии; б) превращения механическойэнергии (потери на трение в подшипникахшпинделя, в зубчатых и червячных передачах,в передаче винт - гайка, в фрикционных муфтах и тормозах, в направляющих, в местахуплотнения валов и др.); в) потери энергиив гидроустройствах станка.Электрические и механические потерив станке могут достигать 50% мощности, подводимой к станку.
Значительными внутренними источниками тепла в станке являютсяопоры шпинделя. Температурные деформацииподшипников шпинделей изменяют предварительный натяг в них и могут привести к повышенному изнашиванию подшипников.При работе станка с ЧПУ происходит неравномерный нагрев его механизмов и деталей, вызывающий изменение их размеров,формы и относительного положения в пространстве, что приводит к изменению положения оси шпинделя относительно столаи координат нулевой точки; отклонению отпрямолинейности перемещения подвижных органов станка; нарушению стабильности работы систем обратной связи и др.Точность станков с ЧПУ повышается путем рациональной компоновки и конструирования основных базовых деталей и механизмов, применения в приводах подач высокомоментных электродвигателей постоянного тока,беззазорных механизмов и механизмов, имеющих высокий КПД, направляющих с малымипотерями на трение, стабилизации или компенсации отдельных погрешностей станкапредыскажением программы управления, введением корректирующей программы в памятьсистемы ЧПУ при применении дополнительных обратных связей.
На рис. 60 приведенпример повышения точности при использовании более рациональной компоновки станка.влением. Кроме того, возникают дополнительные затраты на подготовку программуправления, наладку инструмента вне станка,обслуживание механизмов станка и устройствЧПУ. В условиях применения сложного, дорогостоящего оборудования необходимо болеетщательно выполнять технологические разработки, выбирать режущий и вспомогательныйинструмент, более полно использовать технологические возможности станка, правильновыбирать модель станка и номенклатуру обрабатываемых на нем деталей.На основе обобщения опыта эксплуатациистанков с ЧПУ установлено 1, что если при ихвнедрении штучное время сокращается на 50 %по сравнению с обработкой на станкахс ручным управлением, то, несмотря на дополнительные затраты, обеспечивается общее сокращение расходов.
Наибольший экономический эффект дает обработка деталей настанках с ЧПУ, изготовление которых настанках с ручным управлением связано с использованием дорогостоящей технологическойоснастки (кондукторов, копиров, фасонных режущих инструментов и т. д.), большими затратами времени на наладку технологической системы по сравнению с оперативным временем.На станках с ЧПУ целесообразно изготовлять детали сложной конфигурации, приобработке которых необходимо одновременное перемещение рабочих органов станка понескольким осям координат (контурная обработка), детали с большим числом переходовобработки (эффект обеспечивается в том числеиз-за уменьшения брака).
На станках с ЧПУдостаточно легко и с меньшими затратамиможно откорректировать программу управления, поэтому на этом оборудовании можно изготовлять детали, конструкция которых частоменяется, причем на станках могут работатьоператоры более низкой квалификации, чем науниверсальных станках с ручным управлением.Для станков с ЧПУ разработаны рекомендации по повышению эффективности их использования, учитывающие особенности конструкции станков и устройств ЧПУ. Наиболееобщие рекомендации таковы: целесобразноприменять многоместные приспособления,обеспечивающие обработку нескольких одинаковых или разных по конструкции деталей(особенно это важно при использовании ГПС,так как на приспособлении могут быть закреплены и изготовлены за один цикл комплектыдеталей для одного изделия). На станкахс ЧПУ следует применять промежуточныеплиты с точно обработанными отверстиямиили пазами, что сокращает время наладкии переналадки оборудования на новую деталь;кроме того, это предохраняет от изнашиваниярабочие поверхности стола и т.
д. Учет времени позиционирования, смены инструмента,поворота стола позволяет правильно назначить последовательность обработки отверстий(с учетом реальных затрат времени одним инструментом обрабатывают ряд отверстийодного диаметра, или каждое отверстие обрабатывают полностью со сменой инструмента).Рекомендуется, когда это возможно, вначалевыполнять переходы, требующие наибольшейчастоты вращения шпинделя (например, вначале целесообразно сверлить отверстие малого,а затем большого диаметра); следует избегатьчастых скачкообразных изменений частот вращения шпинделя.Так как станки с ЧПУ дороги, то следует,по возможности, использовать самые совершенные инструменты и назначать интенсивныережимы обработки.
Целесообразно применятьинструменты со сменными пластинами с покрытием (в том числе и для сверления и развертывания), инструмент, оснащенный композитами. Комбинированный инструмент позволяет уменьшить затраты времени на смену,позиционирование стола и т. д., кроме того,при этом уменьшается число инструментов,необходимых для обработки детали, и необходимое число гнезд в инструментальном магазине.На станках с ЧПУ следует использоватьинструмент точного исполнения, небольшойдлины, так как при этом выше режим обработки, точность, стойкость и надежность инструмента. Весь инструмент необходимо налаживать вне станка. На станке следует иметьустройство для контроля состояния режущейкромки, фиксации времени работы с указанием момента смены инструмента.
Состояниеинструмента, используемого на финишныхпереходах,необходимоконтролироватьс целью оперативной его подналадки в процессе обработки; с этой же целью можно контролировать точность обработки детали.В некоторых случаях целесообразно применять многошпиндельные приспособления и головки или столы, позволяющие, например, настанке с горизонтальным шпинделем обра-батывать поверхности, расположенные произвольным образом относительно основнойбазы детали.Общая рекомендация при использованиистанков с ЧПУ — нельзя экономить время натехнологические разработки, выбор оптимальных режимов резания, технологическойоснастки. Широкое применение современныхвысококачественных инструментов, разнообразных приспособлений, устройств контроля,диагностики, автоматической загрузки станковпозволяет существенно повысить эффективность использования станков с ЧПУ.Эффективность работы станков с ЧПУ может быть обеспечена только при применениирациональной системы технического обслуживания (табл.
20). В течение месяца после сдачив эксплуатацию станок с ЧПУ должен работатьсо средней нагрузкой и на средних частотах вращения и подачах. Примерно через 200 ч работы следует остановить станок и, произведяего осмотр и промывку, заполнить все резервуары, картеры и индивидуальные смазочныеточки свежим смазочным материалом.
С этогомомента станки с ЧПУ обслуживаются пографику.Станки с ЧПУ независимо от класса точности должны использоваться только для работ, ограниченных технологическим назначением станка, допустимыми нагрузками, размерами фрез, сверл и т. д. Заготовки, подлежащие чистовой обработке на станках с ЧПУ, недолжны иметь ржавчины, окалины, пригаровформовочной земли. Базы заготовок, подлежащих обработке на прецизионных станкахс ЧПУ (станки с ЧПУ классов П, В, А носятобщее название прецизионных), должны бытьпредварительно чисто обработаны.Станки с ЧПУ высокого класса точностине следует использовать для обработки деталей, которые по точности, заданной чертежом,могут быть обработаны на станках более низкого класса точности. Предварительную обработку отверстий, подлежащих растачиваниюна координатно-расточных станках с ЧПУ,следует проводить на сверлильных, фрезерныхи расточных станках нормальной точностис оставлением необходимого припуска под последующую обработку.
Детали, обрабатываемые непосредственно на столах кординатно-расточных станков с ЧПУ, следует устанавливать на специальные мерные, закаленныешлифованные и доведенные прокладки толщиной не менее 25 мм. Перед установкой заготовки стол, прокладки и базы заготовки должны быть проверены и тщательно протерты.Для предупреждения преждевременного изнашивания направляющих или образованиязадиров на них, изнашивания шпиндельныхподшипников запрещается на станках с ЧПУустанавливать заготовки, масса которых выше, чем указано в паспорте станка.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
