Мещерякова В.Б. 2015 Металлорежущие станки с ЧПУ (849655), страница 24
Текст из файла (страница 24)
После цикла измерения щуп автоматически перегружается винструментальный магазин. Приемник сигнала щупа желательнорасполагать дальше от зоны обработки, чтобы на него не попадали139СОЖ и стружка. Этим условиям отвечает измерительный щуп с использованием инфракрасного излучения для передачи сигнала.Достаточно прост и надежен также индуктивный способ передачисигнала касания.При расточке точных отверстий в заготовке измерительный щупможет применяться для измерения полученного диаметра перед чистовым проходом.
После этого проводится коррекция радиальногоразмера расточного резца в оправке.Таким образом, применение измерительных щупов дает возможность определять погрешности обработки, измерять износ инструмента и проводить соответствующие коррекции этих погрешностейнепосредственно на станке без съема заготовки. Это также исключает необходимость наличия специального измерительного устройства вне станка.Недостатками являются: простои дорогостоящего станка с ЧПУво время измерений; неблагоприятные условия измерений (СОЖ,стружка, высокая температура); зависимость точности измерений отточности перемещений рабочего органа, несущего измерительныйщуп.4.8. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ НА СТАНКАХ С ЧПУДля точной установки и закрепления на станке с ЧПУ обрабатываемых заготовок применяются различные приспособления.
Онидолжны обеспечивать условия для быстрой, точной, многократнойустановки и зажима заготовки, удобный доступ к ней режущего инструмента при минимальном количестве ее перестановок.Применяемые приспособления подразделяются:• на приспособления для установки и закрепления заготовок натокарных станках с ЧПУ;• приспособления для установки и закрепления заготовок настоле (перемещающемся, поворотном или неподвижном) фрезерных и многоцелевых станков.Учитывая особенности станков с ЧПУ, к применяемым на нихприспособлениям предъявляются следующие основные требования:• обеспечивать бо'льшую точность установки заготовок, чем вприспособлениях к универсальным станкам, и иметь повышенную жесткость;• иметь возможность быстро заменять (или переналаживать) приспособление на столе станка и точно ориентировать его относительно начала системы координат станка;• установочные элементы и зажимные устройства приспособления не должны препятствовать подходу режущего инструментак обрабатываемым поверхностям заготовки (обеспечить при не140обходимости обработку с четырех или даже с пяти сторон безпереустановки заготовки);• обеспечивать минимальную высоту выступающих над заготовкой элементов приспособления с целью уменьшения длиныприменяемых оправок режущего инструмента;• использовать наличие отводных, съемных и откидных прихватов на приспособление с целью обеспечения полного цикла обработки заготовки;• иметь возможность производить съем изготовленной детали иустановку заготовки вне рабочей зоны станка, совмещая времяна такую смену с временем его работы.С другой стороны, определенные требования предъявляются и кобрабатываемым на станках с ЧПУ заготовкам:• они должны иметь хорошо оформленные установочные базовыеповерхности, обеспечивающие точность базирования и надежность установки, а также удобные места для приложения сил зажима, надежное закрепление без деформации.
При необходимости конструктор должен предусматривать технологическиеприливы, платики, бобышки, отверстия и др.;• для исключения переустановки заготовок или применения дополнительных приспособлений желательно, чтобы заготовки неимели поверхностей и отверстий, расположенных под углом;• для обеспечения высокой точности базирования предпочтительно конструировать детали, позволяющие базировать их приобработке по трем плоскостям. При этом применяют в основном чистые базовые поверхности, которые на первых операцияхобрабатывают на обычных универсальных станках. При невозможности базировать заготовку по трем плоскостям применяютменее точную схему базирования — по плоскости и двум отверстиям.
При этом отверстия должны быть максимально удаленыдруг от друга и выполнены не ниже чем по 7-му квалитету.По степени специализации приспособления, применяемые настанках с ЧПУ, подразделяются на следующие системы:• система универсально-безналадочных приспособлений (УБП). Конструкция этих приспособлений представляет собой законченный механизм с постоянными регулируемыми (несъемными)элементами для установки различных заготовок. Они предназначены для многократного использования. К системе УБП относятся различные патроны, в частности поводковые, машинные тиски и др;• система универсально-наладочных приспособлений (УНП). Данные приспособления состоят из универсального базового агрегата и сменных наладок.
Примерами таких приспособлений являются трехкулачковый переналаживаемый патрон, перена141ладка которого чаще всего сводится к замене кулачков,и универсально-наладочные тиски с пружинно-гидравлическимприводом;• система специализированных наладочных приспособлений (СНП)обеспечивает базирование и закрепление типовых по конфигурации заготовок различных размеров;• система универсально-сборных приспособлений (УСП). Компоновки УСП собираются из стандартных элементов, изготовленных с высокой степенью точности.
Элементы и узлы фиксируются системой шпонка — паз. Высокая точность элементовУСП обеспечивает сборку приспособлений без последующеймеханической доработки. После использования компоновок ихразбирают на составные части, многократно используемые вразличных сочетаниях в новых компоновках;• система универсально-сборных механизированных приспособленийдля станков с ЧПУ (УСПМ-ЧПУ) является развитием системыУСП. Компоновки специальных приспособлений системыУСПМ-ЧПУ предназначены для установки заготовок на фрезерных станках с ЧПУ и многоцелевых станках.
Основой комплектов УСПМ-ЧПУ являются гидравлические блоки, представляющие собой базовые плиты УСП с сеткой пазов и встроенными гидроцилиндрами, а также плиты без встроенныхцилиндров. В последнем случае для механизации зажимов применяют различные гидроцилиндры;• система сборно-разборных приспособлений (СРП-ЧПУ). Компоновки СРП собираются из стандартных деталей и сборочныхединиц, фиксируемых относительно друг друга системой палец — отверстие. Для этой цели в базовых деталях имеютсясетки точных координатно-фиксирующих отверстий.
Детали исборочные единицы компоновок СРП крепятся посредством Тобразных пазов. В компоновках СРП в отличие от УСП числосборочных единиц преобладает над деталями. Приспособленияпереналаживаются посредством перекомпоновки, регулирования положения базирующихся и зажимных элементов или замены сменных наладок;• система неразборных специальных приспособлений (НСП). Приспособления этой системы не являются переналаживаемыми.Детали нельзя повторно использовать в других компоновках.
Настанках с ЧПУ приспособления такой системы целесообразноприменять лишь как исключение в том случае, если нельзя применить ни одну из переналаживаемых систем. Конструкция такого приспособления должна быть максимально упрощена.По степени автоматизации приспособления можно классифицировать на приспособления с ручным приводом и приспособления с142автоматизированным приводом и управлением. В свою очередь, последние в зависимости от типа привода подразделяются на механические, гидравлические, пневматические и магнитные.4.8.1.
Приспособления для токарных станков с ЧПУДанные приспособления могут быть следующих видов: зажимныекулачковые патроны; токарные центры; поводковые зажимныеустройства; цанговые зажимные устройства; планшайбы; люнеты(для поддержания обрабатываемых валов большой длины).Закрепление заготовок в зажимных кулачковых патронах нашпинделе станка используется достаточно широко как при обработке коротких заготовок типа фланцев, так и при обработке валов.В последнем случае при длине вала, превышающей его диаметр болеечем в 10 раз, он одним концом устанавливается и закрепляется кулачками в патроне, а на втором конце поджимается центром, установленным в задней бабке. Для исключения прогиба вала под действием сил резания в этом случае применяется дополнительнаяопора — люнет.
В зависимости от количества кулачков различаютдвух-, трех- и четырехкулачковые зажимные патроны. Наиболеечасто используется самоцентрирующий трехкулачковый патрон. Онобеспечивает быстрое, точно отцентрированное закреплениецилиндрических заготовок. Четырехкулачковый патрон применяетсядля закрепления четырех-, шести-, восьми- и двенадцатиугольных,а также округлых заготовок.Поскольку обработка на токарных станках с ЧПУ производитсяпри черновых и чистовых режимах, необходимо оснащение патроновкак калеными кулачками, так и сырыми, растачиваемыми непосредственно на станках.
При этом замена кулачков не должна заниматьмного времени.В станках с ЧПУ наибольшее распространение получили самоцентрирующие клиновые и рычажно-клиновые патроны (рис. 4.17).На рис. 4.18 показана конструкция автоматизированного зажимного устройства с клиновым кулачковым патроном и гидроцилиндром с поршнем.Закрепление заготовки в центрах применяется обычно при обработке валов, имеющих отношение длины к диаметру от 4 до 10.В тех случаях, когда необходимо сохранить достоинства токарнойобработки в центрах и при этом сообщить заготовке больший крутящий момент, совместно с центрами используют поводковые патроны.Для зажима заготовок в виде прутка разного поперечного сеченияна токарных станках с ЧПУ применяются цанговые патроны.
Главным элементом этих патронов является зажимная цанга, выполнен14332234411а)б)Рис. 4.17. Клиновой патрон:а — схема (1 — тяга; 2 — клин; 3 — кулачок; 4 — заготовка); б — рычажно-клиновойпатрон (1 — тяга; 2 — двуплечий рычаг; 3 — кулачок; 4 — заготовка)ная в виде стальной закаленной втулки с прорезями, образующиминесколько упругих лепестков. Наибольшее применение получилицанговые патроны трех типов: нажимные, натяжные и с промежуточной зажимной втулкой в виде трубы.В патроне с цангой нажимного действия цанга с усилием вдвигается в коническое отверстие втулки в шпинделе станка. Недостаткомтакого патрона является снижение усилий зажима под действием силрезания.Патрон натяжного действия предусматривает втягивание цангив коническое отверстие шпинделя.