Глава 6 размерные цепи станочной технологической системы

На современных полуавтоматах, автоматах, станках с программным управлением, особенно многооперационных станках и автоматических станочных комплексах задействованы одновременно десятки и даже сотни режущих инструментов. Наладка и подналадка их непосредственно на станке вызывает значительные простои оборудования, снижает производительность. Сокращения простоев оборудования, связанных с заменой, наладкой и подналадкой режущих инструментов, можно добиться путем повышения работоспособности режущих инструментов, размерной настройкой инструмента вне станка и внедрения подсистем контроля за состоянием инструмента в процессе резания.

Традиционное материальное, техническое и методическое обеспечение технологической подготовки производства практически неприемлемо для оборудования с ЧПУ.

Операции рабочего процесса программируются и выполняются автоматически. Поэтому необходимо заранее определить размеры приспособления и инструментальных блоков.

Автоматический цикл работы предъявляет особые требования к стабильности звеньев станочных размерных цепей.

На станках с ЧПУ производят обработку цилиндрических поверхностей с точностью до 6-го квалитета. Поэтому технологическая подготовка должна предусматривать размерный анализ станочных размерных цепей и настройку инструмента или инструментальных блоков на расчетные размеры вне станка с помощью специальных приборов. Приборы для предварительной настройки инструментальных блоков должны обеспечивать с высокой точностью контроль положения режущих кромок по одной или двум координатам станка и подготовить условия бесподналадочной замены инструмента.

6.1. Токарная технологическая система

6.1.1. Размерные цепи настройки токарного станка с чпу

Пример размерной цепи технологической системы токарного станка дан на рис. 6.1.

Рисунок 6.1 – Размерные цепи технологической системы токарного станка

При обработке детали (см. рис. 6.1) на токарном станке обеспечивается два размера обработанной поверхности: диаметр d и длина l.

Диаметр d (звено х_Δ) и длина l (звено z_Δ) являются замыкающими звеньями технологической системы токарного станка. Особенности формирования и расчет замыкающих звеньев технологических размерных цепей рассмотрен в п.п. 6.1.2 и 6.1.3.

Составляющие звенья размерных цепей (см. рис. 6.1) принадлежат различным элементам станочной технологической системы:

x₁₀, z₁₀ – координаты револьверной головки в системе ЧПУ станка (паспорт станка);

x₁₂, z₁₂ – координаты базовой поверхности револьверной головки в системе револьверной головки (паспорт станка);

x₂₃ – расстояние между базовой и опорной поверхностями держателя инструментального блока (чертеж держателя);

x₃₅ , x₃₆ – размеры резца, настраиваемые вне станка;

x₂₆ – настраиваемый размер инструментального блока;

x₅₆ – размер сменной многогранной пластины (СМП) – расстояние от вершины резца до оси вращения CМП;

x₆₇ – программное перемещение вершины резца в направлении, перпендикулярном оси вращения детали;

z₂₈ – настраиваемый размер инструментального блока;

z₇₈ – перемещение вершины резца в направлении, параллельном оси вращения детали;

x_Δ, z_Δ – замыкающие звенья размерных цепей.

При расчёте станочной технологической размерной цепи определяются величина программного перемещения инструмента по координатам х и z (х₆₇, z₈₇) и размеры для настройки инструмента или инструментального блока (x₃₆, z₂₈). Станочная технологическая система должна обеспечивать получение наладочных размеров (d_н и z_Δ), т. е. размеров, которые необходимо получить на переходе или операции.

В технической литературе рекомендуется рассчитывать координатные точки по средним значениям конструктивных и технологических размеров. Однако при таком подходе к расчету наладочного размера не используется всё поле допуска на изготовление детали, что приводит к необходимости более частых подналадок и, в конечном счете, к дополнительным потерям времени. При этом не учитываются геометрические погрешности системы СПИД.

Более рентабельное использование поля допуска происходит при расчете программы по наладочному размеру (замыкающее звено размерной цепи), в котором учитываются погрешности обработки, наладки и измерения.