Зміст

 

3.2.1. План операції. Опорні точки. Еквідистанта

3.2.2. Технологічні бази

3.2.3. Режими обробки

3.2.4. Вибір інструменту. Допоміжний інструмент

 

 

3.2.1. План операції. Опорні точки. Еквідистанта

План операції обробки деталі на токарному верстаті з ЧПК розробляють за такою самою схемою, як на ОЦ.

1. Аналізують креслення, виділяють поверхні обробки та базові поверхні, за потреби — узгоджують конструктивні зміни, наносять розташування притискувачів, зон кріплення деталі, призначають додаткову обробку базових поверхонь.

2. Встановлюють вимоги до оброблюваних поверхонь після обробки: точність виконуваних розмірів та геометрич

ного розташування поверхонь, шорсткість, припуски й допуски на поверхні, які оброблюються на верстаті з ЧПК не остаточно тощо.

3. Складають план операції: послідовність обробки поверхонь і технологічний регламент обробки кожної. Якщо в різцевій головці недостатньо позицій для встановлення всіх необхідних інструментів, то операцію ділять на дві або програмують зупинку для заміни інструмента, що відпрацював, на наступний, потрібний за програмою.

На відміну від універсальних верстатів, де технологічний процес (особливо в дрібносерійному виробництві) не завжди деталізується (спеціаліст знає, як операцію виконати найкраще), для верстатів з ЧПК технологія деталізується до елементарних рухів. Основна структурна одиниця технологічного процесу, від якої починається розробка програми, — перехід, що може містити кілька проходів. Виконує цю детальну розробку технологічного процесу технолог-програміст або наладчик у дрібносерійному виробництві, для чого розробляє ескіз обробки, який вносить у карту наладки. Аналізуючи характер траєкторії руху різця й умови роботи, розробник вибирає геометрію його різальної частини.

Відпрацювання переміщень відбувається: прискореним рухом по команді GO, на контурній робочій подачі за командами Gl, G2, G3. При цьому слід дотримуватися правил:

— довжина холостих переміщень має бути мінімальною;

— неприпустимими є зупинка інструмента і різка зміна подачі в процесі різання, коли різальна крайка торкається оброблюваної поверхні, інакше неминуче пошкодження і оброблюваної поверхні, і різальної крайки різця;

— перед зупинкою інструмент потрібно на робочій подачі відвести від оброблюваної поверхні;

— щоб виключити вплив на точність обробки люфтів, деформацій від сили різання тощо, слід передбачити додаткові петлеподібні переходи для вибору зазорів або уникнення удару від різкої зміни величини чи напряму дії сили різання.

Залежно від вимог до точності обробки та якості поверхні токарні операції поділяють на чорнові й чистові. Під час чорнової обробки, завдання якої — зняти основний припуск і підготувати деталь до чистової операції, рекомендована така приблизна послідовність переходів:

1) підрізка торця, щоб підготувати базу для виконання і контролю поздовжніх розмірів;

2) свердління центрального отвору. Перед свердлінням бажано зацентрувати торець, особливо якщо довжина свердла велика, щоб уникнути зміщення і викривлення осі отвору. Отвір бажано свердлити до зовнішнього поздовжнього обточування, тому що потужні сили різання під час свердління можуть спричинити деформації деталі, особливо якщо деталь тонкостінна. Якщо діаметр отвору перевищує ЗО мм, щоб знизити сили різання, його свердлять за кілька переходів, застосовуючи набір свердл із перепадом діаметрів 10-^15 мм;

3) чорнова обробка зовнішніх поверхонь;

4) чорнове розточування внутрішніх карманів.

Точність чорнової обробки забезпечується «прив’язкою»

інструментів перед обробкою по осях, періодичним контролем деталі та підналадкою верстата, на верстатах із сучасними пристроями ЧПК — через програму.

Якщо обробка поверхні остаточна, з жорсткими вимогами до точності розмірів і розташування поверхонь, програ-міст-технолог розглядає і програмує рух центру вершини різця по еквідистанті.

В токарній обробці еквідистанта розташована на відстані радіуса вершини різця від оброблюваної поверхні.

Для поверхні з прямолінійною твірною (циліндрична, конічна, торцева) еквідистанта — теж відрізок прямої, паралельний оброблюваному. Радіус вершини різця у цьому разі враховують корекцією з пульта ПЧПК під час наладки (див. параграф 3.3, «прив’язка» інструмента). Одночасно вводять корекцію на оброблюваний розмір (залежно від розташування поля допуску), вносять поправку на відтискування технологічної системи дією сили різання, інші можливі радіальні корекції. У програмі зазначають номінальне значення розміру. Відбувається паралельне зміщення еквідис-танти до потрібного значення радіальних розмірів деталі.

Якщо поверхня складається з послідовно розташованих конічних, циліндричних ступенів, торців, карманів, вибірок, криволінійних ділянок, то для дотримання усіх заданих розмірів розраховують опорні точки еквідистанти, залежно від попередньо визначених опорних точок контуру деталі.

Наприклад, розглянемо побудову еквідистанти для обробки деталі, зображеної на рис. 3.2, а. Починаємо з опорних точок контуру деталі: 1—2—3—4—5—6—7—8—9—10—11.

Точка 3 — опорна технологічна, в ній не змінюється напрям руху різця, а через підвищені вимоги до шорсткості поверхні змінюється робоча подача.

Після цього призначаємо необхідні переміщення центру вершини різця і фіксуємо опорні точки еквідистанти.

Обробка деталі починається з фаски, яка програмується як переміщення одночасно по осях X і Z. У такому разі вхід і вихід різця програмується із запасом, щоб не лишити уступ, якщо наступний діаметр або довжина будуть більшими за очікувані, а опорні точки еквідистанти 1'—2' розташуються, як показано на рис. 3.2, а. Далі, щоб перейти після фаски до обробки діаметра із заданою точністю, потрібно відійти по Z, потім повернутися по X до потрібного значення для обробки циліндра. У точці 3 на контурі (3' на еквідис-танті) для забезпечення підвищених вимог до шорсткості поверхні необхідно змінити режими обробки, обточувати до точки 4 на контурі (4' на еквідистанті). Далі знов змінити режими до попередніх, підрізати торець і продовжити рух до точки 4", повернутися в точку 5' на еквідистанті, обточувати діаметр на відрізку деталі 5—6. Така «петля» у траєкторії руху інструмента необхідна для забезпечення одностороннього підведення різця, вибору можливих зазорів у системі. Крім того, різка зміна напряму обробки, величини

та напряму дії сили різання може призвести до «зарізів» на оброблюваній поверхні.

Якщо твірна контуру — дуга, то еквідистанта — концентрична їй дуга з тим самим центральним кутом (точки 8, 9, 10). Причому, якщо дуга радіусом R на деталі вгнута, радіус еквідистанти буде R — г (рис. 3.2, а, в). Радіус екві-дистанти випуклого контуру — R + г (рис. 3.2, а), де г — радіус вершини різця.

При переході контуру з прямої на радіус або навпаки опорна точка еквідистанти (7' на рис. 3.2, а і 2"' на 3.2, в) у разі ручного програмування розраховується за математичними залежностями (див. приклад нижче).

Якщо оброблювана поверхня криволінійна і переходить з випуклості на вгнутість або навпаки, опорною точкою еквідистанти буде точка її перетину лінією, що з’єднує центри дуг кривизни (9'), яку також треба розраховувати математично.

З урахуванням цих особливостей обробки, опорні точки еквідистанти для деталі (рис. 3.2, а) будуть:

опорних точок на еквідистанті при 11 на контурі деталі.

Під час обробки східчастої поверхні радіус вершини різця г впливає на значення координати Z (довжину) відповідного відрізка контуру. Наприклад, у ході обробки заниження на зовнішньому діаметрі (рис. 3.2, б) або кармана на внутрішній поверхні, щоб витримати значення довжини відрізка на деталі 3—4 рівним W, треба стежити за значенням довжини відповідного відрізка еквідистанти 3'—4', яке має дорівнювати

Якщо цьго не врахувати на чи-стовій операції, деталь може піти в брак.

У ході чистової обробки радіус вершини різця потрібно враховувати і при переходах з обробки циліндричної поверхні на конічну або навпаки (див. рис. 3.2, г). Через зміну точки контакту на радіусній поверхні вершини різця можуть виникати «недорізи» Кх і Kz, які враховують залежно від значення

радіуса на вершині різця г і кута нахилу а. Для цього існують спеціальні таблиці [16].

У сучасних пристроях ЧПК («FANUK», «Sienumeric» та ін.) в токарній обробці передбачено систему корекцій радіуса вершини різця (див. рис. 3.3): G41 — різець зліва від оброблюваної поверхні, G42 — різець з правого боку від оброблюваної поверхні.

Розглянемо приклад обробки вгнутої поверхні 1—2 (рис. 3.2, в) різцем з радіусом вершини г. Відомі: координати опорних точок деталі 1 і 2, координати центру дуги І = І і і J = 0, радіус вершини різця г.

Координати опорної точки еквідистанти 1' будуть:

Опорній точці контуру 2 відповідає опорна точка еквідистанти 2', яка лежить на радіусі R - г. Її координати треба розраховувати. Для цього розглянемо трикутник 2—2'—2", скористаємось відомими геометричними залежностями. Із трикутника:

де а — кут дуги оброблюваного контуру. Якщо він невідомий, його знаходять за геометричним співвідношенням (рис. 3.2, в):

де І і J — координати центру дуги (рис. 3.2, в).

Якщо відомий радіус кривизни відрізка 1—2, R, кут дуги визначають зі співвідношення

Якщо далі задати рух інструмента вздовж циліндричної твірної, то різець знімить зайвий припуск з діаметра D, рухаючись вершиною по лінії 22—32. Тому, щоб витримати відстань до еквідистанти г, треба відвести різець по X на величину h в точку 2"'. h = r - b (довжина відрізка 2'—2"' з рис. 3.2, в).

Як бачимо, математичні розрахунки кропіткі, а їх якість визначається здібностями та уважністю програміста.

З використанням графічного моделювання в САМ- або CAD-програмі координати опорних точок визначаються прорисовуванням з високою точністю. Знижується ймовірність помилки в розрахунках і скорочується час підготовки керуючої програми.

У комп’ютеризованих пристроях ЧПК, в САМ-програмах, а також у спеціальних комп’ютерних програмах для обслуговування верстатів з ЧПК (наприклад, «Сітсо Edit») ек-відистанта розраховується автоматично по контуру деталі й заданому радіусу інструмента. Приклад обробки подібної деталі наведено в параграфі 3.9.

 

3.2.2. Технологічні бази

На рис. 3.4 наведені найбільш поширені методи установлення та кріплення деталі для обробки на токарному верстаті з ЧПК:

Рис. 3.4. Базування та кріплення деталі: а, б — затиск у патроні; в — затиск у патроні з підпором заднім центром; г — установка в центрах з поводком; д — в «рюмках» тертя;

е — передній «йорні» і задній обертальний центр; ж — в патроні «на розтиснення»; з — в патроні «на розтис-нення» з підпором заднім обертальним грибковим центром; і — на оправці, виставленій і закріпленій в патроні

а, б — затиск у патроні з пневмо- чи електромеханічним приводом за зовнішній діаметр з упором в торець: (а) — лівий, (б) — правий, якщо прут проходить через шпіндель. Використовують для коротких деталей: І < 5d, де І — довжина деталі, d — діаметр (кришка, короткий валик, фланець, втулка тощо);

в — затиск у патроні з підпором обертальним заднім центром — використовується для дліномірних деталей типу ходових гвинтів, гребних валів тощо: І > 15d. Для збільшення жорсткості кріплення таких деталей можна установити додатковий нерухомий люнет, в якому вал підтримується трьома центруючими його вісь упорами, виконаними для зменшення тертя з чавуну, фторопласту або у вигляді спеціальних обертальних гартованих і шліфованих роликів;

г — у центрах з поводком або в центрах і патроні — використовують, якщо підвищені вимоги до співвісності оброблюваних поверхонь;

д — передній поводок — «рюмка» тертя, задній — обертальний центр, також «рюмка» тертя. Застосовують за потреби обробки деталі з великими фасками (4 мм і більше) з однієї установки на всю довжину;

е — передній зубчастий торцевий поводок («йорш») і задній обертальний центр. Сфера застосування така сама, як і для «рюмок» тертя, а також для коротких деталей типу диск: І < d. Таким поводком може слугувати затиснута і виставлена в патроні торцева фреза;

ж — в патроні «на розтиснення» з упором деталі в передній торець, використовують для обробки коротких порожнистих деталей (Z » d);

з — в патроні «на розтиснення», з базуванням ідентично позиції «ж», з підпором грибковим обертальним центром. Сфера застосування — довгі порожнисті деталі: І > 3d;

і — порожнисті деталі, внутрішній діаметр яких недостатній для установки «на розтиснення» кулачками універсального патрона. їх установлюють і закріплюють на спеціальних технологічних оправках, а самі оправки установлюють, вивіряють та закріплюють в патроні верстата. Залежно від серійності випуску, деталь на оправці може кріпитися через шпонку на жорсткій точній оправці по посадці ковзання, на цанговій оправці або спеціальній гід роп ластовій, а також у спеціальному патроні «на розтиснення».

 

3.2.3. Режими обробки

Призначення режимів різання (глибини, подачі, швидкості різання) залежить від багатьох чинників, основні з яких:

— заготовка — розміри та їх коливання, форма, матеріал та його стан, інше;

— вимоги до деталі — вказані у кресленні або операційному ескізі;

— вибраний інструмент;

— загальний стан системи верстат — пристрій — інструмент — деталь (ВПІД).

Зазначені чинники взаємно впливають один на одного, це враховується корекцією режимів уже під час обробки.

Якщо операція чорнова, режими призначаються з міркувань якомога повнішого використання потужності верстата і можливостей різального інструмента (обробка з максимальною продуктивністю). Глибину різання призначають максимально можливою, уточнюючи її розподілом припуску по проходах.

Для поверхні з допуском 0,3 мм і менше слід планувати після чорнової обробки чистову операцію. На чистовій операції глибина різання вибирається залежно від вимог креслення або операційного ескізу до точності і шорсткості поверхні, в межах 0,2-2,0 мм.

Максимально допустима подача обмежується низкою факторів: жорсткість оброблюваної деталі, різальний матеріал різця та геометрія його заточки, жорсткість різця, потужність і жорсткість верстата, точність і шорсткість оброблюваної поверхні. Наприклад, для деталі зовнішнього діаметра 60 мм, довжиною 70 мм зі сталі Ст45 у стані поставки і вимогою шорсткості Rz < 20 мкм раціональна глибина різання на чистовому проході 0,25-^0,40 мм, а подача 0,1 мм.

Подача на чорнових проходах призначається виходячи із жорсткості системи ВПІД та потужності головного приводу верстата.

Швидкість різання призначається передусім залежно від закладеної стійкості інструмента, його різальної характеристики.

Для призначення режимів різання можна користуватися загальновідомими довідниками для токарних універсальних верстатів. Враховуючи те, що верстати з ЧПК на 15-20 % жорсткіші від своїх універсальних аналогів, рекомендовані там режими можна відповідно збільшувати.

 

3.2.4. Вибір інструменту. Допоміжний інструмент

Для обробки деталей на верстатах з ЧПК, де є час не-контрольованої роботи, до якості інструменту ставляться більш жорсткі вимоги:

— стабільна різальна характеристика — для прогнозованого періоду заміни;

— задовільний відвід та подрібнення стружки;

— забезпечення точності обробки;

— максимальна універсальність геометрії;

— швидкозамінність.

Тому металорізальний інструмент повинен мати:

— високу твердість — щоб різати метал;

— високу зносостійкість — інструмент зазнає великого тертя і зношується;

— теплостійкість — інструмент не повинен втрачати різальних властивостей за високої (до 700С) температури в зоні різання;

— високу механічну міцність — інструмент під час роботи сприймає значні сили різання.

Крім того, для збереження різальних властивостей інструменту на тривалий період у ході розробки програми необхідно програмувати кінець підведення інструменту до оброблюваної поверхні та початок відведення не з максимальною швидкістю руху (GO), а на збільшеній подачі лінійною чи круговою інтерполяцією.

Неприпустима різка зміна подачі під час різання, коли поверхні інструменту в металі. Це може призвести до зарізів на оброблюваній поверхні та ушкодження різальної крайки.

Оптимізуючи призначення характеристики різального інструменту і режимів обробки, ISO (міжнародною організацією по стандартизації) розроблено класифікацію характеристик оброблюваних матеріалів для вибору інструменту (ISO 513), згідно з якою оброблювані матеріали поділяються на шість груп:

ISO Р — найбільша за складом група, включає різні сталі: від простих до високолегованих, у вигляді прокату, литва, поковок. Як правило, матеріали цієї групи характеризує гарна оброблюваність, хоча це залежить значною мірою від марки сталі;

ISO М — включає нержавіючі сталі з аустенітною, феріт-ною та мартенсітною структурою, жароміцні й титанові ста-

лі. Характерним при обробці таких матеріалів є інтенсивне термічне зношування різальної крайки, наростоутворення;

ISO К — включає чавуни з різною оброблюваністю, залежно від їх складу. Оскільки до складу легованих білих чавунів входять карбіди хрому, титану, молібдену, кремнію (твердість НВ 800-850), це визначає абразивний характер зношування різальної крайки;

ISO N — кольорові метали, алюміній, мідь, латунь та под. Оброблюються інструментом з гострими різальними крайками, з високою швидкістю різання і великим терміном стійкості;

ISO S — жароміцні сплави — високолеговані матеріали на основі заліза, нікелю, кобальту й титану. Всі вони вирізняються високою в’язкістю, що спричинює наростоутворення у процесі обробки, виділенням великої кількості тепла і, внаслідок цього, — невеликий термін служби різальної пластини;

ISO Н — матеріали високої твердості: гартовані сталі (45-65 HRC), відбілений чавун (400-600 НВ) — важко оброблюються різанням, виділяють багато тепла при обробці, різальна крайка швидко зношується.

Для обробки матеріалів цих груп класифікація ISO рекомендує тверді сплави, що поділяються на групи, позначені так само, як і відповідна група матеріалів.

Тверді сплави — це найбільш поширений інструментальний матеріал. Завдяки наявності в їх структурі тугоплавких карбідів, твердість інструменту досягає 73-76 HRC, а теплостійкість — (800-1000)°С. Це робить можливою обробку з швидкостями різання, що в рази перевищують можливості швидкорізальних сталей.

Недоліком твердих сплавів є їх обмежена шліфуємість — тільки алмазними кругами. Тому тверді сплави, в основному, застосовуються у вигляді непереточуваних твердосплавних пластин з механічним кріпленням, інколи напайних. У сучасному металообробному виробництві 80-85 % різців оснащені пластинами з твердих сплавів. Найпоширенішими і для верстатів з ЧПК є різці з багатогранними непере-точуваними пластинами, в яких після затуплення різальної крайки пластина повертається наступною гранню, а після затуплення всіх крайок підлягає переробці.

Більшість пластин покриті карбідом титану, оксидом алюмінію, нітридом або карбонітридом титану.

Карбід титану і оксид алюмінію — надтверді матеріали. Вони забезпечують високу зносостійкість, хімічно інертні, тому створюють хімічний і термічний бар’єри між інструментом та оброблюваним матеріалом.

Нітрид титану не такий твердий, але він забезпечує низький коефіцієнт тертя на поверхні інструменту і стійкість до кратерного зношування.

Покриття на твердих сплавах надтонкі — не перевищують 2-12 мкм. Склад і технологія нанесення покриття безперервно удосконалюються, поліпшуючи різальні якості інструменту. Наприклад, відоме нано-текстуроване покриття «Mitsubishi» (пластина за класифікацією ISO МС 6015) підвищує довговічність інструменту на стирання і водночас покращує твердосплавну основу пластини, зменшуючи вірогідність сколів різальної крайки, що вкрай важливо при високошвидкісній обробці.

Крім твердих сплавів, для обробки гартованої поверхні (HRC > 50) застосовуються надтверді композитні матеріали: кубоніт (ельбор, CNB), гексоніт, мінералокераміка ВОК70, ВОК71.

Для обробки твердих білих чавунів та кольорових металів використовують штучний і природний алмаз.

Поєднання в композитних матеріалах високої твердості з високою теплостійкістю зробило можливою остаточну лез-війну обробку точних гартованих поверхонь, виключивши операцію шліфування.

Сьогодні класифікація ISO є відправною точкою вибору інструменту для роботи в усіх визначених умовах.

Рис. 3.5. Приклад позначення в ISO: а — непереточуваної пластини; б — державки

Правильний вибір марки твердого сплаву і геометрії передньої поверхні інструменту (F — для чистової обробки, М — для універсальних випадків, R — для чорнової об

робки) оптимізує обробку залежно від умов. Позначення непереточуваних пластин стандартизоване в міжнародному масштабі (див. рис. 3.5, а):

1 — форма пластини; С — ромбічна з кутом при вершині 80°;

2 — задній кут, N — задній кут відсутній;

3 — визначає точність пластини по товщині та діаметру вписаного кола. М — пластина розміром 12 мм з допуском на вписаний діаметр ±0,08 мм і допуском на товщину ±0,13 мм;

4 — визначає конструктивні особливості пластини (може бути плоскою або зі стружколамальною канавкою, з отвором чи без нього, за кількістю робочих сторін (одно- чи двосторонні). G — двостороння пластина зі стружколамальною канавкою;

5 — розмір різальної крайки, 12;

6 — товщина пластини, 4.

7 — вказує на радіус при вершині, 12 — 1,2 мм.

8 — описує геометрію, РМ — призначається для обробки сталей групи Р. Ця геометрія універсальна, забезпечує додатні передні кути для пластин без задніх кутів, надійне стружколамання під час обробки на подачах 0,15-0,5 мм/об. і глибиною різання 0,5-5,5 мм. Можуть бути й інші відомості про пластину.

Радіус на вершині пластини вибирають залежно від призначеної подачі [15] (див. табл. 3.1). При виборі радіуса подача не повинна бути більшою за радіус.

Таблиця 3.1

Позначення державок також регламентується ISO. Наприклад (рис 3.5, б):

1 — спосіб укріплення різальної пластини на корпусі державки: С — притиск зверху, М — притиск зверху і підтискання за отвір, Р — притиск важелем за отвір, S — кріплення гвинтом;

2 — визначає форму пластини. Існує всього вісім форм. С — ромбічна пластина з кутом 80° при вершині, універсальна, може працювати у двох напрямках;

3 — L — головний кут у плані в державки 95°. Існує 18 різних типів державок;

4 — визначає величину заднього кута пластини. Символ N означає, що пластина без задніх кутів, її потрібно нахилити в корпусі державки;

5 — L — державка ліва (існують ще праві й нейтральні);

6 — 32 — ширина державки;

7 — 25 — висота державки;

8 — Р — довжина державки 170 мм, 12 — довжина різальної крайки.

Допоміжний інструмент для токарної обробки

Для встановлення різального інструменту на токарних верстатах з ЧПК найчастіше використовують револьверні головки на 4, 6, 8, 12 та 16 позицій. Як правило (до 70 % заготовок), токарна обробка потребує не більше восьми інструментів, тому найбільш поширеними є верстати з восьмипозиційними револьверними головками. Відомі також верстати з двома револьверними головками з незалежним програмуванням обробки кожної, що дає змогу за-діяти в обробці водночас два різальні інструменти. Токарні верстати з багатоінструментними магазинами, на зразок оброблювальних центрів (ОЦ), дозволяють під час обробки однієї деталі комплектувати набір інструментів у магазині під наступну, економити таким чином час на наладку. Такі магазини, інколи вкупі з револьверною головкою, використовуються на токарних ОЦ — верстатах з додатковим заднім або верхнім супортом з можливістю фрезерної і свердлильної поперечної та позацентрової обробки (див. параграф 3.15).

Револьверні головки відносно осі шпінделя верстата бувають з вертикальною, горизонтальною та нахиленою віссю обертання, розташованими відносно робочого місця верстатника перед або за віссю Z. Заміна інструмента в робочій позиції головки відбувається її позиційним поворотом з наступною фіксацією (індексація). Під час обробки револьверна головка, як та, що несе різальний інструмент, сприймає доволі потужні сили різання, тому вона відповідає жорстким вимогам щодо міцності елементів, жорсткості конструкції, високої точності позиціонування. Інструменти в робочих гніздах повинні розташовуватися так, щоб не заважати один одному (для внутрішньої та зовнішньої оброб-

ки), легко й швидко з високою точністю встановлюватися й зніматися, надійно кріпитися. Має бути можливість настроювання інструмента поза верстатом.

В револьверних головках сучасних токарних верстатів з ЧПК передбачені гнізда для установки інструмента з автономним приводом. Це створює можливість фрезерної і свердлильної перпендикулярної та позацентрової обробки в торці деталі. Залежно від призначення вісь такого інструмента може бути паралельною або перпендикулярною осі Z верстата, за спеціальним замовленням — нахиленою під заданим кутом.

Різальний інструмент може встановлюватися і кріпитися безпосередньо в гнізді револьверної головки або через допоміжний інструмент, так звані блоки, які одними поверхнями жорстко з’єднані з головкою, а в гніздах протилежної сторони орієнтується і не менш жорстко кріпиться різальний інструмент. Допоміжний інструмент, як і різальний, залежно від його точності, жорсткості, інших характеристик, суттєво впливає на процес обробки, його точність та надійність. Конструктивно способи установки, базування та кріплення допоміжного інструменту в револьверній головці можуть бути різними: центрування по конусному або циліндричному хвостовику з кутовою орієнтацією по лисці та закріпленням гвинтами за фланець або в лиску хвостовика. На лисці можуть бути рифлення, по яких відбувається кріплення рифленим клином. Використовується базування та кріплення по напрямних типу «ластівчин хвіст», прямокутні пази, шпонкові з’єднання тощо.

Як і в ОЦ, різальний інструмент з допоміжним можна складати в блоки окремо від верстата із заздалегідь визначеними розмірами розташування різальної крайки. Заміна різального інструменту в таких випадках відбувається разом з блоком, що скорочує час підготовки операції.

На рис. 3.6 наведено приклади конструкцій допоміжного інструменту, згідно з ГОСТ 24900, яким найчастіше укомплектовані верстати 16К20ФЗ:

а — блок для установки призматичних різців або спеціальних різцевих вставок під твердосплавні пластини, орієнтується і кріпиться в револьверній головці за допомогою циліндричного хвостовика 1 та лиски з рифленою рейкою 2. Кріплення відбувається рифленим клином. Поздовжнє базування здійснюється упором в торець А (рис. 3.6, а, б).

В тілі блока передбачено спеціальний канал 5 для подачі змащувально-охолоджувальної рідини.

Рис. 3.6. Допоміжний інструмент: а, в — під призматичні різці; б — під інструмент для внутрішньої обробки

Спеціальні різцеві вставки (рис. 3.7), якими комплектується верстат з ЧПК, мають сферичну упорну поверхню, розташовану на головці гвинта 4, поворотом якого в певних межах можна регулювати довжину вставки «L», а гвинтом зі сферичною упорною поверхнею 2 можна регулювати положення вершини різальної крайки відносно базової бокової стінки 3, незначно міняючи кути в плані φ і φΐ. Настроювання вставок, як правило, відбувається поза верстатом.

Твердосплавні пластини 1 можна міняти або повертати на наступну робочу грань безпосередньо в місці установки в револьверній головці, але треба мати на увазі, що точність такої заміни чи повороту знаходиться в межах 0,2 мм.

Регулювання різальної крайки по висоті виконується, як і на універсальному верстаті, за допомогою підкладок З (рис. 3.6, а і в). Кріплення тіла різця здійснюється спеціальними гвинтами зверху.

За потреби в таких блоках можуть встановлюватись універсальні різці без попереднього настроювання окремо від верстата, тоді настроювання виконується під час наладки, як розглянуто в параграфі 3.3. Гнізда під призматичні різці можуть виконуватись і безпосередньо в корпусі револьверної головки з оснащенням розглянутими спеціальними

вставками або без них. Наладка на обробку виконується аналогічно;

б — блок під інструмент для внутрішньої обробки може кріпитись в револьверній головці так само, а замість гнізда під призматичні різці виконується отвір для кріплення розточувальних різців, свердл 4, інших інструментів для обробки внутрішніх поверхонь. Як і в різцевих вставках, можливе регулювання вильоту інструмента за допомогою спеціальних гвинтів у торці. Кутова орієнтація розточувальних різців здійснюється через лиску на оправці інструмента з кріпленням гвинтами в корпусі головки. Встановлення мірного різального інструменту (свердла з конічними та циліндричними хвостовиками, зенкери, роз-вертки, мітчики, плашки тощо), як і в ОЦ, може супроводжуватися додатковими перехідними втулками під цангові патрони, конуси різного значення, циліндри тощо;

в — інструментальні блоки з базуючою призмою Б. Корпус допоміжного інструмента базується спеціальними призматичними поверхнями на корпусі та револьверній головці, закріплюється гвинтами, має отвір для подачі ЗОР через корпус. Частина блока для установки та кріплення різального інструменту така сама, як і в попередніх випадках.

 

 

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