- •Введение
- •1. Проектирование технологической оснастки
- •1.1. Приспособления
- •1.1.1. Служебное назначение приспособлений
- •1.1.2. Классификация приспособлений
- •1.1.3. Основные элементы приспособлений
- •1.1.4. Исходные данные и выбор конструкции приспособлений
- •1.1.5. Обеспечение точности обработки
- •1.1.6. Базирование заготовок в приспособлении
- •1.1.7. Погрешности базирования в приспособлениях
- •1.1.8. Расчет приспособлений на точность
- •1.1.9. Выбор установочных элементов приспособлений
- •1.1.9.1. Установка заготовки на плоские технологические базы
- •Регулируемых опор
- •Погрешность базирования для различных схем обработки
- •Из треугольников oKm и o1k1m имеем
- •1.1.9.2. Установка заготовки на внутреннюю цилиндрическую поверхность и перпендикулярную ее оси плоскость
- •1.1.9.3. Установка заготовки на два цилиндрических отверстия с параллельными осями и на перпендикулярную им плоскость
- •1.1.9.4. Установка заготовки на центровые отверстия
- •1.1.9.5. Установка заготовки по зубчатым поверхностям
- •1.1.10. Расчет сил закрепления и выбор зажимных устройств приспособлений
- •1.1.10.1. Общие принципы
- •1.1.10.2. Правила выбора направления и места приложения силы зажима
- •1.1.10.3. Основные схемы установки заготовок и расчет сил закрепления
- •1.1.10.4. Схемы для расчета сил закрепления заготовки под действием внешнего момента
- •После преобразований получаем
- •1.2. Вспомогательный инструмент для металлорежущих систем
- •1.2.1. Крепление инструментов на оправках
- •1.2.2. Концы шпинделей и оправок
- •1.2.3. Вспомогательные инструменты для станков с чпу
- •1.2.3.1. Вспомогательный инструмент для станков с чпу токарной группы
- •На токарных станках с чпу
- •1.2.3.2. Вспомогательный инструмент для многоцелевых станков
- •С цанговым патроном
- •С цанговым патроном
- •1.3. Контрольно-измерительные устройства, встраиваемые в станки и станочные системы
- •1.3.1. Назначение контрольно-измерительных
- •Устройств
- •1.3.2. Контроль заготовок и инструмента
- •1.3.3. Контроль силовых параметров
- •1.3.4. Средства активного контроля обрабатываемых деталей
- •2. Загрузочно-ориентирующие устройства
- •2.1. Особенности проектирования загрузочных устройств
- •Расчет параметров сечения лотка
- •2.2. Ориентирующие устройства
- •3. Методика расчета экономической эффективности применения технологической оснастки
- •Пример проектирования приспособления /2/
- •Часть 2
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
1.2.3. Вспомогательные инструменты для станков с чпу
К вспомогательному инструменту предъявляются следующие требования:
• наличие конструктивных элементов, обеспечивающих автоматическую смену инструментальных блоков;
• обеспечение регулировки положения режущих кромок;
• увеличение частоты вращения режущего инструмента по сравнению с максимально допустимой на станке;
• подвод СОЖ к режущим кромкам;
• отвод стружки из зоны резания.
Повышение производительности станков с ЧПУ в значительной мере зависит от технического уровня вспомогательного инструмента, обеспечивающего возможность сокращения всех составляющих штучно-калькуляционного времени.
Основное время сокращается благодаря интенсификации режимов резания, что может быть обеспечено в результате применения вспомогательного инструмента, обладающего высокой жесткостью и обеспечивающего необходимые силы закрепления режущего инструмента, оснащенного твердыми сплавами и сверхтвердыми материалами. Это время может быть также сокращено концентрацией переходов при применении многошпиндельных головок, а также за счет применения конструкций патронов, исключающих влияние центробежных сил на точность обработки.
Время, затрачиваемое на базирование и закрепление заготовок, может быть уменьшено за счет применения вспомогательного инструмента, обеспечивающего расширение технологических возможностей станка (сменных угловых головок для сверлильно-фрезерно-расточных станков, головок для вращающихся инструментов на токарных станках и т. п.). Время смены инструмента сокращается за счет сокращения количества смен инструмента путем применения многошпиндельных головок. Сокращение вспомогательного времени работы станка может быть достигнуто концентрацией переходов при применении многошпиндельных головок.
Снижение затрат на амортизацию вспомогательного инструмента осуществляется применением унифицированных деталей и узлов. Присоединительные поверхности вспомогательного инструмента соответствуют, с одной стороны, способам крепления режущего инструмента на станке, а с другой — адекватны всем многообразным типам и типоразмерам присоединительных поверхностей режущего инструмента. Число используемых присоединительных поверхностей вспомогательного инструмента, необходимых для крепления режущего инструмента только на одном многоцелевом станке, может составить более 200.
Поэтому при креплении концевого режущего инструмента отдают предпочтение взаимозаменяемым универсальным конструкциям типа переходных патронов и втулок, устанавливаемых в шпинделе станка.
В качестве сменных применяют переходные цельные и разрезные втулки (цанги), в которых непосредственно закрепляют режущий инструмент.
Дальнейшая унификация типов вспомогательного инструмента осуществляется путем использования принципа агрегатирования и взаимозаменяемости агрегатов между моделями и видами станков с ЧПУ.
Быстрое развитие станков с ЧПУ требует выбора вспомогательного инструмента преимущественно таких конструкций, освоение серийного производства которых связано с наименьшими трудностями.
В связи с этим предпочтительны инструменты, конструкция которых разделена на рациональное число составных частей по принципу агрегатирования.
При выборе вспомогательного инструмента следует отдавать предпочтение конструкциям со стандартными элементами. Их применение позволяет увеличить объем выпуска однотипной продукции и расширить использование значительно более совершенных технологических процессов и форм организации инструментального производства, что в свою очередь приводит к снижению себестоимости вспомогательного инструмента.
При выборе материала для вспомогательного инструмента исходят из следующих требований к присоединительным поверхностям: параметр шероховатости Ra = 0,2...0,8 мкм, твердость НRСЭ 52…58. Такие требования обусловлены многократным нагружением соединений вследствие частой смены инструментальных блоков, которая вызывает изнашивание поверхностей и снижение точности установки инструмента. Для деталей вспомогательного инструмента с присоединительными поверхностями рекомендуется сталь 18ХГТ с цементацией на глубину h = 1... 1,2 мм и последующей закалкой, для зажимных цанг — сталь 60С2А с закалкой до HRCэ 48…52, для поводков и сухарей передачи крутящих моментов — сталь 40Х с закалкой до НRСЭ 44…50.
Вспомогательный инструмент для токарных станков должен обеспечивать крепление резцов, сверл, зенкеров, разверток, метчиков и плашек и должен позволять выполнять все технологические операции, предусмотренные технической характеристикой станка.
Для многоцелевых токарных станков с ЧПУ разрабатывают комплекты специального вспомогательного инструмента. В состав комплектов входят блоки для закрепления резцов для наружной токарной обработки; блоки для закрепления расточных резцов и сверл с цилиндрическим хвостовиком для обработки отверстий, соосных со шпинделем; головки прямые и угловые для вращающегося инструмента, в том числе с цанговым патроном для закрепления сверл и фрез с цилиндрическими хвостовиками, с конусом Морзе для закрепления инструмента с коническим хвостовиком, с метчиковым патроном для нарезания резьбы.