Конструктивные и технологические особенности cтанков с ЧПУ

С.А. Мельников

«Введение в станки с ЧПУ»

Конспект лекций

для студентов специальностей «Технология машиностроения»,

дневной и заочной формы обучения

г. Пермь, 2013 г.
Оглавление

Введение. 3

Конструктивные и технологические особенности cтанков с ЧПУ.. 4

Конструктивные особенности многооперационных станков. 5

Особенности токарных обрабатывающих центров. 8

Особенности токарно-фрезерных обрабатывающих центров. 9

Особенности горизонтально-/вертикально- фрезерных обрабатывающих центров. 12

Вспомогательная оснастка для станков с ЧПУ.. 15

Режущий инструмент. 20

Мерительный инструмент. 25

Система «привязки режущего инструмента» ToolSetter и др. 27

Система контроля геометрии заготовки (адаптивная обработка) Renishaw и др. 28

Средства автоматического контроля готовой детали КИМ, ATOS и др. 29

Системы автоматического контроля вылета инструмента. 34

Пульт управления станком с ЧПУ.. 35

Процесс изготовления от чертежа к готовой детали. 36

Заключение. 38

Список литературы.. 39

Практическое занятие. 40

Введение

Развитие числового программного управления (ЧПУ) имеет примерно тридцатилетнюю историю. Этот процесс протекает столь стремительно, что в технике не так просто найти другой аналогичный в этом смысле пример.

Сменялись поколения электронных устройств ЧПУ, принципиально изменялись их возможности, что накладывало отпечаток на конструкцию и функциональную связь с самим объектом управления – металлорежущим станком.

Оснащенность современного оборудования системами ЧПУ давно стала привычной, поскольку влияние человеческого фактора на производственные процессы может привести к снижению производительности, ухудшению качества выпускаемой продукции, а также выпуску огромного количества брака, что в условиях современной рыночной экономики является недопустимым. Таким образом, станки с ЧПУ (числовое программное управление) плотно вошли в производственные мастерские и цеха, и сегодня без их участия не обходится ни одно предприятие по обработке изделий из металлов, дерева, пластика и стекла.

Основное свойство станков с ЧПУ – это их гибкость, т. е. скорость переналадки, которая на порядок выше гибкости станков автоматов на основе копиров, командаппаратов, путевых выключателей и пр.

В результате развития устройств ЧПУ, построенных по структуре ЭВМ, созданы высокопроизводительные технологические модули, в состав которых входят: многооперационный станок с автоматической сменой инструмента, транспортно накопительная система, позволяющая производить замену детали на заготовку, система контроля и регенерации отходов. Такие модули могут работать в автономном режиме или встраиваться в автоматические линии.

Станки с ЧПУ (рис. 1) позволяют производить обработку деталей с большой концентрацией инструментальных переходов, что повышает точность деталей (обработка с одной технологической базы), снижает Тшт. на операцию и уменьшает длину транспортных потоков. Все эти качества позволяют по достоинству оценить преимущества станков с ЧПУ по сравнению с универсальными станками и сводить к минимуму влияние человеческого фактора при изготовлении ответственных деталей.

Рис. 1 Многооперационные станки с ЧПУ

Конструктивные и технологические особенности cтанков с ЧПУ

Металлорежущие станки с ЧПУ можно классифицировать по различным признакам.

В зависимости от вида основных операций обработки станки подразделяются на технологические группы:

Ø токарные,

Ø фрезерные,

Ø токарно-фрезерные,

Ø фрезерно-токарные,

Ø сверлильные,

Ø шлифовальные,

Ø эрозионные,

Ø и др.

По количеству используемого инструмента, станки с ЧПУ подразделяются:

v многоинструментальные , с числом автоматически сменяемых инструментов до 12, как правило станки с инструментальной револьверной головкой;

v многооперационные, с числом автоматически сменяемых инструментов более 12, снабженные специальным инструментальным магазином цепного или барабанного типа.

По принципу управления движением, различают четыре группы станков, при этом к основному обозначению станка, добавляется соответствующий индекс:

♦ Ф1 – станки с цифровой индикацией положения рабочих органов. Такие станки можно называть программыми только условно.

♦ Ф2 – станки с позиционной системой ЧПУ. Программируется только выход на позицию обработки на ускоренном ходу, и движение на рабочей подаче по одной координате. Обычно это сверлильные станки.

♦ Ф3 – станки с контурной системой ЧПУ. Программируется траектория перемещения на рабочей подаче по контуру. Обычно это фрезерные

станки.

♦ Ф4 – станки с комбинированной системой ЧПУ, имеющей признаки систем Ф1,Ф2,Ф3. Такой системой управления, как правило, оснащены многооперационные станки.

По числу координат управления, наиболее распространенные, трех, четырех и пяти координатные станки.