Кузнецов Ю.Н. Станки с ЧПУ (986783), страница 17
Текст из файла (страница 17)
При отсутствии корректирующего усилителя подается сигнал У„управляющий преобразователем Р двигателя стола 2. Преобразователи 10 и 11 используются для управления двигателями фрезерной каретки 12 и фрезы 14. Микропроцессор рассчитывает частоту корректирующего сигнала: 1Ф ~к= а1 (3.9) ~к М=— К Ф (3.10) для колеса с винтовым зубом 1„т = К.(т".~ Г„) ° (3.1 1) для червячного колеса (тангенциальное врезание) т„им М =- КФ(™и+ 1л) (3.12) где т„— число нарезаемых зубьев; т — модуль нарезаемого колеса; КФ вЂ” число заходов фрезы; Р„, Р, — подача по я~~ок координатам У и Л на 1 оборот стола; Т, = —." — шаг мпр винтовой линии нарезаемого колеса (р — угол наклона винтовой линии нарезаемого колеса).
Системы ЧПУ зубообрабатывающими станками требуют разработки специального программного математического обеспечения, которое должно обеспечивать формирование чиповых технологических циклов обработки различных зуб- где гз — частота измерительного преобразователя, установленного на фрезе. Дтя прячэзубого колеса, с конусным зубом, бочкообразного, червячного (радиальное врезанне) чатых колес и автоматический расчет параметров настройки. Для таких станков можно рекомендовать отечественные системы ЧПУ моделей 2С85 нли «Электроника НЦ80-31». 3.5. Особенности лостровиия шлифовальных станков с ЧПУ Шлифовальные станки с ЧПУ начинают распространяться, несмотря на трудности их создания [511. При создании шлифовальных станков с ЧПУ необходимо решать проблемы, связанные: 1) с износом шлифовального круга, чтотребует автоматической правки по периферии по торцу, по периферии я торцу), перенастройки механизма правки н автоматической компенсации износа круга; 2) с автоматическим определением контакта шлифовального круга с изделием и применением автоматических врезных устройств; 3) с автоматической загрузкой-разгрузкой обрабатываемых деталей; 4) с автоматическим регулированием процесса шлифования; 5) с автоматической сменой и бал; иснровкой шлифовальных кругов, особенно больших диа« метров, требующих соблюдения техники безопасности и высокого качества обработки.
Наибольшее распространение получили круглошлнфовальные (ЗМ151Ф2, ЗМ! 53Ф2Н!В), внутришлнфовальные и плоскошлифовальные станки с ЧПУ. Оснащение ЧПУ для обработки криволинейных поверхностей с прямолинейной образующей позволяет резко повысить производительность обработки, например, контурно-шлифовальный станок МАЗ96ФЗ, по компоновке напоминающий координатно-расточной или бескоисольнофрезерный с вертикальной осью, В этом станке приводы подач координатных перемещений стола (Х' и У') — шаговые электродвигатели с гндроусилнтелями, дискретность перемещений 0,001 мм. Станок имеет третью управляемую координату У: перемещение пиноли прибора алмазной правки круга от шагового двигателя с дискретностью 0,002 мм.
Автоматическая компенсация износа круга производится командами от устройств ЧПУ. Задача определения контакта может быть решена двумя принципиально разными путями: компенсацией размера шлифовального круга при правке (тогда место контакта не изменяется, и настраивается один раз для каждого круга) и специальными устройствами. Рис. 3.1б. Схема подвода и врезвния шлифовельного круга в обрабетмвиемую деталь У вЂ” шлифоиильили бобке; У вЂ” шлифоиильиыв круг; Р— обрибитыииемаи летель Устройства для определения контакта шлифовального круга с изделием выполняют на основе одного из следующих физических принципов: изменение мощности нли тока (полной нли активной составляющей) электродвигателя привода шлифовального круга; изменение уровня вибрации станка; появление искры, контролируемой фотодатчиком; изменение момента нагрузки на шпинделе шлифовального круга. Автоматическое регулирование процесса шлифования (рис, 3.16) позволяет резко сократить вспомогательное время, а следовательно, увеличить производительность, исключить прижоги и снизить шероховатость поверхности на этапе выхаживания.
Обычно на черновых операциях1 (участок зх) псу = 0,5... 1,5 мм/миц (реже 3... 5 мм/мин), а на отделочных (чистовых — участок з,) весьма малы (роя= 0,005... 0,5 мм!мии). Поэтому подвод шлифоваль ного круга на рабочих подачах крайне нерационален и его осуществляют на скоростях пб, „в несколько раз превышающих ом, напРимеР, пб,„= 12 мм!мин. Автоматические врезные устройства (241 различают поу функциональному назначению; видам металлообработки; характеру формируемых выходных сигналов (команд); точности; содержанию и характеру информации о состоянии процесса врезания.
)04 Рис 337 Устройства автоматической балансировки шлифо. вальиых крутов в процессе рабочы Современные шлифовальные станки с ЧПУ снабжаются устройствами для автоматической балансировки шлифовольного круга и датчиками дисбаланса круга (рис. 3.17). В устройстве для автоматической балансировки (рис. 3.17, а) имеется регулировочная масса Г, положение которой можно изменять (наклонять) дистанционно с помощью тяг, приводимых в движение от вспомогательного двигателя М.
Кроме того, устройство содержит датчики дисбаланса Д, являющиеся датчиками обратной связи; снгнализирующими о качестве балансировки круга К, Балансировка может производиться по командам системы ЧПУ или нажатием кнопки ручного управления. В станке ЗМ163Ф2Н1В работа механизма балансировки (рнс. 3.17, б) основана на повороте двух корректирующих злементов А1 и А2 относительно вращающегося круга при остановке попеременно одной из рукояток Р1 или Р2, вынесенных иа торец механизма. Для наблюдения за уровнем вибраций можно использовать небольшое зеркало, закрепч ленное на стойке передней опоры шпинделя.
При умень-, шении вибраций изображение в зеркале из размытого ста-- новится четким. Наметилась тенденция построения шлифовальных станков, ориентированная на агрегатно-модульный принцип. Примером могут служить шлифовальные станки фирмы «Зсйаид(» (ФРГ), оснащенные системой ЧПУ типа С)т'С; имеющие наклонную станину и предназначенные для наружного, внутреннего и профильного шлифования. Для обработки коротких деталей используют станки с четырех- позиционной револьверной головкой (рнс. 3.18, а), установленной на крестовом суппорте (Х, 2) с поворотом.в преде-' Рис. Здз, Шлифовальные станки фирмы «ясааии1ва о — е еетырехповмимоипоа, б — лвухпоаиимоииоа револьвериымп лоловиаым ылифовальиых ыипииелеа лах 270' В и снабженной приборами правки, люнетом и смены измерительных роликов (ур", )л); для деталей типа палов — с двухпозицнонной головкой (рис.
3.18, б) н дополнительной координатой (Р) для задней бабка. 3 й. Принципы нестроения многооперацнонных станков дкя нкоскнх н корпусных детапей Развитие и совершенствование конструкций станков с ЧПУ привело к появлению многооперационных станков (МОь), которые объединили в себе эксплуатационные качества целого ряда станков обычного исполнения.
На этих аоб станках, оснащенных устройством автоматической смены инструментов, можно осуществлять различные операции, в том числе фрезерование, сверление, растачивание, нарезание резьб, развертывание и т. д. Основные особенности МОС: 1) автоматизация всего цикла обработки; 2) наличие большого числа инструмеиэов (до 100 и более); 3) быстродействие при выполнении вспомогательных команд и холостых перемещений, повышение доли основного времени в операционном; 4) повышенная точность обработки; 5) возможность быстрой переналадки; 6) высокая степень универсальности. Г!о конструктивному оформлению и компоновкам МОС различны.
МОС чаще имеют один шпиндель и магазин инструментов или револьверную головку. Инструменты используют последовательно, МОС (как и другие станки с "!ПУ) имеют управляемые координаты, минимальное количество которых равно трем. Первоначально МОС проектировали на базе имеющихся расточных и фрезерных станков, поэтому в их конструкции сохранилось некоторое сходство с рядом универсальных станков.
В последнее время чаще проектируют МОС с горизонтальным расположением шпинделя, что приближает их к горизонтально-расточным станкам. Однако практически существенным изменениям подвергались все узлы. Магазины инструментов МОС по конструктивному оформлению разнообразны. Они могут располагаться на шпиндельной бабке, на колонне или станине, на столе станка или даже вне станка. !йомпоновки МОС весьма разнообразны (рис. 3.!9) [2, 31, 35). Многие из них сохранили внешние черты и особенности компоновок универсальных станков при существенном изменении всех основных узлов и механизмов.
МОС компонуются по типу вертикальных координатно-сверлильных (243ВФ4, рис. 3.! 9, а), горизонтально-фрезерных(рис. 3.19, б), вертикально-фрезерных (6Р11МФЗВ, рис. 3.19, в), горизонтально-расточных (ИР500МФ4, 6305Ф4 2623ПМФ4, рнс. 3.19, д, е) и др. Большая их часть имеет одностоечную компоновку с подвижным бесконсольным крестовым столом, отличающимся высокой жесткостью и точностью перемещений. Могут быть МОС портального, двухстоечного исполнения (6560МФЗ, рис.
3.19, е). Для повышения жесткости и виброустойчивости МОС при снижении трудоемкости изготовления, сокращения !07 Рнс. 3,19. Компоновки многооперапионнмн станков сроков проектирования целесообразно учитывать следующее: 1. Модульный принцип, предусматривающий агрегатно- блочное построение и позволяющий при минимальном количестве блоков (неподвижных, шпиндельных, координатных поступательных и поворотных, накопителей инструментов и других элементов станка) получать большое количество модификаций в зависимости от обрабатываемой а у У1 д ег Рнс, 0.20. Структурные формулы возможнык компоновок МОС детали и требований технологического процесса Так, например, при четырех блоках (1 — неподвижный, 3— подвижных) возможное число компоновок соответствуер числу перестановок Р,' 4 ! = 24 (рис.