Лёнька-60% / К диплому / Диплом по аксилометру / Ислед

Технологические возможности многооперационных станков с ЧПУ

при многопереходном формообразовании мелкоразмерных отверстий.

Многооперационные станки с ЧПУ и их особенности.

Под многооперационным станком подразумевается автоматизированный станок с числовым программным управлением (ЧПУ). Такие станки способны выполнять большую номенклатуру технологических операций не меняя положение изделия, то есть, не меняя его баз и при этом происходит автоматическая смена инструмента. Так же подобные станки называют машинными центрами или обрабатывающими центрами.

По своему назначению многооперационные станки можно разделить на две группы:

- Станки для обработки корпусных деталей

- Станки для обработки изделий типа тел вращения.

Для автоматизации смены инструмента многооперационные станки снабжаются специальным инструментальным магазином, позволяющим осуществлять автоматическую смены режущего инструмента. Числовое программное управление позволят осуществлять автоматическое перемещение заготовки в нескольких координатах, а так же ее вращение вокруг вертикальной оси поворотного стола станка. Подобные станки так же могут, оснащаются глобусными столами, что позволяет вращать заготовку ещё и в горизонтальной оси вращения это дает возможность обработки сложных корпусных деталей при одном их закреплении за исключением базовых поверхностей, по которым происходит закрепление детали. Некоторые конструкции многооперационных станков допускают изменение положения шпинделя в соответствии с заданной программой.

Числовое программной управление обеспечивает необходимое изменение скорости вращения шпинделя, величины рабочей подачи и скоростей холостых перемещений, так же включение и выключение других устройств станка.

Так как на многооперационных могут осуществляться почти все процессы обработки резаньем: фрезерование, сверление, зенкерование, нарезание резьбы и т.д. То существуют револьверные головки или инструментальные магазины, которые позволяют держать в них до 150 инструментов. Это даёт возможность в соответствии с заданной программой автоматически устанавливать в шпинделе станка практически любой инструмент. Такая смена инструмента производиться всего за 5-ть секунд.

Многооперационные станки обычно имеют один шпиндель или револьверные головки, шпинделя которых работают поочередно. Некоторые конструкции станков, имеют головки с двумя шпинделями, индексируемыми при смене инструментов. Замена инструментов одном из шпинделей происходит во время работы другого шпинделя, что сокращает потерю времени на смену инструмента до 3-х секунд.

Стабильность размеров деталей, обрабатываемых на многооперационных станках позволяет сократить объем контрольных операций на 50-70%. Что позволяет повысить производительность данных станков в 4-10 раз по сравнению с обработкой на универсальных станках.

Преимущества многооперационных станков.

Преимущество многооперационных станков пред другими автоматическими станками заключается в простоте их наладки и переналадки для изготовления

различных деталей. Так же отпадает необходимость создания сложной и дорогой оснастки. Многооперационные станки позволяют создать мобильное и гибкое производство это дает возможность применять многооперационные станки в серийном и мелкосерийном производстве.

Применение многооперационных станков с экономической точки зрения.

С экономической точки зрения использование многооперационных станков так же более выгодно, несмотря на их большую стоимость по сравнению автоматическими и универсальными станками. При полной загрузке многооперационные станки окупаются в течение 1-2 лет.

Это объясняется экономией затрат на технологическую оснастку, снижение брака, уменьшением потребного количества станков, что ведет к уменьшению производственных площадей, уменьшению числа операций и общей продолжительности производственного цикла, а, следовательно, и сокращении объемов незавершенного производства, складских и контрольных помещений и общем повышении оборачиваемости оборотных средств.

Преимущества многооперационных станков с технологической точки зрения.

Так же одним из преимуществ многооперационных станков с ЧПУ пред другими станками более быстрое проектирование и подготовка технологического процесса для этих станков. Это объясняется тем, что не требуется создания большого количества оснастки. В общем случае проектирование технологического процесса для станков с ЧПУ можно разделить на три стадии: Разработку маршрута детали; разработку ТП; подготовку управляющей программы. Каждая стадия содержит несколько этапов проектирования. Создания УП для станков с ЧПУ в условиях автоматизированного производства является важнейшей задачей системы ТПП.

Экономия времени при применении многооперационных станков происходит за счет сокращения затрат на вспомогательное и подготовительно – заключительное время, а не за счет совмещения технологических переходов и параллельной многоинструментальной обработки многих поверхностей.

Внедрение в производство многооперационных станков оказывает влияние на характер труда обслуживающего персонала. Большая автоматизация этих станков позволяет сократить потребность в труде высококвалифицированных операторов, облегчает их труд и уменьшает объем подъемно - транспортных работ. Роль рабочего-оператора сводиться к наблюдению за действием механизмов одного или нескольких станков. При использовании данных станков возрастает значимость труда инженеров и техников по наладке и

ремонту оборудования, составлению программ, кодированию и проектированию технологических процессов.

Классификация многооперационных станков.

Технологические возможности многооперационных станков определяются их компоновкой. Многооперационные станки компонуют по типу горизонтально и вертикальных консольно-фрезерных станков, вертикально и продольно-фрезерных станков, одностоечных и двухстоечных координатно-расточных станков и горизонтально-расточных станков. Не смотря на большое количество компоновок все станки можно разделить на две группы, Характеризующие их по расположению шпинделя относительно рабочей плоскости стола: С расположением оси шпинделя перпендикулярно плоскости стола; С расположением оси шпинделя параллельно плоскости стола.

Первая группа станков обычно имеет вертикальный шпиндель и горизонтальный стол, что обуславливает применение их для обработки деталей, в которых обеспечен подход инструмента с одной стороны. В этой группе применяются три варианта компоновки по типу: вертикального консольно-фрезеного станка; бесконсольного вертикально-фрезерного станка или одностоечного координатно-расточного станка; продольно-фрезерного или двухстоечного координатно-расточного станка.

Рис.1 Вариант компоновки станков первой группы.

На таких станках можно обрабатывать детали типа плит и крышек. Так же на них можно обрабатывать детали с криволинейной поверхностью выпуклой или вогнутой. Если же такой станок оборудовать глобусным столом, то на нем можно будет обрабатывать детали, к которым необходим подход инструмента с нескольких сторон.

Станки второй группы компонуются с горизонтальным расположением шпинделя. При оснащении этих станков плоским поворотным столом на них можно обрабатывать заготовки с разных сторон. Станки второй группы компонуются: по типу горизонтально консольно-фрезерных станков и по типу горизонтально-расточных станков.

Рис 2. Вариант компоновки второй группы станков.

На этих станках обычно обрабатываются детали типа корпусов. Так же на этих станках можно обрабатывать отверстия и плоскости расположенные под различными углами, а также отверстия криволинейной формы и фасонные поверхности, расположенные под разными углами.

Технологические возможности многооперационных станков с ЧПУ

на сверлильных операциях.

Развитие металлообработки, создание новых конструкций режущего инструмента, создание новых твердосплавных, алмазных режущих материалов

привело к резкому повышению режимов обработки. В целях интенсификации обработки на универсальных станках путем сокращения вспомогательного времени, они были оснащены числовым программным управлением; стремление к дальнейшей экономии основного и вспомогательного времени

подтолкнуло на создание механизмов хранения, смены и зажима инструмента, которые обеспечивают полную автоматизацию обработки детали на одном станке.

Во время работы на многооперационных для сокращении машинного времени предусматривает более высокие скорости резанья и подач, чем на универсальных станках. Числа оборотов шпинделя в широких пределах – от 60 до 3200 об/мин.; предусмотрено бесступенчатое регулирование подачи от 0,1 до 3000 мм/мин. При обработке корпусных существенно сокращается вспомогательное время. Автоматическая смена инструмента выполняется в среднем за 5 секунд за это же время происходит смена режимов резанья связанная со сменой инструмента. При этом на станках предусматривается автоматическое управление переходами. Применяется так же автоматическое управление исполнение стандартных циклов обработки и автоматическое

выполнение различных функций станка. Единственным видом работ выполняемых на этом станке вручную остается установка и крепление детали.

Высокие требования к высокой точности и малой шероховатости привело к развитию приводов позиционирования и медленных подач, регулируемых приводов. На многооперационных станках наряду с регулируемыми подачами

применяются направляющие с роликовыми и шариковыми элементами перемещения. Подобные конструктивные решения сократили время позиционирования, повысив его точность. Точность позиционирования деталей составляет порядка 0,001 мм.

Технологические возможности обработки на многооперационных станках

позволяют выполнять все виды работ, необходимые при обработке отверстий, в частности сверление по различным циклам обработки, рассверливание, зенкерование литых и предварительно обработанных отверстий, растачивание, последовательное растачивание в несколько проходов, растачивание набором резцов, установленных в одной расточной борштанге, растачивание резцовыми головками отверстий большого диаметра, развертывание.