Свердлильно-фрезерно-розточувальні ОЦ призначені переважно для обробки корпусних деталей, плоских та деталей типу важіль. При обробці корпусних деталей на ОЦ до них висуваються додаткові вимоги з технологічності:

— якщо на верстаті нема керованого від програми поворотного стола, оброблювані поверхні мають бути зосереджені з чотирьох взаємно перпендикулярних сторін;

— схема закріплення заготовки не повинна заважати обробці, а пружні деформації, що можуть виникнути в ході оброблення, не мають виходити за межі встановлених допусків;

— довжина отворів, які розточуються з одного боку (L), повинна бути в межах допустимої для консольної обробки, Lmax < 5ч-6 діаметрів отвору;

— конструкція деталі має забезпечувати її виготовлення з мінімальним числом установок;

— під час обробки контуру плоских деталей всі радіуси сполучення суміжних кутів контуру мають бути, по можливості, однаковими й відповідати ряду стандартних діаметрів кінцевих фрез;

— заготовки корпусних деталей повинні відповідати вимогам машинного формування, не мати різких коливань припуску на механічну обробку.

Розроблення наладки починають з аналізу технологічності й можливості обробки деталі на даному верстаті. Розглядають її найбільші габаритні розміри, найбільші відстані між точками обробки з урахуванням врізання та перебігу, кількість оброблюваних сторін, точність міжосьових відстаней, точність розмірів та геометричних форм оброблюваних отворів і площин, кількість отворів і площин, матеріал деталі та його стан, запланований до знімання припуск. Порівнюють ці дані з технічною характеристикою верстата й аналізують рівень можливості обробки.

Визначаються з базовими поверхнями та розташуванням деталі на дзеркалі стола верстата. За потреби високоточної орієнтації відносно дзеркала стола можна шліфувати стіл спеціальною шліфувальною головкою з автономним приводом, установленою в типі йде лі верстата, а деталь, якщо її базова поверхня попередньо не оброблена, розміщати не на

дзеркалі стола, а на трьох точкових опорах однакової висоти. Базові площини задають положення деталі в робочій зоні верстата, забезпечують виконання вимог до геометричних форм, взаємного розташування поверхонь, точності обробки всіх елементів. Час на базування й укріплення деталі має бути мінімальним. Разом з тим, якщо міцність кріплення деталі прихоплювачами викликає сумнів, то підсилювати його треба завдяки встановленню додаткових прихоплю-вачів, а не збільшенню зусилля на встановлених — це часом призводить до деформації або й руйнування елементів кріплення.

За основні технологічні бази по осях X і Y деталі з обробленими напрямними і упорними площинами приймають дві площини — координатний кут (рис. 2.2, а). Якщо поверхні необроблені, за базові приймають або необроблені поверхні, або розмічені площини, які відповідають конструкторським базам (рис. 2.2, б), в окремих випадках (недостатній припуск на діаметр отвору) — отвір і площину (рис. 2.2, в).

Для верстатів з горизонтальним шпінделем (2204ВМФ4) координата по осі X має бути зорієнтована відносно центру поворотного стола, координата якого від нульових точок верстата відома.

Якщо під час обробки деталь затискають у лещатах, потрібно стежити, щоб базова поверхня, від якої проставлені розміри, упиралася в нерухому губку лещат. Це виключить вплив на точність обробки коливання розміру деталі, на який її затискають. При відліку від рухомої губки базова поверхня і нульова площина системи координат зміщуватимуться одна відносно одної вслід за відхиленням розміру деталі і спричинюватимуть цим похибку обробки в перпендикулярному напрямі, яка дорівнюватиме похибці розміру заготовки.

Визначаючи послідовність обробки поверхонь, з метою зменшення похибки базування важливо дотримуватися принципу постійності технологічних баз. Якщо технологічну базу потрібно все-таки змінити, необхідно обов’язково вирахувати можливі додаткові відхилення виконуваних розмірів на значення похибки обробки від зміни баз.

Призначення нульової площини по осі Z пов’язано із свердлильними циклами, закінчення яких повертає різальну крайку інструмента в нульову площину. Рекомендується нульову площину по осі Z розташовувати над найбільш виступною поверхнею деталі, а інструменти перевірити на відповідність їх довжини умовам обробки.

Мінімальна довжина інструментів (Lmin) визначається можливістю досягнення кінцевих точок обробки (рис. 2.3).

Для верстатів з вертикальним шпінделем Lmin враховує найменшу відстань від торця шпінделя до дзеркала стола:

де А — найменша відстань від торця шпінделя до дзеркала стола (головка в крайньому нижньому положенні);

В — відстань від дзеркала стола до робочої поверхні деталі;

Z — глибина обробки з урахуванням перебігу.

Для верстатів з горизонтальним шпінделем Lmin враховує найменшу відстань від торця шпінделя до осі поворотного стола, визначається за тою ж формулою (2.1), де:

А — найменша відстань від торця шпінделя до осі поворотного стола;

В — відстань від осі стола до найбільш віддаленої від торця шпінделя робочої поверхні;

Z — глибина обробки з урахуванням перебігу.

Максимальна довжина інструмента (Lmax) визначається можливістю його заміни, його жорсткістю та точністю обробки.

Для верстатів з вертикальним шпінделем Lmax враховує найбільшу відстань від торця шпінделя до дзеркала стола:

де Р — найбільша відстань від торця шпінделя до дзеркала стола (головка в положенні заміни інструмента);

В — відстань від дзеркала стола до найбільш виступної поверхні деталі або елемента її кріплення;

F — довжина частини інструмента, що входить у шпіндель.

Для верстатів з горизонтальним шпінделем Lmax враховує найбільшу відстань від торця шпінделя до осі поворотного стола, визначається за тою ж формулою (2.2), де:

Р — найбільша відстань від торця шпінделя до осі поворотного стола (стіл максимально віддалений від колони);

В — відстань від осі стола до найбільш виступної поверхні деталі або елемента її кріплення;

F — довжина частини інструмента, що входить у шпіндель.

Для верстатів з горизонтальним шпінделем і поворотним столом за «нуль» кутового відліку (координата В) приймають сторону, з якої починається обробка. За «нуль» по координаті «С» приймають положення шпінделя, зорієнтованого для заміни інструмента (SO).

Крім зазначеного, враховують:

— зручність установки. Деталь розміщують якомога ближче до місця оператора;

— вагу деталі, спосіб її транспортування на верстат і з верстата;

— положення стола в момент заміни деталі;

— зручність кріплення деталі. Елементи кріплення не повинні закривати поверхню обробки;

— висота підкладок має забезпечувати необхідний вихід інструмента;

— зручність базування — варто передбачити можливість підходу до базових поверхонь, а також можливість установлення і знімання базових елементів. Треба максимально використовувати одні й ті самі базові елементи для кількох установок, однакові затискні елементи;

— правила безпеки праці. Обов’язкова наявність вільної зони для переміщення маніпулятора під час заміни інструмента. У противному разі деталь перед заміною інструмента виводять із цієї зони.

Для налагоджування верстата на обробку деталей середніх розмірів часто застосовуються універсальні стандартні

пристрої типу лещат, трикулачкових патронів, УСП. Для широкої номенклатури обробки використовується також чимало нестандартних пристроїв типу плита, косинець, коробчастий косинець із сіткою пазів та отворів. Як додаткові застосовуються різноманітні плитки, підкладки, прокладки, кубики, циліндричні упори, пальці (циліндричні повні, циліндричні зрізані).

Із затискних пристроїв використовуються домкрати, прихоплювані, шпильки, гайки, сухарі тощо.

У серійному виробництві виготовляють спеціальні гідро-та пневмозатискні пристосування, інформація про які подається в карті наладки деталі.

Карта наладки містить:

— ескіз або креслення деталі із зазначенням базових поверхонь, поверхонь обробки з технічними вимогами до її результату, траєкторію руху інструментів з координатами опорних точок;

— план операції: технологічний регламент обробки кожної поверхні окремо та послідовність обробки всіх поверхонь; номер операції, вказаний у маршруті технологічного процесу обробки деталі;

— систему координат деталі (призначає технолог-програ-міст), ΰ координати в системі координат верстата (визначає оператор або наладчик);

— застосоване оснащення та інструмент із вказаними значеннями корекції по Ζ та радіусу (фрези), коди (номери в інструментальному магазині) зібраних інструментальних блоків із зазначеними інструментами, їх габаритні розміри, марки та геометричні характеристики різальної поверхні кожного інструмента, режими обробки (призначає техно-лог-програміст сумісно з оператором та наладчиком);

— номер керуючої програми в бібліотеці програм, дату розробки, прізвище розробника (технолога-програміста);

— термін відпрацювання програми в годинах (стрічковий час), інше — за потребою.

Така карта містить достатньо інформації для оперативного налагоджування на обробку, допомагає оператору, наладчику взяти до уваги особливості обробки деталі, особливо якщо ця деталь певний час не виготовлялась і щось призабулося.

Карта наладки — це основний технологічний документ, яким користуються під час обробки на верстатах з ЧПК, її форму наведено в Єдиній системі технологічної докумен

тації (ЄСТД). Однак залежно від потреб підприємства вона може змінюватися цілком або частково — містити додаткові відомості або не містити щось із вищенаведеного, якщо для оброблюваної деталі це не потрібно. Крім карти наладки можуть використовуватися такі документи, як операційна карта, блок операційних ескізів, карта налагодження інструментів, розрахунково-технологічна карта. Зазначені документи можуть постачатися на робоче місце в електронному вигляді в режимі «для читання».

Розглянемо приклад налагоджування верстата на обробку круглої поверхні деталі з початком координат на її осі, що збігається з віссю Z (рис. 2.4).

1. Аналізуємо ескіз чи креслення деталі, визначаємося з технологічним регламентом обробки поверхонь, планом операції, вибираємо необхідний інструмент, збираємо в інструментальні блоки, визначаємо і контролюємо довжину кожного за критичними значеннями, «прив’язуємо» по Z, призначаємо режими обробки. Вносимо параметри до карти наладки.

2. Розташовуємо деталь на столі верстата у зручному для обробки місці. Перевіряємо це положення відносно постійних (нульових) точок верстата для виключення аварійної ситуації — наїзду на кінцеві упори. Для цього «проганяємо» стіл вліво, вправо, від себе, на себе вздовж оброблюваної поверхні, спостерігаючи за координатами на моніторі й положенням оброблюваної поверхні — переконуємось, що оброблювана поверхня розташована в робочій зоні. Обираємо початок системи координат деталі по осях X і У на осі Z верстата і на осі поверхні, яку оброблюватимемо.

Виставляємо деталь по базовому зовнішньому (або внутрішньому) діаметру співвісно з шпінделем верстата (вісь Z). Для цього підводимо в ручному режимі інструмент до торкання з базовою поверхнею деталі в екстремальних точках: а, в, с, d (рис. 2.4). У кожній із цих точок знімаємо показання по монітору.

Визначаємо координати центра в системі координат верстата Хо і Уо:

3. Виводимо ПЧПК у режим «редактор коректорів і програм». Заносимо значення Хо та Уо до коректорів, записуємо для подальшого можливого використання в карту наладки. Встановлюємо на моніторі «0».

4. Вводимо корекції на довжину задіяних в обробці інструментів. Вводимо корекцію на радіус фрези. Заносимо до карти наладки.

5. Визначаємо траєкторії руху інструмента, координати опорних точок, розробляємо та вводимо в пристрій ЧПК програму обробки і відпрацьовуємо її в обраній системі координат.

Зазвичай під час обробки круглих деталей згідно з вказаним алгоритмом дій виставляють трикулачковий патрон, а в ньому затискають оброблювані деталі. Якщо з такою наладкою точність обробки недостатня, деталь у патроні додатково виставляють на співвісність за допомогою спеціального пристрою — центрошукача. Для цього центрошукач установлюють в шпіндель верстата, а його підпружинений наконечник при обертанні шпінделя прокочують навколо базової (вона ж і оброблювана) поверхні. Знімають показники відхилення стрілки індикатора в екстремальних точках, знаходять «биття» — піврізницю відхилень по X і У, уточнюють введені до коректорів і записані координати центру. Залежно від необхідної точності прийом може виконуватися кілька разів.

Якщо встановлювана в патроні деталь некругла, а її обробка вимагає строгої орієнтації відносно осі обертання шпінделя, для скорочення часу налагоджування застосовують спеціальні планшайби. Деталь виставляють і закріплюють на планшайбі окремо від патрона, а потім планшайбу, зібрану з деталлю, затискують в попередньо виставлений патрон. Під час обробки однієї деталі на планшайбу установлюють наступну.

Якщо верстат оснащений сучасною контрольно-вимірювальною системою, то початок координат деталі визначається, як описано в параграфі 2.20.

 

 

Це матеріал з підручника "Основи обробки та програмування на верстатах з числовим програмним керуванням" Онофрейчук 2019