Многопозиционные наладки на многоцелевых станках

 

Для обработки за одну операцию более двух деталей используют многопозиционные наладки, увеличивающие производительность в сравнении с однопозиционными, т.к. сокращается время смены режущего инструмента.

Кроме того, сокращение числа смен инструмента повышает надежность как автооператора и магазина, так и шпиндельного узла многоцелевого станка. Цикл работы одного инструмента удлиняется, что благоприятно для многостаночного обслуживания.

При многопозиционной наладке следует рассчитать время работы каждого инструмента по стойкости и заменять его комплектно.

При разработке многопозиционных устройств следует учитывать требования:

1) максимальная приближенность к шпинделю обрабатываемой поверхность заготовки (уменьшение вылета инструмента);

2) максимальное использование одних и тех же базирующих элементов для нескольких установок (сокращение времени наладки и установки, повышение точности обработки);

3) одинаковость зажимных элементов или одновременный зажим в двух и более позициях (сокращение времени установки и переустановки);

4) использование при базировании на каждой последующей позиции плоскости или отверстия, обработанного на предыдущей позиции (повышение точности обработки).

Применение многопозиционной наладки сокращает подготовительно-заключительное время.

Подготовительно-заключительное время при обработке на многоцелевых станках включает:

1) время на получение чертежа детали;

2) время на получение программы обработки и ее ввод в устройство ЧПУ;

3) получение, установка и коррекция инструмента;

4) получение и установка на станке оснастки для базирования и закрепления заготовки; ввод базовых размеров в устройство ЧПУ.

Наивысшая эффективность многоцелевых станков, как и вообще всех станков с ЧПУ, достигается при обработке сложных и точных деталей, которые по типовым технологическим маршрутам обрабатываются на высокоточных станках и требуют большого количества сложной и дорогостоящей оснастки.

Как правило, для обработки отверстий и плоскостей деталей одной номенклатуры требуется 20-30 различных инструментов. Поэтому для большой группы деталей закрепляют постоянные номера инструментов, которые используют в программах. Это также сокращает подготовительно-заключительное время и упрощает наладку. При групповой обработке базовые координаты вводят один раз для деталей большой номенклатуры.

 

Наладка приспособлений

 

Приспособление устанавливают непосредственно на столе станка или на координатной плите. Координатная плита повышает точность установки приспособления и его быстросменность. Координатная плита имеет сетку Т-образных пазов или отверстий, что расширяет технологические возможности станка, упрощает задачу размещения и закрепления деталей и приспособлений, снижает время их установки.

Координатные плиты могут иметь вертикальные и регулируемые наклонные плоскости; они могут быть многогранными, что дает возможность установки нескольких приспособлений. Главное достоинство координатных плит связано с облегчением выверки положения детали или приспособления и размерной наладки инструмента. Применение координатных плит наиболее характерно для сверлильных станков.

Важное свойство координатных плит состоит в возможности их быстрой и точной установки относительно базовых поверхностей стола станка. Положение отдельных точек плит может быть точно определено в СКС.

Наладка подготовленных вне станка приспособлений состоит в правильном размещении их относительно рабочих поверхностей станка. Угловое положение приспособления должны быть всегда выдержано верно. В то же время может быть три варианта их линейного расположения:

- вариант 1 - приспособление может занять единственно возможное положение. В этом случае приспособление выверять не требуется. Таково крепление поводковых устройств и трехкулачкового самоцентрирующего зажимного патрона к шпинделю токарного станка, установка глухого центра в шпиндель, вращающегося центра в пиноль задней бабки;

- вариант 2 – управляющая программа допускает произвольное расположение приспособления вдоль осей координат. Этот случай свойственен для односторонней обработки на сверлильных, фрезерных и расточных станках. Приспособление устанавливают в любом месте стола станка, выверив при этом его в угловом направлении относительно линейных координат;

- вариант 3 – приспособление должно занять относительно рабочих органов станка положение, единственно допустимое управляющей программой из большого числа возможных. Таков вариант настройки станка на многостороннюю обработку детали при повороте стола станка. При установке на столе станка приспособление следует выверить в угловом направлении (как в варианте 2) и в линейном направлении – относительно оси поворота.

Ориентация приспособления на столе станка выполняется:

1) с помощью двух шпонок и базового пальца (если стол имеет точный продольный паз и центральное отверстие, положение которых определено относительно нуля станка (рис. 1.30, а);

2) с помощью трех шпонок – двух продольных и одной поперечной (при наличии у станка дополнительного поперечного паза на поверхности опорной плиты, рис. 1.30, б);

3) с помощью двух шпонок и упора, положение которого предварительно выверяют и устанавливают на размер хМО (если стол станка имеет только продольные пазы, см. рисунок 1.3, в);

4) выверкой приспособления относительно оси шпинделя (при отсутствии у приспособления элементов ориентации на столе станка или при необходимости более точной установки приспособления относительно базовой точки стола станка).

 

а б

 

Рис. 1.30. Базовые элементы приспособлений

 

Так, при необходимости (рис. 1.31, а) выверить положение базовых поверхностей элементов 3 приспособления 4 (размеры А и В) относительно базовой точки F – центра поворота стола 1 станка, применяют мерную оправку 2 и набор мерных плиток (размер а). Мерную оправку диаметром d закрепляют в шпинделе. Ось шпинделя совмещают с вертикальной плоскостью, проходящей через ось поворота стола, т. е. базовую точку F стола станка.

 

а б

 

Рис. 1.31. Схемы выверки деталей и приспособлений на столе станка по оси шпинделя с помощью мерной оправки (а – положение поворотного стола;
б – продольное положение детали)

 

Это положение (заранее известное по паспорту станка) определяется по приборам индикации положения стола в направлении оси Х.

Затем в режиме ручного управления ввода перемещают стол вправо на расстояние С = А – а – d/2 до соприкосновения поверхности оправки с блоком плиток (размером а). Правильность размера А и определяется с помощью набора мерных плиток.

По результатам замеров приближают или отодвигают приспособление по оси Х относительно оси поворота. После поворота стола на 90^о выверяют размер В.

Используя мерную оправку совместно с блоком плоскопараллельных концевых мер, а также набором щупов калибрами, шаблонами, штангенинструментом, можно достаточно точно и просто выверить положение плоскостей базовых элементов приспособления или поверхностей детали в продольном направлении (рис. 1.31, б) и в поперечном, последовательно перемещая стол 1 станка из одного положения в другое и устанавливая заданный на требуемой длине L размер (набор плиток) между поверхностью оправки 2 и выверяемой поверхностью.

В станках с ЧПУ также используют специальные центроискатели: оптические, индикаторные и лазерные.

Оптический центроискатель (рис. 1.32, а) устанавливают с помощью хвостовика 5 в шпинделе станка.

На деталь 7 или базовые элементы приспособления помещают угольник 6, на верхней полированной поверхности которого имеется риска. Деталь перемещают вдоль плоскости стола до совпадения риски с перекрестием центроискателя.

Индикаторный центроискатель (рис. 1.32, б) помещают в шпиндель станка. Он фиксирует положение детали относительно оси шпинделя.

Установив измерительную ножку прибора на расстоянии r относительно хвостовика, можно достаточно просто совместить ось базового отверстия (на детали или приспособлении) или наружной цилиндрической поверхности с осью шпинделя (поворачивая шпиндель или подводя последовательно измерительную ножку к разным точкам базовой поверхности).

 

а б

 

Рис. 1.32. Схемы выверки деталей и приспособлений на столе станка
по оси шпинделя с помощью центроискателя:
а – оптического; б – индикаторного