Мещерякова В.Б. 2015 Металлорежущие станки с ЧПУ (849655), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Аналогичную длину имеет и канал возврата.При втором варианте направляющие выполнены в виде отдельных роликовых блоков (танкеток), которые крепятся на подвижном рабочем органе (рис. 3.22). Их устанавливается несколько штукв зависимости от величины хода и необходимой нагрузочной способности. Данные роликовые блоки нормализованы и выпускаютсяспециализированными фирмами.Направляющие качения в станках с ЧПУ применяются с предварительным натягом, который устраняет зазоры и обеспечивает значительное повышение их жесткости.
Предварительный натяг может771212а)1б)21в)2г)Рис. 3.21. Формы тел качения:а — для плоских направляющих; б — для призматических направляющих;в — с крестовым расположением роликов; г — шариковая; 1 — тела качения;2 — сепараторы. Стрелки указывают направление действия внешних силбыть получен за счет веса узла и внешней нагрузки в незамкнутыхнаправляющих качения. Недостаток этого способа — невозможностьвыбора оптимальной величины натяга и его регулирования. Направляющие качения без натяга обычно выполняют чугунными и применяют при малых опрокидывающих моментах или при большой массеузла, когда нет опасности отрыва при приложении рабочей нагрузки.Большинство же направляющих выполняют стальными, закаленными до твердости 59–62 HRC, с предварительным натягом.В замкнутых направляющих предварительный натяг создаютдвумя способами: пригонкой размеров или регулировочнымиустройствами. Первый из них прост конструктивно и дает высокуюжесткость, однако натяг невозможно регулировать в процессе эксплуатации и необходимо выдерживать размеры с большой точностью, так как максимальные величины натяга для шариковых направляющих не должны превышать 7–10 мкм, а для роликовых —10–15 мкм.
Рекомендуемые величины натяга обычно составляют78121332а)б)Рис. 3.22. Роликовая опора (танкетка), способ ее крепления и созданияпредварительного натяга:а — конструкция (1 — корпус опоры; 2 — ролики; 3 — болты крепления опоры крабочему органу станка); б — создание предварительного натяга (1 — регулировочныйклин; 2 — роликовый блок; 3 — направляющая станины)5–6 мкм [13]. Данные направляющие, имея предварительный натяг,воспринимают все виды внешних сил.Второй способ создания предварительного натяга лишен этогонедостатка, но сложнее конструктивно. Натяг создается за счет регулировочных элементов (клиньями, винтами, пружинами). Приэтом желательно, чтобы эти устройства во избежание сниженияжесткости не воспринимали основную нагрузку.На рис.
3.22 был показан вариант установки роликовых блоков исоздание предварительного натяга. Направляющие качения для станков с ЧПУ выпускают многие специализированные фирмы.В станках с ЧПУ применяются также комбинированные направляющие качения-скольжения. Их применение позволяет совмещать положительные свойства направляющих скольжения (простота и компактность конструкции, хорошее демпфирование колебаний, болеенизкая стоимость) и направляющих качения (малые потери на трение, высокая износостойкость, отсутствие переориентаций рабочегооргана станка при реверсе и др.).Их недостатки также являются совместными, которые присущикак направляющим скольжения, так и качения.В отдельных случаях применяется комбинация гидростатическихопор и направляющих качения в качестве способа создания замкнутых гидростатических опор.
Подпружиненные катки могут обеспечить надежное замыкание гидростатических опор даже при отсутствии внешней постоянной нагрузки.Важным вопросом является надежная защита направляющих дляпредохранения от попадания на рабочие поверхности грязи, мелкойстружки и абразивной пыли. Отсутствие надежных защитныхустройств в направляющих скольжения значительно ускоряет их из79нос. Как уже отмечалось, наиболее чувствительны к загрязнениюнаправляющие качения.На рис. 3.23 показаны схемы основных типов защитных устройствдля направляющих.Стационарные литые чугунные или сварные стальные щитки, которые крепятся к подвижному рабочему органу (рис.
3.23, а), защищают направляющие от механических повреждений и попаданиякрупной стружки.Телескопические щитки (рис. 3.23, б) применяют в средних и тяжелых станках при большой длине хода. Они представляют собойнабор взаимно подвижных щитков с уплотнениями в подвижныхсоединениях.Защитные ленты также применяют при большой длине хода(рис. 3.23, в, г, д). Они надежно защищают направляющие. Лентыбывают стальные, текстовиниловые, иногда применяют полиамидную пленку, армированную капроновой сеткой. Стальные лентыобязательно должны быть закалены.Гармоникообразные меха (рис.
3.23, е) являются защитнымустройством, обеспечивающим высокую герметичность, и широкоприменяются в шлифовальных и прецизионных станках. Основнойа)б)в)г)д)е)Рис. 3.23. Основные типы защитных устройств для направляющих:а — щитки; б — телескопические щитки; в, г, д — лента; е — гармоникообразные меха80их недостаток связан с увеличением габаритов вдоль направляющихна величину сложенного устройства. Меха изготавливают из различных полимерных материалов, обеспечивающих высокую долговечность устройства.Применение того или иного защитного устройства определяетсяконкретными условиями работы и особенностями конструкции направляющих и станка в целом.3.5.
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫ РЕЖУЩИХИНСТРУМЕНТОВОбработка заготовок на станках с ЧПУ производится, как правило, последовательно несколькими режущими инструментами. Этотребует наличия на станке соответствующего комплекта, собранногои настроенного в специальных державках и оправках, режущего инструмента, установленного в револьверной головке (для токарныхстанков с ЧПУ) или в инструментальном магазине (для многоцелевых станков).Процесс использования режущих инструментов на станках с ЧПУвключает в общем виде четыре этапа (рис. 3.24):1) комплектацию и сборку режущих инструментов, взятых наскладе, путем их установки в оправки и на державки; их последующую размерную настройку на специальных приборах; складирование собранных и настроенных оправок и инструментальных блоков;2) подборку необходимого комплекта собранного и настроенногоинструмента на складе для обработки установленной номенклатурызаготовок , его установку в инструментальный магазин или в револьверную головку на станке;3) последовательный выбор в процессе обработки заготовки нужного инструмента, его автоматическую смену с установкой и закреплением на рабочем органе станка; обработку заготовки, раскрепление, съем и возврат данного инструмента в магазин с последующейустановкой следующего инструмента или смену инструмента путемповорота револьверной головки;4) возврат комплекта инструмента после обработки соответствующих партий заготовок на склад, а при необходимости — разборкуоправок и резцедержавок с режущим инструментом для его повторной заточки или замены.Последовательный выбор в процессе обработки заготовки нужного инструмента в инструментальном магазине станка, его автоматическая установка и закрепление на рабочем органе станка, последующий возврат инструмента в магазин осуществляются системойавтоматической смены инструмента (АСИ).81Рис.
3.24. Схема использования режущих инструментов на станках с ЧПУВ общем виде система АСИ включает в себя:• инструментальный магазин для накопления инструментов (натокарных станках с ЧПУ — одну, две или три револьверные головки);• устройство выбора в инструментальном магазине или револьверной головке нужного инструмента;• автооператор для смены инструмента (в некоторых случаях онотсутствует);• механизм зажима оправки или резцедержавки с инструментомна рабочем органе станка.К системам автоматической смены инструментов предъявляютсяследующие основные требования:• достаточная вместимость накопителя инструментов (револьверной головки, инструментального магазина);• надежная идентификация инструментов в магазине;• минимальные затраты времени на смену инструментов;• надежный захват оправок и державок с инструментами при ихавтоматической смене;• точное позиционирование оправок и державок с инструментами при их установке на рабочие органы станка;• минимально возможное расстояние от инструментального магазина до рабочих органов станка;82• принцип работы и расположение системы АСИ на станке недолжны ограничивать рабочую зону станка и должны быть такими, чтобы было невозможно столкновение заменяемого режущего инструмента с обрабатываемой заготовкой;• высокая надежность функционирования системы АСИ;• предохранение посадочных поверхностей оправок и державокинструмента и рабочих органов станка от загрязнения;• удобство обслуживания и соблюдение требований техники безопасности;На рис.
3.25 показана классификация систем автоматическойсмены инструментов применительно к токарным и многоцелевымстанкам.Способ накопления на станке режущих инструментов, выбраннаяисходя из этого компоновка и конструкция инструментального магазина (или револьверной головки), способ выбора, смены и закрепления оправок и державок с режущим инструментом на рабочеморгане станка оказывают значительное влияние как на компоновкуи конструкцию станка, так и на его эксплуатационные характерис-Рис.
3.25. Классификация систем автоматической смены инструмента83тики (технологические возможности, производительность и надежность работы и др.).3.5.1.Требования к режущим и вспомогательным инструментампри их автоматической смене, их характеристикиРежущий инструмент для станков с ЧПУ должен иметь высокуюстойкость, возможность предварительной настройки на размер внестанка (совместно с применяемым вспомогательным инструментом);быстросменность при переналадке на изготовление другой деталиили замене затупившегося инструмента; высокую точность повторения положения режущих кромок инструмента относительно установочных баз; технологичность в изготовлении и относительнуюпростоту конструкции.На станках с ЧПУ в настоящее время применяют в основном режущие инструменты с механическим креплением многогранныхтвердосплавных режущих пластинок, а также из минералокерамикии сверхтвердых материалов.
Режущие инструменты закрепляются вшпинделе или на суппорте станка с помощью разнообразных вспомогательных инструментов: оправок, втулок, патронов, державок,блоков.Конструкцию вспомогательного инструмента определяют его основные элементы: поверхности, предназначенные для его крепленияна рабочих органах станка; поверхности, предназначенные для крепления на нем режущих инструментов.Устройства, осуществляющие крепление вспомогательного инструмента (оправок и державок) на станке, определяют конструкциюхвостовика (у оправок) и базовых поверхностей (у державок), которые унифицированы для применения на разных станках.Для установки и регулирования положения режущих инструментов в оправках применяют различные по конструкции переходники (адаптеры) (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
