Часть II Под общ. Ред. А.С. Проникова. – м.: Издательство мгту им. Н. Э. Баумана: Машиностроение, 1995, - 320с.: ил.) Стр 60-160.

Вопрос 14: Наладка фрезерно-сверлильно-расточных обрабатывающих центров. Фрезерные операции

Фрезерование — наиболее универсальный вид механической обработки. Оно пригодно для обработки практи чески любых поверхностей. На универ сальных фрезерных станках с ЧПУ это обеспечивается возможностью переме щать режущий инструмент одновремен но по трем согласованным осям: X, Y, Z.

С точки зрения специфики программирования фрезерные операции принято классифицировать по числу осей станка с ЧПУ, которые одновременно используют для выполнения данной операции. Различают 2,5-; 3-; 4- и 5-координатную обработку.

При так называемой 2,5-координатной, или плоской, обработке одновременно используют не более двух осей. Третья ось служит в основном как установочная для подводов и отводов инструмента. 2,5-координатное фрезерова ние применяют для обработки цилиндрических и линейных поверхностей (контуров), произвольные направляющие и образующие которых или параллельны оси инструмента, или составляют с этой осью постоянный угол в нормальном сечении. В первом случае обработка осуществляется боковой поверхностью цилиндрических, а во втором — конических фрез. Другое назначение 2,5-координатного фрезерования — обработка плоскостей, перпендикулярных к оси инструмента.

Фрезерование с использованием одновременно трех осей станка предназначено для объемной обработки любых поверхностей, доступных для подвода инструмента при неизменном направлении его оси в пространстве. Остальные разновидности многокоординатной фрезерной обработки принято относить к специализированным технологическим процессам.

На станках с ЧПУ находят применение классические разновидности фрезерования — цилиндрическое и торцовое: цилиндрическое — обработка контуров боковой цилиндрической поверхностью инструмента; торцовое — формообразование торцов узких ребер, ширина которых не превышает диаметра фрезы, а также поверхностей с малым припус- ком.

На станках с ЧПУ применяют и смешанное фрезерование — одновременную обработку детали боковой и торцовой поверхностями концевых фрез.

Работа на многоцелевых станках с чпу

Многоцелевые станки с ЧПУ (рис. 14.16) являются достаточно сложными агрегатами с различными функциональными устройствами, которые в ряде случаев отсутствуют у обычных станков с ЧПУ. К таким устройствам относятся, в частности, инструментальные магазины большой емкости с механизмами АСИ, системы взаимосвязанных столов-спутников с позициями ожидания и замены, мощная система уборки и транспортирования стружки, магазин и система замены шпиндельных головок и др. (см. гл. 3).

Как уже указывалось, все современные многоцелевые станки оснащаются УЧПУ класса CNC высокого уровня. Эти УЧПУ имеют мини-ЭВМ с расширенной памятью, что позволяет хранить и использовать обширную технологическую информацию.

Все особенности многоцелевых станков предопределяют, как правило, срав- нительно длительный цикл обработки сложных деталей.

Деталь с одной установки обрабатывается с нескольких сторон, причем операции и переходы резко отличаются по сложности, по количеству используемого инструмента, по уровню режимов и т. п. К тому же следует учесть высокую степень автоматизации всех процессов при работе на станках.

Важной особенностью многоцелевых станков является их работа при повышенной температуре. В связи с высоким коэффициентом использования в течение одной-двух рабочих смен подряд станок может значительно нагреваться и иметь заметные температурные деформации. Известно, что на операционных станках спустя некоторое время после начала смены происходит в связи со стабилизацией температуры стабилизация положения рабочих органов. Для МС не существует столь строгой зависимости, так как непрерывно меняются режимы, высокие скорости вращения шпинделя чередуются с низкими. Зависимость температурных деформаций от времени приобретает характер сложной колебательной функции, в которой разогрев узлов и механизмов чередуется с их остыва- нием. Размах колебаний зависит от продолжительности отдельных инструментальных переходов и частот вращения шпинделя. Поэтому характер температурных деформаций узлов станка необходимо учитывать при разработке УП. Взаимосвязанные поверхности не следует обрабатывать на резко отличающихся режимах. В начале работы, когда станок еще холодный, необходимо выделить 15—20 мин для его разогрева, а затем поднастроить положение нуля программы. Этот нуль следует периодически проверять. В работе станка необходимо предусматривать паузы.

Определенные особенности имеет характер работы многоцелевых станков, входящих в состав участков и линий ГПС, в полностью автоматическом режиме [60]. Поэтому приведем лишь общую схему подготовки станка к работе. Разнообразие многоцелевых станков предопределяет различные схемы их настройки. Поэтому приведем лишь общую схему подготовки станка к работе.

Общая схема подготовки станка к работе. После доставки к станку налаженных на размер инструментов и крепежных приспособлений наладку станка (а в дальнейшем и его работу) можно осуществлять по следующей схеме.

1. Установить приспособления на основной стол станка и на сменные столы-спутники в позиции ожидания и замены.

2. Расставить налаженные на размер инструменты или в соответствующие гнезда магазина (при кодировании гнезд), или в последовательности использования, или произвольно (при кодировании инструмента).

3. Сверить фактические координаты вершин режущих кромок с запрограммированными, ввести в УЧПУ соответствующие значения коррекции на длину инструментов.

4. Сверить фактические диаметры фрез с запрограммированным и ввести с пульта в УЧПУ соответствующие значения коррекций на радиусы, равные половине разности указанных диаметров.

Примечание. В ряде станков данные инструмента для коррекции вводятся отдельно и сразу с перфоленты. Существует вариант загрузки магазина станка инструментом с помощью системы АСИ при одновременном автоматическом вводе в УЧПУ коррекции на длину (диаметр) инструмента. Для этого инструмент вручную устанавливают в шпинделе станка, а на пульте УЧПУ набирают код инструмента и номер соответствующего корректора. Инструмент на ручной подаче доводят базовой точкой (вершиной) до упора в базовую (нулевую) поверхность приспособления. Значение его вылета, определяемое по табло индикации, вводят с пульта в УЧПУ. Это и есть действительная величина коррекции. Далее с помощью системы АСИ инструмент загружается в нужное гнездо магазина, а в шпинделе устанавливается следующий и т. д. Данные для коррекции каждого инструмента хранятся в памяти ЭВМ УЧПУ и вызываются в случае необходимости командами УП. Рассмотренный метод делает излишними предварительную настройку и измерение ин- струмента.

5. Используя индикаторную оправку и мерный настроечный кубик, найти положение нуля программы, вернуть рабочие органы станка в нуль станка.

6. Ввести с пульта в УЧПУ требуемые по УП значения смещений рабочих органов из нуля станка в нуль программы.

7. Установить в фотосчитывающее устройство (ФСУ) перфоленту и ввести в УЧПУ управляющую программу.

Примечание. Современные УЧПУ многоцелевых станков не имеют встроенных ФСУ. В эти станки исходная УП вводится с перфоленты с помощью переносного ФСУ, с магнитной кассеты или диска и хранится в памяти УЧПУ, так же как и отредактированная рабочая УП. Возможен также ввод УП с пульта УЧПУ или по каналам связи от базовой ЭВМ.

8. Проверить введенную в УЧПУ программу моделированием процесса обработки на экране дисплея. Выполнить редактирование УП.

9. Проверить УП на станке в холостом режиме, отрабатывая УП отдельными кадрами.

10. Обработать первую деталь, контролируя траекторию, заданную УП, на экране дисплея. Контролировать деталь по отдельным параметрам. Ввести коррективы в УП.

Кратко рассмотрим организацию основных режимов на многоцелевом станке с УЧПУ класса CNC. Станком можно управлять как с пульта станка, так и с пульта оператора УЧПУ.