Компоновка станков с чпу

Основные критерии выбора компоновки станков:

• габариты обрабатываемой заготовки, которые определяют рабочую зону станка;

• масса заготовки, определяющая несущую способность узлов, перемещающих заготовку;

• исполнительные движения, определяющие вид и число движений, число управляемых координат;

• номенклатура технологических операций, определяющая исполнительные формообразующие движения, принадлежность станка к определенной группе, требования к системе ЧПУ;

• требуемое число инструментов, определяющее вместимость инструментального накопителя, его тип и расположение;

• возможность встраивания станка в автоматизированную станочную систему, определяющая возможность станка работать в комплексе с др. оборудованием (роботами, манипуляторами и пр.);

• точность обработки, в т. ч. геометрическая погрешность несущей системы станка, ее упругие и тепловые деформации;

• производительность станка, определяемая кинематической реализацией режимов резания, вспомогательными операциями, концентрацией операций и способом построения технологического процесса обработки (совмещение переходов, многопозиционная и многоинструментальная обработка);

• стоимость станка;

• удобство обслуживания;

• удобство отвода стружки, подачи и отвода СОЖ;

• площадь, занимаемая станком;

• уровень унификации узлов и агрегатов.

1.1Координатные оси и направления перемещений в компоновках станков

В соответствии с рекомендацией ISO в качестве единой системы координат для всех станков с ЧПУ принята стандартная правая система, при которой оси X, Y, Z указывают положительные направления движения инструмента относительно подвижных частей станка. Положительные направления движения заготовки относительно неподвижных частей станка обозначаются X’, Y’, Z’ и противоположны осям X, Y, Z соответственно.

Стандартная система координат представляет собой правую прямоугольную систему координат XYZ, согласованную с главными линейными направляющими станка.

Начало координат стандартной системы:

• совмещается с базовой точкой узла станка, несущего заготовку, и, как правило, зафиксированного в положении, при котором все перемещения исполнительного органа станка могли бы описываться положительными координатами.

Для шпиндельного узла, несущего заготовку, — это точка пересечения базового торца шпинделя с осью его вращения.

Для крестового стола — это точка пересечения его диагоналей или специальная, конструктивно оформленная, настроечная точка.

Для поворотного стола — это точка пересечения зеркала стола с осью его вращения.

Ось Z:

• для станков, на которых возможно сверление (сверлильных, расточных, токарных, фрезерных) ось Z совпадает с осью вращения главного шпинделя станка или параллельна ей. Если ось вращения главного шпинделя поворотная (например: у вертикально-фрезерного станка с поворотной фрезерной головкой), то осью Z считается ее положение по нормали к поверхности, на которой закреплена заготовка;

• для станков, на которых сверление невозможно (строгальные, шлифовальные, зубообрабатывающие и т. п.), ось Z перпендикулярна к плоскости установа заготовки.

Ось X:

• перпендикулярна оси Z, параллельна плоскости установа заготовки и, если возможно, — горизонтальна. При наличии нескольких осей, перпендикулярных оси Z и соответствующих сформулированному правилу (например: у вертикально-фрезерных и вертикально-сверлильных станков с крестовым столом), за ось X принимается та из них, вдоль которой возможно наибольшее перемещение исполнительного органа.

Ось Y:

• определяется по известным осям X и Y в дополнение к ним до завершения правой прямоугольной системы координат (например: по правилу трех пальцев правой руки).

Положительным направлением осей Z и X является направление, соответствующее движению, вызывающему увеличение соответствующего размера обрабатываемой заготовки, т. е. — направление от заготовки к инструменту. Для станков, на которых возможно сверление (сверлильных, расточных, токарных, фрезерных), положительное направление оси Z соответствует движению сверла от заготовки. Если такие станки предназначены для обработки вращающимся инструментом (например: фрезерные, сверлильные, расточные), положительное направление оси X задается следующим образом:

• вправо, если ось Z вертикальна;

• влево, если ось Z горизонтальна.

Если у станка имеется несколько исполнительных органов, несущих инструмент, для задания их перемещений, используются различные системы координат. В этом случае оси X, Y, Z относятся к первому исполнительному органу; оси U, V, W — ко второму; оси P, Q, R — к третьему.

Вращение исполнительных органов вокруг координатных осей X, Y, Z обозначаются соответственно A, B, C; вокруг дополнительных осей — D, E. Положительные направления вращения вокруг координатных осей назначаются по правилу правого винта.