1. Проектирование приспособлений для станков с ЧПУ специфические конструктивные требования
advertisement
1. Проектирование приспособлений для станков с ЧПУ Особенности станков с ЧПУ предъявляют к станочным приспособлениям специфические конструктивные требования Error! Reference source not found.. Одной из основных особенностей станков с ЧПУ является их высокая точность. Станочные приспособления оказывают существенное влияние на повышение точности обработки, поскольку погрешность установки является одной из базовых составляющих суммарной погрешности обработки. Следовательно, приспособления к станкам с ЧПУ должны обеспечивать большую точность установки заготовок, чем приспособления к универсальным станкам. Станки с ЧПУ имеют повышенную жесткость. Следовательно, станочные приспособления для них не должны снижать жесткость системы СПИД при использовании полной мощности станков. Возникающие при резании нагрузки воспринимаются инструментом и приспособлением, в котором инструмент закреплен, а также деталью и приспособлением, в котором она установлена и закреплена. Возникающие нагрузки передаются приспособлениями на сборочные единицы (узлы) и механизмы станка, благодаря чему образуется замкнутая технологическая система станокприспособление - инструмент - деталь (СПИД). Поскольку при обработке на станках с ЧПУ программируемые перемещения станка и инструмента задаются от начала отсчета координат, приспособления должны обеспечивать полную ориентацию заготовок относительно установочных элементов приспособления, т.е. должны лишить ее всех степеней свободы. Для быстрой полной ориентации приспособлений на столах станков в последних помимо продольных пазов делают поперечный паз или отверстие, или и то и другое. Приспособление базируется по пазам стола посредством трех призматических или цилиндрических шпонок, по отверстию и пазу по средством установочного пальца и шпонки или двух установочных пальцев либо в «координатный угол» по трем установочным пальцам, закрепляемым в отверстия стола станка. Два из этих пальца ориентируют приспособление по направляющей базовой поверхности, а один – по опорной (для станков, имеющих пазы и ряд отверстий). При частой смене приспособлений (при малых размерах партии обрабатываемых заготовок) для полного базирования приспособлений, устанавливаемых на столах станков, имеющих только продольные пазы, применяют универсальные накладные плиты с сеткой Т-образных пазов или координатных отверстий, жестко закрепляемых на столах станков. Основной особенностью станков с ЧПУ является обработка максимального числа поверхностей с одной установки заготовки. Следовательно, приспособления должны быть спроектированы таким образом, чтобы установочные элементы и зажимные устройства не препятствовали подходу режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям заготовки, обеспечивая при этом ее закрепление без перехвата. Наиболее эффективным средством при обработке пяти плоскостей является закрепление со стороны установочной поверхности. Станки с программным управлением являются полуавтоматами, выгодно отличающимися от традиционных полуавтоматов тем, что обеспечивают возможность быстрого перехода с обработки одной партии деталей на другую с минимальным временем простоя станка. Следовательно конструкции приспособлений должны также обладать гибкостью, т.е. обеспечивать их быструю переналадку, ориентацию и закрепление на станке, а также легкое отсоединение и присоединение их пневмо- или гидросистемы к источнику давления. На станках с ЧПУ наиболее целесообразно применять системы обратимых переналаживаемых приспособлений, многократного пользования, не т.е. заранее требующих изготовленных затрат времени и приспособлений средств на их проектирование и изготовление. Поскольку на станках с ЧПУ, в особенности на многооперационных, обрабатывается максимально возможное число поверхностей с одной установки заготовки и, следовательно, время обработки велико, наиболее эффективно менять заготовки в приспособлениях вне рабочей зоны станка, совмещая время на смену заготовки с временем работы станка. В этом случае следует применять маятниковый способ обработки, двухпозиционные поворотные накладные столы, а также универсальноналадочные угольники с двумя или четырьмя установочными поверхностями, располагаемыми на поворотных столах. На многооперационных станках с ЧПУ при обработке заготовок корпусных деталей особенно эффективно применение двух приспособлений, устанавливаемых на переходных плитах-поддонах, обеспечивающих смену заготовок вне станка. Для станков с ЧПУ фрезерной, сверлильной и расточной групп наиболее часто используют системы приспособлений УБП, УНП, СНП, УСП и СРП, для многоцелевых станков – системы СРП и УСПО, а также модульные приспособления, состоящие из модулей – базовых плит и угольников, на которых компонуются модульные установочные и зажимные элементы. 2.Расчет эффективного коэффициента трения На основе накопленного опыта эксплуатации приспособлений в производстве и специальных исследований в расчетах рекомендуется использовать значения коэффициента статического трения (fст), приведенные в Error! Reference source not found., табл. 12]. Однако fст не отражает реальные условия эксплуатации, т.е. динамические процессы. С этой целью вводится эффективный коэффициент трения fЭ – реальный коэффициент трения, возникающий в неподвижном стыке под действием как статических, так и динамических сил, воздействующих совокупно на рассматриваемый стык. Его значение определяется по зависимости 2 1 , f Э f ст 1 о где – частота возмущающих тангенциальных колебаний при резании; о – частота собственных колебаний рассматриваемого стыка в тангенциальной плоскости; – параметр кривой опорной поверхности шероховатости базы заготовки. Этой зависимостью в практических расчетах пользоваться затруднительно, так как не всегда легко определить отношение . о Исследования показывают, что при выполнении общепринятых рекомендаций конструирования приспособлений с точки зрения их жесткости и виброустойчивости это отношение равно 0,5...0,8. Значения fЭ, рассчитанные для этих условий и рекомендуемые для укрупненного расчета, приведены также в [Error! Reference source not found., табл. 12] (при среднем значении = 2).
