6.5. Особенности и средства размерной настройки инструмента вне станка

Средства для настройки инструмента вне станка могут быть специальными или универсальными. На выбор средств настройки инструмента вне станка влияет тип и уровень автоматизации производства, требования к точности настройки (см. рис. 6.16).

Инструменты для станков автоматических линий в поточно-массовом производстве настраивают с помощью шаблонов, скоб и специальных одно- или многоместных приспособлений.

В серийном производстве инструменты для станков с ЧПУ настраивают вне станка на специальных устройствах или оптических приборах.

Привязка положения режущих кромок инструмента к системе координат станка с ЧПУ осуществляется с помощью датчиков касания.

6.5.1. Приспособления для настройки инструмента

В конструировании и эксплуатации приспособлений для размерной настройки инструмента вне станка накоплен большой опыт в автомобильной, тракторной и других отраслях промышленности. Информация о примерах конструкций приспособлений и их применении приводится в технической литературе. Многие станки, например, агрегатные, поставляются заказчику в комплекте с приспособлениями для размерной настройки инструмента вне станка.

Конструктивные особенности приспособлений для настройки инструмента зависят от вида режущего инструмента, а также от способа его базирования и закрепления на станке. Точность настройки инструмента в приспособлениях зависит от способа регулирования настроечного размера, способа отсчета размера на измерительном устройстве, точности эталона для настройки приспособления, опыта наладчика и т. п. Жесткие измерительные приспособления типа скоб обеспечивают точность настройки не выше 0,3 мм, а приспособления флажкового типа с жесткой фиксацией длины инструмента – не выше 0,15...0,20 мм. Индикаторные приспособления позволяют настраивать инструмент с точностью 0,15...0,03 мм.

К приспособлениям для настройки инструмента предъявляются следующие основные требования.

1. Форма и размеры присоединительных поверхностей для крепления инструмента в приспособлении должны быть одинаковы с базовыми поверхностями на станке.

2. Точности размеров базовых поверхностей в приспособлении должны быть не ниже или на один квалитет выше, чем точность присоединительных поверхностей на станке. Этим достигается высокая точность настройки инструмента.

3. Форма и расположение поверхностей приспособления, контактирующих с режущей кромкой инструмента при его настройка, должны полностью соответствовать форме и расположению обработанной этим инструментом поверхности на станке относительно режущих кромок.

4. Измерительное усилие между наконечником приспособления и режущими кромками должно быть минимальным (не более 200 г) и не вызывающим выкрашивание или сминание кромок. В случае применения индикаторных головок для отсчета размера следует избегать непосредственного контакта режущих кромок с измерительным наконечником индикатора. Режущие кромки повреждают наконечник, изнашивают его и снижают точность настройки. Целесообразно контактирующий элемент приспособления оснащать твердым сплавом с повышенным содержанием кобальта.

5. Приспособление должно обеспечивать требуемую точность настройки инструмента, быть простым и удобным в эксплуатации.

6. Твердость поверхностного слоя элементов, контактирующих с режущими кромками инструмента, должна быть равной или на 2...3 единицы HRC ниже твердости инструмента.

7. По возможности следует проектировать универсальное или переналаживаемое приспособление.

Независимо от конструкции приспособления и от вида настраиваемого инструмента можно выделить следующие основные этапы настройки инструмента:

1. Настроить измерительную шкалу приспособления по эталону на «нуль».

2. Установить инструмент в приспособлении и с помощью компенсатора регулировать положение режущих кромок до «нуля».

Входными данными для настройки инструмента на приспособлении являются: технологическая размерная цепь станка; настраиваемый инструмент; рабочий эталон для настройки приспособления на «нуль»; измерительное устройство (например, индикаторная головка); данные о настраиваемом размере; допуск на настройку инструмента; средство для контроля погрешности изготовления рабочего эталона.

Пример размерной настройки резцовой вставки вне станка в приспособлении приведен на рис. 6.24.

Вначале настраивают на нуль индикаторную головку (рис. 6.24 а) с помощью набора концевых мер 1. Затем, вместо набора концевых мер, устанавливают рабочий эталон 2 (рис. 6.24 б) и проверяют погрешность его изготовления по отклонению стрелки индикатора. Фактическая длина эталона маркируется на одной из его нерабочих сторон.

На следующем этапе настраивают на «нуль» приспособление с помощью рабочего эталона (рис. 6.24 в). Затем вместо рабочего эталона в приспособление устанавливают резцовую вставку (рис. 6.24 г) и регулируют положение режущих кромок с помощью компенсатора до положения «нуль». Несоответствие между нулем и стрелкой индикатора составляет погрешность Δ_и регулирования.

Погрешность Δ_у установки резцовой вставки в приспособлении определяют при многократном ее закреплении в приспособлении. Способ крепления резцовой вставки в приспособлении должен соответствовать способу крепления резцовой вставки на станке.

а б

в г

Рисунок 6.24 – Этапы размерной настройки резцовой вставки в приспособлении вне станка: 1 – эталон; 2 – рабочий эталон; 3 – приспособление; 4 – резцовая вставка; 5 – измерительное устройство

Погрешность Δ_н настройки резцовой вставки вне станка можно рассчитать по формуле

. (6.23)

Погрешность Δ_н должна учитываться в расчетах замыкающего звена технологической размерной цепи (размер d_н по формуле (6.8)). По величине погрешности настройки Δ_н можно сделать вывод о возможности бесподналадочной замены резцовой вставки на станке.