4. Универсальность ри (приложения 6, 7)

С целью повышения универсальности и одновременно упрощения конструкции разработаны агрегатно–модульные системы для разнотипных станков.

Инструмент, который собирают из унифицированных узлов и агрегатов, переналаживают применительно к изменению обрабатываемых деталей путем простой компоновки унифицированных взаимозаменяемых узлов.

Для составления инструмента различных типов используется определенное количество деталей. Например, модульный расточной инструмент состоит из элементов, показанных на рис. 210.

Базирование – по торцевым поверхностям. Аналогичная этой была разработана конструкция Ивановским станкостроительным ПО.

Модульно–блочный принцип построения конструкции РИ используют ряд зарубежных фирм (ФРГ, Швеция, Австрия и др.), а также в России.

Так, например, для токарных станков с ЧПУ режущий инструмент выполняется в виде небольших блоков, представляющих собой режущую часть резцов для наружного и внутреннего точения, для сверл с МНП (рис. 211).

Б лок 1 имеет прямоугольную присоединительную часть с вертикальными плоскими направляющими и с двумя V-образными вертикальными канавками для захвата манипулятором.

Державочная часть блока 2 может быть выполнена с цилиндрическим хвостовиком (ГОСТ 24900–8I), базирующей призмой.

Для крепления блоков имеются призматические направляющие. Боковые плоские направляющие могут разжиматься, для этого предусмотрен паз. У державки 2 имеется перемещаемая часть с цилиндрической головкой, с помощью которой осуществляется затяжка режущего блока с небольшой деформацией боковых направляющих (рис. 212).

П ри создании различных типов фрез, а также сверл также применяется модульный принцип построения конструкции. При этом используется один корпус инструмента, в пазы которого могут быть установлены модули–кассеты, несущие МНП разных форморазмеров и разной конструкции. Различные пластины (после смены вставок-модулей) позволяют менять геометрию инструмента и использовать его в тех или иных условиях обработки (торцевые, дисковые фрезы) (рис. 213).

5. Системы информации о состоянии режущей кромки и средства подналадки

Точность обработки на автоматизированном оборудовании в большой степени зависит от контроля состояния режущей кромки и от возможности автоматической подналадки положения РИ.

Косвенно такую информации получают путем измерения обработанных деталей или учета их количества. Однако это не исключает выхода из строя инструмента в то время, когда предыдущая партия измеряется.

Мониторы позволят усилить, преобразовать и представить в виде информации или сигнала электрические сигналы, поступающие от датчиков сил резания, крутящих моментов, силы потребляемого тока.

Если износ и соответствующая сила резания превышают установленный допуск, монитор реагирует на это, выдавая сигнал на смену инструмента. Если сила резания внезапно увеличилась и перешла границу допуска, монитор воспринимает это как поломку инструмента и выключает станок. После автоматической смены инструмента, например, резцового блока – предусматривается автоматическое измерение координат вершины режущей части с помощью датчиков касания. Точность измерения ±1 мкм. Результаты измерения вводятся в обслуживающую ЭВМ, которая выдает команду на корректировку положения данного инструмента.

Имеются устройства для регулирования размера отверстия при его расточке. Эти устройства позволяют выдвигать резец из державки по мере износа. Дополнительная подналадка инструмента осуществляется автоматически в том случае, если не обеспечивается размерная стойкость инструмента. Принцип действия такой расточной оправки подобен действию (по раздвижению в направлении диаметра) хонинговальной головки. Измерительное устройство (например, электронный щуп), контролируя размер обработки, подает команду в систему управления станком. Система анализирует эту команду и реализует подналадку через коническую тягу. Коническая тяга перемещается вдоль оси и через стержни разжимает упругие элементы резцовой головки (приложение 8).

В России и за рубежом проведен ряд работ по применению метода акустической эмиссии, на основе которого создан ряд приборов активного контроля износа РИ и прогнозирования поломки РИ. Сигналы, получаемые этим прибором, можно подавать в систему управления станком для корректировки положения вершины режущей кромки.

Акустическая эмиссия – это процесс излучения материалом механических волн (продольных, поперечных, поверхностных, плоских и др.), вызванных локальной динамической перестройкой структуры материала.